วันอังคารที่ 4 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

Lab 5 การประมาณค่าช่วง Interpolation

IDW (Inverse Distance Weight)


     คือ การประมาณค่าโดยสุ่มจุดตัวอย่างแต่ละจุดจากตาแหน่งสามารถส่งผลกระทบไปยังเซลล์ที่ต้องประมาณค่าได้ ซึ่งเหมาะกับตัวแปรที่อ้างอิงกับระยะทางในการคำนวณ ยิ่งใกล้ยิ่งมีอิทธิพลมาก เช่น ความดังของเสียง

สร้างโฟลเดอร์ ตั้งชื่อว่า Inter_ตามด้วยชื่อ

เปิดข้อมูลSPOT ที่อยู่ในโฟลเดอร์KANCHANABURIขึ้นมา

เปิดตาราง Attribute เช็คค่าความสูงที่สูงสุดและค่าต่าสุด จากฟิล์ดที่ชื่อว่า EVELATION


เปิดคำสั่งIDWโดยที่ไป Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation >> IDW

ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field แลือกฟิล์ด ELEVATION
ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า idw แล้วคลิก Save

ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1 ไร่= 40 x 40 เมตร แล้วคลิก OK

จะเห็นได้ว่าข้อมูลที่ได้จะเป็นสี่เหลี่ยนตามขอบเขตของจุด และดูที่ลักษณะพื้นผิวของข้อมูลจะเห็นว่าแบ่งเป็นกลุ่ม ๆตามจุดข้อมูล

ให้ลองเปลี่ยนสีของข้อมูล ให้ไล่ระดับ โดยคลิกขว Properties>>Symbology แล้วเปลี่ยนสีที่Color Ramp แล้วคลิกโอเค

จะได้ข้อมูลที่ดูสีไล่ระดับแล้ว

การตัดขอบเขตข้อมูล โดยตัดตามขอบเขตของจังหวัด ให้เปิดชั้นข้อมูลPROVINCE ที่อยู่ในโฟลเดอร์KANCHANABURIขึ้นมา

เมื่อเปิดตัวข้อมูลจังหวัดแล้ว ให้เปิดคำสั่ง IDW อีกครั้ง

จากนั้นตั้งค่าเหมือนเดิม คือช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT 
Z value field เลือกฟิล์ด ELEVATION 
ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า idw2 แล้วคลิก Save 
ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วคลิก Environment...

ที่แรกที่ต้องไปตั้งค่าคือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK และคลิกOK

ก็จะได้ข้อมูลidw2 ที่ตัดตามรูปร่างของข้อมูลPROVINCEเรียบร้อยแล้ว จากนั้นเปลี่ยนสีให้ไล่ระดับ

Natural Neighbors

วิธีการนี้เหมาะกับข้อมูลที่มีความกระจายตัวข้อมูลที่ไม่สม่าเสมอ เป็นการสร้าง ข้อมูลที่อยู่ใกล้จุดตัวอย่างมากที่สุด จากนั้นก็จะแทรกค่าโดยใช้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้าหนักตามขนาดของข้อมูลตัวอย่าง

เปิดคำสั่งNatural Neighborโดยไปที่ Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation >>Natural Neighbor

จะได้หน้าต่างNatural Neighborขึ้นมา ให้ตั้งค่าเหมือนเดิม คือช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field เลือกฟิล์ด ELEVATION
ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า Natural แล้วคลิก Save ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วคลิก Environment...

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK และคลิกOK

ข้อมูลที่ได้จะมีลักษณะที่โยงมาจากจุดนอกสุดของขอบเขต ให้เปลี่ยนสีให้ไล่ระดับกัน

เมื่อเปลี่ยนสีให้ไล่ระดับกันแล้วนำมาเปรียบเทียบจะเห็นได้ว่า ข้อมูล natural จะมามีความเรียบมากกว่า
ส่วนค่าต่ำสุดและสูงสุดจะไม่ได้ต่างกันเท่าไร

Spline

เป็นการแทรกค่าให้พอดีกับพื้นผิวที่มีความโค้งเว้าตามจุดข้อมูลเหมาะกับพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป เช่น ความสูงของพื้นน้า แบ่งออกเป็น 2 แบบ
1.Regularized spline ข้อมูลที่ได้จะมีความราบเรียบมากกว่า
2.Tension spline ข้อมูลที่ได้จะมีความแข็งกระด้างของพื้นผิว มีความราบเรียบน้อยกว่า

วิธีที่ 1 แบบRegularized splineให้ทำการเปิดคำสั่งSplineขึ้นมา โดยไปที่Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation>>Spline 

ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field เลือกฟิล์ด ELEVATION ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า spline_reg แล้วคลิก Save 

ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วเลือกSpline Type เป็นแบบRegularized แล้วคลิก Environment...

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK และคลิกOK

จะเห็นได้ว่าค่าของข้อมูลที่ได้ ต่างจากวิธีก่อนหน้านี้และต่างจากค่าของข้อมูลจริงเยอะ แต่มีลักษณะพื้นผิวที่เรียบและต่อเนื่อง

วิธีที่ 2 แบบTension splineให้ทำการเปิดคำสั่งSplineขึ้นมา โดยไปที่Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation>>Spline 

ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field เลือกฟิล์ด ELEVATION ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า spline_ten แล้วคลิก Save

ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วเลือกSpline Type เป็นแบบTENTION แล้วคลิก Environment...

