تبدیل شبکه های رستری پیوسته به گسسته در نرم افزار Arc GIS – سامانه آموزش سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور

چرا پنجره اتمسفری در علوم زمین دارای اهمیت است ؟

تصاویر ماهواره DigitalGlobe: ووردویو(Worldview)، ژئوآی(GeoEye) و آیکونوس (IKONOS)

آموزش تحلیل های هیدرولوژی در نرم افزار Arc GIS Desktop

راهنمای طبقه بندی نزدیکترین همسایه در e-Cognition

نقشه های کروپلت – مقدمه ای بر طبقه بندی داده

تصاویر چند طیفی (Multi-spectral) در مقایسه با تصاویر ابر طیفی (Hyper-spectral)

نرم افزار Coordinate to Map V.1 برای ترسیم عوارض برداری نقطه ای، خطی و پلیگونی بر اساس اطلاعات نقطه ای برداشت شده در عملیات نقشه برداری

فتوگرافی هوایی (Aerial Photography) در مقابل ارتوفوتوگرافی (Orthophotography)

راهنمای جامع لیدار (Light Detection and Ranging – LiDAR)

سنجش از دور چیست ؟

نرم افزار Coordinate Format Changer V.1 برای تبدیل فرمت مختصات

منابع داده GIS رایگان در سطح جهانی : داده های رستری و برداری

مقدمه ای بر سرویس های نقشه کشی تحت وب (WMS)

علم داده مکانی چیست ؟

تحلیل عوارض سه بعدی

ژئوانالیتیکس: آنالیز داده های مکانی حجیم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش سوم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش دوم

فرمت های GIS و پسوندهای داده مکانی بخش اول

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش سی ام

انتشار نخستین تصاویر لندست 9 توسط سازمان هوا و فضای آمریکا (NASA)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و نهم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هشتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هفتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و ششم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و پنجم

معرفی سامانه WEB GIS

نقشه تقسیمات سیاسی ایران

نقشه متوسط دمای سطح زمین ایران (LST)

نقشه حوضه های هیدرولوژیکی ایران

دانلود نقشه راههای ایران استایل 4

دانلود نقشه راههای ایران استایل 3

دانلود نقشه راههای ایران استایل 2

دانلود نقشه راههای ایران استایل 1

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و چهارم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و سوم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و دوم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و یکم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیستم

فیلم آموزشی زمین مرجع یا ژئورفرنس لایه ها و داده های مکانی در نرم افزار Surfer

لایه رستری (Raster) چیست؟

لایه های رستری که در اصل از مدل داده رستری بهره می برند، از یک شبکه منظم از سلول ها یا پیکسل هایی که به صورت یک ماتریس در کنار یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده است. هر درایه از این ماتریس دارای یک مقدار عددی است که نماینده متغیر فضایی (مثلا ارتفاع یا دما یا تراکم و…) در سطحی است که آن سلول پوشش می دهد.

چند نکته مهم در مورد لایه های رستری

داده های رستری شبکه ای منظم از سلول ها یا پیکسل های هم اندازه هستند.

داده های رستری برای نمایش اطلاعات و داده هایی که در فضا یا سطح به طور پیوسته و مدام تغییر می کنند، مناسب هستند.

اندازه سلول ها در یک شبکه رستری، قدرت تفکیک مکانی آن شبکه رستری را تعیین می کند.

تصاویر رستری می تواند شامل یک یا چند باند باشند، که هر یک از این باندها محدوده مکانی یکسانی را پوشش می دهد، اما شامل اطلاعات مختلفی می شود.

زمانی که داده های رستری شامل باندهای مختلفی از بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی باشد، به نام تصاویر چند طیفی یا Multi-spectral Image نامیده می شوند.

سه باند از تصاویر چند طیفی را می توان در رنگ های قرمز، سبز و آبی قرار داد در نتیجه می توانیم آنها را ببینیم که به این عملیات ترکیب رنگ با سیستم RGB گفته می شود.

تصاویری یا شبکه های رستری تصویری تک باند را تصاویر Gray Scale می نامند.

تصاویر Gray Scale تک باند را می توان با رنگ کاذب در GIS نمایش داد.

تصاویر رستری می توانند حجم زیادی از فضای حافظه را اشغال کنند.

