Инструменты ArcGIS для двух задач - есть ли такие?

[Natalia Novoselova]

Не могли бы вы посоветовать, какими инструментами в ArcGIS (или другом софте, м.б. ENVI) можно решить две следующих задачи:

Задача1.
Рассчитать в вектроном полигоне проценты по занимаемой площади составляющих его разных типов векторынх полигонов.
Пример: сколько процентов по площади в каждом полигоне занимают объект типа А (лес), Б (дорога), В (вспаханное поле), и т.д.


Задача2.
Два варианта ее постановки:
1. Для каждого пикселя полигона одного типа найти наименьшее расстояние до любого пикселя полигона другого типа.
2. Для вектроного полигона одного типа - найти наименьшее расстояние до вектрого полигона другого типа.

Обе постановки задачи 2 имеют методологические изъяны, но обе как бы дополняют в этом друг друга. Возможно, найдя в инструметах что-то близкое к этим целям, я смогу это доработать.

[Andrey Zhukov]

Обе задачи решаются скриптами, даже не обязательно в дебри arcpy лезть. И даже не обязательно работать в ArcGIS.
Нужно четко расписать алгоритмы (как раз и методология для научного проекта). Причем реализации алгоритмов могут быть и в лоб, и изящные.
Задача 1 "в лоб":
Итератором проходимся по всем полигонам ЕЗА, вырезаем все попавшее, считаем площади и проценты. (Model Builder, Iterator, Clip, Calculate Field).
Задачу 2 не совсем понял. Что за пикселы? Зачем полигоны в пикселы превращать?

[Natalia Novoselova]

.
Задачу 2 не совсем понял. Что за пикселы? Зачем полигоны в пикселы превращать?

Может быть здесь методология не совсем еще доработана у меня в голове. ))
Каждый полигон "ЕЗА" - это как бы одна птица в воздухе, привязанная к местности (и эта "ЕЗА" - есть ее "точка". закрепленная на местности.

Мне нужно посчитать самую разную статистику: самих зафиксированных птиц - тысячи, также и точек обзора, вокруг которых набираются данные - 26, работа идет год (т.е. данных достаточно для стат анализа).

В Задаче2 я хочу выявить Удаление каждой зафиксированной в воздухе птицы от привлекательного для нее объекта (н-р одного типа - пищевые свалки). А как это сделать, если "ЕЗА" не точка, а полигон с площадью? Я решила - превратить этот полигон в пикселы и для каждого пикселя ЕЗА рассчитать Дистанцию до ближайшего пикселя объекта типа "А" (свалка). А потом зональной статистикой всему "ЕЗА" присвоить Среднее дистанцию (среднее удаление всего ЕЗА от ближайшей свалки).


Спасибо за советы про скрипты, я с этим еще не работала. Я почитаю хелпы по приведенным вами названиям иснструментов, может быть, прояснятся детали.

[Andrey Zhukov]

Пиксел как считать? По средним линейным размерам каждой пичужки? Тут надо матаппарат продумывать для моделирования. В общем, задача не "дайте инструменты под ArcGIS", а "придумайте модель с использованием ArcGIS"
Вообще говоря, задачу можно свести к классической геоинформационной:
1. Выясняем размер ячейки анализа.
2. По этим ячейкам строим весовые растры.
3. Считаем статистику.
4. Накладываем на нее ЕЗА.

Довольно простая в исполнении, но сложная в моделировании задача. Надо очень серьезно подойти к созданию растров.

[Natalia Novoselova]

Пиксел как считать? По средним линейным размерам каждой пичужки?

В смысле? Нет, размеры птицы учитываться не будут.

Мне не кажется, что задачи слишком сложны.. да, хотелось бы их для начала свети к простым гис-мат-задачам.
Каждая птица - привязана на местности к одному полигону ЕЗА. И поэтому задача распадается на две линии:
1) свести (усреднить или взять наибольшее по % в площади) данные внутри каждого полигона ЕЗА. Н-р, температуру - нужно усреднять, а типы объектов, находящихся внутри каждого ЕЗА, брать наибольшее по доли площади (т.е. если 90% площади - это лес, а 10% - вспаханное поле, то для какого-то типа стат. анализа я буду этот ЕЗА считать лесом).

И 2) - провести стат. анализ с ними на местности с другими параметрами.

Вообще говоря, задачу можно свести к классической геоинформационной:
1. Выясняем размер ячейки анализа.