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK และคลิกOK

จะเห็นได้ว่าค่าของข้อมูลที่ได้ ดีขึ้นกว่าแบบRegularized แต่มีลักษณะพื้นผิวที่เรียบมากกว่า

Kriging

คือ การประมาณค่าโดยใช้ค่าสถิติและสมการทางคณิตศาสตร์เข้ามาช่วยในการวิเคราะห์ อาศัยการวัดระยะห่างของจุดข้อมูลทุกคู่ เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกัน ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้มาจะมีความแน่นอนและความถูกต้องสูง

เปิดคำสั่งKrigingโดยไปที่ Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation >>Kriging

ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field เลือกฟิล์ด ELEVATION
ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า kriging
ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วคลิก Environment...

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK และคลิกOK

จะมีลักษณะมีความหยาบของพื้นผิว

Trend

เป็นการประมาณค่าช่วง โดยใช้สมการพีชคณิตมาคานวณ โดยให้สอดคล้องกับลักษณะของพื้นผิว เช่น ถ้าพื้นที่มีลักษณะเป็นพื้นที่ราบ จะใช้สมการพีชคณิตแบบเส้นตรง(สมการกาลัง1) ถ้าพื้นที่มีความโค้ง1แห่งจะใช้สมการพีชคณิตแบบกาลังสอง โดยใน ArcGIS Spatial Analyst สามารถประมาณค่าได้พื้นที่สูงสุด 12 แห่ง (พื้นที่ราบ 1 แห่ง ที่เหลือ 11 แห่งจะเป็น หุบเหวหุบเขา)

เปิดคำสั่งTrend โดยไปที่ Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation >>Trend
 ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT และZ value field เลือกฟิล์ด ELEVATION
ส่วนช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า trend
ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วคลิก Environment..

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK

จากนั้นให้กลับมาใส่ค่า Polynomial เป็นเลขยกกำลังในสมการ ซึ่งได้สูงสุดเพียง 12
ตัวอย่างที่ ให้สมการยกกำลัง 1

ตัวอย่างที่ 2 จะเป็นการยกกำลัง 2 ให้เปิดคำสั่งtrend อีกครั้ง ค่าเหมือนเดิม และช่องPolynomail ให้เปลี่ยนเป็น 2

ค่าของข้อมูล และลักษณะจะต่างกัน

Topo To Raster

เป็นการประมาณค่าเพื่อสร้างแบบจาลองทางอุทกศาสตร์ ซึ่งจะมีตัแปร  6 ตัวแปร
1. ข้อมูลจุดความสูง               2. ข้อมูลเส้นชั้นความสูง
3. ข้อมูลทางน้ำ                      4. ข้อมูลหลุมหรือบ่อ
5. ข้อมูลทะเลสาบ                  6. ข้อมูลขอบเขต
ซึ่งตัวแปรที่สำคัญที่ขาดไม่ได้คือ ข้อมูลเส้นชั้นความสูง

ให้ไปที่โฟลเดอร์ KANCHANABURI เพื่อดูว่า โฟลเดอร์ของเรามีตัวแปรให้ใดที่สามารถใช้ได้
ก็จะมี 4 ตัวแปรที่สามารถใช้ได้คือContour ,Spot ,Stream และProvince จากนั้นให้เปิดตัวแปรทั้ง 4 

เปิดคำสั่ง Topo to raster โดยไปที่ Arc Toolbox >> Spatial Analyst tool >> Interpolation >>Topo to raster

ช่อง Input point feature เลือกเป็นข้อมูล SPOT,STREAM,CONTOURและPROVINCE
ให้แก้ไขที่ช่องField ช่องType ตามภาพ
ช่อง Output rasterให้จัดเก็บไว้ที่โฟลเดอร์ที่สร้างไว้ ตั้งชื่อว่า topo
ช่องOutput cell size ให้กำหนดเป็น40เมตร แล้วคลิก Environment..

แล้วตั้งค่าEnvironment คือ Processing Extent ที่ช่อง Extent เลือกเป็น same as layer PROVINCE 
และที่ที่สองคือRaster Analysis ที่ช่องMask ให้เลือกเป็นPROVINCE แล้วคลิก OK

จะมีลักษณะคล้าย ๆกับเส้นทางน้ำ

TINs แบบโครงข่ายสามเหลี่ยม

เป็นโครงสร้างข้อมูลเวกเตอร์ที่แสดงแบบจำลองพื้นผิว ประกอบด้วย Node 3 Node เชื่อมโยงกัน TINs สามารถสร้างได้จากข้อมูลจุด เส้น โพลิกอน มีหน่วยเป็นฟุตหรือเมตร สามารถเก็บเก็บข้อมูลที่มีความละเอียดสูงได้

เปิดคำสั่งTin ไปที่ Arc Toolbox >> 3D Analyst tools >> Tin Management >> Create Tin 

ช่อง Output TIN ให้จัดเก็บและตั้งชื่อว่า tin
ช่อง Input feature ให้เลือกเป็นตัวแปรทั้ง 4 ตัวแปร
แก้ไข ช่องheight_flied ,=ช่องSF_ type และช่อง tag_field ตามภาพ
แล้วคลิก OK

จะมีลักษณะที่ไม่ราบเรียบ ซึ่งลักษณะจะเป็นสามเหลี่ยมต่อ ๆกัน และค่าที่ได้จะเป็นค่าตัวเดียวกับค่าข้อมูลจุดเลย

เราสามารถ เอาเส้นต่าง ๆออกได้ โดยคลิกขวาที่ข้อมูล tin ไปคลิกProperties

คลิกไปที่แถบSymbology ช่องShow ให้คลิกเอาเครื่องหมายถูกหน้าคำว่า Edge Type ออก แล้วคลิก OK

เส้นต่าง ๆจะหายไป และเห็นลักษณะพื้นผิวได้ชัดขึ้น ลักษณะจะคล้าย ๆภาพ 3มิติ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น