Transcript Bild 1 - Teknikens Hus

Kapitel 9. Bearbetning och
analys
GIS styrka
© Linfo Norrbotten och Softcenter 2006
Kursmaterialet ägs av Linfo Norrbotten
och har utvecklats i samarbete med Softcenter AB
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 1
Analys
Frågorna…





Vad finns vid…
Var ligger…
Vad har ändrats…
Vad finns det för samband…
Vad händer om...
Besvaras med t.ex…
•
•
•
•
•
•
•
Datum 2020-04-30
Insamling
Lagring
Bearbetning
Analys
Presentation
Operationer vid bearbetning
Interpolering
Sökning
Överlagring
Avståndsoperationer
Nätverksanalys
Rasteranalys
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 2
Grundläggande geometriska operationer
Följande operationer är vanliga i ett GIS
B
längd?
Area?
A
Beräkning av linjelängd
Beräkning av avstånd
Beräkning av polygonarea
Omkrets?
X, Y?
Finna korsning mellan
två linjer
Datum 2020-04-30
Hitta punkt i polygon
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Beräkning omkrets!
Sida: 4
Beräkning av längder och avstånd
 Euklidiska avstånd
längd?
 Räta linjen, Pythagoras sats:
 a2 = b2 + c2
->
d(1,2) = V (x1-x2)2 + (Y1-Y2)2
 Manhattanavstånd
 Summan av kateter från Pythagoras sats
Beräkning av linjelängd
 Avstånd i nätverk
 Oftast Summan av mängd räta linjer
 Topografiska avstånd
B
 TIN-beräkning (eg räta linjer med X,Y,Z)
 Sfäriska avstånd
 Beräkningar på krökt yta!
Beräkning av avstånd
 Matematiska formler
Datum 2020-04-30
A
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 5
Avståndsanalyser
Hitta objekt inom visst avstånd, beräkning av
längder, beräkning av ytor mm
”Hitta närmsta
punktobjekt från ett
annat punkttema beräkna avstånd!”
Spindeldiagramsanalys
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 6
Operationer vid inmatning
För att kontrollera data
Generaliseringar
Överlagringsoperationer




