plik

14. Analiza przestrzenna 2: Analiza pokrycia terenu obszaru wiejskiego

W ćwiczeniu przedstawionych zostanie kilka praktycznych aplikacji z wybranych

operacji na warstwach wektorowych. Wykonane zostaną analizy krajobrazowe w odniesieniu
do waloryzacji turystycznej przydatności obszaru. Wykonanie tych analiz w środowisku
systemów informacji przestrzennej zawierać będzie się w pięciu podrozdziałach:

  wstępne sprawdzenie źródeł danych do analiz (8.1),
  przecinanie się (intersecting) dwóch warstw poligonowych (8.2),
  obliczanie procentowego udziału kategorii użytkowania terenu dla analizowanych

komórek siatki (8.3),

 łączenie danych atrybutowych w postaci ostatecznej tabeli wyników (8.4),
 przecinanie się (intersecting) warstw wektorów liniowych i poligonowych (8.5).

Aby sprawdzić rozumienie głównych aspektów tego ćwiczenia, użyj pytań

przeglądowych znajdujących się w podrozdziale (8.6).

Stwórz nowy plik projektowy i nazwij go Cwiczenie14_InięNazwisko. Potrzebujesz

czterech warstw wektorowych z SIP_wstep.rvc. Dwie warstwy wektorowe będą służyły jako
dane wejściowe (input data). Dwie kolejne to nadzędzia potrzebne do nanaliz w SIP.

dane wejściowe (input data) obiektów wektorowych:

topo25 landuse

(z folderu landcover)

contour25

(z folderu topography)

=> kopiuj do nowego folderu input_data w nowym pliku projektowym;

narzędzia do analiz:

grid / grid_diagonal (z folderu analysis_tools)

=> kopiuj cały folder do nowego pliku projektowego.

14.1Wyświetlanie źródeł danych wektorowych i tabel

Przed rozpoczęciem kompleksowego zadania w SIP, zawsze należy przejrzeć źródła

danych (warstwy danych i tabele), z których będziemy korzystać.

Uruchom moduł

ISPLAY

i wyświetl warstwę topo25_landuse. Aktywuj szczegóły

poligonowego obiektu wektorowego, aby przejrzeć tabele.

Otwórz tabelę landuse i używając myszy, wybierz kilka poligonów. Zauważ jakie

określone wiersze zostały wyświetlone w tabeli. Po zakończeniu, zamknij tabelę i usuń
warstwę z

ISPLAY

ANAGER

Następnie otwórz warstwę contour25. Sprawdź szczegóły obiektu wektorowego, aby

zobaczyć, które tabele są połączone z danymi wektorowymi. Po zakończeniu, zamknij tabelę i
usuń warstę z

DISPLAY GROUP

Otwórz warstwę grid z folderu analysis_tools. Ponownie wyświetl szczegóły elementów

wektorowych. Otwórz tabelę cellnumber, aby sprawdzić, jakie informacje zostały tam
zgromadzone dla różnych poligonów.

Zadanie 14-1: Wpisz odpowiedni numer każdej komórki na poniższym rysunku!

Zamknij tabelę i usuń warstwę z

DISPLAY GROUP

Na koniec wyświetl warstwę grid_diagonal z folderu analysis_tools. Jest to specjalna

siatka z przekątnymi w każdej komórce. Konstrukcja ta pomoże w analizowaniu danych o
terenie (zobacz część 14.5).

Aktywuj szczegóły elementów wektorowych i otwórz dwie tabele cellnumber i line_type.

Używając trybu

ELECT

kliknij na niebieską linię w warstwie wektorowej.

Pytanie 14-1: Jakie informacje atrybutowe występują w tabeli line_type dla linii

niebieskich?

___________

Pytanie 14-2: Jakie informacje atrybutowe występują w tabeli line_type dla linii

czerwonych?

___________

Po zapoznaniu się z opisem warstwy wektorowej, zamknij

ISPLAY

ANAGER

i rozpocznij

analizy przestrzenne.

