Инструмент анализа поверхности используется для создания, анализа и получения полезной информации о рельефе земли и местности, которую он представляет. Уклон, Экспозиция, Отмывка и Кривизна - это несколько инструментов, предназначенных в первую очередь для анализа растрового представления поверхности.
Поверхности часто используются сообществом ГИС для моделирования и анализа многих факторов окружающей среды, включая климат, почвы, эрозию, оползни, растительность и гидрологию.
Отдельно отметим лавины, которые представляют серьезную угрозу для жизни людей и для инфраструктуры в горных районах по всему миру. Именно на примере лавин рассмотрим работу инструмента анализа поверхности в этой статье.
Детальный анализ местности с помощью построения растров уклона и экспозиции
Цифровые модели рельефа (DEM) с высоким разрешением (такие как LiDAR) не только предоставляют ценную информацию о высотах, но также могут использоваться для комплексного управления рисками, а также, например, для:
• Определения предрасположенных к возникновению лавин склонов для целей аварийного планирования / оценки рисков
• Выявления наилучших лыжных трасс / планирования курорта
• Выявления высоко эрозионных склонов для предотвращения рисков, связанных с дорогами / инфраструктурой, а также для проведения программы по устранению процесса эрозии
• Нахождения участков с наименьшими уклонами для планирования инфраструктуры: автомобильных дороги, железнодорожных путей, пешеходных дорожек, трубопроводов и т.д.
• Выявления плоских областей для городского планирования
• Оценки поступлений солнечной радиации для анализа растительности или планирования солнечных электростанций
MapInfo Pro Advanced позволяет рассчитывать гриды уклона и экспозиции, чтобы помочь вам в этом анализе.
• Растр Уклона представляет собой «крутизну» рельефа и показывает максимальную скорость изменения значения в соседних ячейках, в градусах или процентах.
• Растр Экспозиции отображает ориентацию наклона каждой ячейки, измеренную по часовой стрелке в градусах (на компасе) от 0 до 360, где 0 градус направлен на север, 90 градус направлен на восток, 180 градус направлен на юг и 270 градус обращен на запад. Экспозиция склона обычно влияет на количество солнечного света, который он получает.
Выявление лавиноопасных зон с помощью MapInfo Pro Advanced
Процесс выявления лавиноопасных зон будет состоять из следующих шагов:
• Построение растра уклона
• Построение растра экспозиции
• Выделение областей крутого уклона (> 45 градусов)
• Выделение склонов северной экспозиции
• Выявление непосредственно лавиноопасных областей (наклон> 45 градусов и северное направление)
А. Построение растра уклона
Для генерации растра уклона выберите инструмент "Поверхность", расположенный в "Растровых операциях" меню РАСТР.
В появившемся меню инструмента "Анализ поверхностей" задайте следующие параметры:
1. Выберите исходный растр цифровой модели рельефа
2. В типе вычислений укажите Уклоны
3. В качестве единиц уклона выберите Градусы
4. Для вертикального масштабного коэффициента значения ячеек должны быть в тех же единицах, что и горизонтальные расстояния.
5. Укажите название выходного файла и место его сохранения
6. Нажмите "Выполнить"
Б. Построение растра экспозиции
В меню инструмента "Анализ поверхностей" задайте следующие параметры:
1. Выберите исходный растр цифровой модели рельефа
2. Тип вычислений укажите как Экспозиция
3. Укажите название выходного файла и место его сохранения
4. Нажмите "Выполнить"
В. Обработка растра уклона
Чтобы выделить области крутых склонов (например > 45 градусов) на полученном растре Уклона:
1. Выберите инструмент "Калькулятор", расположенный в "Растровых операциях" меню РАСТР.
2. В открывшемся окне инструмента на вкладке "Входные данные":
2а. Нажмите кнопку "Новый"
2б. Укажите свой созданный ранее растр уклона как Input_1
3. В списке "Выражения" выберите "Keep if > variable"
4. На вкладке "Переменные" установите Variable_1 на соответствующее значение (в данном случае 45 градусов)
5. При необходимости переименуйте выходной растр (в данном случае Colorado_Slope_calc) и нажмите «Вычислить»
На полученном растре выделенное черным отображает области с уклоном более 45 градусов.
Г. Обработка растра экспозиции
Чтобы выделить области со склонами северной экспозиции (например, между 315 и 45 градусами) на полученном ранее растре Экспозиции:
1. Выполните описанные выше шаги, проделанные с растром уклона, заменив входной файл растром экспозиции
2. Используйте выражение «Keep between two variables» в инструменте «Калькулятор»
3. Установите значения переменных, как указано ниже
4. Измените 'and' в выражении на 'or' (так как 315 <-> 45 не является непрерывным числовым диапазоном)
5. При необходимости переименуйте выходной растр
6. Нажмите «Вычислить»
Д. Объединение обработанных растров уклона и экспозиции
Исходя из теории, горные территории, предрасположенные к сходам лавин чаще всего:
• Имеют углы наклона круче 45 градусов
• Имеют склоны северной экспозиции (то есть между 315 и 45 градусом)
Для этого мы объединим результаты предыдущих шагов В и Г, используя растровый калькулятор.
1. Выберите инструмент "Калькулятор", расположенный в "Растровых операциях" меню РАСТР
2. В открывшемся окне инструмента на вкладке "Ввод" укажите обработанные растры уклона и экспозиции
3. В списке "Выражения" выберите переменную "Keep first if second valid"
4. Измените имя вывода
5. Нажмите «Вычислить»
Черные точки на приведенной выше карте подвержены риску схода лавин.
Подгрузим подложку и получим наглядную карту риска схода лавин.
| Обзор Mapinfo Pro Advanced |
| Форматы растра в MapInfo Pro Advanced |
| Создание растра в MapInfo Pro Advanced |