رستر گسسته چیست ؟

اکنون که با داده های رستری و برخی از ویژگی ها و خواص آن آشنا شدید، نوبت به آشنایی با داده های رستری پیوسته و گسسته می رسد. ابتدا به داده های رستری گسسته می پردازیم. نکته نخست آنکه داده های رستری گسسته و پیوسته به لحاظ تکنیکی و فنی تفاوت چندانی (البته این بدین معنا نیست که هیچ تفاوتی با یکدیر ندارند) با لایه های رستری پیوسته ندارند. به طور کلی در رستر گسسته یا Discrete Raster ارزش عددی یا Pixel value ماهیت گسسته دارد و به لحاظ مفهومی گسسته است. یعنی ارزش یک سلول ارتباط مفهومی با ارزش سلول های مجاور ندارد، یا به عبارت دیگر از ارزش یک سلول نمی توان تخمین یا برآوردی از رزش سلول های مجاور داشت. در نتیجه هیچ استدراج یا درجه بندی فضایی یا تغییرات تدریجی در فضای شبکه رستری وجود ندارد.یک مثال خوب از رسترهای گسسته می توان به لایه های کاربری ارضی، لایه های جنس خاک و یا جنس زمین شناسی و مواردی از این دست اشاره کرد. در ارتباط با تصاویر رستری ترکیب باند شده می توان به تمامی تصاویر و عکسها اشاره کرد که همگی دارای ماهیت ناپیوستگی ارزشی یا گسستگی در مقدار یا ارزش سلول ها هستند.

رستر پیوسته چیست ؟

بعد از آشنایی با لایه های رستری گسسته که در بالا به آن اشاره شد، نوبت به لایه های رستری پیوسته می رسد. لایه های رستری پیوسته در اصل شامل لایه هایی می شود که مقادیر یا ارزش های سلولی این شبکه های رستری حاوی اطلاعات پیوسته فضایی می باشند. یکی از نمونه های بارز داده های پیوسته را می توان به ارتفاع، دما، بارش و … اشاره کرد. به طور کلی لایه های رستری پیوسته، دارای تغییرات پیوسته، استدراجی و نرم در جهات مختلف در فضا هستند. لازه به ذکر است که لایه های رستری پیوسته نماینده متغیرهای پیوسته مکانی هستند. مثالی دیگر از رسترهای پیوسته در سیستم اطلاعات جغرافیایی، شبکه های رستری فاصله یا تراکم می باشند.

کاربرد رسترهای پیوسته

برخی از کاربردهای رسترهای پیوسته در سیستم اطلاعات جغرافیایی :

نمایش متغیرهای پیوسته در فضا

نمایش سطوح توپوگرافیک زمین، سطوح ناهموار

نمایش رسترهای مربوط به فاصله (Distance) از عوارض جغرافیایی

نمایش رسترهای مربوط به تراکم (Density) عوارض و پدیده های جغرافیایی

کاربرد رسترهای گسسته

برخی از کاربردهای رسترهای گسسته در سیستم اطلاعات جغرافیایی:

نمایش متغیرهای ناپیوسته در فضا

نمایش سطوح گسسته همچون کاربری اراضی

نمایش جنس زمین شناسی یا نوع و جنس خاک

نمایش نقشه های موضوعی همچون پوشش گیاهی، نوع کشت اراضی و …

چرا رسترهای پیوسته را باید به رستر گسسته تبدیل نمود؟

در سیستم اطلاعات جغرافیایی در بسیاری موارد نیاز به تبدیل نوع داده های رستری پیوسته به گسسته می باشد. نمونه ای از این حالت را می توان به تهیه لایه های رستری پتانسیل نسبت داد. طبقه بندی مکانی لایه های رستری در اصل نوعی تبدیل رسترهای پیوسته به گسسته می باشد. یکی دیگر از دلایلی که لایه های رستری پیوسته را به گسسته تبدیل می کنند، توزیع وزن یا وزن دهی به کلاسها یا گروههایی از پیکسل ها یا سلول ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی است.

تبدیل رسترهای پیوسته به گسسته در نرم افزار Arc GIS

تبدیل رسترهای پیوسته به گسسته در نرم افزار Arc GIS از طریق Reclassify یا Reclass انجام می گردد. اکنون قصد داریم روش تبدیل لایه های رستری پیوسته به گسسته را در نرم افزار Arc GIS آموزش دهیم. برای این کار مراحل زیر را دنبال کنید:

افزودن یک لایه رستری پیوسته به محیط نرم افزار Arc Map

مطابق با شکل زیر بر روی دکمه Add Data کلیک کنید تا پنجره ای به همین نام مطابق با شکل زیر باز شود.

در پنجره Add Data به مسیر قرارگیری یک لایه رستری تک باند از نوع مدل رقومی ارتفاع با فرمت tiff بروید، بر روی آن دابل کلیک نموده یا کلیک تکی کنید و بر روی دکمه Add کلیک کنید، تا لایه رستری تک باند با مقادیر پیوسته در بخش Data view نمایش داده شود.

به محض کلیک بر روی دکمه Add لایه رستری با فرمت tif در صفحه نمایش نرم افزار، نشان داده می شود.

فعال کردن پنجره جست و جو یا Search در نرم افزار Arc GIS

در گام دوم کادر جست و جو یا Search را در نرم افزار Arc Map فعال می کنیم. بدین منظور مراحل زیر را دنبال کنید. بر روی منوی Windows در نوار منوی اصلی نرم افزار مطابق با شکل زیر کلیک کنید و گزینه Search را انتخاب نمائید.