14.2Łączenie warstw wektorowych w celu analiz pokrycia terenu

Połączysz (combine) teraz dwie pierwsze warstwy i dokonasz analizy wyników dla

rodzaju użytkowania terenu forest i water. Aby rozpocząć proces łączenia wektorów, użyj

EOMETRIC

OMBINE

...

W oknie

ECTOR

OMBINATIONS

wybierz

NION

(OR)

jako

PERATION

, warstwę landuse jako

OURCE

i warstwę grid jako

PERATOR

. Aktywuj trzy opcje w dolnej części okna (

EMOVE

NATTACHED

ECORDS

EMOVE

UPLICATE

ECORDS

, and

PTIMIZE VECTOR WHEN SAVING

). Następnie

kliknij <

...

> i zapisz wyniki w nowym folderze w pliku projektowym. Nazwij folder

results i użyj landuseORgrid jako nazwy i opisu nowego obiektu wektorowego.

Opuść okno

ECTOR

OMBINATIONS

i wyświetl nową warstwę.

Pytanie 14-3: Ile poligonów zawiera nowa warstwa?

_______

W oknie

ECTOR

AYER

ONTROLS

przejdź do zakładki

INES

tab i ustaw

ELECT

Zanim zamkniesz okno

ECTOR

AYER

ONTROLS

sprawdź jakie zmiany zaszły w obrębie

wyświetlonych warstw.

Otwórz teraz trzy tabele dla elementów poligonu. W oknie

ISPLAY

aktywuj tryb

ELECT

kliknij na kilka poligonów. Zobacz, które wiersze są aktywne w każdej z tabel.

Pytanie 14-4: Ile wierszy znajduje się w trzech tabelach?

POLYSTATS: ______ / cellnumber: ______ / landuse: ______

Po zapoznaniu się ze strukturą tabel z wierszami danych, zamknij wszystkie tabele.

Pozostałe okna zostaw otwarte.

14.3Obliczanie udziału procentowego kategorii użytkowania terenu

Stworzysz teraz tabelę do analiz oceny użytkowania terenu, np. obliczania procentowego

udziału wody i lasu dla każdej komórki siatki. Najpierw stwórz podstwową tabelę, która
zawierać będzie numer komórki, informację o użytkowaniu terenu i powierzchnię poligonów
w hektarach.

W oknie

ISPLAY

ANAGER

kliknij prawym przyciskiem myszy na poligonowy obiekt

wektorowy i wybierz

ABLE

. Nazwij ją result_landuse i kliknij na <

EXT

>. Wybierz

RECORD PER ELEMENT

RECORD NUMBER EQUALS ELEMENT NUMBER

. Aby stworzyć tabelę kliknij 2x

EXT

Dodaj nowe pole i nazwij je cell_id. Wybierz

OMPUTED

dla

IELD

YPE

i kliknij na

DIT

XPRESSION

...

. W menu użyj

NSERT

IELD

...

aby wybrać

numer pola

z tabeli cellnumber. Kliknij

NSERT

i zamknij okno

NSERT

IELD

. W oknie

UERY

DITOR

powinien znajdować się zapis

cellnumber.number. Aby zamknąć okno kliknij <

Dodaj drugie pole i nazwij je landuse. Użyj

TRING

XPRESSION

dla

IELD

YPE

. Wprowadź

pole landuse z tabeli landuse, w taki sam sposób jak poprzednio.

Dodaj trzecie pole i nawij je area_ha. Ustaw

IELD

YPE

OMPUTED

i zmień

LACES

na 2.

Kliknij na <

DIT

XPRESSION

...

> i wprowadź pole Area z tabeli PolyStats. Aby przeliczyć metry

kwadratowe na hektary, dodaj wyrażenie „/10000”. W oknie

UERY

DITOR

wyrażenie powinno

wyglądać tak:

PolyStats.Area/10000

Zamknij okno definiowania tabeli

ABLE

i zajrzyj do nowo stworzonej tabeli.

Kliknij na

IEW

ECORDS

. Jeśli w kolumnie area_ha wartości nie posiadają miejsc po

przecinku, prawym przyciskiem myszy kliknij na nazwę kolumny i wybierz opcję

IELD

PTIONS

...

