Наложение различных слоев
Четвертый тип ГИС-анализа – наложение (overlaying) различных слоев пространственных объектов. Вы можете создать новую информацию, если выполните оверлей одного набора пространственных объектов с другим. Есть несколько типов оверлейных операций, но все включают объединение двух существующих наборов пространственных объектов в один новый набор пространственных объектов.
Например, фермер хочет найти, сколько земли должно быть засеяно для нового урожая. Урожай не может быть получен на склонах и нуждается в почвах, которые являются высоко водопроницаемыми.
Фермер объединяет оверлеем два существующих слоя данных о ферме: полигоны земной поверхности, классифицированые по склонам, и полигон водопроницаемости почвы. Фермер может теперь выбирать новые полигоны, которые имеют малые наклоны и высокую водопроницаемость.
Есть несколько различных пространственных оверлейных и пространственных манипуляционных операций, которые Вы можете использовать на слоях, включая объединение, пересечение, слияние, растворение, и усечение.
Выполнение сложного анализа
Вы можете комбинировать все эти методы и многие другие в сложном ГИС-анализе. С ГИС Вы можете создавать детальные модели мира, чтобы решить сложные проблемы. Поскольку ГИС может исполнять эти операции быстро, возможно повторить анализ, каждый раз используя слегка различные параметры и сравнивая результаты. Это может позволить вам совершенствовать ваши методы анализа.
Эта секция обеспечила краткий обзор некоторых из общих типов ГИС-анализа. Для получения большей информации об этих и других видах анализа, который Вы можете выполнить, используя ГИС, см. Руководство ESRI по ГИС-анализу. В следующей секции Вы узнаете о шагах в типичном проекте ГИС-анализа.
Шаги в ГИС-проекте
В типичном проекте ГИС-анализа Вы идентифицируете цели проекта, создаете базу данных проекта, содержащую данные, которые вам нужны для того, чтобы решить проблему, используете GIS функции, чтобы создать аналитическую модель решения проблемы, и представляете результаты анализа.
Шаг 1: Идентифицируйте ваши цели
Первый шаг процесса должен идентифицировать цель анализа. Вы должны рассмотреть следующие вопросы, когда Вы идентифицируете ваши цели:
· В чем состоит проблема, чтобы ее решать? Как она решена теперь? Есть ли альтернативные пути ее решению, используя ГИС?
· Что является конечными продуктами проекта - отчеты, работающие карты, качественные презентации карты?
· Для какой аудитории предназначены эти продукты - общественность, техники, планировщики, должностные лица?
· Будут ли использоваться данные для других целей? Каковы требования для них?
Этот шаг важен, потому что ответы на эти вопросы определяют фрейм-проекта так же, как Вы осуществляете анализ.
Шаг 2: Создайте базу данных проекта
Второй шаг должен создать базу данных проекта. Создание базы данных проекта – это процесс с тремя шагами. Шаги заключаются в проектировании базы данных, автоматизации и сборе данных для базы данных, управлении базой данных.
Проектирование базы данных включает идентификацию пространственных данных, которую вам необходимо будет базировать на требованиях анализа, определяя требуемые атрибуты пространственных объектов, устанавливая границу области изучения, и выбирая систему координат для использования.
Автоматизация данных включает оцифровку или преобразование данных из других систем и форматов в пригодный для использования формат, а также верификацию данных и исправление ошибок.
Управление базой данных включает проверку координатных систем и объединение смежных слоев. Создание базы данных проекта - решающая и отнимающая много времени часть проекта. Законченность и точность данных, которые Вы используете в вашем анализе, определяют точность результатов.
Шаг 3: Анализируйте данные
Третий шаг заключается в том, чтобы анализировать данные. Как Вы видели, анализ данных в ГИС простирается от простого отображения до создания сложных пространственных моделей. Модель - представление действительности, используемое чтобы имитировать процесс, предсказывать результат или анализировать проблему. Пространственная модель включает применение одной или большего количества из трех категорий функций GIS к некоторым пространственным данным. Эти функции:
·функции моделирования геометрические - вычисления расстояний, генерирование буферов, вычисления площадей и периметров.
·функции моделирования совпадения - наложения наборов данных, чтобы найти места, где значения совпадают.
·функции моделирования смежности – распределение, нахождение пути и новое районирование.
С ГИС Вы можете быстро выполнять анализ, который был бы невозможным или чрезвычайно медленным, если делать его вручную. Вы создаете альтернативные сценарии, изменяя ваши методы или параметры, и выполняете анализ снова.
