Российская сеть изучения и охраны пернатых хищников
Я хочу сообщить о встрече окольцованной птицы!
Пернатые хищники
Соколообразные
Совообразные
Изучение
Ключевые виды
Мониторинг
Фаунистика
Миграции
Кольцевание
Охрана
Платформинг
Нестбоксинг
Птицы и ЛЭП
ООПТ
Информация о сети
Устав и программа
Члены сети
Проекты
Мероприятия сети
Блоги
СМИ о нас
Библиотека
Журнал “RC”
Методики
Книги
Статьи
Отчёты и доклады
Презентации
Новости
События
Конференции
Прочие объявления
Из соцсетей
Для спонсоров
Горящие проекты
МЫ В СОЦСЕТЯХ
RRRCN RRRCN
Fatbirder's Top 1000 Birding Websites
НАШИ БАННЕРЫ
RRRCN RRRCN

ArcView GIS для экологов

3.1.2.4.6. Обработка радарной топографической съемки

Shuttle radar topographic mission (SRTM) – Радарная топографическая съемка представляет собой продукт, полученный в результате обработки данных двух радиолокационных сенсоров SIR-C и X-SAR методом радарной интерферометрии (radar interferometry) и является доступной для получения информации о рельефе Земли.

Существует две версии данных: предварительная (unfinished) – версия 1 и окончательная (finished) – версия 2. Окончательная версия прошла дополнительную обработку, выделение береговых линий и водных объектов, фильтрацию ошибочных значений. Результирующие данные соответствуют спецификации интерферометрических данных о рельефе (Interferometric Terrain Height Data (ITHD)-2). А именно, размер элемента 30х30м, <=20м точность по высоте. Данные распространяются квадратами размером 1х1 градус. При максимальном доступном разрешение 3 арксекунды такой квадрат является матрицей размером 1201х1201 элементов (пикселей). Один дополнительный ряд (нижний) и одна колонка (правая) являются дублирующими и повторяется на соседней матрице.

Данные являются простым 16 битным растром (без заголовка), значение пикселя является высотой над уровнем моря в данной точке, пикселя также может принимать значение -32768, что соответствует значению no data (нет данных). Референц-эллипсоид данных – WGS84.

Название квадрата соответствует координатам его левого нижнего угла. Например: n56e43 /56° с.ш., 43° в.д. Учитывая это, определить, какие именно матрицы необходимы для анализа, довольно легко – для этого достаточно создать обычную сетку через 1 градус и определить название матрицы по значению координат ее левого нижнего угла.

Формат данных SRTM – HGT, который не поддерживается в ArcView. Для конвертирования данных в понимаемый ArcView формат надо перевести их в бинарный растр, а затем в GRID. Можно сделать это двумя способами – вручную или используя специальный скрипт.

Рассмотри по порядку оба способа.

1. Ручная обработка данных SRTM.

1.1. В любом файловом менеджере изменяем расширение файла SRTM с *.hgt на *.bil

1.2. Создаем новый текстовый файл с расширением HDR (файл заголовка), с именем таким же, как имя BIL-файла. Например: n56e43.bil и n56e43.hdr

1.3. В текстовый файл с расширением *.hdr записываем следующее выражение:
BYTEORDER M
LAYOUT BIL
NROWS 1201
NCOLS 1201
NBANDS 1
NBITS 16
BANDROWBYTES 2402
TOTALROWBYTES 2402
BANDGAPBYTES 0

Данное выражение постоянно для любой матрицы SRTM 

1.4. Создаем новый текстовый файл с расширением BLW – файл привязки для файла матрицы в формате BIL. Например: n56e43.bil и n56e43.blw

1.5. В текстовый файл с расширением *. blw записываем следующее выражение:
0.000833333333333
0
0
-0.000833333333333
43
57

В данном выражении для каждой матрицы будут меняться значения в двух последних строках, т.к. это координаты X и Y вернего левого угла. Как упоминалось выше, эти данные можно взять из названия матрицы, помня, что название файла несет информацию о координатах левого нижнего угла, а записывать в текстовый файл следует координаты левого верхнего угла. Таким образом, последняя строка выражения будет отличаться от такового в названии файла на единицу в сторону увеличения (например, название файла матрицы n56e43, значит в содержание BLW-файла в последней строке должно быть значение 57, а в предпоследней – 43).

