Bài giảng GIS đại cương: Chương 5 - Nguyễn Duy Liêm

Bài giảng GIS đại cương: Chương 5 Phân tích dữ liệu GIS, cung cấp cho người học những kiến thức như: Phân tích đơn lớp; Phân tích đa lớp. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN

Bên ngoài: thu hẹp (Cắt- Clip,

Chia- Split), mở rộng (Nối- Merge, Tạo vùng đệm- Buffer)

 Phân tích đa lớp

 Chồng lớp

Giao nhau (Intersect)

Kết hợp (Union)

Đo lường chiều dài

● 2

● 3

● 4

+A (3, 1)

+C (1, 3)

+B (4, 4) Tính chiều dài đoạn ABC?

Tính chu vi tam giác ABC?

Đo lường chiều dài

Đo lường diện tích

Diện tích của đa giác bằng tổng diện tích đa giác toàn phần trừ đi tổng diện tích đa giác nằm ngoài.

Công thức tổng quát như sau:

Với: n là tổng số đỉnh của đa giác,

Đo lường diện tích

Gán x1, x2, x3, x4 theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ

đỉnh nằm ở góc trên bên trái của đa giác

Ứng với x1, x2, x3, x4, xác định y1, y2, y3, y4 tương

Đo lường diện tích

Diện tích = Tổng số pixel * diện tích pixel = Số hàng x

số cột * kích thước pixel * kích thước pixel

Với kích thước pixel 10 m, tính diện tích khối A, B?

Nhiệt độ không khí (°C) Lượng mưa (mm)

Xử lý vùng ranh

 Hòa tan (Dissolve)

Số lớp đầu vào Số lớp đầu ra Không gian Thuộc tính

Thuộc tính hòa tan

FID Shape Màu sắc

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp khí hậu như hình

vẽ (gán nhãn theo FID) Hòa tan các đối tượng trong lớp

trên theo giá trị nhiệt độ

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Phương pháp giải Hòa tan (Dissolve)

1 Trong bảng thuộc tính: Xác định các hàng có cùng giá trị thuộc

tính Hòa tan  FID 1 và 2 có cùng giá trị nhiệt độ là 34.

2 Trên phần không gian: Xóa ranh giới tiếp giáp của các hàng đó,

giữ lại một nhãn FID đại diện  Xóa bỏ cạnh chung của FID 1

và 2, giữ lại nhãn FID 1.

3 Trong bảng thuộc tính: Xóa các hàng tương ứng với phần

không gian  Xóa hàng ứng với FID 2, chỉ còn lại FID 0, 1, 3.

Bài tập 2

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp khí hậu như hình

vẽ (gán nhãn theo FID) Hòa tan các đối tượng trong lớp

trên theo giá trị lượng mưa

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Xử lý vùng ranh

 Loại bỏ (Eliminate)

1 (Vùng) 1 (Vùng) Loại bỏ các đa giác bằng cách

gộp chúng vào đa giác lân cận

có diện tích lớn nhất hoặc biên giới chung dài nhất (tùy theo

việc thiết lập)

Input

Vùng cần loại bỏ

Vùng cần loại bỏ

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí như hình vẽ (gán nhãn theo FID) Loại bỏ đối tượng có giá trị 35 trong lớp trên theo đối tượng lân cận có diện tích lớn nhất.

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Phương pháp giải Loại bỏ (Eliminate)

1 Trên phần không gian : Xác định các đối tượng tiếp giáp với đối tượng cần

Loại bỏ  FID 1 và 2 tiếp giáp với đối tượng FID 3.

2 Trên phần không gian: Tính diện tích/ chiều dài tiếp giáp của các đối tượng

Diện tích của FID 1, 2 lần lượt là 1,5 và 2 m 2 nên FID 3 sẽ được gộp vào FID 2.

3 Trên phần không gian: Xóa ranh giới tiếp giáp của các đối tượng trên, bỏ

nhãn FID cần Loại bỏ  Xóa bỏ cạnh chung của FID 2 và 3, bỏ nhãn FID 3.

hàng ứng với FID 3, chỉ còn lại FID 0, 1, 2.

