Přeskočit obsah

Prostorové funkce (geoprocessing), spatial join

Cíl cvičení

  • seznámit se se základními geoprocessingovými nástroji v GIS.

  • procvičit jednotlivé funkce a operace

Datové podklady

  • datové úložiště Shares, složka \K155\Public\155GISZ\cvic03
  • DATA

Základní prostorové operace

Atributové a prostorové dotazy z 2. cvičení nás naučily, jak provádět základní výběry nad daty s využitím jejich prostorových vztahů a atributových hodnot. Geoprocessingové nástroje slouží k analýze, úpravě a zpracování dat. S jejich pomocí můžeme provádět prostorové operace, při kterých lze například vybírat objekty podle jejich vzájemné polohy, vytvářet nové vrstvy, spojovat nebo upravovat data a získat tak nové informace. Geoprocessingové nástroje usnadňují řešení prostorových úloh, které by při ručním zpracování byly zdlouhavé nebo velmi obtížné. Obsahem tohoto cvičení jsou následující operace:

SELECT
Umožňuje vybrat prvky z datasetu, které splňují zadané podmínky, například atributové dotazy nebo prostorové kritérium.

Ukázka nástroje Select

CLIP
Vyřezává část jednoho datasetu na základě hranic jiného. Výsledkem je nový dataset obsahující pouze oblasti uvnitř klipu. CLIP je možné provádět pomocí polygonových, liniových i bodových vrstev, viz dokumentace nástroje.

Ukázka nástroje Clip

zdroj: Clip (Analysis Tools)

BUFFER
Vytváří zóny okolo vstupních geografických prvků ve specifikované vzdálenosti. Tyto zóny mohou být využity například k analýze vlivu určitého objektu na své okolí.

Ukázka nástroje Buffer

zdroj: Buffer (Analysis Tools)

DISSOLVE
Agreguje prvky podle specifického atributu, čímž redukuje počet prvků a vytváří větší jednotky (např. sloučení polygonů stejného typu).

Ukázka nástroje Dissolve

zdroj: Dissolve (Analysis Tools)

INTERSECT
Kombinuje dvě nebo více vstupních vrstev a vytváří nové prvky v místech, kde se jejich geometrie překrývají.

Ukázka nástroje Intersect

zdroj: Intersect (Analysis Tools)

ERASE
Odstraňuje části jedné vrstvy, které se překrývají s druhou vstupní vrstvou, a ponechává zbytek geometrie.

Ukázka nástroje Erase

zdroj: Erase (Analysis Tools)

UNION
Kombinuje geometrie a atributy dvou nebo více vrstev do nové vrstvy. Výsledkem jsou oblasti, které reprezentují kombinaci všech vstupů.

Ukázka nástroje Union

zdroj: Union (Analysis Tools)

REMOVE OVERLAP
Identifikuje a odstraňuje překrývající se oblasti mezi prvky v jedné vrstvě nebo mezi více vrstvami.

Ukázka nástroje Remove overlap

zdroj: Remove overlap (Analysis Tools)

SYMMETRICAL DIFFERENCE
Vytváří novou vrstvu obsahující prvky, které jsou v jedné nebo druhé vstupní vrstvě, ale ne v jejich překryvu.

Ukázka nástroje Symmetrical difference

zdroj: Symmetrical difference (Analysis Tools)

COUNT OVERLAPPING FEATURES
Počítá počet prvků, které se překrývají, a výsledek ukládá do nové vrstvy nebo atributové tabulky.

Ukázka nástroje Count overlapping features

zdroj: Count overlapping features (Analysis Tools)

SPATIAL JOIN
Kombinuje atributy dvou geografických vrstev na základě jejich prostorového vztahu (např. připojení údajů bodů k blízkým polygonům).

Ukázka nástroje Spatial Join

Použité datové podklady

RÚIAN

Data50

Procvičování jednotlivých funkcí

1. úloha - Vyberte z RÚIAN všechna ORP, která patří do okresu Tachov a uložte je do nové vrstvy. Kolik takových ORP je a jak se jmenují?

Nápověda

Podíváme se do atributové tabulky a zjistíme, zda v ní není atribut související s označením okresu.

Tabulka obsahuje pole Nadřazený okres. Kód okresu Tachov je 3410. Pomocí funkce SELECT vybereme všechny ORP, které splňují podmínku Nadřazený okres = 3410.

Řešení

Počet ORP: 2 - Stříbro a Tachov.

2. úloha - Vyberte z RÚIAN všechny obce, které patří do okresu Tachov a uložte je do nové vrstvy. Kolik obcí se v okrese nachází?

Nápověda

Podíváme se do atributové tabulky a zjistíme, zda v ní není atribut související s označením okresu.

Tabulka obsahuje pole Nadřazený okres. Kód okresu Tachov je 3410. Pomocí funkce SELECT vybereme všechny obce, které splňují podmínku Nadřazený okres = 3410.

Řešení

51 obcí

3. úloha - Ořízněte vrstvu vodních toků podle hranice ORP Tachov. Jaká je jejich celková délka?

Nápověda

Použijte funkci CLIP

Řešení

1 373,815 km

4. úloha - Ořízněte všechny tematické vrstvy dle hranice zvoleného území.

Jak oříznout několik vrstev najednou?