. Zmień

ECIMAL

LACES

na 2.

Została stworzona podstawowa tabela. Zawiera ona, dla każdego poligonu w nowej

warstwie, informacje takie jak: numer komórki, informację o użytkowaniu terenu i
powierzchnię w hektarach.

Obliczysz teraz całkowitą powierzchnię lasów i wód dla każdej komórki analizowanej

siatki. Wyniki zapiszesz w nowej tabeli przypisanej do tej samej analizowanej warstwy grid.
Najpierw stworzysz tabelę do eksportowania danych o lesie, a następnie powtórzysz ten
proces dla informacji o wodach.

Aby przygotować tabelę do eksportowania danych należy: otworzyć tabelę

result_landuse, użyć

ABLE

UBSTATISTICS

i aktywowac opcję

. Użyj

ABLE

OLORS

...

aktywuj opcję

TATISTIC

OLORS

. Zamknij okno

ABLE

OLORS

klikając <

Aby uzyskać dostęp do danych o lesie, kliknij prawym przyciskiem myszy na

poligonowy obiekt wektorowy w oknie

ISPLAY

ANAGER

. Z menu wybierz

ARK BY

UERY

...

. W

oknie

ELECT BY

UERY

wpisz wyrażenie:

landuse.landuse=='forest'

Następnie kliknij na

PPLY

(nie zamykaj okna!) i sprawdź efekty w oknie

ISPLAY

IEW

także w nowej tabeli.

W nowej tabeli kliknij na ikonę

IEW

ARKED

LEMENT

ECORDS

. Następnie również w

nowej tabeli, kliknij prawym przyciskiem myszy na pole cell_id i wybierz

ORT ON THIS FIELD

W ten sposób rozpoczniesz przeliczanie danych dla każdej komórki.

Pierwszą informacją, w każdej barwnej linii jest suma hektarów lasu dla każdej komórki

analizowanej siatki.

Zanim zaczniesz dalsze analizy, zapiszesz wyniki dotyczące analizowanej siatki. W

nowej tabeli użyj

ABLE

AVE

...

wykonaj następujące ustawiania:

ORMAT

: RVC

ECORDS

: R

ECORDS

TTACHED TO

ARKED

LEMENTS

ALUES

NITS

HOWN

Następnie naciśnij <

>. Wybierz warstwę grid z folderu analysis tools. Następnie w

oknie

ELECT

kliknij na

OLYGON

i wciśnij <

>. Zapisując tabelę z danymi do eksportowania,

nazwij ją forest_sum. Dane dotyczące analiz lasu będą teraz zapisane w innej warstwie
wektorowej.

Przejdź do okna

ELECT

UERY

window i zmień pytanie (query) na:

landuse.landuse=='lake'.

Kliknij na

PPLY

i zauważ zmianę w oknie

IEW

oraz w nowej tabeli. Zapisz wyniki w ten

sam sposób jak poprzednio, tym razem pod nazwą water_sum.

Na koniec zamknij wszystkie okna i usuń warstwę landuseORgrid z

ISPLAY

ROUP

Wyświetl warstwę layer grid i spójrz na tabele atrybutowe zgromadzone w poligonowej

bazie danych.

Pytanie 14-5: Ile poligonów jest w tej warstwie?

_______

Pytanie 14-6: Ile wierszy (records) znajduje się w tabeli forest_sum?

_______

Pytanie 14-7: Ile wierszy (records) znajduje się w tabeli water_sum?

_______

Pytanie 14-8: Dlaczego numery komórek (cell IDs) 2 i 6 są pominięte w tabeli

forest_sum table oraz dlaczego w tabeli water_sum pominięta jest komórka

numer 9?

___________________________________________________________________
___________________________________________________________________

Nowe tabele są teraz w bazie danych, jednak nadal nie są przypisane do wektorów. Aby

stworzyć połączenie (relację), kliknij prawym przyciskiem myszy na obiekt poligonowy w
oknie

ISPLAY

ANAGER

i użyj z menu

DIT

ELATIONS

...