Bài tập 3

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí như hình vẽ (gán nhãn theo FID) Loại bỏ đối tượng có FID=1 trong lớp trên theo đối tượng lân cận có ranh giới

tiếp giáp dài nhất.

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí và lượng mưa như hình vẽ Sử dụng lớp lượng mưa để cắt lớp nhiệt độ không khí

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Nhiệt độ không khí (°C) Lượng mưa (mm)

Phương pháp giải Cắt (Clip)

1 Dựa theo đề bài, xác định Input 1 (cần cắt), Input 2 (dùng để cắt).

 Input 1: nhiệt độ không khí,

Input 2: lượng mưa.

2 Trên phần không gian : Vẽ đường bao bên

ngoài của Input 2 lên Input 1.

 Vẽ đường bao bên ngoài của lượng mưa

lên nhiệt độ không khí.

3 Trên phần không gian : Xác định, đánh số FID

cho các đối tượng Output mà thuộc Input 1

chồng lấn với Input 2.

 Đánh số FID 0, 1, 2 cho các đối tượng

Output.

4 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền giá trị

cho các đối tượng Output dựa trên đối chiếu

với Input 1.

 Tạo 3 cột FID, Shape, Nhiệt độ với các giá trị

tương ứng.

Bài tập 4

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí và lượng mưa như hình vẽ Sử dụng nhiệt độ không khí

để cắt lớp lượng mưa

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Nhiệt độ không khí (°C) Lượng mưa (mm)

lớp Input 1

Chia cắt Input 1 theo ranh giới của Input 2

Input 1

INPUT 2

OUTPUT 3 OUTPUT 4

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí và lượng mưa như hình vẽ Sử dụng lớp lượng mưa để chia lớp nhiệt độ không khí

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Nhiệt độ không khí (°C) Lượng mưa (mm)

Phương pháp giải Chia (Split)

1 Dựa theo đề bài, xác định Input 1 (cần chia), Input 2 (dùng để chia).

 Input 1: nhiệt độ không khí,

Input 2: lượng mưa.

2 Trên phần không gian : Vẽ Input 2 lên Input 1.

 Vẽ lượng mưa lên nhiệt độ không khí.

3 Trên phần không gian : Dùng từng đối tượng

của Input 2 cắt lần lượt Input 1, xác định,

đánh số FID cho các đối tượng Output mà thuộc Input 1 chồng lấn với từng đối tượng của Input 2  Dùng từng đối tượng của lượng mưa cắt lần lượt nhiệt độ không khí, tạo ra 2 Output với số FID 0, 1 như

hình dưới.

4 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền giá trị cho các đối tượng thuộc

các Output dựa trên đối chiếu với Input 1.

 Tạo 3 cột FID, Shape, Nhiệt độ với các giá trị tương ứng.

Phương pháp giải Chia (Split)

FID Shape Nhiệt độ (ºC)

Bài tập 5

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp nhiệt độ không khí và lượng mưa như hình vẽ Sử dụng lớp nhiệt độ không khí để chia lớp lượng mưa

 Hãy trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính)?

Nhiệt độ không khí (°C) Lượng mưa (mm)

Y

X

Y X

Xử lý vùng ranh

 Nối (Merge)

≥ 2 (Điểm/ 1 (Điểm/ Nối nhiều Input vào 1 Output Input

Phương pháp giải Tạo vùng đệm (Buffer) (có hòa tan)

1 Trên phần không gian : Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên

trong của Input  Giữ lại đường bao bên ngoài, xóa các ranh giới bên trong của nhiệt độ không khí.

2 Trên phần không gian : Lấy từng điểm thuộc đường bao bên ngoài của Input

làm tâm , vẽ đường tròn theo bán kính cho trước Nối tiếp tuyến hai đường tròn liên tiếp tạo ra vùng đệm Output  Lấy lần lượt 7 điểm thuộc đường bao bên

ngoài của nhiệt độ không khí làm tâm, vẽ đường tròn bán kính 1 m, nối tiếp tuyến.

3 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền giá trị cho vùng đệm Output  Tạo 3 cột FID, Shape, Khoảng cách theo bán kính cho trước.