Минимальная ячейка анализа - это и есть полигон "ЕЗА", определение которого дала выше, но можно и еще его уточнить. Меньшую ячейку (исходя из точности набора данных) нельзя получить.
Чтобы было понятней, при фиксировании птиц (через каждые 15мин наблюдателем из точки обзора делается круговой обзор неба вокруг точки обзора) - отмечается направление по компасу (дирекционный угол), с точностью до 45 гр (т.е. N, NE, E, ES, S, SW, W, WN), и расстояние от точки обзора до птицы в интервалах с точностью до 500м (0-500, 501-1000, 1001-1500 и 1501-2000), также берется угол на птицу (от 0 до 90гр). Всё это позволяет (по прямой и обратной геодезической задаче) рассчитать координаты каждой парящей птицы. Но из-за этой неточности (точность диррекц угла до 45 гр, а расстояния до 500м) - получается, что фиксирование каждой птицы (конкретные X,Y которые я определила) означают, что птица могла находиться на полигоне, обозначенным мной как "ЕЗА", который есть обрезанный сектор круга (и внутри которого находится точка X,Y). И вот поэтому это - и есть минимальная единица для анализа.

То есть точка без площади X,Y, которую я определила для каждой птицы - я должна считать полигоном ЕЗА, внутри которого находится точка X,Y..

2. По этим ячейкам строим весовые растры.

Это как? Что такое весовой растр в этом контексте?

[Natalia Novoselova]

Если кто-то осилил прочитать мое изложение основ методики и понял, что ему это не понятно, сообщите пож-та.
Мне же очень важно, чтобы меня понимали, мне потом это всё объяснять на португальском людям, которые ничего вообще не понимают ни в ГИС, ни в ДЗЗ..

Я объясню еще раз, и даже нарисую
Может быть методологические вещи можно будет лучше доработать, или понять ошибки, если они есть..

Хотя я специально в первом посте не говорила о методике, а только выделила поставленные мной в ходе ее разработки прямые ГИС задачи.

[Andrey Zhukov]

Тогда что такое пиксели в ЕЗА? Какой у них размер и для чего они нужны?

[Natalia Novoselova]

Тогда что такое пиксели в ЕЗА? Какой у них размер и для чего они нужны?

Может быть, эта задача поставлена неверно и ее можно решить через векторные полигоны..

Но в поставленной задаче цель перевода полигона ЕЗА в пикселы - только в более корректной оценки удаления положения птицы в полете от выбранного типа привлекательного объекта.

(Однако аналогичный принцип будет применен для расчета средней температуры по каждому полигону ЕЗА - при помощи зональной статистики внутри каждого полигона все температуры каждого пикселя карты температур сложатся и поделятся на число пикселей, и дадут, таким образом, среднюю температуру в полигоне, - одно число по каждому полигону - с которым уже можно работать в стат. анализе)

То есть сейчас я просто думаю, как более корректно посчитать расстояние.
Если считать только от точки X,Y (которые вычисляются по правилу геодезической задачи через дирр. угол = 0, 45, 90, 135 гр и т.д., и расстоянию, даваемую с точностью до 500 м, то это будет менее корректно, на мой взгляд.
Иначе говоря, на пример, когда я вычисляю координаты птиц и подставляю в формулу данный наблюдателем дирр. = 45гр, это означает, что птица была зафиксирована в угловом секторе от 22,5 и 67,5 гр, подставляя расстояние до птицы = 1000м (хотя не его само, а пересчитанный перпендикуляр на плоскость), это означает что она была расположена в отрезке от 500 до 1000 м.
Поэтому привязанные птицы на карте располагаются точками, на одних линиях (отвечающих таким дирр углам), как видно на картинке.



Поэтому я решила при гео-стат анализе - проводить выделение вместо точки X,Y - единичного минимального полигона (ЕЗА), который "эквивалентен" этой точке.

[Natalia Novoselova]

Наверное, чтобы было понятно, что я имею в виду, нужно нарисовать схему- окружность с центром в точке обзора, сектора, в которые попадает птица при записи данных...
Но если пока не говорить об этих вопросах, то можно ли тогда найти инструмент для такой операции:

от векторного полигона А посчитать расстояние до векторного полигона B?

Если есть такое, то, возможно, описание функционала инструмента наведет на идею - как это можно использовать для данной задачи.

Также и по первой задаче. Вы считаете, что решение - точно только скрипт? Может быть есть какая-то опция, которая позволит это сделать.. (все, что нужно, это вывести % площади разных типов объектов внутри полигона. Тут и вручную можно сделать, просто подумала, что в ArcGIS может быть что-то специальное для такого "объектного анализа" и плюс какие-то вещи по обработке, которые можно было бы мне использовать.

[Natalia Novoselova]

Да.. наверное, срипт, или создавать модель.
Но вообще, думаю, эти две задачи можно было бы решить через язык R.. как раз по общей логике для него вещь.
Может еще сделаю попытку в этом направлении в его сторону двинуться. Хоть узнаю что-то еще про него, и то польза. Язык R также для меня грэт челлендж, хочется начать в нем хоть как-то работать (в том числе и прежде всего в его гео-приложении).