. Widzisz teraz wszystkie tabele

występujące w bazie danych. Jednak tylko kilka jest powiązanych.

Aby stworzyć relację między tabelami upewnij się, że aktywna jest ikona

ELATE

w oknie

ATABASE

DITOR

. Następnie należy kliknąć na tabelę forest_sum i trzymając wciśnięty

przycisk myszy przeciągnąć do tabeli cellnumber. Kiedy wskaźnik myszy jest ponad drugą
tabelą, puść przycisk myszy. Otwarte zostanie okno

ELATE

...,

gdzie należy sprecyzować dwa

pola, które będą używane do powiązania tabel.

Dla tabeli forest_sum użyj cell_id, a dla tabeli cellnumber użyj pola number. Na koniec

wciśnij <

OK.>

. Stworzone zostało powiązanie między tabelami. Powtórz te same kroki dla

tabeli water_sum, aby połączyć ją z tabelą cellnumber.

Zamknij okno

ATABASE

DITOR

GRID

OLYGON

ATABASE

14.4Tworzenie ostatecznej tabeli waloryzacyjnej

Ostateczna tabela waloryzacyjna pokazuje sumę ocenionych (oszacowanych) dla każdej

komórki. Policzone to zostało z procentowego udziału lasu, wód i (później) cech terenowych
(rzeźby terenu).

Stwórz nową tabelę dla elementów poligonowych warstwy grid. Użyj następujących

ustawień:

name:

valorization

relation:

NE RECORD PER ELEMENT

RECORD NUMBER EQUALS ELEMENT NUMBER

Teraz dodaj pięć pól.

1 pole:
name:

cell_ID

field type:

COMPUTED

expression:

cellnumber.number

2 pole:
name:

forest_points

field type:

COMPUTED

expression

if (forest_sum.area_ha>0 and forest_sum.area_ha<26) return 2
if (forest_sum.area_ha>=26 and forest_sum.area_ha<50) return 4
if (forest_sum.area_ha>=50) return 6
else return 0

3 pole:
name:

water_points

field type:

COMPUTED

expression:

if (water_sum.area_ha>0 and water_sum.area_ha<5) return 4
if (water_sum.area_ha>=5 and water_sum.area_ha<=20) return 8
if (water_sum.area_ha>20) return 12
else return 0

Aby automatycznie zapisać definicję nowych pól, zamknij okno

ABLE

ROPERTIES

. Teraz

możesz używać nowych nazw dla następnego wyrażenia. Otwórz znów okno

ROPERTIES

stwórz nowe pole.

4 pole:
name:

points_sum

field type:

COMPUTED

expression:

valorization.forest_points+valorization.water_points

Zamknij okno

ROPERTIES

i otwórz je powtórnie, aby mieć dostępne pole points_sum dla

ostatniego wyrażenia.

5 pole:
name:

valorization

field type:

TRING

XPRESSION

(!)

expression:

if (valorization.points_sum<=7) return "weak"
if (valorization.points_sum>=8 and valorization.points_sum<=11) return "middle"
if (valorization.points_sum>=12 and valorization.points_sum<=16) return "good"
if (valorization.points_sum>=17) return "very good"

To wyrażenie jest tłumaczeniem procedury waloryzacyjnej, którą można spotkać w literaturze (zob.

Dąbrowski, H., Machnik, E. 1990: Planowanie przestrzenne. Przewodnik do ćwiczeń. Wydawnictwo ART.
Olsztyn.) na język SIP.

Możesz stworzyć nowe pola i używać definicji już utworzonych pól, bez ich zapisywania. Użyj opcji

PEN

LOSE

w oknie T

ABLE

ROPERTIES

. Wykonując to, TNT

MIPS

zgłosi błąd, ponieważ użyte nazwy pól nie są

jeszcze programowi znane. Jeżeli jednak, wpisujesz poprawnie, możesz zignorować ten komunikat i nowe pola
będą działać bez problemu.

