Bài giảng Phân tích không gian I (Basic Spatial Analysis): Bài 6 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Chia sẻ: Bình An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Phân tích không gian I (Basic Spatial Analysis) - Bài 6: Phân tích lân cận. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Phân tích lân cận là gì? Ứng dụng của phân tích lân cận; tạo 1 vùng đệm (buffer), nhiều vùng đệm (multiple ring buffer); đa giác thiessen (create thiessen polygons); khoảng cách gần nhất (near); khoảng cách điểm (point distance); khoảng cách euclid (euclidean distance); hướng euclid (euclidean direction); định vị euclid (euclidean allocation). Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Phân tích không gian I (Basic Spatial Analysis): Bài 6 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN | BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Phân tích lân cận (Proximity analysis) 1
Nội dung  Phân tích lân cận là gì?  Ứng dụng của phân tích lân cận  Vector  Tạo 1 vùng đệm (Buffer), nhiều vùng đệm (Multiple Ring Buffer)  Đa giác Thiessen (Create Thiessen Polygons)  Khoảng cách gần nhất (Near)  Khoảng cách điểm (Point Distance)  Raster  Khoảng cách Euclid (Euclidean Distance)  Hướng Euclid (Euclidean Direction)  Định vị Euclid (Euclidean Allocation) Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 2
Phân tích lân cận là gì?  Phép phân tích không gian sử dụng khoảng cách địa lý làm nguyên tắc trung tâm.  Khoảng cách là nền tảng cho phân tích không gian, do các nguyên tắc như: Chi Đường bộ  Ma sát của khoảng cách (Friction of distance) phí Đường sắt vận  Chuyển động phải tốn một số chi phí dưới dạng nỗ lực thể chất, chuyển Đường biển năng lượng, thời gian và/hoặc các nguồn lực khác.  Những chi phí này tỷ lệ thuận với quãng đường di chuyển và Khoảng cách là lực cản của chuyển động, tương tự như tác động của lực ma sát.  Luật Tobler I trong Địa lý (Tobler's first law of geography)  “Mọi vật đều có quan hệ với nhau, nhưng các vật ở khoảng cách gần có quan hệ nhiều hơn với những vật ở khoảng cách xa”.  Tự tương quan không gian (Spatial autocorrelation) Tự tương Không có tự Tự tương quan dương tương quan quan âm  Sự thay đổi không gian có hệ thống trong một biến số.  Giá trị dương nghĩa là các khu vực gần nhau có giá trị tương tự nhau. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 3
Ứng dụng của phân tích lân cận  Ứng dụng liên quan đến chuyển động và tương tác.  Giếng nước cách bãi rác bao xa?  Có con đường nào nằm trong bán kính 1.000 m của sông suối không?  Tuyến đường nào ngắn nhất từ điểm này đến điểm khác?  Khoảng cách giữa hai địa điểm là bao nhiêu?  Đối tượng gần nhất hoặc xa nhất từ một vật là gì?  Khoảng cách giữa mỗi đối tượng trong lớp này và các đối tượng trong lớp khác là bao nhiêu? Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 4
Tạo 1 vùng đệm (Buffer) Số lớp đầu vào Số lớp đầu ra Không gian Thuộc tính 1 (Điểm/ Đường/ Vùng) 1 (Vùng) Tạo lớp vùng đệm dựa theo khoảng cách Khoảng cách cho trước (>0: mở rộng,
Ví dụ  Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí như hình vẽ. Tạo vùng đệm 1 m (có hòa tan) cho lớp nhiệt độ không khí.  Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)? Nhiệt độ không khí (°C) X Y Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 6
Phương pháp giải Tạo 1 vùng đệm (Buffer) (có hòa tan) 1. Trên phần không gian: Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên trong của Input  Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên trong của nhiệt độ không khí. 2. Trên phần không gian: Lấy từng điểm thuộc đường bao bên ngoài của Input làm tâm, vẽ đường tròn theo bán kính cho trước. Nối tiếp tuyến hai đường tròn liên tiếp tạo ra vùng đệm Output.  Lấy lần lượt 7 điểm thuộc đường bao bên ngoài của nhiệt độ không khí làm tâm, vẽ đường tròn bán kính 1 m, nối tiếp tuyến. 3. Đối với bảng thuộc tính: Tạo cột, điền giá trị cho vùng đệm Output.  Tạo 3 cột FID, Shape, Khoảng cách theo bán kính cho trước. Không gian Thuộc tính FID Shape Khoảng cách (m) 0 Polygon 1 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 7
Tạo nhiều vùng đệm (Multiple Ring Buffer) Số lớp đầu vào Số lớp đầu ra Không gian Thuộc tính 1 (Điểm/ Đường/ Vùng) 1 (Vùng) Tạo lớp vùng đệm dựa theo nhiều khoảng Khoảng cách cách cho trước (>0: mở rộng,
Ví dụ  Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí như hình vẽ. Tạo vùng đệm 0,5 m, 1 m (có hòa tan) cho lớp nhiệt độ không khí.  Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)? Nhiệt độ không khí (°C) X Y Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 9