فعال کردن ابزار Reclassify با استفاده از کادر جست و جوی Search

به محض کلیک بر روی گزینه Search کادر جست و جوی نرم افزار نمایش داده می شود.در کادر Search مطابق با شکل کلمه Reclassify را کلیک نموده و از لیست نتایج گزینه Reclassify (Spatial Analyst or 3D Analyst) را انتخاب کنید.

آشنایی با عملکرد اجزای ابزار Reclassify

با کلیک بر روی گزینه Reclassify در لیست نتایج جستجو، پنجره ای به همین نام مطابق با شکل زیر نمایش داده می شود. در ادامه به توضیح در مورد هر یک از اجزای این ابزار می پردازیم.

در شکل زیر بخش های مختلف پنجره Reclassify شماره گذاری شده است که در ادامه به توضیح در مورد هر یک از این بخش ها می پردازیم.

قسمت شماره 1 با عنوان Input Raster: در این قسمت لایه رستری ورودی که یک لایه رستری پیوسته می باشد را به عنوان ورودی به نرم افزار معرفی کنید. ما به صورت نمونه از لایه رستری ارتفاعی یا مدل رقومی ارتفاعی استفاده کرده ایم.

قسمت شماره 2 با عنوان Reclass Field: در این قسمت می توانید فیلدی را از لایه رستری معرفی کنید تا بر اساس آن عملیات طبقه بندی اعمال گردد. اگر از یک لایه رستری پیوسته به عنوان ورودی استفاده می کنید، فیلد Value را به عنوان Reclass Field وارد کنید در صورتی که از یک لایه رستری گسسته استفاده می کنید، می توانید هر فیلدی که در آن لایه رستری موجود است را به بدین منظور تعیین کنید.

در قسمت شماره 3 با عنوان Old Values : مقادیر یا ارزش های سلول ها در لایه ورودی نمایش داده می شود که می تواند به صورت Unique Value و یا Classify شده باشد.

در قسمت شماره 4 با عنوان New Values: مقادیر این بخش جایگزین مقادیر بخش Old Values می گردد.

در قسمت شماره 5 با عنوان Classify: می توانید وارد پنجره Classification شوید و با استفاده از متدهای مختلفی که برای طبقه بندی لایه های رستری در نرم افزار Arc GIS وجود دارد استفاده کنید.

قسمت شماره 6 با عنوان Unique : با کلیک بر روی این دکمه، مقادیر یا ارزش سلول ها به صورت غیر طبقه بندی شده تغییر حالت داده و به ازای هر ارزش غیر تکراری در شبکه رستری یک رکورد ایجاد می گردد.

قسمت شماره 7 با عنوان Add Entry: با استفاده از این دکمه می توانید یک طبقه جدید در لیست طبقات موجود ایجاد کنید.

در قسمت شماره 8 با عنوان Delete Entry می توانید بر روی رکورد منتخب کلیک کرده تا به صورت Highlight در آید و سپس دکمه Delete Entry را کلیک کنید تا آن طبقه یا کلاس حذف شود.

قسمت شماره 9 با عنوان Precision: در این بخش می توانید دقت مقادیر عددی Reclassification را تعیین و کنترل کنید.

قسمت شماره 10 با عنوان Reverse New Values: در این بخش می توانید مقادیری که در قسمت New Values وجود دارد را معکوس کنید.

قسمت شماره 11 با عنوان Save: در این بخش می توانید نحوه طبقه بندی مقادیر رستری شامل مقادیر قدیمی و جدید را ذخیره سازی کنید تا در صورت نیاز مجددا از آن استفاده کنید.

قسمت شماره 12 با عنوان Load: در این بخش می توانید نحوه کلاس بندی را که قبلا ذخیره سازی کرده اید، بارگیری نمائید.

قسمت شماره 13 با عنوان Output Raster: در این بخش می توانید مسیر ذخیره سازی لایه رستری گسسته شده یا Reclass شده را تعیین کنید.

قسمت شماره 14 با عنوان Change Missing Values to No Data: در صورتی که این گزینه را فعال کنید اگر سلولی خارج از طبقات تعریف شده در لیست طبقه بندی یا Ramp Table قرار بگیرد به عنوان Missing Values شناخته شده و این مقادیر به No Data تبدیل می شوند.

در شکل زیر در تصویر سمت راست یک لایه رستری پیوسته از نوع مدل رقومی ارتفاعی و در سمت چپ یک لایه رستری Reclass شده یا لایه رستری گسسته نشان داده شده است. در نتیجه یک شبکه رستری پیوسته از نوع ارتفاعی را به این صورت به یک لایه رستری گسسته تبدیل کردیم.