Sammanslagning
Klippning
Uppdatering
Kantpassning
Projektion/transformering
mm..
Dålig datakvalitet
=
Svåranalyserat!
=
Kass information!
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 7
Generaliseringar av data
Förenkling/eliminering
Utjämning
Aggregering (1d -> 2d)
Sammanslagning
Kollaps (2d -> 1d)
Undanhållning
(Källa: Harrie, (1999))
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 8
Överlagringsanalys
Vanlig metod i GIS-analys
Kombinerar information från olika skikt
Var bygger vi hus??
SVAR
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 9
Andra överlagringsmetoder
1
4
3
Sammanslagning
Klippning
Uppdatering
Datum 2020-04-30
1
4
1
4
3
2
3
+
2
Kantpassning
2
1
3
2
1
4
1
+
+
+
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 10
Projektioner och transformationer
Projektion
Transformering
Projicering
Transformation
Koord.system 1
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Koord.system 2
Sida: 11
Projektioner
Princip:
Alltid något fel vid projektion
• Ytriktighet
• Vinkelriktiget
• Längdriktighet
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 12
Projektionstyper och användningsområden
Cylindrisk
För ekvatorstrakter
Datum 2020-04-30
Konisk
För mellanområden
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Azimutal
För polartrakter
Sida: 13
Geodesi - Svenska projektionssystem
 Vanligast:
 Gauss’ konforma projektion
 Gauss’ Hanoverska projektion
 Transversal Mercatorprojektion (UTM)
5 gon O
2,5 gon O
O gon
2,5 gov V
5 gon V
7.5 gon v
 Som bla används i Rikets nät
Medelmeridian
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 14
SWEREF 99
Nytt nationellt
referenssystem
För anpassning till
internationella nät
Anpassat till GPS mätning
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 15
Transformationer
Transformera = Översätta koordinater till annat koordinatsystem
Transformation
Koordinatsystem 1
Koordinatsystem 2
Matematiska formler beräknar:
Translation
eller
(förflyttning)
Vridning
Skalning
Datum 2020-04-30
eller
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
eller
Sida: 16
Interpolationer
 Mätning över litet
område representerar
stor yta
(www.smhi.se)
 Rumslig
autokorrelation
 Antagande och modeller
 Utspridning av data
 Interpolation
 Interpolationsmetoder:
 Linjär interpolation
 Ytinterpolation
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 17
Linjär interpolation
Formel:
ƒ(x2) –ƒ(x1)
ƒ(xp) = ƒ(x1) +
(xp –x1)
(x2 – x1)
Exempel:
x2 och x1 är kända positioner
Xp är okänd punkts position
ƒ(x2) och ƒ(x1) är funktionsvärden (uppmätta värden)
ƒ(xp) funktionsvärde för okänd punkt
Lösning:
 Användningsområden:
 Isolinjer (Höjdkurvor)
 Adresser
 Sjödjup
 mm…
ƒ(xp) = 4 +
8-4
30 - 0
(9 – 0) = 5m
(Efter Red. Eklundh. L, 1999, Geografisk Informationsbehandling)
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 18
Thiessen-polygoner
 Ytinterpolation
 Bildar ytor kring punkter
 Ytorna definierar den
närmsta provpunkten (ärver
punktens värde)
 Användningsområden:
 NYKO-områden
 Provtagningsområden
 Hitta närmsta
brandpost…
 mm…
Datum 2020-04-30
Provpunkter med Thiessen-polygoner
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 19
Delauney- triangelnät -TIN
 Ytinterpolation
besläktad med
Thiessen
 Bildar plan med bl.a
lutningsinformation
 Vektordata
 Användningsområden:
 Höjdmodeller
Cirkel med Delauney-triangel…
…bildar triangelnät (TIN)
TIN
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 20
GIS med 3 typer av utsökningar
 Grafiska urval
Logiska urval
 Peka på karta – tala om vad som finns
 Databassökningar
 Logiska utsökningar på attribut
 Topologisökningar
Urval
> AND
< OR
= NOT
GÖR GIS
unikt!
 Söka relationer mellan geometrier
Geografiska urval
Urvalskriterier:
• Skär
• Finns inom
• Med tyngdpunkt i
• Inom ett avstånd
• etc...
Analys
Visar mönster
Trender
Förtydligar
Inga urval
Datum 2020-04-30
Visa valda
Markera valda
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 21
Grafisk sökning i ett GIS - exempel
Metoder för direktsökning på karta:
Pekare
Rektangelsökning
Radieväljare
Sökning i region
Koppling Geometri – Attribut:
…syns i tabell
Urval på karta...
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 22
Logiska sökningar - exempel
 Bygger på logiska SQL frågor mot data i attributtabell
 a´la databassökning
 Structured Query Language
Matematiska/logiska
operatorer mm
Villkor, grupperingar,
sorteringar mm
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 23
Geografiska urval - exempel
Söker relationer mellan
objekt
Vilka länder gränsar till
Sydafrika?
Svar
Söker relationer mellan
olika skikt
Vilka fastigheter berörs av
ledningsdragningen?
Svar
Olika sätt att söka
Helt inom
Innehåller helt
Har tyngdpunkt i
Innehåller tyngdpunkt
Skär
Inom visst avstånd
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 24
Buffertanalys
 Buffert = Yta kring objekt (zon)
50m
Enkel
50m
Multipel
 Användning:
 Toleranser
 Begränsningar
 Riskzoner
 mm…
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 25
Digitaliseringsfel vid inmatning
+
+
+
+
”Overshoot”
”Dangle”
+
”Undershoot”
+
+
”Falska polygoner”
Identifieringspunkter
saknas eller är för många
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 26
Rasteranalys
 Höjdanalyser
 Siktanalys
 Avrinning
 Vägoptimering
 Överlagring
 Filteroperationer
 Klassning
 mm…
Datum 2020-04-30
GIS för gymnasiet
Bearbetning och analys
Sida: 27