Phương pháp giải Tạo nhiều vùng đệm (Multiple Ring Buffer) (có hòa tan) 1. Trên phần không gian: Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên trong của Input  Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên trong của nhiệt độ không khí. 2. Trên phần không gian: Lấy từng điểm thuộc đường bao bên ngoài của Input làm tâm, vẽ các đường tròn theo các bán kính cho trước. Nối tiếp tuyến hai đường tròn liên tiếp tạo ra vùng đệm Output.  Lấy lần lượt 7 điểm thuộc đường bao bên ngoài của nhiệt độ không khí làm tâm, vẽ các đường tròn bán kính 0,5 m, 1 m, nối tiếp tuyến. 3. Đối với bảng thuộc tính: Tạo cột, điền giá trị cho các vùng đệm Output.  Tạo 3 cột FID, Shape, Khoảng cách theo các bán kính cho trước. Không gian Thuộc tính FID Shape Khoảng cách (m) 1 0 Polygon 0,5 0 1 Polygon 1 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 10
Bài tập 1  Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp lượng mưa như hình vẽ. Tạo vùng đệm -0,5 m, 1 m (có hòa tan) cho lớp lượng mưa.  Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)? Lượng mưa (mm) X Y Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 11
Đa giác Thiessen (Create Thiessen Polygons) Số lớp đầu vào Số lớp đầu ra Không gian Thuộc tính 1 (Điểm) 1 (Vùng) Mỗi đa giác Thiessen chỉ chứa một điểm duy nhất. Input Bất kỳ vị trí nào trong đa giác Thiessen sẽ gần với điểm liên kết của nó hơn bất kỳ điểm nào khác Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 12
Ví dụ  Trong không gian Oxyz, cho các điểm A (1,3,100), B (1,2,200), C (4,2,600), D (5,4,400), E (3,1,400), F (3,3,300), G (5,1,200) với z là giá trị độ cao (m). Tạo đa giác Thiessen từ các điểm trên.  Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)? Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 13
Phương pháp giải Đa giác Thiessen (Create Thiessen Polygons) 1. Trên phần không gian: a. Vẽ đa giác lồi chứa các điểm Input. b. Chọn bất kì một đoạn thẳng (cạnh cơ sở) thuộc đa giác lồi chứa các điểm. c. Tìm điểm thứ ba nằm gần nhất với trung điểm của cạnh cơ sở: Nếu chỉ có 1 điểm, chọn điểm đó. Nếu có hơn 1 điểm, chọn điểm có góc đối diện với cạnh là lớn nhất. Nối điểm đã chọn với hai đỉnh của cạnh cơ sở để tạo thành tam giác. d. Lặp lại bước b, c cho đến khi toàn bộ điểm được nối với nhau, tạo thành Mạng lưới tam giác không đều (TIN). Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 14
Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 15
Phương pháp giải Đa giác Thiessen (Create Thiessen Polygons) 2. Trên phần không gian: a. Vẽ các đường trung trực đi qua các cạnh của tam giác tạo nên cạnh của đa giác. b. Giao điểm của các cạnh tạo nên các đỉnh của đa giác. c. Xác định, đánh số FID cho các đa giác. 2 1 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 16
5 3 0 2 6 1 4 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 17
Phương pháp giải Đa giác Thiessen (Create Thiessen Polygons) 3. Đối với bảng thuộc tính: Tạo cột, điền giá trị cho các đa giác Output trên cơ sở đối chiếu với Input  Tạo 3 cột FID, Shape, Độ cao với các giá trị tương ứng. Thuộc tính FID Shape Độ cao Không gian 0 Polygon 100 1 Polygon 200 2 Polygon 600 3 Polygon 400 4 Polygon 400 5 Polygon 300 6 Polygon 200 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 19
Bài tập 2  Một khảo sát địa hình đã được tiến hành để xác định độ cao của 6 điểm trên một địa hình. Tọa độ và cao độ của các điểm như sau:  Điểm 1: (x1, y1) = (2, 3), z1 = 10  Điểm 2: (x2, y2) = (3, 5), z2 = 12  Điểm 3: (x3, y3) = (5, 6), z3 = 14  Điểm 4: (x4, y4) = (6, 4), z4 = 11  Điểm 5: (x5, y5) = (7, 2), z5 = 9  Điểm 6: (x6, y6) = (4, 1), z6 = 8  Tạo đa giác Thiessen từ các điểm trên.  Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)? Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Phân tích không gian I 20
Điểm – Điểm Điểm – Đường Điểm – Vùng Khoảng cách gần nhất (Near)  Tính toán khoảng cách, góc từ mỗi đối tượng trong lớp Input đến đối Góc tượng gần nhất trong lớp Near (với bán kính cho trước). Đường – Đường Đường – Vùng Vùng – Vùng Near (90°) Input Near Near (180° hoặc (0°) -180°) Near (-90°) Số lớp đầu vào Số lớp đầu ra Không gian Thuộc tính 2 1 Input Input + Các thuộc tính về đối tượng trong Near - Input: Điểm/ Đường/ (Điểm/ Đường/ nằm gần nhất với Input: mã số của Near Vùng Vùng) (Near_FID), khoảng cách từ Input đến Near - Near: Điểm/ Đường/ (Near_Dist), góc hợp với hướng Đông tính từ VùngCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Input (-180° – 180°) (Near_Angle)I Phân tích không gian 21