Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí...
description
Transcript of Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí...
![Page 1: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/1.jpg)
Stanovení směru odtokuna rastrovém digitálním
modelua implementace algoritmu
do prostředí ArcGIS
Projekt Informatika 2
ČVUT FSV obor Geodézie a Kartografie
Bc. Jan Zajíček15.5.2013
![Page 2: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/2.jpg)
Úvod
Projekt jako součást DP Algoritmus MD∞ v Pythonu pro ArcGIS
10.0 Testováno na reálných datech – Býkovice, Nučice Toolbox obsahující algoritmus
![Page 3: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/3.jpg)
Současné algoritmy
D8 – odtok do nejníže položené buňky + jednoduchost, rychlost - přílišná koncentrace toku
MD8 – odtok do všech nižších buněk + nemají vliv malé výškové rozdíly - přílišná disperze na konvergentních svazích
D∞ - trojúhelníkové plošky, tok do jedné nebo dvou buněk + větší reálnost výsledného toku - časová náročnost oproti D8
![Page 4: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/4.jpg)
Princip D8 algoritmu
Vstupem rastr DMT Výstupem celočíselné hodnoty
reprezentující směr Odtok do jedné – nejnižší buňky
![Page 5: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/5.jpg)
Princip MD∞
Trojúhelníkové plošky
Směr odtoku a sklon na plošce
Poměr odtoku rozdělen podle sklonu do jednotlivých Δ
Poměr v jednotlivých Δ rozdělen podle úhlů α1 a α2
![Page 6: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/6.jpg)
Technické řešení MD∞
Rastr DMT -> matice s hodnotami výšek
Hledání okolí buňky:
Výpočet směru a sklonu pro Δ plošku:
▪ Výsledkem 2 vektory o 8 prvcích
![Page 7: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/7.jpg)
Technické řešení MD∞
Zjištění poměru vody, která poteče do jednotlivých Δ:
▪ x- exponent ; zvoleno x=4; x=1 => MD8; x = ∞ =>D8
Vektor 1 a 0 určující, zda do sousední buňky nastává/nenastává odtok, použita funkce:
![Page 8: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/8.jpg)
Výsledky - Býkovice
D8 MD∞
![Page 9: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/9.jpg)
Výsledky - Nučice
D8 MD∞
![Page 10: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/10.jpg)
Výsledky v tabulce
Porovnáván počet buněk s hodnotami u D8 a MD∞
Býkovice Nučice
![Page 11: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/11.jpg)
Závěr
Vytvořen funkční skript počítající směr odtoku ze vstupního rastru
Překvapivé výsledky pro některé hodnoty při porovnání D8 a MD∞
Časy běhu: D8: 4s/6s (C++, méně výpočtů) MD∞: 15s/50s (Python, větší složitost)
![Page 12: Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí ArcGIS](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022033101/56814f32550346895dbcc5b7/html5/thumbnails/12.jpg)
Děkuji za pozornost