Інтерполяція точкових даних

Попередження

This tutorial is now obsolete. A new and updated version is available at Interpolating Point Data (QGIS3)

Інтерполяція часто використовується GIS для створення суцільної поверхні із дискретного набору точок. Більшість реальних об’єктів є безперервними - височини, грунти, температури і т. д.. Якщо ми хочемо змоделювати такі поверхні для подальшого аналізу, не можливо здійснити вимірювання по всій поверхні. Таким чином, вимірювання проводяться в різних точках вздовж поверхні а проміжні значення отримуються за допомогою розрахунку, який називається „інтерполяція“. В QGIS, інтерполяцію можна здійснити за допомогою вбудованого Плагіну Інтерполяції.

Огляд завдання

Ми проведемо вимірювання глибин озера Арлінгтон в Техасі і створимо карту рельєфу і контурів з цих вимірювань.

Додаткові навички

• Створення контурів із точкових даних.

• Встановлювати значення без даних для шару.

• Додавання позначок до векторних значень.

Отримання даних

Texas Water Development Board поширює шейп-файли із завершеними дослідженнями озера.

Завантажте 2007-12 шейп-файли з замірами для озера Арлінгтон.

Для зручності, ви можете безпосередньо завантажити копію даних, використаних в цьому прикладі, за допомогою наведеного нижче посилання.

Shapefiles.zip

Джерело даних: [TWDB]

Виконання

1. Запустіть QGIS і перейдіть у меню Layer ‣ Add Layer ‣ Add Vector Layer.

2. Перейдіть до завантаженого файлу Shapefiles.zip і виберіть його. Натисніть кнопку OK.

3. В діалоговому вікні Select layers to add…, затисніть клавішу Shift і виберіть шари Arlington_Soundings_2007_stpl83.shp і Boundary2004_550_stpl83.shp. Натисніть OK.

4. Ви побачите 3 завантажені шари в QGIS. Шар Boundary2004_550_stpl83 являє собою межі озера. Зніміть галочку поруч із ним в Змісті.

5. Ми покажемо дані із другого шару Arlington_Soundings_2007_stpl83. Хоча дані виглядають як лінії, насправді це набір дуже близько розташованих точок.

6. Натисніть кнопку Zoom і виберіть невелику область на екрані. Якщо ви збільшите зображення ви побачите точки. Кожна точка представляє собою заміри зроблені за допомогою Ехолоту у координатах, що були записані обладнанням DGPS.

7. Виберіть інструмент Identify і натисніть на точку. Ви побачите відкриту панель Identify Results зліва із значенням атрибуту точки. В даному випадку, атрибут ELEVATION містить глибину озера в заданій позиції. Оскільки нашою задачею є створення профілю глибини і контурів рельєфу, ми використаємо ці значення на вхід процедури інтерполяції.

8. Переконайтеся, що Плагін Інтерполяції ввімкнено. Дивіться Використання додатків, щоб дізнатися як включати плагіни. Якщо плагін ввімкнено, перейдіть до меню Растр ‣ Інтерполяція ‣ Інтерполяція.

9. В діалоговому вікні Інтерполяція виберіть Arlington_Soundings_2007_stpl83 в якості Vector layers на панелі Input. Виберіть ELEVATION в якості:guilabel:Interpolation attribute. Натисніть Add. Введіть значення 5 в полях Cellsize X і Cellsize Y. Це значення задає розмір кожного пікселю в вихідній сітці. Оскільки ваші дані спроектовані в системі CRS із одиницями виміру Feet-US, на основі вашого вибору, розмір сітки буде 5 футів. Натисніть кнопку … поруч із Output file і назвіть вихідний файл elevation_tin.tif. Натисніть OK.

Примітка

Результат інтерполяції може значно відрізнятися залежно від методу і параметрів, які ви виберете. Інтерполяція в QGIS підтримує методи: Триангульована нерегулярна мережа (TIN) і Інверсне зваження відстаней (IDW). TIN метод зазвичай використовується для даних рельєфу, в той час як метод IDW використовується для інтерполяції інших типів даних таких як концентрації мінералів, населення і ін.. Дивіться модуль Просторовий аналіз документації QGIS для більш детальної інформації.

10. Ви побачите новий шар elevation_tin завантажений в QGIS. Натисніть правою кнопкою миші на шар і виберіть Zoom to layer.

11. Тепер ви побачите створену поверхню у повному обсязі. Інтерполяція не дає точного результату за межами області зібраних даних. Давайте обріжемо вихідну поверхню по межі краю озера. Перейдіть в меню Raster ‣ Extraction ‣ Clipper.

12. Назвіть Вихідний файл як elevation_tin_clipped.tif`. Виберіть значення Cliiped mode як Mask layer. Виберіть Boundary2004_550_stpl83 як Mask layer`. Натисніть OK.

13. Новий растр elevation_tin_clipped буде завантажено в QGIS. Тепер ми стилізуємо цей шар аби показати зміну висот. Зверніть увагу на значення мінімальної і максимальної висоти для шару elevation_tin. Натисніть праву кнопку миші на шарі elevation_tin_clipped і виберіть Properties.

14. Перейдіть до вкладки Стиль. Виберіть Render type як Singleband pseudocolor. На панелі Generate new color map виберіть Спектральний спад кольору. Оскільки ми хочемо створити карту глибин, що є протилежним до карти висот, виберіть пункт Інвертувати. Це задасть сині кольори для глибоких частин і червоні для мілких ділянок. Натисніть Классифікувати.

15. Перейдіть до вкладки Прозорість. Ми хочемо усунути чорні пікселі із нашого результату. Введіть 0 у поле Additional no data value. Натисніть OK.

16. Тепер ви маєте карту рельєфу озера, створену із окремих вимірювань глибини. Давайте тепер створимо контури. Перейдіть у меню Raster ‣ Extraction ‣ Contours.

17. У діалоговому вікні Contour, введіть contours у поле Output file for contour lines. Ми побудуємо контурні лінії із інтервалом в 5 футів, тому введіть 5.00 в якості Interval between contour lines. Перевірте поле Attribute name. Натисніть OK.

18. Контурні лінії будуть завантажені на шар contours після завершення обробки. Натисніть правою кнопкою миші на шар і виберіть Properties.

19. Перейдіть на вкладку Labels tab. Виберіть пункт Label this layer with і виберіть в якості поля - ELEV. Виберіть Curved в якості типу Placement і натисніть OK.

20. Ви побачите, що кожна контурна лінія має відповідні позначки із висотою вздовж лінії.

---

If you want to report any issues with this tutorial, please comment below. (requires GitHub account)