Таким образом, каждая матрица SRTM будет представлена тремя файлами с одинаковыми названиями, но разными разрешениями. Например: n56e43.bil, n56e43.hdr и n56e43.blw

Внимание! Если файлы HDR и BLW редактируется в блокноте (notepad), необходимо иметь в виду, что по-умолчанию им будет присвоено расширение txt, для того чтобы этого избежать, необходимо при сохранении файла задать ему имя в кавычках: «n56e43.hdr» и «n56e43.blw» (включая кавычки), либо в меню «Тип файла» выбрать «Все файлы». Если этого не сделать, блокнот присвоит файлам имена: n56e43.hdr.txt и n56e43.blw.txt соответственно и при попытке загрузить BIL в ArcView будет выдаваться сообщение об ошибке: Unable to read standard header.

Eсли HDR и BLW редактируется в блокноте (notepad), необходимо при сохранении убедиться, что Encoding (кодировка) установлена в значение ANSI, при установке Unicode, BIL файл будет загружен в ArcView, но просмотреть его будет нельзя. При попытке сохранить данные как GRID будет выдаваться ошибка: n56e43.bil could not be converted to a grid….

1.6. После того как основной файл матрицы переименован и для него созданы файлы привязки и заголовка, переходим к открытию данных в ArcView. 

1.6.1. Для того, чтобы подгрузить файл в виде изображения и работать с ним как с изображением, в панели управления ArcView (при подключенном модуле Image Analyst) нажимаем кнопку «Add Theme – Добавить тему», в открывшемся окне загрузки файла в меню «Data Source Types» выбираем тип файлов как «Image Analysis Data Source», выбираем диск, папку, файл и нажимаем «ОК» — матрица как тема изображения подгружается в Вид. Легенда матрицы раскрашена в полутонах и ее можно настроить с помощью растяжки гистограмм, либо применения стандартных типов растяжек.

1.6.2. Для того, чтобы подгрузить тему в Вид в качестве простого растра для конвертирования в GRID, в панели управления ArcView нажимаем кнопку «Add Theme – Добавить тему», в открывшемся окне загрузки файла в меню «Data Source Types» выбираем тип файлов как «Image Data Source», выбираем диск, папку, файл и нажимаем «ОК» — матрица как тема простого растра подгружается в Вид и отображается как черный квадрат.

1.7. Для конвертирования в GRID, в оглавлении Вида выделяем подгруженную как простой растр матрицу SRTM в формате BIL, в панели управления ArcView (при подключенном модуле Spatial Analyst) в меню «Theme – Тема» выбираем команду «Convert to Grig – Конвертировать в грид» (рис. 318) – открывается окно сохранения файла. 

1.8. В открывшемся окне сохранения файла выбираем диск, папку и записав имя файла, нажимаем «ОК». Имя файлу можно и не задавать – по умолчанию Spatial Analyst предлагает сохранить новый GRID под именем Nwgrd1, но так как файл временный и в дальнейшем будет удален, особого смысла давать ему осмысленное название нет. После нажатия «ОК» запускается процедура конвертирования данных, в завершении которой откроется диалоговое окно «Convert to Grid» в котором будет предложено добавить шейп-файл в Вид. Соглашаемся с предложением, нажав «Yes» — грид-тема рельефа, полученная из матрицы радарной топографической съемки, добавляется в Вид (рис. 319).

Рис. 318. Процесс обработки данных SRTM: конвертирование матрицы из простого растра в GRID
Рис. 318. Процесс обработки данных SRTM: конвертирование матрицы из простого растра в GRID.

Рис. 319. Результат конвертирования матрицы SRTM из простого растра в GRID
Рис. 319. Результат конвертирования матрицы SRTM из простого растра в GRID.

Далее пересчитываем значения матрицы с помощью калькулятора значений карты (Map Calculator) для восстановления нормальных значений (2.0) и фильтрации нулевых значений (2.1).

1.9. В оглавлении Вида выделяем созданный грид Nwgrd1, в панели управления ArcView (при подключенном модуле Spatial Analyst) в меню «Analysis – Анализ» выбираем команду «Map Calculator… – Калькулятор карты» – открывается калькулятор карты.