Na koniec kliknij <

OK.>

i spójrz na nową tabelę.

14-9: Ile jest komórek w warstwie grid z wynikiem „weak” i „middle”?

weak: _______ / middle: _______

Aby wyświetlić pierwsze rezultaty, otwórz okno

ECTOR

AYER

ONTROLS

i w zakładce

OLYGON

wybierz

TTRIBUTE

...

dla

TYLE

. Kliknij na

PECIFY

...

i wybierz pole valorization z

tabeli valorization.

Kliknij na

DIT

TYLES

...

i stwórz 4 nowe style: niebieski (weak), żółty (middle), zielony

(good) i czerwony (very good). Wprowadź odpowiednie nazwy w polu

TYLE

AME

, zastąpić

domyślne nazwy New_Style_1 itd.. Zamknij okno

TYLE

DITOR

klikając <

>. Przydziel

nowe style do dwóch kategorii, występujących już w tabeli. Następnie zamknij okno klikając
<

> i zapisz style pod nazwą valorization_styles.

Spójrz na wyświetlone wyniki analizy krajobrazu. Pamiętaj, że ciągle pominięte są

wyniki informacji o terenie (rzeźbie terenu). Otwórz

ATABASE

DITOR

dla obiektu

poligonowego poprzez prawy klawisz myszy i wejdż w

DIT

ELATIONS

...

. Zobacz, że nowe

definicje stylu w tabeli są podłączone do tabeli valorization.

Zamknij wszystkie okna i przejdź do ostatniej części ćwiczenia.

14.5Analizy informacji o terenie

Wykonując ostatnią część analiz krajobrazu, należy obliczyć przecięcia między

izohipsami, a przekątnymi komórek siatki.

Uruchom moduł

EOMETRIC

OMBINE

...

. Tym razem użyj

PERATION

NTERSECT

(AND)

, użyj

contour25 jako

OURCE

i grid_diagonal jako

PERATOR

. W sekcji

PERATOR

ustaw

ELECT

INES

CRIPT

. Kliknij na

ELECT

...

i otwórz okno

UERY

DITOR

. Wpisz w okno wyrażenie

line_type.type=='diagonal' i kliknij <

OK.>

Na koniec kliknij

...

, aby rozpocząć proces łączenia wektorów. Zapisz nowy obiekt w

folderze results w swoim pliku projektowym. Użyj contourANDdiagonal jako nazwy i opisu.
Następnie opuść okno

ECTOR

OMBINATION

. Wyświetl nową warstwę wektorową i zobacz

wyniki działania.

14-10: Ile jest punktów w tej warstwie? _______

Możesz także wyświetlić dwie warstwy danych wejściowych (input layers), abyYou may

want to display the two input layers aslepiej zrozumieć efekt działania AND.

Aby zobaczyć wszystkie tabele, wyświetl szczegóły wektorów punktowych.

W nowej warstwie, stwórz nową tabelę dla elementów wektorów punktowych:

name:

intersection

relation:

NE RECORD PER ELEMENT

RECORD NUMBER EQUALS ELEMENT NUMBER

Następnie dodaj dwa pola:

1 pole:
name:

cell_ID

field type:

COMPUTED

expression:

cellnumber.number

2 pole:
name:

crossings

field type:

COMPUTED

expression:

cellnumber.number

Zamknij okno

ABLE

ROPERTIES

i sprawdź nową tabelę.

Aktywuj

ABLE

UBSTATISTICS

OUNT

i włącz kolory dla lepszego wyświetlania wyników

statystycznych (

ABLE

OLORS

...

TATISTICS

OLORS

). Kliknij prawym przyciskiem myszy

na pole cell_ID i wybierz

ORT ON THIS

IELD

. Zjedź w dół tabeli i sprawdź wyniki swoich

działań.

Aby przenieść wyniki do bazy danych poligonu w warswie grid, użyj

ABLE

AVE

...