FID Shape Khoảng cách (m)

áp dụng cho cả dữ liệu vector và raster.

dữ liệu raster.

toán Intersect, Union, Difference, Symmetrical Difference.

sẽ được gán giá trị 1, ngược lại nếu không thỏa sẽ được

gán giá trị 0.

Chồng lớp

 Giao nhau (Intersect)

Input 1, 2,

…, n

INPUT 2 INPUT 1

X

Y X

0 1

2 3

FID Shape Huyện Nhiệt độ (ºC)

Output- Phần không gian

33

34 34

1 Trên phần không gian : Vẽ các Input

chồng lên nhau.

đánh số FID cho các đối tượng Output

mà thuộc đồng thời các Input.

 Xác định, đánh số FID cho 4 đối tượng Output mà thuộc đồng thời huyện, nhiệt độ không khí.

3 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền giá trị cho các đối tượng Output dựa trên đối chiếu với các Input  Tạo 4 cột FID, Shape, Huyện, Nhiệt độ với các giá trị tương ứng.

Y X

Chồng lớp

 Kết hợp (Union)

INPUT 2 INPUT 1

Input 1, 2,

…, n

X

Y X

(Union)

1 Trên phần không gian : Vẽ các Input

chồng lên nhau.

đánh số FID cho các đối tượng Output

mà thuộc ít nhất một Input  Xác định, đánh số FID cho 10 đối tượng Output mà thuộc ít nhất huyện hoặc nhiệt độ không khí.

3 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền

giá trị cho các đối tượng Output dựa trên

đối chiếu với các Input  Tạo 4 cột FID,

Output- Phần không gian

Output- Phần thuộc tính

Y X

Chồng lớp

 Xóa (Difference)

INPUT 2 INPUT 1

Input 1

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp huyện và nhiệt độ không khí như hình vẽ

 Trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính) khi xóa

Huyện theo Nhiệt độ không khí bằng phép toán

DIFFERENCE?

Nhiệt độ không khí (°C) Huyện

Y

X

Y X

Phương pháp giải Xóa (Difference)

1 Dựa theo đề bài, xác định Input 1 (cần

xóa), Input 2 (dùng để xóa)  Input 1:

huyện, Input 2: nhiệt độ không khí.

bên ngoài của Input 2 lên Input 1  Vẽ

đường bao bên ngoài của nhiệt độ không

4 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền

Output- Phần không gian

Output- Phần thuộc tính

FID Shape Huyện

X

Y

Chồng lớp

 Khác biệt hình học (Symmetrical Difference)

INPUT 2 INPUT 1

1, 2

Input 1, 2

Ví dụ

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp huyện và nhiệt

độ không khí như hình vẽ

 Trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính) khi

chồng lớp theo phép toán SYMMETRICAL DIFFERENCE

giữa hai lớp dữ liệu?

Nhiệt độ không khí (°C) Huyện

Y

X

Y X

Phương pháp giải Khác biệt hình học (Symmetrical Difference)

1 Trên phần không gian: Vẽ Input 1, Input

2 lên nhau  Vẽ huyện, nhiệt độ không

huyện, nhiệt độ không khí.

3 Đối với bảng thuộc tính : Tạo cột, điền giá trị cho

Output- Phần không gian

Output- Phần thuộc tính

Bài tập 10

 Trong mặt phẳng Oxy (đơn vị: m), cho lớp huyện và lượng mưa như hình vẽ

 Trình bày kết quả Output (không gian, thuộc tính) khi

chồng lớp theo phép toán SYMMETRICAL DIFFERENCE

giữa hai lớp dữ liệu?

Lượng mưa (mm)

Y X

Huyện

X

Yêu cầu cần đạt

 Nắm vững cách đo lường: khoảng cách, chiều dài, chu

vi, diện tích trong mô hình vector, raster.

 Nắm vững thuật toán xử lý vùng ranh: Dissolve,

Eliminate, Clip, Split, Merge, Buffer.

 Nắm vững thuật toán chồng lớp: AND (Intersect), OR

(Union), NOT (Difference), XOR (Symmetrical Difference).