Введение в ГИС-анализ
Настоящий курс закладывает основы базовых знаний о способах и методах анализа пространственных данных.
Наша цель не только познакомить слушателей с наборами инструментов гис, но и предостеречь гис-специалистов от необдуманных действий и неверных решений. за типичными случаями неправильного применения гис стоит распространенное мнение, что гис являются панацеей для решения всех задач, включающих географический элемент. хотя гис- действительно мощный инструмент, его корректное применение невозможно без твердого понимания базовых географических, математических и статистических концепций.
Курс начинается с простейших понятий элементарного пространственного анализа, переходит к простым, но очень полезным приемам анализа пространственных распределений, приемам и видам измерений и.т.д.. решение простых задач способствует развитию пространственного мышления и пространственного языка у слушателей и подготавливает их к использованию более продвинутых методов. в конце курса рассматриваются некоторые наиболее сложные методы комбинирования и сравнения пространственных объектов, нацеленные на получение новых знаний или на принятие решения.
Целевая аудитория
этот курс создан для тех, кто освоил базовые функции геоинформационных систем и arcgis и желает продвинуться в исследовании своих пространственных данных.
Предварительные требования и рекомендации
слушатели курса должны быть знакомы с основами работы с программным обеспечением arcgis 10.
Задачи:
- Освоив программу настоящего курса, слушатели смогут:
| Содержание лекционого курса | Содержание практического курса |
Тема № 1. элементарный пространственный анализ. пространственные распределения | Упражнение 1: определение центроидов. Упражнение 1а: определение центроидов полигонов. в этом упражнении вы научитесь рассчитывать и строить центроиды полигональных объектов с помощью инструментов arcgis. Упражнение 1в: определение центроидов точечных распределений. в этом упражнении вы научитесь рассчитывать и строить центроиды точечных распределений с помощью инструментов arcgis. Упражнение 2: измерения. Упражнение 2a: измерение длин и извилистости линейных объектов. в этом упражнении вы научитесь определять геометрические характеристики линейных объектов, используя возможности arcgis при работе с атрибутивными таблицами. Упражнение 2b: измерение периметров и площадей полигональных объектов. в этом упражнении вы будете измерять площади и периметры полигонов с целью обнаружения осколочных полигонов. Упражнение 2c: измерение расстояний по прямой. в этом упражнении вы научитесь выполнять элементарные измерения, используя различные возможности arcgis. вы будете измерять расстояния между точками а и в, а и с, представленными двумя наборами данных. Упражнение 2d: функция расстояние по прямой. в этом упражнении вы более подробно познакомитесь с функцией расстояние по прямой. Упражнение 2e: расстояние с взвешенной стоимостью. поиск кратчайшего пути. в этом упражнении вы научитесь рассчитывать расстояния между объектами с учетом стоимости продвижения, а также определять кратчайшие пути между объектами интереса. Упражнение 3: пространственные распределения Упражнение 3а. плотность линий. в этом упражнении вы научитесь строить карты плотности линейных объектов с помощью инструмента плотность линий (line density) модуля spatial analyst. Упражнение 3b. распределения полигонов. в этом упражнении вы будете изучать распределения полигональных объектов на основе статистического параметра. инструменты пространственной статистики в системе arcgis весьма разнообразны. они собраны в набор инструментов пространственная статистика (spatial statistics tools). вы будете работать с инструментом высокая/низкая кластеризация (getis-ord general g). Упражнение 3c. полигоны тиссена. в этом упражнении вы научитесь создавать полигоны тиссена с помощью инструмента создать полигоны тиссена. Упражнение 3d. изучение связности и развитости сетей. в этом упражнении вы рассчитаете гамма- и альфа–индексы двух сетевых объектов. |
Тема № 2. поверхности | Упражнение 4: поверхности. Упражнение 4а. создание поверхностей с помощью овр. в этом упражнении вы научитесь строить поверхности с использованием метода обратно взвешенных расстояний (овр). Упражнение 4в. создание поверхностей с помощью кригинга. в этом упражнении вы научитесь строить поверхности и исследовать поверхности с помощью метода кригинг. Упражнение 4с. создание поверхностей с помощью сплайна. в этом упражнении вы научитесь строить поверхности с помощью метода сплайн. Упражнение 4d. создание поверхностей с помощью тренда. в этом упражнении вы научитесь строить и исследовать поверхности, используя метод тренд. Упражнение 4е. создание поверхностей tin. в этом упражнении вы научитесь строить и отображать tinы. для создания и отображения поверхностей tin в системе arcgis существует специальный модуль 3d analyst.в качестве входных вы будете использовать пространственные объекты различной геометрии- точечные, линейные, полигональные. каждый из этих объектов будет вносить свой вклад в формирование поверхности tin. |
