ArcGIS 9.1 Spatial Analyst -laajennusosio

Esitys aiheesta: "ArcGIS 9.1 Spatial Analyst -laajennusosio"— Esityksen transkriptio:

1 ArcGIS 9.1 Spatial Analyst -laajennusosio
PAIKKATIETOPAJA –hanke

2 Spatial Analyst -laajennusosio
Laajennusosion avulla voi tehdä rasteripohjaista spatiaalista mallintamista ja analysointia. Spatial Analyst mahdollistaa monimutkaiset rasteritoiminnot kuten maastoanalyysit, pintojen mallintaminen, interpolointi ja tilastollinen analysointi. Voidaan esimerkiksi: Etsiä sopivia sijainteja Laskea ”kustannuspintoja” ja optimaalisia reittejä Tehdä maankäytön analyysejä Ennustaa tulipalon riskiä Määrittää saastumisen asteita Suorittaa satoanalyysejä Määrittää eroosiopotentiaalia Tehdä väestöllisiä analyysejä Suorittaa riskiarviointeja Mallintaa ja visualisoida rikollisuuden sijoittumista (crime patterns) PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

3 Paikkatieto tutuksi -koulutus
Interpolointi Prosessi, missä pistemäisestä havaintopisteaineistosta tehdään rasteri Jokainen solu saa arvon alkuperäisen aineiston perusteella eli interpolointi ”täydentää” aineistoa Solun arvo voidaan määrittää monella tavalla: IDW (Inverse Distance Weighted): solun arvo estimoidaan laskemalla painotettu ka. solun ympärillä olevista lähimmistä pisteistä. Spline: interpoloinnin tuottama pinta kulkee alkuperäisten havaintopisteiden kautta, sopii esim. topografisille pinnoille. Kriging: perustuu tilastolliseen mallinnukseen, saadaan tietoa interpoloinnin lopputuloksen luotettavuudesta eri alueilla, huomioi havaintojen yhteisvaihtelu lähellä sijaitsevien havaintopisteiden kanssa (autokorrelaatio). PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

4 Interpolointi: IDW -menetelmä
PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

5 Zonal Statistics - Vyöhykeanalyysi
Voidaan laskea rasteriaineistoista tilastollisia tunnuslukuja jonkin vyöhyketason määrittämillä vyöhykkeillä (alueilla). Vyöhyketaso voi olla rasteri- tai vektoritaso, vyöhykkeittäiset tunnusluvut lasketaan aina rasteridatasta. Esimerkissä: Rasteriaineisto: Tilastokeskuksen Ruututietokanta 2005 ja Maanmittauslaitoksen pohjakartta Vyöhyketaso: Zeppelinin ympärille piirretty bufferi-vyöhyke (vektori) Tilastokeskuksen Ruututietokanta 2005, Maanmittauslaitoksen pohjakartta PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

6 Esimerkki: maastopaloriskin kartoittaminen
Esimerkkialueena Boulder County, Colorado, USA. Kolme osatekijää analyysissä: 1) ihmiset 2) riskit 3) riskin todennäköisyys Analyysin tekemisessä käytetty apuna useita laajennusosioita: ArcGIS Spatial Analyst, ArcGIS Geostatistical Analyst, ArcGIS 3D Analyst PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

7 Paikkatieto tutuksi -koulutus
Ihmiset Spatial Analyst:in Density –analyysitoiminnolla määritetään alueen rakennustiheys Tiheysanalyysin periaate: Jokaisen solun ympärille muodostetaan pyöreä ”naapuruusalue”, > lasketaan alueen sisälle jäävien rakennusten lukumäärä > jaetaan alueen pinta-alalla > solun tiheysarvo PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

8 Riskitekijöiden kartoitus
Maastopaloriskiin vaikuttavat rinteen kaltevuus ja ilmansuunta ArcGIS Spatial Analyst > slope and aspect toiminnot Pohjalla on alueen korkeusmalli PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

9 Riskitekijöiden kartoitus
Myös kasvillisuustyypillä (polttoaine) on vaikutusta paloriskiin PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

10 Riskitekijöiden kartoitus
Seuraavaksi muodostetaan tulen ”käyttäytymisindeksi” käyttämällä Visual Basic for Application (VBA) –työkaluja Analyysi –moduli (script) suorittaa joukon luokittelu- ja matemaattisia toimenpiteitä Toimenpiteessä yhdistetään korkeus-, kaltevuus-, ilmansuunta- ja kasvillisuustiedot ja muodostetaan uusi rasteripinta, joka luokittelee alueen maastopaloriskin mukaan. PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

11 Paikkatieto tutuksi -koulutus
Todennäköisyys ArcGIS Geostatistical Analyst –laajennusosiota käyttämällä luodaan taso (probability surface), joka kuvaa salaman iskun todennäköisyyttä. Ennen tason muodostamista on aineistosta etsittävä trendit ja ”ulkopuoliset” (outliers) havainnot. PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

12 Maastopalon riskiarvioinnin lopputuotos
Spatial Analyst:in ja VBA –työkalujen avulla yhdistetään arvoja, riskitekijöitä ja todennäköisyyttä kuvaavat tulokset myös ArcGIS Spatial Analyst:in raster calculator –työkalut kävisivät rasterikarttojen yhdistämiseen PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

13 Paikkatieto tutuksi -koulutus
Visualisointi Riskiarvionti kartan visualisoimiseen voidaan käyttää ArcGIS 3D Analyst –laajennusosiota. PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus

14 Paikkatieto tutuksi -koulutus
Lähteet Antikainen H. & J. Hiltula (2007): GIS ja kvantitatiiviset menetelmät – Johdatus ArcGIS 9.2® –ohjelman käyttöön. Oulun yliopistopaino, 2007. ESRI – ArcGIS - Spatial Analyst: PAIKKATIETOPAJA Paikkatieto tutuksi -koulutus