1 / 24

DTM ako s účasť GIS

DTM ako s účasť GIS. časť II – variogramové modelovanie Cvičenie 2. DTM ako súčasť GIS. Ciele cvičenia Zoznámenie sa s prostredím Surfer 8.0 Vizualizácia bodového poľa (Post Map) Návrh variogramu Jednoduché štruktúry Kombinované štruktúry Anizotropické modelovanie

milly
Download Presentation

DTM ako s účasť GIS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. DTM ako súčasť GIS časť II – variogramové modelovanie Cvičenie 2

  2. DTM ako súčasť GIS • Ciele cvičenia • Zoznámenie sa s prostredím Surfer 8.0 • Vizualizácia bodového poľa (Post Map) • Návrh variogramu • Jednoduché štruktúry • Kombinované štruktúry • Anizotropické modelovanie • Využitie navrhnutého variogramu pri modelovaní DTM • Vyhodnotenie výškovej presnosti • RMSE • Intervaly spoľahlivosti 95% a 99%

  3. Komerčný softvér Tvorca Golden Software, Inc., 809 14th Street, Golden, Colorado, USA Golden Software má svoju skupinu!!! Funguje v OS Windows Užívateľsky príjemné GUI Podporuje rastrové aj vektorové štruktúry Prostredie Surfer • Aktuálna verzia • Surfer 9 • www.goldensoftware.com • Verzia na našej katedre • Surfer 8.0 • Dostupná aktualizácia na v8.09.2391

  4. Začíname • Štart • Golden software Surfer 8 • Surfer 8

  5. Opisná vs. priestorová štatistika • Majme dve sady údajov: A a B • Opisné štatistiky týchto sád:

  6. Data A vs. Data B A B

  7. Data A vs. Data B A B

  8. Data A vs. Data B A B

  9. Vizualizácia bodového poľa • NástrojPost Map

  10. Tvorba vlastného variogramu • NástrojNew Variogram

  11. Tvorba vlastného variogramu • Záložka Data • Data Columns • nastaviť poradie stĺpcov X, Y, Z • Duplicate Data • ak vznikli omylom duplikované body, nastavením prahu v smeroch x a y, možno takéto body vylúčiť • Data Exclusion Filter • možnosť odfiltrovať niektoré body a získať tak zmenšený súbor bodov pre testovacie účely

  12. Tvorba vlastného variogramu • Záložka General • Variogram Grid • nastaviť konečnú vzdialenosť po ktorú bude prebiehať meranie variability (Max Lag Distance) • Obvykle 1/3 diagonály územia • Nastaviť počet uhlových (Angular) a radiálnych (Radial) oddielov (divisions) • Viac oddielov znamená presnejšie vzorkovanie a vernejšie zobrazenie krivky, ale aj dlhší výpočet!!! • Detrend • vo väčšine prípade necháme túto možnosť vypnutú

  13. Prvý návrh variogramu Experimentálny variogram Variogram modelu

  14. Úprava vlastností variogramu • Kliknúť na variogram ľavým tlačidlom, aby bol aktívny • Edit - Properties • Záložka Model • TEÓRIA • Upravuje vlastnosti a tvar modelovej (modrej) krivky • Záložka Experimental • SKUTOČNOSŤ • Upravuje zobrazenie experimentálnych (skutočných) údajov • HLAVNÝM cieľom je navrhnúť model tak, aby čo najviac korešpondoval so skutočnosťou, t.j. vytvarovať modrú krivku TAK, aby sa čo najviacpodobala na čiernu lomenú čiaru a to VO VŠETKÝCH SMEROCH !!! • Odchýlky medzi modrou a čiernou čiarou sa prejavia ako odchýlky výšok vo výslednom DTM, preto je nutné dôkladne nastaviť všetky parametre (nahradzujúcu funkciu, interpolačné váhy aj položky týkajúce sa anizotropie) !!!

  15. Teória - MODEL • Vo Variogram Propertiesna záložke MODEL Vybrať vhodné funkcie, ktorými chceme nahrádzať skutočnosť. Dá sa kombinovať aj viac funkcií naraz. Pre nugget efekt nastaviť vhodné miery rozptylu (Variance). Ak sa takýto efekt vyskytuje. Pre ostatné komponenty variogramu nastaviť správne váhy LENGTH (A) a SCALE. LENGTH = separačná vzdialenosť (vodorovná os), kde variogram dosiahne „rovinku“. Niekedy sa nazýva aj RANGE. SCALE = hodnota variogramu (zvislá os), kde variogram dosiahne „rovinku“. Niekedy sa nazýva aj SILL.

