GIS-raster

Bài 03 - GIS
Mô hình Raster
Nội dung
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
2
Mô hình & mô hình dữ liệu
Mô hình
Sử dụng biểu diễn một phần thế giới thực
Quả địa cầu là mô hình Thế giới
Bản đồ mô hình một phần không gian biểu diễn
Mô hình chỉ mô tả một khía cạnh của thế giới thực
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
3
Bản đồ - mô hình không gian
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
4
Mô hình dữ liệu
Đơn giản hóa mô tả một “hệ thống- thế giới thực”
Là một tập hợp các nguyên tắc tổ chức, sử dụng dữ liệu để mô tả, biểu diễn thế giới thực
Được tổ chức hợp lý trong CSDL

12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
5
MÔ HÌNH RASTER
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
6
Khái niệm mô hình raster
Một số hiện tượng, đối tượng địa lý được biểu diễn bằng mô hình lưới giá trị (raster)
Diện tích nghiên cứu được phủ một lưới, với kích thước ô lưới bằng nhau
Ô lưới – gọi là pixels (picture elements); dữ liệu raster thường gọi là dữ liệu ảnh
Những đặc tính không gian được lưu trữ bằng cách gán cho mỗi ô lưới một giá trị là thuộc tính (attribute) mỗi ô,
Vd: giá trị ô lưới biểu thị kiểu sử dụng đất.
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
7
Kiểu dữ liệu biểu diễn
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
8
Kiểu hiển thị raster
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
9
Ghi nhớ Mô hình dữ liệu Raster
Raster tạo ra từ những phần tử (ô lưới)
Ô lưới (cell) là đơn vị cơ bản biểu thị một diện tích xác định trên Trái Đất.
Mỗi ô lưới có giá trị biểu thị phản xạ phổ hay đặc điểm của vị trí như:
Kiểu đất, độ cao, nước, thực vật...
Kích thước cell – độ phân giải
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
10
Tọa độ cell-tọa độ bản đồ
Nắn chỉnh hình học
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
11
Raster biểu diễn đối tượng
Điểm
Đường
Vùng
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
12
Raster biểu diễn hiện tượng
Vệt dầu loang
Thảm thực vật
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
13
Raster biểu diễn địa hình
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
14
Raster thể hiện dữ liệu vệ tinh
Ảnh
vệ
tinh
Rạch giá

Việt nam
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
15
Dữ liệu vệ tinh
Tính toán với raster
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
17
Những hàm phân tích raster
Có thể phân chia các công cụ phân tích không gian và các hàm làm việc trên:
Những pixcel riêng lẻ (Local functions)
Những pixcel và những cell xung quanh (Focal functions)
Những pixcel trong một vùng (Zonal functions)
Những pixcel trong toàn bộ raster (Global functions)
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
18
Việc phối hợp các lớp raster thực hiện những ứng dụng đặc biệt gọi là các hàm ứng dụng (Application functions)
Vd. tính mật độ, tính toán các bề mặt, phân tích bề mặt, phân tích thủy văn, chuyển đổi hình học, khái quát hóa hay thay đổi độ phân giải)
Những hàm được dựa trên cấu trúc hình hình học dữ liệu raster, sự tương ứng không gian mội cell (tọa độ hàng cột) cũng như những thuộc tính mà chúng mô tả (giá trị các cell).
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
19
Local functions (LF)
LF thực hiện tính toán trên một cell một lần
Những cell quanh không ảnh hưởng kết quả
LF có thể áp dụng một raster hay một vài rasters
LF là hàm lượng giá mũ, logarit, phân lọai, hàm thống kê
Hàm địa phương
(Local functions)
Focal functions (FF)
FF thực hiện tính trên một cell và những cel xung quanh
Những hàm này trả lại giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, tổng hay một giá trị theo hàm tính
hàm tập trung
Zonal functions (ZF)
ZF thực hiện tính tóan trên một vùng, một tập hợp cell với giá trị chung (giống nhau).
Có hai nhóm ZF là: thống kê & hình học
Bao gồm hàm tính diện tích, trọng tâm, Chu vi, khoảng và tính tổng
Global functions (GF)
GF thực hiện tính toán trên toàn raster
Ví dụ: tính toán khỏang cách, phân chia lưu vực
(Học thêm khi phân tích địa hình)
Những toán tử
Toán tử đại số
Cho phép cộng, trừ, nhân, chia hai raster, con số hoặc kết hợp cả hai.
Toán tử : *, / , - , +
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
24
Tính trung bình
VD: kết quả của toán tử đại số [Inlayerl] + [Inlayer2] / 2. Raster kết quả thể hiện trung bình của các ô lưới.
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
25
Những tóan tử Boolean
Sử dụng logic Boolean - TRUE hay FALSE. Trong những raster đầu vào theo cơ sở ô tương ứng (cell-by-cell). Những giá trị đúng (TRUE ) ghi là l và sai (FALSE) ghi 0.
Toán tử Boolean gồm: And, Or, Xor, Not.

12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
26
VD: And (&): Tìm những vị trí giá trị đúng (khác không) trong những ô lưới cả hai raster đầu vào.
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
27
Những toán tử so sánh
Xác định những điều kiện quan hệ.
Nếu điều kiện đúng TRUE, giá trị ô lưới raster gán 1
Nếu điều kiện sai FALSE giá trị ô lưới raster gán 0.
Những toán tử điều kiện : ==, >, < <>, >=, <=
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
28
Ví dụ: điều kiện Inlayerl <> 3, những giá trị trong Inlayer1 khác 3, kết quả raster đầu ra thể hiện tất cả các lọai đất không phải rừng (rừng có giá trị biểu diễn là 3).
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
29
Những hàm toán
Những hàm toán tác động lên những giá trị trên một raster.
Có 4 nhóm hàm: Logarit, Số học, Lượng giác và Hàm mũ.
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
30
Hàm Logarit
Hàm Logarit và hàm mũ thực hiện tính toán trên raster đầu vào và những con số.
Ví dụ , Kết quả của Exp([Inlayerl]) cho kết quả
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
31
Câu hỏi
Giá trị những cell trong raster
Quá trình raster hóa các đặc điểm môi trường
Khả năng biểu diễn đặc điểm môi trường
Khoảng giá trị biểu diễn
Điểm mạnh, yếu raster
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
32
Phân tích nâng cao
Raster Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
33
Raster Analysis Methods
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
34
Phân loại (Reclassification)
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
35
Logical Operators
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
36
Logical Overlay
?
1
1
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
37
Arithmetic Overlay
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
38
Spatial Aggregation
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
39
Filtering
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
40
Slope and Aspect
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
41
Slope and Aspect
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
42
Statistical Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
43
Raster Buffering
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
44
Raster Buffer Creation
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
45
Raster Buffers
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
46
Proximity Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
47
Spread Functions
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
48
Visibility Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
49
Inter-Visibility Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
50
Viewsheds
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
51
Feature Shape Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
52
Raster Shape Analysis
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
53
Map Algebra
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
54
Map Algebra
12/22/2011
Trần Tuấn Tú – [email protected] 2010
55
Câu hỏi
Giá trị những cell trong raster
Quá trình raster hóa các đặc điểm môi trường
dùng biểu diễn
khoảng giá trị
khả năng biểu diễn
Những toán tử
Khả năng phân tích
Những hàm thực hiện trên raster
Những tác động
Khả năng phân tích