Основные представления о моделировании. Базовые понятия и термины (стр. 13 )

Универсальный кригинг применяется тогда, когда вы знаете, что в данных существуют определенные тенденции, и вы способны провести научное описание для их подтверждения. Преимуществом кригинга является то, что он даёт не только интерполированные значения, но и оценку возможной ошибки этих значений.

43. Способ выделения на карте районов, удаленных от дорог на более чем 20 км с помощью ГИС.

От линейного объекта (дороги) задаем отступ 20 км в обе стороны и остальное заливаем цветом или штриховкой. При этом используются следующие способы картографического изображения:

способ линейных знаков - изображение объектов, локализованных на линиях (например, административных границ, дорог, тектонических разломов), с помощью линий разного цвета, ширины, рисунка;

способ ареалов - выделение на карте области распространения какого-либо явления с помощью окраски, штриховки, границы, значков, надписей (например, ареалы распространения животных, растений);

44. Способ выделения на карте зон с абсолютной высотой местности более 1500 м с помощью ГИС.

На карте местности необходимо задать область штриховки или заливки по изолиниям рельефа выше 1500 м над уровнем моря. Способ картографического изображения:

способ изолиний - изображением явлений сплошного распространения, представленных в виде плавных, непрерывных полей или поверхностей (например, поле температур, поле силы тяжести, поверхность рельефа) с помощью семейства кривых линий, соединяющих точки с равными значениями (показателями) данного поля или поверхности.

45. Способ выделения на карте ареалов с уклонами местности более 15 градусов с помощью ГИС.

Так как на плане местности высота сечения горизонталей одинакова, нетрудно найти угол наклона (уклон) между ними, зная заложение (расстояние между соседними горизонталями). Заложение для уклона в 15° так же будет определённо. Задав для области штриховки или заливки значения заложений меньшие, чем заложение для уклона поверхности в 15°, получим области выделения ареалов с уклонами более 15°.  Или в ГИС задав сразу выделение поверхностей с уклоном более 15 градусов. Используются следующие способы картографического изображения:

способ изолиний - изображением явлений сплошного распространения, представленных в виде плавных, непрерывных полей или поверхностей (например, поле температур, поле силы тяжести, поверхность рельефа) с помощью семейства кривых линий, соединяющих точки с равными значениями (показателями) данного поля или поверхности;

способ количественного фона - показ количественных различий какого-либо явления сплошного распространения с помощью окраски или штриховки в соответствии с принятой шкалой по выделенным единицам районирования (например, запасы гидроресурсов по речным бассейнам, содержание загрязняющих веществ в почвах);

46. Способ выделения на карте склонов восточной экспозиции с помощью ГИС.

Карты в ГИС имеют привязку по сторонам света, так что задать выделение склонов именно восточной экспозиции.

способ изолиний - изображением явлений сплошного распространения, представленных в виде плавных, непрерывных полей или поверхностей (например, поле температур, поле силы тяжести, поверхность рельефа) с помощью семейства кривых линий, соединяющих точки с равными значениями (показателями) данного поля или поверхности;

способ качественного фона - показ качественных различий какого-либо явления сплошного распространения с помощью цветового фона или штрихового фона по выделенным районам, областям или др. единицам районирования (например, районы сельскохозяйственной специализации, ландшафты, типы почвенного покрова);

47. Способ выделения на карте бассейнов потенциального стока с помощью ГИС.

способ количественного фона - показ количественных различий какого-либо явления сплошного распространения с помощью окраски или штриховки в соответствии с принятой шкалой по выделенным единицам районирования (например, запасы гидроресурсов по речным бассейнам, содержание загрязняющих веществ в почвах);

способ локализованных диаграмм - изображение явлений, имеющих сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещенных в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений (например, графики изменения среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загрязнения речных вод, приуроченные к гидропостам);

48. Способ генерализации карты методом скользящего окна с помощью ГИС.

КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ — это отбор и обобщение изображаемых на карте объектов, выделение их основных типичных черт и характерных особенностей. Генерализованность — важнейшее свойство всякой карты. Даже на самой крупномасштабной карте изображение генерализовано, поскольку невозможно показывать объекты со всеми подробностями. Генерализация определяется несколькими факторами:

а) масштабом карты.

б) назначением карты.

в) тематикой карт.

г) особенностями картографируемой территории.

Принцип работы инструмента Скользящее окно кригинга

Геостатистический слой создается с помощью полного набора входных данных. Параметры кригинга можно настроить или оставить значения по умолчанию — они будут автоматически определены Мастером операций геостатистики. Инструмент Скользящее окно кригинга используют для повторного вычисления параметров вариограммы Диапазон. Самородок  и Частичный порог на основании данных, полученных в пределах окрестности меньшего размера.

