Введение в руководство пользователя ArcGIS Geostatistical Analyst
В ArcGIS Geostatistical Analyst вы можете легко создать непрерывную поверхность или карту на основе измерений, сохраненных в точечном векторном или растровом слое, либо при использовании центроидов полигонов. В качестве опорных точек могут выступать такие измерения, как высота, глубина воды или уровни загрязнения, как происходит в данном руководстве. При использовании совместно с ArcMap ArcGIS Geostatistical Analyst предоставляет вам обширный набор инструментов для создания поверхностей, которые облегчают визуализацию, анализ и понимание пространственных явлений.
Сценарий руководства
Агентство охраны окружающей среды США следит за содержанием озона в атмосфере над Калифорнией. Содержание озона измеряется на мониторинговых станциях, расположенных по всему штату. Местоположения станций указаны здесь. Уровни содержания озона по всем станциям известны, но интерес вызывает содержание озона и в других (неотслеживаемых) регионах Калифорнии. Однако разместить мониторинговые станции повсюду невозможно. Средства ArcGIS Geostatistical Analyst формируют оптимальный прогноз, анализируя отношения между всеми опорными точками и строя непрерывную поверхность концентраций озона, а также создавая карты стандартных ошибок (неопределенности) интерполяции и карты вероятности превышения критических значений.
Данные, необходимые для выполнения упражнений, находятся на учебном DVD. Учебные данные можно также загрузить с веб-сайта клиентской поддержки (Customer Care). (Если необходима помощь, обратитесь к специалисту по общему техническому обслуживанию в вашей организации.) Перед запуском мастера установки убедитесь, что установлен ArcGIS Geostatistical Analyst (каталог установки по умолчанию – C:\ArcGIS\ArcTutor\ArcGIS Geostatistical Analyst). В упражнении будут использоваться следующие наборы данных из базы геоданных ca_ozone.gdb.
|
Набор данных |
Описание |
|---|---|
|
ca_outline |
Границы Калифорнии |
|
O3_Sep06_3pm |
Содержание Озона в опорных точках (мг/м3) |
|
ca_cities |
Крупные города Калифорнии |
|
ca_hillshade |
Карта отмывки для Калифорнии |
Набор данных по озону (O3_Sep06_3pm) был предоставлен California Air Resources Board и представляет собой содержание озона, измеренное 6 сентября 2007 г. между 3:00 и 4:00 промилле (ppm). Исходные данные были модифицированы специально для этого руководства и не могут считаться точными.
На основе опорных точек замеров содержания озона формируются две непрерывные поверхности (карты), прогнозирующих содержание озона в любой точке Калифорнии. В первый раз вы создадите карту со всеми настройками по умолчанию, чтобы ознакомиться с процессом создания поверхности по опорным точкам. При создании второй карты вы сможете применить некоторые из пространственных связей, обнаруженных между точками. При создании второй карты вы будете пользоваться для анализа данных инструментами исследовательского анализа пространственных данных (ESDA). Вы также ознакомитесь с некоторыми геостатическими функциями, полезными при создании поверхности, например удалением трендов или моделированием пространственной автокорреляции. Инструменты ESDA и работа с геостатистическими параметрами помогут вам создать более точную поверхность. Во многих случаях важна не абсолютная величина некоего вредного воздействия, а то, превышает ли она некоторый опасный предел. В этом случае нужно будет немедленно принимать меры. В третий раз вы создадите поверхность, показывающую вероятность того, что концентрации озона превысят заданное пороговое значение. В рамках этого руководства критический порог содержания азота составляет 0,09 ppm (Стандарт качества атмосферного воздуха в Калифорнии при почасовых измерениях); при его превышении район требует тщательного наблюдения. При помощи ArcGIS Geostatistical Analyst вы спрогнозируете вероятность того, что содержание озона по всей Калифорнии соответствовало этому стандарту 6 сентября 2007 г. между 3:00 и 4:00.
Данное руководство разделено на упражнения, построенные так, чтобы дать вам возможность изучить функциональные свойства ArcGIS Geostatistical Analyst в вашем темпе.
- В упражнении 1 вы начнете работать с ArcGIS Geostatistical Analyst и создадите поверхность содержания озона при значениях параметров по умолчанию; таким образом, вы ознакомитесь с процессом создания модели интерполяции.
- В упражнении 2 вы научитесь анализировать данные перед созданием поверхности, выявлять выпадающие значения и выявлять тренды.
- В упражнении 3 вы создадите вторую поверхность с использованием пространственных отношений, выявленных в упражнении 2, и усовершенствуете поверхность, созданную в упражнении 1. Также вы ознакомитесь с некоторыми основами геостатистики.
- В упражнении 4 вы узнаете, как сравнить результаты двух поверхностей, созданных в упражнениях 1 и 3, и как выбрать поверхность, лучше интерполирующую неизвестные значения.
- В упражнении 5 вы построите карту вероятности превышения порогового значения содержания озона, создав таким образом третью поверхность.
Для выполнения задач, изложенных в руководстве, вам понадобится несколько часов. Но можно выполнять упражнения и по одному. Рекомендуется сохранять результаты по завершении каждого упражнения.