Vzorčenje rastrskih podatkov z uporabo točk ali poligonov (QGIS3)¶
Veliko znanstvenih in okoljskih podatkovnih nizov je na voljo v obliki rastrov z mrežo. Podatki o nadmorski višini (DEM) se prav tako razširjajo kot rastrske datoteke. V teh rastrskih datotekah je parameter, ki je predstavljen, kodiran kot vrednosti pikslov v rastru. Pogosto je treba izluščiti vrednosti pikslov na določenih lokacijah ali jih združiti na določenem območju. Ta funkcionalnost je na voljo v QGIS prek algoritmov za obdelavo. Sample raster values
za točkovne sloje in Zonal Statistics
za poligonske sloje.
Pregled naloge¶
Ob rastrski mreži najvišjih dnevnih temperatur v celinskih ZDA moramo izluščiti temperaturo v točkovnem sloju vseh mestnih območij in izračunati povprečno temperaturo za poligonski sloj vsakega okrožja v ZDA.
Česa se bomo še naučili¶
Izberite in odstranite več slojev iz kazala vsebine QGIS.
Pridobivanje podatkov¶
NOAA’s Climate Prediction Center zagotavlja podatke GIS <http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/GIS/GIS_DATA/>`_, povezane s temperaturo in padavinami v ZDA. Prenesite latest grid file for maximum temperatures. Datoteka se bo imenovala us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float.tif
Uporabili bomo datoteko CSV iz 2018 US Gazetteer, ki predstavlja mestna območja v ZDA. Prenesite datoteko Urban Areas Gazetteer File.
US Census Bureau zagotavlja TIGER/Line Shapefiles. Obiščete lahko spletno mesto FTP in prenesete datoteko shapefile popisnih enot za Kalifornijo. Prenesite datoteko Census Tracts for California.
Kopijo podatkovnih nizov lahko neposredno prenesete s spodnjih povezav:
us.tmax_nohads_ll_20190501_float.tif
Viri podatkov: [NOAACPC], [USGAZETTEER] [TIGER]
Postopek¶
Razpakirajte in izločite
2018_Gaz_ua_national.zip
intl_2018_us_county.zip
v mapo na vašem računalniku. Odprite QGIS in v brskalniku QGIS poiščite datotekous.tmax_nohads_ll_20190501_float.tif
ter jo povlecite na delovno površino.
Na plošči Layers boste videli naloženo novo rastrsko plast
us.tmax_nohads_ll_20190501_float
. Ta rastrski sloj vsebuje najvišjo temperaturo, zabeleženo v vsakem pikslu, v stopinjah Celzija. Nato bomo naložili datoteko s točkami mestnih območij. Ta datoteka je na voljo kot besedilna datoteka v formatu TSV (Tab Separated Values). Kliknite gumb Open Data Source Manager v orodni vrstici Data Source Toolbar.
Preklopite na zavihek Delimited Text. Kliknite gumb … poleg File name in določite pot do prenesene besedilne datoteke. V razdelku File format izberite Custom delimiters in označite Tab. Izberite
INTPTLONG
kot X polje inINTPTLAT
kot Y polje. Kliknite Add in nato Close.
Na plošči Layers bo naložen nov sloj točk
2018_Gaz_ua_national
. Sedaj smo pripravljeni na pridobivanje vrednosti iz rastrskega sloja v teh točkah. Pojdite na .
Poiščite in najdite algoritem
. Z dvoklikom ga zaženite.
Izberite
2018_Gaz_ua_national
kot Input Point Layer. Izberiteus.tmax_nohads_ll_20190501_float
kot Raster Layer to sample. Razširite polje Advanced parameters in vnesitetmax
kot Output column prefix. Kliknite Run. Ko se obdelava konča, kliknite Close.
Na plošči Layers se naloži nova plast
Sampled Points
. Izberite orodje Identify v orodni vrstici Attributes Toolbar in kliknite na katero koli točko. Atributi bodo prikazani na plošči Identify Results. Vsakemu elementu bo dodan nov atribut z imenom tmax_1. To je vrednost piksla rastrskega sloja, izluščenega na lokaciji točke. 1 predstavlja številko pasu rastra. Če je imel rastrski sloj več pasov, boste v izhodnem sloju videli več novih stolpcev.
Prvi del naše analize je končan. Odstranimo nepotrebne plasti. Držite tipko Shift in izberite sloje
Samplled Points
in2018_Gaz_ua_national
. Z desnim klikom in izbiro Remove ju odstranite iz sistema QGIS. Ko se pojavi poziv za Remove 2 legend entries?, izberite OK.
Zdaj bomo s plastjo grofije vzorčili raster in izračunali povprečno temperaturo za vsako okrožje. V brskalniku QGIS poiščite datoteko
tl_2018_us_county.shp
in jo povlecite na delovno površino.
Opomba
Večina algoritmov za obdelavo prebere vhodno plast in ustvari novo plast. Vendar je algoritem Zonal Statistics drugačen. Spremeni vhodni sloj in mu doda nove atribute. Zato je pomembno, da najprej razpakirate vhodne datoteke. QGIS lahko neposredno naloži sloj iz arhiva zip, ne more pa spreminjati sloja, ki je zapakiran v zip. Algoritem obdelave bo neuspešen, če ne bo mogel posodobiti vhodnega sloja.
Na ploščo Layers bo naložen nov sloj
tl_2018_us_county
. Pojdite na .
Poiščite algoritem
in ga zaženite z dvojnim klikom.
Izberite
us.tmax_nohads_ll_20190501_float
kot Raster layer intl_2018_us_county
kot Vector layer containing zones. Vnesitetmax_
kot Output column prefix. Kliknite … poleg :guilabel:`Statistics to calculate.
Izberite samo vrednost
Mean
in kliknite OK.
Kliknite Run za začetek obdelave. Algoritem lahko računa nekaj minut. Kliknite Close.
Kot je bilo že omenjeno, algoritem **Zonal Statistics* ne ustvari novega sloja, temveč spremeni sloj območja. Z desno tipko miške kliknite sloj
tl_2018_us_county
in izberite Open Attribute Table.
V tabelo atributov bo dodan nov stolpec z imenom
tmax_mean
. Ta vsebuje povprečno vrednost temperature, pridobljeno na poligonu za vsak element. Nekaj vrednosti je ničelnih, ker so ta okrožja (Aljaska, Havaji in Portoriko) zunaj obsega rastrskega sloja.