Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS

1. Projekt Informatika 2 Stanovení směru odtokuna rastrovém digitálním modelua implementace algoritmudo prostředí ArcGIS Bc. Jan Zajíček 15.5.2013 ČVUT FSV obor Geodézie a Kartografie

2. Úvod • Projekt jako součást DP • Algoritmus MD∞ v Pythonu pro ArcGIS 10.0 • Testováno na reálných datech – Býkovice, Nučice • Toolbox obsahující algoritmus

3. Současné algoritmy • D8 – odtok do nejníže položené buňky • + jednoduchost, rychlost • - přílišná koncentrace toku • MD8 – odtok do všech nižších buněk • + nemají vliv malé výškové rozdíly • - přílišná disperze na konvergentních svazích • D∞ - trojúhelníkové plošky, tok do jedné nebo dvou buněk • + větší reálnost výsledného toku • - časová náročnost oproti D8

4. Princip D8 algoritmu • Vstupem rastr DMT • Výstupem celočíselné hodnoty reprezentující směr • Odtok do jedné – nejnižší buňky

5. Princip MD∞ • Trojúhelníkové plošky • Směr odtoku a sklon na plošce • Poměr odtoku rozdělen podle sklonu do jednotlivých Δ • Poměr v jednotlivých Δ rozdělen podle úhlů α1 a α2

6. Technické řešení MD∞ • Rastr DMT -> matice s hodnotami výšek • Hledání okolí buňky: • Výpočet směru a sklonu pro Δ plošku: • Výsledkem 2 vektory o 8 prvcích

7. Technické řešení MD∞ • Zjištění poměru vody, která poteče do jednotlivých Δ: • x- exponent ; zvoleno x=4; x=1 => MD8; x = ∞ =>D8 • Vektor1 a 0určující, zda do sousední buňky nastává/nenastává odtok, použita funkce:

8. Výsledky - Býkovice D8 MD∞

9. Výsledky - Nučice MD∞ D8

10. Výsledky v tabulce • Porovnáván počet buněk s hodnotami u D8 a MD∞ Býkovice Nučice

11. Závěr • Vytvořen funkční skript počítající směr odtoku ze vstupního rastru • Překvapivé výsledky pro některé hodnoty při porovnání D8 a MD∞ • Časy běhu: • D8: 4s/6s (C++, méně výpočtů) • MD∞: 15s/50s (Python, větší složitost)

12. Děkuji za pozornost