GIS-Lab Розрахунок площ поверхонь з урахуванням рельєфу засобами GRASS ГІС

Географічні інформаційні системи та дистанційне зондування

Наприклад візьмемо набір geosample (http://gis-lab.info/qa/geosample.html). Даний набір містить растр висот (шар relief) і векторну карту природних територій, що охороняються (шар oopt). Потрібно порахувати площі кожної з територій, що охороняються, як з урахуванням рельєфу, так і без цього.

[ред.] Перепроектування

Оскільки набір geosample містить дані в географічній системі координат (широта/довгота), а вимірювання потрібно зробити в метричній системі координат, їх попередньо потрібно перепроектувати, наприклад в рівноплощадну проекцію Альберса. Для цього створимо ще один набір geosample_sib_aea у новій проекції з наступними параметрами:

Заходимо в цей набір і перепроектуємо растрові дані (тут і нижче галочка ">" означає запрошення командного рядка GRASS, після нього вводиться сама команда, в даному випадку команда "r.proj loc=geosample in=relief out=relief"):

Аналогічно перепроектуємо векторні дані:

Подивимося ближче на вихідні дані (шар relief):

Аналогічно за шаром oopt:

[ред.] Розрахунок площ

GRASS містить модуль r.surf.area (http://grass.osgeo.org/gdp/html_grass64/r.surf.area.html), який здійснює необхідні розрахунки. Розрахуємо загальну площу всієї території охоплення шару relief з використанням даного модуля:

Зупинимося докладніше на результатах розрахунку:

  • Null value area ignored in calculation: площа осередків растру, які брали участь у розрахунках (були замасковані).
  • Plan area used in calculation: площа всього растру як площа проекції растру горизонтальну площину.
  • SurfaceArea Calculation(low, high, avg): площа растру з урахуванням рельєфу. Розраховується шляхом побудови трикутників, вершини яких перебувають у центрі осередків растру. Оскільки для сусідніх осередків можна побудувати кілька варіантів тріангуляції (див. приклад на малюнку), то результати розрахунку площ можуть відрізнятися. Тому алгоритм зберігає мінімальне, максимальне та середнє ((мінімальна + максимальна)/2) значення розрахункової площі кожної пари трикутників.
  • Current Region plan area: площа поточної області (без урахування рельєфу).
  • Estimated Region Surface Area: підсумкова розрахункова площа території.

gis-lab

Таким чином, отримуємо, що величина 9.027246e+11 - потрібна площа території з урахуванням рельєфу, 1.440478e+12 - загальна площа без урахування рельєфу (якщо необхідно зробити порівняння площ з урахуванням і без урахування рельєфу, то із загальної площі 1.440478e+12 спочатку необхідно відняти число 5.439092e+11 -- площа порожніх осередків, які у розрахунках брали участь).

Потрібно зауважити, що результати розрахунків модуля залежать від поточного дозволу (що цілком природно, тому що результат повинен залежати від точності вихідних даних).