Wahlpflichtmodul Spezielle Landschaftsinformatik

Transkript

1 Datenerzeugung III Datenkonvertierung Version 9.2, English Autor: Msc. Tutorial-Version: 2008 Hochschule Anhalt (FH) Master Naturschutz und Landschaftsplanung 1. bzw. 3. Semester

2 Datenerzeugung III (Raster-Vektorkonvertierung, DGM) Rasterdaten speichern raumbezogene Informationen in den Reihen und Spalten eines Gitters. Jede Zelle enthält einen numerischen Datenwert, der einem geographischen Objekt, wie z.b. der Bodennutzung entspricht. Diese Werte können aus ganzen Zahlen (Integer) oder Dezimalzahlen (Floating-Point) bestehen. Ein Rasterthema mit ganzzahligen Werten besitzt eine Attributtabelle (VAT). Diese Tabelle speichert für jeden vorkommenden Wert in einem Datensatz die Anzahl der Zellen mit diesem Wert. Für weitere Attribute gilt, dass Zellen mit demselben Wert das gleiche Attribut haben. Ein Rasterthema mit Dezimalwerten besitzt keine Attributtabelle, da es unwahrscheinlich ist, dass zwei Zellen denselben Wert haben. Diese Raster stellen geographische Phänomene, wie z.b. Niederschlag oder Höhe dar, die einer kontinuierlichen Veränderung unterliegen. Rasterdaten, die Sie im Spatial Analyst erstellen und bearbeiten, werden im ARC/INFO-Format GRID gespeichert. Jedes Grid wird als eigenes Verzeichnis mit den dazugehörigen Dateien im sogenannten Arbeitsbereich gespeichert. Dabei ist zu beachten, dass einige Dateien des Grids im INFO-Verzeichnis des Arbeitsbereiches abgelegt werden. Aufgabe, Ausgangsdaten und zu verwendende Programmfunktionen Aufgabe Ermitteln Sie von Erosion gefährdete Gebiete, indem Sie nach Ackerflächen mit einer Hangneigung größer als 8 suchen. Wandeln Sie dazu die Höhendaten in einen Rasterlayer um und leiten Sie daraus die Hangneigung ab. Stellen Sie die gefährdeten Gebiete mit den Biotop- und Nutzungstypen und den Höhenlinien dar. Ausgangsdaten - Digitales Geländemodell (DGM) 20m-Raster DBF-Format (dgm.dbf) - Ausschnitt aus der Color-Infrarot-(CIR)-Biotoptypen- Shape-Format und Landnutzungskartierung (nutzung.shp) Programmfunktionen - Erweiterungen laden - Vektordaten in Rasterdaten (GRID) umwandeln - Ereignisthemen hinzufügen - Neigung ableiten - Konturlinien berechnen - Kartenabfragen Festlegung der Eigenschaften des Datenrahmens Windows Starten Sie ArcMap von der Windows-Benutzeroberfläche unter Start. Inhaltsverzeichnis Datenrahmen Wählen Sie den Datenrahmen und öffnen Sie über die rechte Maustaste das Kontextmenü Data Frame Properties. Benennen Sie den Datenrahmen in Erosion um und setzen Sie die Map Units sowie die Display Units auf Meters. Seite 2/5

3 Erweiterungen und Werkzeugleiste laden Menü View Toolbars Spatial Analyst Menü Tools Extensions Spatial Analyst Laden Sie unter Verwendung des Hauptmenüs die Werkzeugleiste des Spatial Analyst. Aktivieren Sie die Erweiterung Spatial Analyst, um die Funktionsfähigkeit der Werkzeugleiste zu aktivieren. Layer hinzuladen Standard-Werkzeugleiste Add Data Fügen Sie aus dem Verzeichnis...\shape die Datei nutzung und aus dem Verzeichnis...\tabellen die Datei dgm.dbf dem Datenrahmen hinzu. Legende bearbeiten Inhaltsvezeichnis nutzung.shp Symbol Öffnen Sie das Fenster Layer properties durch Doppelklicken auf die Shapedatei. Verändern Sie die Darstellung wir folgt: Legendentyp Categories: Unique Values Value Field: K Schaltfläche: Add All Values Öffnen Sie den Symbol Selector durch Doppelklicken auf das erste Symbol. Vergeben Sie sinnvolle Farben (A = Acker, H = Gehölze, K = Krautige Vegetation, W = Wald). Umwandeln von Vektor- in Rasterdaten Da zur Durchführung der Erosionsberechnung Rasterdaten benötigt werden, ist eine Umwandlung der Vektordatei nutzung in eine Rasterdatei (GRID) erforderlich. Convert Features to Raster. Selektieren Sie im Kontextmenü Input features nutzung sowie im Kontextmenü Field das Wertefeld K. Stellen Sie bei Output cell size den Wert 20 ein und speichern Sie das Output raster mit der Bezeichnung nutzung im Unterverzeichnis.../grid ab. Ereignislayer erzeugen Hauptmenü Menü Tools-Add XY Data Öffnen Sie im Hauptmenü Tools das Menü Add XY Data und wählen Sie die Tabelle dgm.dbf aus. Wählen als Grundlage für die X-Werte X und für die Y-Werte Y. Nach der Bestätigung wird der Ereignislayer dgm Events erzeugt. Seite 3/5

4 Umwandeln von Vektor- in Rasterdaten Für die weitere Bearbeitung soll aus den Höhenangaben die Hangneigung abgeleitet werden. Dazu wird aus dem Ereignislayer ein Raster mit den Höheninformationen erzeugt. Convert Features to Raster. Selektieren Sie im Kontextmenü Input features dgm Events sowie im Kontextmenü Field das Wertefeld Z. Stellen Sie bei Output cell size den Wert 20 ein und speichern Sie das Output raster mit der Bezeichnung hoehe im Unterverzeichnis.../grid ab. Berechnung der Hangneigung Surface Analysis und wählen Sie Slope. Selektieren Sie im Kontextmenü Input features hoehe. Belassen Sie den Z factor bei 1 (es soll keine Überhöhung berechnet werden). Stellen Sie bei Output cell size den Wert 20 ein und speichern Sie das Output raster mit der Bezeichnung neigung im Unterverzeichnis.../grid ab. Berechnung von Konturlinien Bearbeiten Sie die Legende, um eine sinnvolle Darstellung zu erhalten. Um zur späteren Darstellung die Interpretierbarkeit der Karte zu erhöhen, sollen Konturlinien (Höhenlinien) berechnet werden. Achten Sie darauf, dass im Menü des Spatial Analyst der Layer hoehe aktiviert ist. Surface Analysis und wählen Sie Contour. Wählen Sie als Contour Interval 1m und als Base Contour 150. Speichern Sie das Output featuremit der Bezeichnung contour im Unterverzeichnis.../shape ab. Seite 4/5

5 Rasteranalyse unter Verwendung von Map Algebra Syntax Raster Calculator. Geben Sie folgenden Ausdruck ein: Nutzung == 3 & neigung > 8. Damit werden aus der Nutzungsdatei alle Ackerflächen (entspricht der Kategorie 3) sowie aus der Neigungsdatei alle Flächen mit einer Neigung über 8 ermittelt. Das Ergebnis wird in zwe i Klassen (0=nicht wahr, 1=wahr) angegeben, d.h. alle Rasterzellen mit dem Wert 1 erfüllen die Kriterien und sind somit potentiell erosionsanfällig. Erstellen Sie unter Verwendung der notwendigen Layer eine ansprechende Darstellung. Seite 5/5