[Natalia Novoselova]

Вследствие обсуждений я поняла, что лишние детали только запутывают, и потому - сократила и изменила первое сообщение темы, сведя две задачи к схеме того, что хотелось бы найти, без полевых деталей.

Данные уже советы - я буду прорабатывать, искать в этом направлении, но вдруг у кого-то будут еще идеи.
То есть - вопрос выглядит теперь так:

Не могли бы вы посоветовать, какими инструментами в ArcGIS (или другом софте, м.б. ENVI) можно решить две следующих задачи:

Задача1.
Рассчитать в вектроном полигоне проценты по занимаемой площади составляющих его разных типов векторынх полигонов.
Пример: сколько процентов по площади в каждом полигоне занимают объект типа А (лес), Б (дорога), В (вспаханное поле), и т.д.


Задача2.
Два варианта ее постановки:
1. Для каждого пикселя полигона одного типа найти наименьшее расстояние до любого пикселя полигона другого типа.
2. Для вектроного полигона одного типа - найти наименьшее расстояние до вектрого полигона другого типа.

Обе постановки задачи 2 имеют методологические изъяны, но обе как бы дополняют в этом друг друга. Возможно, найдя в инструметах что-то близкое к этим целям, я смогу это доработать.

[Andrey Zhukov]

Ни в одном геоинформационном софте нет кнопки "Сделать Зашибись"
Да, нужно под алгоритм подбирать инструменты, собирать модели. Это нормальный процесс. Для этих задач в дебри arcpy идти не нужно (хотя и можно), достаточно стандартных инструментов и моделбилдера.
По второй задаче - инструмент Near (Analysis) в руки

[Natalia Novoselova]

По второй задаче - инструмент Near (Analysis) в руки

Спасибо, буду смотреть!

На черновую первая задача решена - полувручную через Field Calculator и Calculate Geometry (из атрибутивной таблицы шейп полигональной темы).

Получилось - из полигональной шейп темы, имеющей N объектов - рассчитать % площади каждого составляющего объекта в общей сумме площадей всех этих объектов.

Единственное только - не нашла еще, как мне через Field calculator или другой инструмент - в формуле прописать, что за 100% я хочу считать сумму всей посчитанных площадей в атрибутивной таблице..
Поэтому это делала в EXEL после экспорта атр. таблицы в dbf, посчитала там сумму и ее вручную как число ввела в формулу Field Calculator (x% = Area1*100/сумма всех площадей).

Но поскольку таких объектов будет много, конечно, нужно научиться вводить это в форумулу калькулятора автоматом.. То есть написать в формуле, что параметр "сумма всех площадей" = area1+area2+area3.. и так для всей атрибутивной таблицы.

[Natalia Novoselova]

По второй задаче - инструмент .Near (Analysis) в руки

Да, здорово, ну.. как миниумм способ как найти наименьшее расстояние от точки до полигона там обозначен

Так что уже можно это сделать, считая от тех исходных координат привязки каждой птицы X,Y, то есть "грубо", обойдясь без рассчета более точного через полигон ЕЗА.

Сунулась искать этот инструмент в хелпе ArcGIS и вышла на целое поле чего-то связанного "Proximity analysis", в котором Near Analysis один из элементов, буду изучать это также.

[Natalia Novoselova]

Итератором проходимся по всем полигонам ЕЗА, вырезаем все попавшее, считаем площади и проценты. (Model Builder, Iterator, Clip, Calculate Field).

После продумывания методики поняла, что на первом этапе - нужно при помощи ГИС "вырезать" все полигоны "ЕЗА" из оцифрованного покрытия, потом при помощи ГИС анализа вычислить все возможные параметры для всех полигонов "ЕЗА", а потом уже сделать таблицу, где к каждой птице - будет привязан ее тип ЕЗА с рядом этих вычисленных параметров. То есть не так, как думала вначале - брать кажду точку по птице и от нее создавать этот полигон, в обратном порядке (что упрощает задачу, так как будет ограниченое число кусочков, в тот или иной из которых будет записана каждая птица).
И это даст возможность - провести стат. анализ числа птиц со всеми параметрами пространства (рельеф (экспозиция, абс\отн высоты, угол наклона), температура, удаленность от привлекательных объектов и тип покрытия).

При подсчете получилось, что для каждой точки обзора будет 576 типов ЕЗА (поскольку они определяются сектором круга (8 штук) х расстояние до птицы (4 интервала) х угол вертикальный до птицы (18 интервалов). И для 26 точек двух территорий аээропортов будет 14 976 полигонов ЕЗА.

То есть все методы, которые я сейчас пробую на нескольких полигонах, вручную делать было бы нежелательно.

А что нужно использовать в ArcGIS для создания алгоритма для автоматического проведения множества операций? Полагаю, что это Model Builder (встречала упоминание в темах), но, может быть, есть еще что-то, чтобы мне сразу посмотреть?