  16. Skutočnosť - EXPERIMENTAL • Vo Variogram Propertiesna záložke EXPERIMENTAL Nastaviť toleranciu na 30°. Krok nastaviť takisto na 30°. Pomocou tlačidiel pre rotáciu vyšetriť priebeh variogramu v rôznych smeroch (menší krok = plynulejšia animácia). Vypnúť Auto Vertical Scale pre stabilizáciu experimentálneho variogramu. Nájsť taký smer, kde variogram dosiahne maximálnu koreláciu („rovinku“) pri čo najkratšej separačnej vzdialenosti. Na tomto variograme má modrá krivka najstrmší sklon zo všetkých smerov.

  17. Anizotropické modelovanie(tolerancia 30°) 0° 30° 60° 90° 120° 150°

  18. Anizotropické modelovanie • Vo Variogram Propertiesna záložke EXPERIMENTAL nastaviť smer s maximálnym sklonom modelovej krivky • Vo Variogram Propertiesna záložke MODEL nastaviť smer anizotropie tak, aby sa model kryl so skutočnosťou najviac ako sa dá. • Vo Variogram Propertiesna záložke EXPERIMENTAL nastaviť nový smer = smer s maximálnym sklonom modelovej krivky + 90° • Vo Variogram Propertiesna záložke MODEL nastaviť pomer anizotropie (Ratio) tak, aby sa model kryl so skutočnosťou najviac ako sa dá.

  19. Anizotropické modelovanie • Skontrolovať model otáčaním pomocou „Step CW“ a„Step CCW“ • Konečné doladenie sa dá dosiahnuť pomocou funkcie „AutoFit“. Táto však vyžaduje správne určené iniciálne hodnoty interpolačných váh. AutoFit nie jespôsob ako obísť navrhovanie variogramu a získať hotový výsledok, bez predošlej analýzy.

  20. Kriging • Grid - Data... • Advanced Options • Get Variogram • Kriging Type • Point– ostrejšie výsledky • Block – zhladenejšie výsledky • Drift Type • None– väčšinou používame túto voľbu • Spacing • Rozlíšenie výsledného rastra v smeroch x aj y • Cross validation • Výsledné odchýlky sa dajú uložiť do zvláštneho súboru pomocou tlačidla „Cross validation“ • Grid – Residuals... • Doplní stĺpec s odchýlkami do pôvodného textového súboru • Tieto môžeme potom ďalej vyhodnotiť pomocou RMSE, príp. inak

  21. Dobré rady pri modelovaní... • Nevytvárajte príliš komplikované modely variogramov. Najjednoduchší model, ktorý zohľadňuje podstatné entity je najlepší model • Ak ste na pochybách, použite predvolený variogramový model pre tvorbu Gridu/DTM. Jednoduchý lineárny variogram obvykle generuje prijateľný Grid/DTM. • Pri anizotropickom modelovaní používajte pomer anizotropie max. 3:1. Ak model naznačuje, že je potrebný vyšší pomer, zvážte možnosť odstránenia trendu v údajoch

  22. Vyhodnotenie presnosti • Grid • Residuals… • Zadať GRID súbor • Zadať pôvodný súbor s DVBP • Zadať stĺpec, do ktorého sa hodnoty odchýlok uložia • Otvoriť súbor s odchýlkami cez File – Open • V ponuke Data – Statistics vybrať požadované štatistické miery (priemer, rozptyl, štand. odchýlka, intervaly spoľahlivosti atď.) a zhodnotiť výsledky

  23. Export do GRASSu • File • Open... • Kliknúť náš GRID • File • Save As… • Zadať meno súboru • Zadať typ súboru “GRD Surfer 6 Text Grid”

  24. r.in.ascii • Na záložke REQUIRED zadáme meno výstupnej vrstvy, ktorá nám vznikne po importe do mapsetu • Na záložke OPTIONAL povolíme voľbu „Surfer ASCII file will be imported“ a nižšie v políčku „ASCII file to be imported“ sa doklikáme (cez tlačidlo Browse...) k vstupnému *.grd súboru, ktorý sme získali exportom so Surferu • Spustíme modul • Ďalej už môžeme s importovanou vrstvou pracovať ako s bežnou GRASS rastrovou vrstvou

More Related