1.10. В калькуляторе карты для конвертированной в GRID матрицы под именем Nwgrd1, вводим выражение, необходимое, для восстановления нормальных значений:

([Nwgrd1] >= 32768).con([Nwgrd1] — 65536, [Nwgrd1])

и нажимаем кнопку «Evaluate – Рассчитать» (рис. 320) – запускается операция расчета и восстановления нормальных значений, результатом которой становится создание нового грида. Исходящий грид (Nwgrd1) будет пересчитан и в содержание Вида добавлен новый, которому по умолчанию будет присвоено название Map Calculation 1. Завершая операцию, закрываем калькулятор карты.

Рис. 320. Процесс обработки данных SRTM: восстановление нормальных значений GRID-темы
Рис. 320. Процесс обработки данных SRTM: восстановление нормальных значений GRID-темы

1.11. В оглавлении Вида выделяем созданный грид Map Calculation 1, в панели управления ArcView в меню «Analysis – Анализ» выбираем команду «Map Calculator… – Калькулятор карты» и снова открывается калькулятор карты уже для нового грида.

1.12. В калькуляторе карты для GRID-темы Map Calculation 1, вводим выражение, необходимое, для фильтрации неправильных нулевых значений:

([Map Calculation 1] <= -32768).setnull ([Map Calculation 1])

и нажимаем кнопку «Evaluate – Рассчитать» (рис. 321) – запускается операция фильтрации неправильных нулевых значений. Результатом операции будет новый GRID с правильными значениями высот и именем Map Calculation 2. Завершая операцию, закрываем калькулятор карты.

1.13. В оглавлении Вида выделяем результирующий грид Map Calculation 2, в панели управления ArcView в меню «Theme – Тема» выбираем команду «Save Data Set – Сохранить результат анализа» – открывается окно сохранения файла, в котором выбираем диск, папку, вводим имя и нажимаем «ОК». Активный грид сохраняется с заданным именем, однако программа не предлагает добавить его. Если есть необходимость добавить сохраненную грид-тему, необходимо в панели управления ArcView нажать кнопку «Add Theme – Добавить тему» и выбрав файл в окне загрузки нажать «ОК» (рис. 322).

Рис. 321. Процесс обработки данных SRTM: фильтрация неправильных нулевых значений GRID-темы
Рис. 321. Процесс обработки данных SRTM: фильтрация неправильных нулевых значений GRID-темы

Рис. 322. Сохранение результатов обработки GRID-тем
Рис. 322. Сохранение результатов обработки GRID-тем.

2. Автоматизированная обработка данных SRTM.

2.1. Подключаем расширение ГИС-Картограф 2.1 (File/Extensions) – в панель управления ArcView в режиме открытого окна проекта добавляется кнопка «GIS»

2.2. В режиме открытого окна проекта в панели ArcView нажимаем кнопку «GIS» и открываем панель управления картографа.

2.3. В окне картографа во втором снизу меню подключенных скриптов выбираем из списка скрипт «импорт srtm.ave» и нажимаем кнопку «Выполнить» — открывается окно загрузки файлов.

2.4. В окне загрузки файлов выбираем диск, папку, где хранятся данные SRTM (в HGT-формате), в левом окне, выбираем, удерживая Shift, файлы, которые необходимо интегрировать в ArcView и нажимаем «ОК» запускается процесс конвертирования, в результате которого в Вид для каждой матрицы SRTM добавляется 2 темы: стандартная грид-тема высот и грид-тема освещенности склонов. Названия тем соответствуют названию исходных файлов SRTM (рис. 323).

Рис. 323. Автоматизированный процесс обработки данных SRTM с помощью скрипта импорта
Рис. 323. Автоматизированный процесс обработки данных SRTM с помощью скрипта импорта.

В любых операциях с грид-темами раскраска легенды выбирается случайным образом. Чтобы задать классам высот осмысленные цвета дважды кликаем на иконку темы в оглавлении Вида и открываем редактор легенды. Если кол-во классов не устраивает, нажимаем кнопку «Classify… — Классифицировать» и в открывшемся окне классификации в меню «Number of classes – Количество классов» задаем требуемое количество классов и нажимаем «ОК». Далее присваиваем всем символам значений осмысленные цвета, либо выбираем стандартную цветовую схему для шкалы рельефа в меню «Color Ramps» (Elevation #1, Elevation #2) и присваиваем легенду теме, нажав «Apply». Легенду имеет смысл сохранить, нажав кнопку «Save». В открывшемся окне сохранения легенды выбрать диск, папку, записать имя, например elevation.avl, и нажать «ОК».