Тема № 3. классификации принципы классификации | Упражнение 5. классификации. Упражнение 5а. простейшая переклассификация на векторном типе данных (агрегирование данных). в векторных системах процесс переклассификации требует изменения как атрибутов, так и геометрии объектов. в этом упражнении вы выполните переклассификацию полигонов на основе атрибута. в результате переклассификации вы получите меньшее число объектов, чем имелось в исходных данных. такой результат называется агрегированием данных. Упражнение 5b. классификация векторных данных на основе количественных характеристик атрибутов. в этом упражнении вы научитесь классифицировать и отображать данные на основе их количественных характеристик. Упражнение 5c. простейшая переклассификация на растре. в этом упражнении вы научитесь выполнять переклассификацию растровых данных методом простой перекодировки атрибутов. Упражнение 5d. переклассификация растровых данных с целью поиска мест наилучшего размещения объектов. в этом упражнении вы будете использовать процедуру переклассификации растров с целью определения подходящих мест для заложения скважин в соответствии с определенными требованиями. Упражнение 5e. переклассификация растровых данных на основе статистики по окрестности. в этом упражнении вы научитесь выполнять переклассификацию растровых данных на основе функции статистика по соседству, а также выполните ранжирование числовых данных с целью приведения их к единой количественной шкале с помощью функции переклассифицировать. Упражнения 5f. фильтры. процедуры фильтрации, как и статистика по соседству, относятся к переклассификации на основе окрестности. чаще всего фильтры используют для улучшения изображений дистанционного зондирования. но они также часто находят применение при обработке растров, полученных другими способами, и поверхностей, полученных в результате интерполяции. из лекционного курса вы узнаете, что наиболее распространенными типами фильтров являются фильтры высоких частот (фвч), фильтры низких частот (фнч) и анизотропные фильтры. система arcgis позволяет использовать любые виды фильтров, в том числе и нерегулярные.выполняя это упражнение, вы научитесь создавать и применять некоторые виды фильтров с целью переклассификации и модификации исходного растра. Упражнение 5g. переклассификация поверхностей. существует ряд функций переклассификации поверхностей, которые гораздо чаще называют функциями анализа поверхностей. при этом под поверхностью обычно понимают рельеф местности. переклассификация в этом случае также основана на идеи окрестности. вы создаете новые наборы растровых данных, которые выявляют определенные закономерности, незаметные на изображении исходного растра, например, углы уклона, экспозиция склона, отмывка рельефа и видимость, а также изменение формы рельефа (насыпи/выемки).выполняя упражнение 5g, вы научитесь создавать различные виды переклассификаций рельефа с помощью инструментов анализа поверхности модуля spatial analyst. Упражнение 5н. буферы. построение буферов является одной из самых распространенных функций гис-анализа. она настолько универсальна, что находит применение при решении весьма разнообразных практических задач.функция построения буфера анализирует форму и местоположение объектов, поэтому расчет и построение буферов относится к переклассификациям на основе положения.выполняя упражнение 5н вы научитесь создавать буферы и использовать функцию выбрать по расположению… |
Тема №4. пространственный анализ: операции наложения. | Упражнение 6. картографическое наложение Упражнение 6а. растровое наложение. работая над упражнением 6а, вы научитесь выполнять операции наложения на растровом типе данных. построение логического выражения с использованием нескольких растровых наборов данных и результат действия программы в соответствие с этим выражением по своей сути является операцией наложения. набор функций модуля spatial analyst дает возможность вам выполнять и другие виды растровых наложений. Упражнение 6в. комбинирование методов наложения. выполняя упражнение 6в, вы будете комбинировать методы растрового и векторного наложения. Упражнение 6с. векторное наложение «линия в полигоне» и «точка в полигоне». работая над упражнением 6в, вы узнаете, как с помощью инструмента пересечение выполняется наложение «полигон в полигоне». с помощью инструмента пересечение вы можете выполнять и другие виды векторного наложения. в операции пересечение могут участвовать объекты различной геометрии, а пространственная мерность результата наложения может отличаться от пространственной мерности входных объектов. Упражнение 6d. инструменты идентичность (identity), обновление (), пересечение (intersect), стирание (erase) и вырезание (clip). упражнение 6d объединяет несколько небольших задач. каждая из задач демонстрирует работу одного или нескольких инструментов наложения. вы увидите, как комбинируя различные инструменты, можно обновлять пространственную информацию. обновление может касаться геометрии или атрибутов объектов, или, и геометрии, и атрибутов объектов. Упражнение 6e. принятие решения на основе пространственного анализа. самостоятельное исследование, которое поможет вам принять верное решение относительно выбора места для организации посадочной площадки для вертолетов. |
Тема № 5. Геообработка | Упражнение 7. Геообработка Упражнение 7а. В этом упражнении вы будете использовать инструменты геообработки для решения задачи, представленной в упражнение 5D. Т.е. для определения подходящих мест для заложения скважин в соответствии с определенными требованиями. Однако, в этот раз, вы построите модель в ModelBuilder, где из инструментов и наборов данных будет создан рабочий процесс.Выполняя упражнение 7а, вы создадите новый пользовательский набор инструментов, затем создадите новую модель. Далее добавите к модели инструменты и данные, изучите параметры модели, выполните модель. И в заключении (дополнительно) отредактируете документацию модели. |
Используемое в ходе курса программное обеспечение
Настоящий курс создан для работы со следующим программным обеспечением:
| ArcGIS Desktop* | Версия |
| ArcView | 10 |
| ArcEditor | 10 |
| ArcInfo | 10 |
| *Только одна из перечисленных лицензий будет использоваться в классе |
Дополнительная информация:
По вопросам организации и проведения курсов обращаться к Черновой Инне Юрьевне,
E-mail: inna.chernova@kpfu.ru, тел. (843) 2337973,моб. тел. (904)7651375