ORMAT

: RVC

ECORDS

: A

ECORDS

ALUES

OUNT

NITS

HOWN

Zamknij wszystkie warstwy i wyświetl warstwę grid. Zobacz nową tabelę w sekcji

poligony. Użyj prawego przycisku myszy, aby wejść do okna

ATABASE

DITOR

przez

DIT

ELATIONS

...

. Stwórz połączenie między tabelą intersection i cellnumber. Aby zdefiniować

połączone pola, użyj cell_id i number. Aby stworzyć połączenie, wciśnij <

Ostatnim krokiem jest wykonanie waloryzacji liczby przecięć w każdej komórce. Stwórz

nowe pole w tabeli valorization, używając ustawień:

name:

terrain_points

field type:

COMPUTED

expression:

if (intersection.crossings<=25) return 1
if (intersection.crossings>25 and intersection.crossings<=50) return 2
if (intersection.crossings>50 and intersection.crossings<=75) return 3
if (intersection.crossings>75) return 4

Gdy stworzysz nowe pole, musisz zmienić wyrażenie w polu points_sum. Zmień

wyrażenie w ten sposób, aby dodane było także pole terrain_points. Na koniec kliknij <

OK.>

spójrz na nową tabelę.

14-11: Ile jest komórek w warstwie grid w każdej z czterech kategorii?

weak: _______ / middle: _______

good: _______ / very good: _______

Aby wyświetlić waloryzację krajobrazu, otwórz okno

ECTOR

AYER

ONTROLS

i w

zakładce

OLYGON

kliknij na

PECIFY

...

. Kliknij na

DIT

TYLES

...

i przyporządkuj style, które

stworzyłeś wcześniej dla atrybutów.

Na koniec, spojrz na okno, w którym zostały wyświetlone wyniki analizy krajobrazu.

Możesz dodać warstwy landuse i contour. Zmień wartość

RANSPARENCY

warstwy grid

pomiędzy 40-70 – może to dać interesujące efektyTwojej pracy. Możesz także użyć 3 warstw
rastrowych map topograficznych i nałożyć na nie warstwę grid zawierającą kolorowe
komórki waloryzacji (rys. 28).

Rys. 28. Wynik oceny krajobrazu pod kątem waloryzacji turystycznej przydatności

obszaru przy użyciu SIP

14.6Pytania przeglądowe

14-1

Co należy zawsze wykonać, przed rozpoczęciem projektu SIP i analiz
przestrzennych?

14-2

Jakie są trzy konieczne informacje (lub ustawienia) potrzebne podczas procesu
łączenia warstw wektorowych?

14-3

Jaki jest wynik procesu przetwarzania

NION

(OR)

dla dwóch warstw

wektorowych? Wykonaj prosty schemat ilustrujący odpowiedź.

14-4

Jaki jest wynik procesu przetwarzania

NTERSECT

(AND)

dla dwóch warstw

wektorowych? Wykonaj prosty schemat ilustrujący odpowiedź. Pomyśl o różnicy
w stosunku do odpowiedzi na pytanie 8-3!

14-5

Co dzieje się z liczbą węzłów, linii i poligonów, gdy używasz procesu
przetwarzania wektorów

NION

(OR)

z dwoma różnymi, nakładającymi się

warstwami poligonowymi?

14-6

Co dzieje się z powierzchnią nowej warstwy wektorowej, gdy użyjemy procesu
przetwarzania wektorów

NION

(OR)

14-7

Co dzieje się z danymi atrybutowymi warstwy wejściowej (input layer), gdy
użyjemy procesu przetwarzania

NION

(OR)

14-8

Jak stworzyć połączenie między dwiema tabelami w bazie danych? Co jest
konieczne do poprawnego połączenia?

14-9

Dlaczego uzyskujemy punkty, jeśli wykonujemy proces przetwarzania wektorów

NTERSECT

(AND)

z nakładającymi się warstwami liniowymi? Jak wyglądałaby

warstwa, jeśli wykonamy proces przetwarzania

NION

(OR)

z dwiema

nakładającymi się warstwami wektorów liniowych?

14-10 Co należy robić po każdym etapie pracy z danymi SIP oraz gdy wykonujesz

różne działania na danych?