Как ручным, так и автоматическим способом происходит конвертирование SRTM в грид в географической проекции (decimal degrees), хотя в большинстве случаев требуется получить результирующие данные в метрической проекции, чтобы сопоставить их с другими ДДЗЗ. Для этого грид надо перепроектировать. Опция перепроектирования грид-тем доступна в расширениях Grid Analyst Extension (Ver.1.1) и Grid and Theme Projector v.2.

1. Для перепроектировани грид-темы из географической проекции в метрическую с помощью расширения Grid Analyst Extension (Ver.1.1) подключаем данное расширение (File/Extensions) – в панели управления ArcView появляется три новых меню «Generalize Grid», «Transform Grid» и «Grid Analyst». Выделяем в оглавлении Вида грид-тему для перепроектирования. В меню «Grid Analyst» выбираем команду «Mosaic — Мозаика» — открывается окно «Projector» в котором в меню выбираем метры и нажимаем «ОК». Далее открывается окно настройки проекции, в котором выставляем проекцию и нажимаем «ОК». В следующем диалоговом окне выбираем Вид, в который следует добавить перепроектированный грид. Естественно имеет смысл добавлять перепроектированный грид в тот Вид, в котором задана именно та проекция, в которую грид перепроектируется. Выбираем Вид с нужной проекцией, либо выбираем , для создания нового Вида, и нажимаем кнопку «ОК» (рис. 324). Начинается процесс перепроектирования грид-темы, который завершается добавлением результирующей грид-темы в выбранный Вид (рис. 325).

Рис. 324. Перепроектирование GRID-темы с помощью расширения Grid Analyst Extension (Ver.1.1)
Рис. 324. Перепроектирование GRID-темы с помощью расширения Grid Analyst Extension (Ver.1.1)

2. Для перепроектировани грид-темы из географической проекции в метрическую с помощью расширения Grid and Theme Projector v.2 подключаем данное расширение (File/Extensions) – в панели управления ArcView появляется 3 кнопки и меню «Grid Projector!». В меню выбираем команду «Grid and Theme Projector», или с помощью аналогичной кнопки запускаем процесс – открывается окно выбора темы для перепроектирования, где выбираем нужную тему и нажимаем «ОК». В следующем диалоговом окне в левой части окна настраиваем параметры проекции исходной темы, в правом – результирующей и нажимаем «ОК». В окне «Enter New Cell Size – Ввести новый размер ячейки» вводим новое значение размера ячейки, либо оставляем старое и нажимаем «ОК». Открывается диалоговое окно, в котором предлагается добавить тему в Вид, с чем соглашаемся, нажав «Yes» и переходим к выбору Вида. Выбрав Вид, в который следует добавить тему нажимаем «ОК», тем самым, запустив процесс перепроектирования грид-темы. Результирующая грид-тема в заданной проекции добавится в выбранный Вид (рис. 326).

Рис. 325. Результат перепроектирования GRID-темы из географической проекции в метрическую (Альберса для Европы)
Рис. 325. Результат перепроектирования GRID-темы из географической проекции в метрическую (Альберса для Европы).

Рис. 326. Перепроектирование GRID-темы с помощью расширения Grid and Theme Projector v.2
Рис. 326. Перепроектирование GRID-темы с помощью расширения Grid and Theme Projector v.2

Итогом обработки данных SRTM является создание полигональной, либо линейной (тема изолиний) векторной темы. Полигональная тема более удобна для работы с другими векторными темами, так как позволяет идентифицировать по высоте объекты, однако она более громоздка и при большой площади, требует больших аппаратных ресурсов для отображения. Стандартной в картографии является тема изолиний, в которой горизонтали проводятся через определенный шаг по высоте. Рассмотрим оба варианта создания векторных тем по грид-теме рельефа.

Для перобразования грид-темы в полигональную векторную тему:

1. Выделяем грид-тему в оглавлении Вида.