При работе с нестационарными данными необходимо выполнить оценку гетерогенной вариограммы. Для этого используйте скользящее окно, расположенное в центре интерполируемого местоположения, и постройте вариограмму для каждой локальной окрестности.

Проинтерполированное значение в каждой точке исследуемой области можно последовательно нанести на карту во время передвижения окна по области. В этом примере при вращении данные не изменяются или остаются изотропными. Чтобы точно отобразить каждое местоположение в исследуемой области, вариограммы вычисляют для каждого интерполируемого местоположения. В каждой окрестности данные предположительно считаются неизменяемыми, поэтому допущения алгоритма кригинга не нарушаются.

По мере передвижения окна по исследуемой области на основании соседних точек вычисляются новые параметры вариограммы. В местоположении 1 синие и зеленые точки пространственно коррелированы или находятся в пределах расстояния диапазона, на что указывает радиус окружности с центром в этой точке. В местоположении s2пространственно коррелированы зеленые и красные точки, а в местоположении sn пространственно коррелированы желтые точки.

ПОПРОЩЕ: Принцип построения карты с применением метода «скользящего окна» сводится к следующему: лист, в котором прорезано прямоугольное отверстие, перемещается горизонтально и вертикально над картой с шагом равной сторонам прямоугольного отверстия. При этом подсчитывается и заносится в таблицу количество попадающих в «окно» объектов. Соседние окна берутся с перекрытием – эта простейшая свертка обеспечивает фильтрацию таблицы.

При реализации этого принципа в ГИС возникает две проблемы: во-первых нужно определить размеры ячейки, определяющий шаг скользящего окна, и во вторых, определить формулу пространственной статистики аналогичных алгоритму расчета сглаженых величин получаемых при использовании метода «скользящего окна».

49. Способ выделения на карте дренажной системы с помощью ГИС.

       Карты ГИС отличаются от топографических и тематических карт тем, что они могут динамически изменятся по желанию заказчика. ArcView (программное обеспечение необходимое для функционирования ГИС) позволяет оцифровывать аэрофотоснимки, тем самым, создавая на основе снимка несколько слоев динамичной информации, различной тематической направленности. Для изучения мелиоративных объектов используются все основные виды дистанционных методов, включая применение различных фотосъемок, а также тепловую, радиолокационную, аэроспектрометрическую и СВЧ-радиометрическую съемки. Аэрокосмическая информация широко используется для выявления мелиоративного фонда и проектирования мелиоративных систем, ведения мелиоративного кадастра, составления прогнозных природно мелиоративных карт. При изучении мелиоративного фонда и проектировании мелиоративных систем с помощью аэрокосмической съемки составляются геоморфологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, тектонические, ботанические, культуртехнические, почвенно-мелиоративные и другие карты. Не меньшее значение дистанционные методы имеют при контроле за работой мелиоративных систем. Нормальное функционирование мелиоративной системы возможно только при поддержании удовлетворительного технического состояния всех ее элементов, поэтому постоянный контроль является неотъемлемой частью мероприятий по их эксплуатации. При контроле за работой осушительных систем большое внимание уделяется изучению состояния закрытого дренажа. В этом случае аэроснимки позволяют выделить участки с хорошо работающими дренами и массивы с поврежденным дренажем (заиленными или механически поврежденными дренами). Эти свойства осушительных мелиоративных систем детально отражаются на материалах аэросъемки определенных сезонов за счет более быстрого просыхания почв под дренами: сухие почвы выделяются вследствие их более высокой яркости по сравнению с влажными.

Ввод данных в ГИС осуществляется двумя  основными типами картографической информации:

• Пространственная информация, описывающая положение и форму географических

объектов и их пространственные связи с другими объектами;

• Описательная информация об этих объектах (атрибуты).

Информация на карте представляется графически в виде набора компонентов карты, для каждого графического объекта карты заносится описательная информация - атрибутивная. То есть для каждого объекта в географической информационной системе создается не только его графическое представление, но и таблица с информацией. Автоматически в эту таблицу заносятся следующие показатели:

• Длина линии – для линейных объектов;

• Периметр и площадь полигона – для площадных объектов;

• Пользовательские поля – заносятся разработчиками ГИС.

Существует несколько базовых элементарных фигур используемых для отображения реальных объектов различного типа. (Дрены изображаются) Ограниченую фигуру (контур) – площадные объекты, границы орошаемых площадей, границы дренажных зон и другие тематические полигоны. Границы полигонов изображаются линиями. Полигоны могут быть закрашены, причем разными цветами и типами штриховки. Можно также подписывать полигоны, используя значения атрибутов.