Шаг 4: Представьте результаты
Четвертый шаг заключается в том, чтобы представить результаты вашего анализа. Ваш конечный продукт должен эффективно сообщить ваши результаты вашей аудитории. В большинстве случаев результаты ГИС-анализа можно лучше всего показывать на карте.
Графики и отчеты о выбранных данных - два других пути представления ваших результатов. Вы можете печатать отдельно графики и отчеты, внедрять их в документы, созданные другими приложениями или размещать их в вашей карте.
Что дальше?
Теперь, когда Вы рассмотрели шаги в ГИС-проекте, Вы готовы начать планировать ваш собственный проект. Следующая секция представляет краткий обзор шагов для проекта предприятия обработки сточных вод города Гринвэлли. Эта глава содержит первый шаг - идентификацию целей проекта. Остальные шаги включают остающиеся главы в этой книге.
Планирование вашего проекта
Планирование - ответственный шаг в любом ГИС-проекте и может экономить ваше время и усилие, когда Вы займетесь шагами создания базы данных, анализа и отображения. В течение стадии планирования Вы идентифицируете цели проекта, определяете критерии для анализа и идентифицируете данные, требуемые, чтобы поддержать анализ. Вы должны также рассмотреть подход, который Вы будете использовать для анализа, и каковы будут конечные продукты проекта. Как только Вы сделали это, Вы можете переходить к созданию базы данных проекта.
В остальной части этой книги Вы будете работать над небольшим проектом ГИС-анализа. В процессе Вы изучите, как планировать ГИС-проект и как использовать вместе ArcMap и ArcCatalog, чтобы выполнить это. В то время, как Вы будете выполнять определенный тип анализа - нахождение места для нового оборудования - шаги, которым Вы будете следовать в проекте, и многие из определенных задач будут применимы к диапазону ГИС-проектов. Сценарий для проекта - найти подходящее место для нового предприятия очистки сточных вод.
Город Гринвэлли растет. Чтобы поддерживать этот рост, город формирует новую очистку сточных вод и перерабатывающее предприятие. Город планирует использовать сохранение и переработку сточных вод, чтобы помогать удовлетворять его ожидаемые водные потребности.
В этой главе Вы выполните Шаг 1- идентификация целей проекта. Вы будете также делать некоторое планирование для остающихся шагов.
Шаги в ГИС-проекте рассматриваются в главах:
· Шаг 1: Идентифицируйте цели - Глава 4.
· Шаг 2: Создайте базу данных проекта.
Соберите данные - Глава 5.
Приготовьте данные для анализа - Глава 6.
· Шаг 3: Анализируйте данные - Глава 7.
· Шаг 4: Представьте результаты - Глава 8.
Шаг 1: Идентифицируйте цели проекта
Цель этого ГИС-анализа состоит в том, чтобы найти подходящее место для нового предприятия очистки сточных вод города. Город никогда не использовал модель ГИС, чтобы найти место для предприятия очистки сточных вод. Существующее предприятие было расположено много лет назад, используя четырехугольную карту на ацетатной основе и знания Городского совета в консультации с городским инженером. Этот подход был адекватен, но затраты времени и общественность не были вовлечены в этот процесс.
Проблема стала трудной, поскольку территория стала более разработанной, и регулирование окружающей среды и здравоохранения стало более строгим. Муниципалитет выбрал для использования ГИС-модель, чтобы ускорить процесс и гарантировать выполнение необходимых инструкций.
Поскольку Совет признает, что расположение такого предприятия может быть спорно, он хочет выполнить анализ, чтобы идентифицировать все земельные участки, которые могли бы использоваться для места предприятия, и затем идентифицировать наиболее подходящие участки, основанные на очень специфических критериях. Возможные места будут обсуждены на общественной встрече. Карта, которую Вы создаете для встречи, должна пояснить, какие земельные участки являются наиболее подходящими, какие - менее подходящими, и какие - неподходящими.
Город обеспечил вас списком критериев для подходящего местоположения. Земельные участки, выбранные для места должны быть:
1. Ниже 365 метров по высоте, чтобы минимизировать насосные затраты.
2. Вне поймы, чтобы избежать разрыва в течение штормов.
3. В пределах 1000 метров от реки, чтобы минимизировать конструкцию трубопровода обработанной воды, которая сливается.
4. По крайней мере 150 метров от жилой собственности и парков, чтобы минимизировать воздействие на жителей города.
5. На свободной земле, которая может быть разработана, минимизировать стоимость приобретения земли и строительства.
6. Кроме того, чтобы еще уменьшить затраты строительства, город предпочел бы, чтобы место было:
· В пределах 1000 метров от главного соединения сточных вод (в пределах 500 метров рассматривается даже более подходящим).