2. В панели управления ArcView в меню в меню «Theme – Тема» выбираем команду «Convert to Shapefile – Конвертировать в шейп-файл» (рис. 327). В открывшемся окне сохранения файла выбираем диск, папку и записав имя файла, нажимаем «ОК» — запускается процедура конвертирования данных, в завершении которой откроется диалоговое окно в котором будет предложено добавить шейп-файл в Вид.

Рис. 327. Преобразование GRID-темы в шейп-файл
Рис. 327. Преобразование GRID-темы в шейп-файл.

Для построения линейной темы (изолиний) на основе грид-темы:

1. Выделяем грид-тему в оглавлении Вида.

2. В панели управления ArcView в меню «Surface – Поверхность» выбираем команду «Create Contours… – Построить контур» (рис. 328). В открывшемся диалоговом окне «Contour Parameters – Параметры контура» в поле ввода данных «Contour interval – Интервал контура» вводим шаг по высоте в метрах, через который будут проводиться изолинии, и нажимаем «ОК» — запускается процедура построения контуров, в результате которой линейная тема добавляется в оглавлении Вида.

3. Сохраняем тему изолиний в шейп-файл, для чего выделяем ее в оглавлении Вида и в панели управления ArcView в меню в меню «Theme – Тема» выбираем команду «Convert to Shapefile – Конвертировать в шейп-файл» — в открывшемся окне сохранения файла выбираем диск, папку и записав имя файла, нажимаем «ОК». В конце операции соглашаемся с добавлением шейп-файла в Вид.

Внимание! Если Вид имеет метрическую проекцию в процессе создания шейп-файла откроется диалоговое окно, в котором будет предложено сохранить файл в метрической проекции, следует отказаться от предложения, нажав «No», чтобы сохранить шейп в географической проекции.

Рис. 328. Построение изолиний по GRID-теме
Рис. 328. Построение изолиний по GRID-теме

4. Дважды кликаем на иконку сохраненного шейп-файла в оглавлении Вида и вызываем редактор легенды. В редакторе легенды выбираем тип легенды как «Graduated Color – Цветовая шкала», классифицируем по столбцу Contour, выбрав его в меню «Classification Field», выбираем в меню «Color Ramp» оптимальную цветовую схему, например «Terrain Elevation #1», присваиваем теме легенду, нажав «Apply» и сохраняем легенду для темы изолиний, в той же папке и с тем же названием, что и тема изолиний, нажав кнопку «Save – Сохранить».

Рис. 329. Тема изолиний, построенная по GRID-теме поверхности, созданной на основе матрицы SRTM
Рис. 329. Тема изолиний, построенная по GRID-теме поверхности, созданной на основе матрицы SRTM.

 

Содержание

 

 

Страниц: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

Наверх

Пернатые хищники и их охрана
Форум сети
Фотоальбом
Видеотека
  • Login

  • Войти через loginza

    30.11.2016

    Международная конференция по сохранению птиц в Венгрии

    Международная конференция по охране птиц в Венгрии

    Международная конференция по сохранению птиц, организованная Венгерской национальной сетевой компанией MAVIR , в сотрудничестве с Обществом охраны птиц Венгрии (MME/Birdlife) и Институтом Германа Отто, прошла в Венгрии 7-8 ноября 2016.

    29.11.2016

    Прослеживание балобанов, помеченных передатчиками, подтверждает, что браконьерство наносит основной урон популяциям соколов

    DSC_7919-

    Из 10 балобанов (6 самок и 4 самцов), помеченных передатчиками в Алтае-Саянском регионе в 2016 г. после сезона браконьерского лова соколов продолжило миграцию лишь 4 сокола (3 самца и 1 самка).

    Все новости

    Flora Hoser on the conference. Photo by Márton Horváth

    Презентации докладов Международной конференции по сохранению птиц в Венгрии

    Презентации докладов Международной конференции по сохранению птиц в Венгрии, проходившей 7-8 ноября 2016 г.

    Эльвира Николенко на конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири»

    Презентации докладов конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири»

    Презентации докладов конференции «Сохранение биоразнообразия в Южной Сибири», проходившей в г. Новосибирск (Россия) 4–6 ноября 2016 г.

    Все публикации