Zastosowanie Geobazy w analizie przestrzennej

1. Zastosowanie Geobazy w analizie przestrzennej Jarosław Jasiewicz IPIG Wojciech Jaszczyk MPU

2. Co to jest geobaza? • Geobaza (ang. Geodatabase) to geograficzna baza danych, • umożliwia przechowywanie danych geograficznych w różnych formatach • pracę z typowymi danymi tabelarycznymi z poziomu aplikacji GIS, przy minimalnej znajomości zagadnień baz danych i języka SQL.

3. Analiza przestrzenna • (ang. spatial analise) to procedura wykonywana na danych geograficznych z użyciem technik i metod dostępnych w oprogramowaniu do Systemów Informacji Geograficznej mająca na celu pozyskanie nowej informacji geograficznej. • Analiza przestrzenna złożona jest zazwyczaj z wielu mniejszych operacji, które należy wykonać w określonej kolejności. Bardzo często analizy przestrzenne wykonywane są w celu odpowiedzi na konkretne pytanie przy pewnych założeniach. www.wikipedia.org

4. Czym dysponujemy? • Dokumentacją złoża: • Lokalizacją profili wiertniczych (10 profili) zawartych w tabeli pierwszej tabeli • Wynikami analiz geochemicznych (100 analiz po 10 w każdym profilu) zawartych w drugiej tabeli Dane na podstawie dokumentacji złoża gipsów „Dolina Nidy” w Gackach k. Pińczowa, zmienione i uproszczone

5. Co jest naszym celem? • Zbadać przestrzenny rozkład najważniejszych pierwiastków w potencjalnym złożu. Uzyskane dane pozwolą najlepiej zaplanować kierunki oraz poziomy eksploatacji, tak aby była ona najwydajniejsza i najtańsza. • Aby to zrobić należy przede wszystkim: • Wyróżnić poziomy • Zbadać przestrzenne zróżnicowanie cech na każdym poziomie - czyli stworzyć pseudotrójwymiarowy model

6. Na tej podstawie • Zbadamy zmiennoścć przestrzenną udziału wybranych pierwiastków na poziomach (rzędnych) 10m, 8m, 6m 4m i 2m n.p.m.

7. Co potrzebujemy: • ArcView/ArcInfo opcjonalnie MS Access • Surfer/Excel • CartaLinx/Idrisi ?? • Grass/PostgreSQL (GNU GPL)

8. Baza danych • W bazie użyjemy dwóch tabel. W jednej przechowujemy informację o rozmieszczeniu profili, w drugiej posiadane wyniki analiz

9. Profile • W tej tabeli przechowujemy współrzędne profili w siatce kilometrowej

10. Próby • W tej tabeli przechowujemy wyniki analiz w poszczególnych próbach oraz rzędne spągu każdej próby

11. Dane w geobazie • Geobaza, oprócz naszych tabel, przechowuje również standardowe tabele potrzebne do przechowywanie informacji geograficznej

13. Dane w Arc Catalog • Jeżeli dane zostały już zaimportowane do geobazy (standardowymi procedurami programu Access) są już dostepne w geobazie. Jeżeli nie – możemy to zrobić z poziomu Katalogu

14. Rozmieszczenie profili • Aby z tabeli profile utworzyć punktową klasę cech (ang. feature class) dodajemy dande tabelaryczne jako dane xy…

15. Po dodaniu • Uzyskujemy rozmieszczone profile, na tle poligonu obejmującego zasięg złoża. Każdy punkt ma obecnie zestaw atrybutów właściwy jedynie dla tabeli profile

16. Tabela atrybutów profili • Dane tabelaryczne przekształcone w plik graficzny dostępne są cały czas jako tabela atrybutów pliku

17. Jak uzyskać dostęp do danych geochemicznych? • Aby uzyskać dostęp do danych geochemicznych przechowywanych w drugiej tabeli należy dołączyć je do istniejącego zbioru danych – czyli pliku profili

18. Klucz podstawowy Klucz obcy Klucz obcy Złączenie Relacja

19. Uwaga! • Aby można było przeprowadzić analizę cech na wybranych poziomach eksploatacyjnych należy dołączyć dane właściwe dla danych poziomów do profili. Tylko jak? • Poprzez utworzenie podzbiorów danych właściwych dla potencjalnych poziomów eksploatacyjnych

20. Tworzenie (pod)zbiorów danych • Aby można było tworzyć potrzebne zbiory należy dołączyć tabelę do mapy 1 3 2

21. Jak stworzyć określony zbiór • Można wykorzystać własność złączeń, to że wybrany zostanie 1 obiekt z tabeli. Jeżeli w tabeli przechowywane są spągi próby, to aby uzyskać próbę z określonego poziomu należy wybrać wszystkie próby, których spąg znajduje się niżej niż interesujący nas poziom. Do pliku z profilami i tak dołączony zostanie tylko najwyższy

22. Zapytanie • W tym celu wybieramy z tabeli <DANE> te próby (obiekty) które spełniają warunek • Następnie dane eksportujemy do nowej tabeli w geobazie

23. Dodanie wyselekcjonowanych zbiorów do pliku • Po otrzymaniu 5 zbiorów – odpowiednio dla rzędnych 10, 8, 6 4 i 2 m. n. p. m. dodajemy tabele do mapy...

24. Dołączanie danych • a następnie wybrany zbiór przyłączamy do warstwy t_profile

25. Rozszerzone dane • Po dołączeniu podzbioru danych pojawiły się nowe parametry w każdym z profili – właściwości geochemiczne złoża w danym punkcie, na danej rzędnej

26. Inne rodzaje selekcji • Jeżeli dysponujemy odpowiednio przygotowanymi danymi geologicznymi, możemy wykonywać również inne selekcje: względem np. warstw geologicznych, litotypów, jednostek stratygraficznych itp. Można wykorzystać też funkcje grupujące np: średnią lub maksimum

27. Interpolacja • Dla każdego cięcia (poziomu ekspolatacyjnego) można przeprowadzić interpolację jedną z wybranych metod: • Topo to Rastrer (toolbox) • Kriging (spatial analist) • IDW (spatial analist) • Spline (spatial analist) • Uwaga: nie działa metoda Nearest neigberhood

28. Przykład: Topo to raster

29. Przykład: Kriging (krator geostatystyczny)

30. Wynik analizy dla jednego poziomu Poziom 04

31. Model przestrzenny

32. Dane do geoprzetwarzania

33. Łączenie geobazy z plikami Excela • Do geobazy utworzonej w MS Access można podłączyć dynamicznie pliki MS EXCEL. Umożliwia to wykonywanie zaawansowanych obliczeń matematyczno-statystycznych w Excelu, a ich wizualizację i analizę przestrzenną można przedstawiać w ArcView/ArcInfo.

34. Przykład połączenia • Pliki Excela umieszczone w geobazie MS Access mogą być z powodzeniem wizualizowane i interpolowane w ArcInfo, choć trwa to znacząco dłużej

35. Podziękowania • Pracę wykonano w programie ArcView - licencja dla Wydziału Nauk Geograficznych i Geologicznych • Interpolację i analizy przestrzenne wykonano w Miejskiej Pracowni Urbanistycznej w Poznaniu