Použijte variantu Batch Clip

  1. Vyhledejte nástroj Clip v geoprocessingu a klikněte na něj pravým tlačítkem myši. Vyberte možnost Batch

    Batch clip

  2. Potvrďte nastavení nástroje tlačítkem Next

    Batch clip

  3. Nyní jste vytvořili dočasný Batch clip, který může mít na vstupu více vrstev. (vložené vrstvy jsou pouze ilustrační a s konkrétní úlohou nesouvisí.)

    Batch clip

5. úloha - Vytvořte obslužnou zónu 2 km kolem železničních stanic.

Nápověda

Použijte funkci BUFFER

6. úloha - Vytvořte ochranné pásmo 60 m kolem železničních tratí.

Nápověda

Použijte funkci BUFFER

7. úloha - Slučte obce podle pověřeného obecního úřadu (POU). Kolik polygonů vzniklo?

Nápověda

Použijte funkci DISSOLVE

Řešení

5

8. úloha - Kolik km dálnic prochází lesy v ORP Tachov?

Nápověda

Nejprve nalezneme všechny komunikace, které jsou označeny jako dálnice a poté můžeme provést funkci INTERSECT. Output Type nastavíme na linii.

Řešení

136 km.

9. úloha - Zjistěte, o kolik hektarů se zmenší celková rozloha lesních ploch v ORP Tachov po vyloučení území rašelinišť, močálů a bažin.

Nápověda

Použijte funkci ERASE a poté porovnejte novou vrstvu s původní.

Řešení

353,7 ha.

10. úloha - Vytvořte vrstvu Vegetace, která bude obsahovat lesy, louky a pastviny.

Nápověda

Použijte funkci UNION.

11. úloha - Vytvořte vrstvu znázorňující překryv 2 km obslužných zón železničních stanic. Zjistěte, kolikrát se v jednotlivých částech území překrývá dostupnost jednotlivých železničních stanic.

Nápověda

Využijte vrstvu pro buffer 2 km železničních stanic.

Pomocí funkce COUNT OVERLAPPING FEATURES vypočítáte, kde a kolikrát se jednotlivé zóny překrývají.

12. úloha - Kolik adresních míst se nachází v obcích okresu Tachov?

Nápověda

Chceme do polygonové vrstvy obcí přidat informaci o počtu adresních míst. Target Features jsou polygony obcí a Join Features je vrstva adresních míst.

Join Operation je v tomto případě One to one.

13. úloha - Odstraňte překrývající se části 2 km obslužných zón kolem železničních stanic.

Nápověda

Použijte funkci REMOVE OVERLAP

Úlohy k procvičení

Úlohy

Pro řešení následujících úloh využijte data RÚIAN a DATA50. Pracujte nad územím celé republiky, zadaným územím nebo územím dle vašeho výběru.

  1. Jaká je výměra (v ha) lesních ploch, které se nachází v bezprostřední blízkosti vodních ploch (do 100 m)? Kolik procent z celkové výměry lesů v území tvoří?

  2. Kolik budov se nachází do 50 m od silnic? Jaký podíl všech budov to představuje?

  3. Kolik procent území okresu Ústí nad Orlicí tvoří vodní plochy?

  4. Jaká je výměra (v km2) území omezeného pouze na ČR do 100 m od dálnic?

  5. Jaká je výměra (v ha) bažin a rašelinišť ležících v lese. Kolik to je procent z celkové výměry bažin a rašelinišť?

  6. Jaká je výměra (v ha) bažin a rašelinišť ležících v lese na celém území ČR. Kolik to je procent z celkové výměry bažin a rašelinišť?

  7. Kolik obcí leží celou svou plochou do vzdálenosti 5 km od železniční stanice v rámci okresu Domažlice? Jaká je jejich celková výměra?

  8. Určete všechna místa, kde dochází ke křížení cest a vodních toků na území okresu Tachov. Výsledek prezentujte jako bodovou vrstvu.

K řešení následujích úloh použijte datovou sadu ArcČR 500 verzi 3.3 dostupnou na disku S ve složce K155\Public\data\GIS\ArcCR500 3.3. Zde také najdete souboru s popisem dat ve formátu PDF.

  1. Jaká je výměra (v ha) bažin a rašelinišť ležících v lese. Kolik to je procent z celkové výměry bažin a rašelinišť?

  2. Jaká je výměra (v km2) území omezeného pouze na ČR do 100 m od dálnic?

  3. Kolik obcí v ČR leží celou svojí plochou do vzdálenosti 10 km od řeky Labe. Jaký je celkový počet obyvatel těchto obcí?

  4. Na kolika místech kříží dálnice, rychlostní silnice či silnice 1.třídy s železnicí. Kolik z těchto křížení leží do vzdálenosti 1km od nejbližší železniční stanice?

  5. Jaká je výměra území (v ha), na kterých leží les či vodní plocha. Existuje území, které by odpovídalo současně oběma podmínkám?

  6. Vytvořte společnou datovou vrstvu pro letiště a železniční stanice. Kolik objektů tato vrstva obsahuje?

  7. Kolik procent z celkové výměry ČR činí uzemí, která jsou vzdálená od nejbližšího rybníku více než 25 km?

  8. Jaká je výměra uzemí ČR (v km2), která leží dále než 5 km od nejbližší silnice a zároveň dále než 10 km od nejbližší železniční stanice? Na území kterých obcí leží největší z hledaných lokalit?

  9. Kolik procent území Jihočeského kraje tvoří vodní plochy?