ArcGIS 10 strumenti di analisi

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1 ArcGIS 10 strumenti di analisi Marco Negretti Politecnico di Milano /11/2011

2 contenuti relazioni tra tabelle degli attributi selezionare i dati in base al valore degli attributi e/o in base alla posizione operazioni sugli attributi costruzione di cartografia derivata buffer rasterizzazione e vettorializzazione carta delle pendenze, riclassificazione, raster calculator... 2

3 tabella degli attributi Ad ogni layer vettoriale corrisponde una tabella: tabella degli attributi ad ogni colonna corrisponde un attributo ogni riga è collegata ad un elemento geometrico e ne definisce gli attributi 3

4 relazioni tra tabelle - E' possibile integrare le informazioni contenute nella tabella degli attributi di un layer vettoriale con i dati contenuti in un'altra tabella - Per poter definire questa relazione è necessario che esista un campo comune ad entrambe - E' possibile mettere in relazione due tabelle con due modalità differenti: join tra tabelle relate tra tabelle 4

5 relazioni tra tabelle: join JOIN tra tabelle: stabilisce una relazione 1:1 tra le righe delle tabelle collegate 5

6 relazioni tra tabelle: join Ad esempio mettiamo in relazione: - la tabella serv97 con i dati dei parchi di Modena (nome del parco, quartiere,...) - gli attributi del layer PARCHI Aggiungere la tabella al progetto: 6

7 relazioni tra tabelle: join Visualizzare il contenuto della tabella Elenco per sorgenti dei dati 7

8 relazioni tra tabelle: join Definire il join con gli attributi del layer campo comune della tabella degli attributi nome della tabella da associare campo comune della tabella da associare modalità di esecuzione del join: tutte le linee o solo quelle che hanno corrispondenza 8

9 relazioni tra tabelle: join La nuova tabella degli attributi parte originale parte aggiunta, colonne della tabella esterna con cui si è fatto il join campo comune utilizzato per stabilire la relazione 9

10 relazioni tra tabelle: join Attenzione: l unione tra le tabelle è solo un unione logica. Le tabelle non vengono effettivamente modificate, ma continuano ad esistere singolarmente E' possibile però creare un nuovo layer vettoriale che avrà come tabella degli attributi quella ottenuta con il join 10

11 relazioni tra tabelle: join Cosa esportare - tutto - solo gli oggetti compresi nella vista corrente - solo gli oggetti selezionati scelta del sistema di coordinate nome dello shape file in uscita 11

12 relazioni tra tabelle: relate RELATE tra tabelle: stabilisce una relazione 1:N tra le righe delle tabelle collegate 12

13 relazioni tra tabelle: relate Ad esempio mettiamo in relazione: - la tabella verdes che contiene la descrizione delle piante presenti in ogni parco - gli attributi del layer PARCHI ad ogni parco sono associate una o più righe della tabella verdes 13

14 relazioni tra tabelle: relate Definire il relate campo comune della tabella degli attributi nome della tabella da associare campo comune della tabella da associare nome della relazione 14

15 relazioni tra tabelle: relate - L operazione di relate non è visibile visualizzando la tabella degli attributi come per il join - Quando si interrogano i dati si ha però accesso anche ai campi della tabella messa in relazione con il relate 15

16 relazioni tra tabelle - Nelle proprietà del layer è possibile avere l'elenco di tutti i join e i relate 16

17 selezione oggetti I diversi strumenti di analisi di ArcGIS possono operare in modo indistinto su tutti gli elementi di un layer o solo su quelli selezionati Selezione manuale degli elementi: Per selezionare uno o più elementi Per deselezionare le selezioni Per aggiungere degli elementi alla selezione corrente tenere premuto il tasto maiuscolo quando si seleziona 17

18 selezione oggetti Selezione di tutti gli elementi di un layer che soddisfano determinate condizioni: - in base ad un determinato valore di uno o più attributi - in base alla posizione dell'elemento 18

19 selezione oggetti: per attributo Selezione in base al valore di un attributo 19

20 selezione oggetti: per attributo layer sul quale si vuole fare la selezione metodo da utilizzare elenco degli attributi (doppio click per inserirli nella query) elenco degli operatori Gli oggetti che soddisfano le condizioni indicate possono: - definire una nuova selezione - essere aggiunti alla selezione corrente - essere tolti dalla selezione corrente - essere selezionati tra gli oggetti della selezione corrente condizione che devono soddisfare gli oggetti per essere selezionati Nell esempio vengono selezionati tutti gli oggetti che hanno l attributo area maggiore di

21 selezione oggetti: per attributo Gli elementi selezionati sono evidenziati sul layer... 21

22 selezione oggetti: per attributo...e nella tabella degli attributi visualizza tutto visualizza solo selezionati 22

23 selezione oggetti Selezione in base alla posizione 23

24 selezione oggetti: per posizione metodo da utilizzare (come per la selezione per attributo) scelta dei layer sui quali si vuole fare la selezione condizione da soddisfare nei confronti del "source layer" si può definire un buffer di pertinenza 24

25 selezione oggetti: per posizione Nell esempio vengono selezionati tutti gli oggetti del layer censim che intersecano almeno un oggetto del layer parchi E possibile definire la query considerando solo un sottoinsieme già selezionato di oggetti del layer 25

26 selezione oggetti: per posizione Gli elementi selezionati sono evidenziati sul layer......e nella tabella degli attributi 26

27 Summarize e Statistics Due strumenti che permettono di compiere semplici operazioni sugli attributi - summarize: aggrega i dati di una tabella seguendo il criterio indicato - statistics: crea un report con diversi indicatori statistici calcolati per il campo selezionato Entrambi possono operare sulla totalità dei dati o solo sul sottoinsieme selezionato 27

28 Summarize Esempio: consideriamo la tabella degli attributi del layer parchi e la tabella serv97 layer parchi attributi: area, perimetro, codice 28

29 Summarize tabella serv97 attributi: codice, quartiere, alberi, siepeg,... quartiere: indica in quale quartiere si trova un parco In ogni quartiere ci possono essere più parchi alberi, siepeg,... : individuano le caratteristiche per ogni parco, come ad esempio il tipo di vegetazione 29

30 Summarize Obiettivo: ottenere per ogni quartiere la superficie totale destinata a parco e il n totale di specie vegetali presenti E' necessario fare il join tra gli attributi del layer PARCHI e la tabella serv97 per mettere in relazione superficie, quartiere e specie vegetali tasto dx sul nome dell'attributo per ottenere il menù, poi selezionare summarize 30

31 Summarize nome dell'attributo rispetto a cui aggregare i dati: nell'esempio il n di quartiere dati aggregati: si selezionano gli attributi da aggregare e la modalità di aggregazione (ad esempio la somma) 31

32 Summarize Il risultato può essere salvato in una tabella dbf, in un geodb,... i 4 quartieri superficie per quartiere n di specie per quartiere 32

33 Statistics Generazione di un report con le statistiche relative ai campi numerici della tabella tasto dx sul nome del campo per ottenere il menù, poi selezionare statistics 33

34 Statistics Per ogni campo numerico è possibile vedere: - grafico con la distribuzione - numero di elementi - valore minimo - valore massimo - somma - media - deviazione standard 34

35 Field Calculator Questo strumento permette di calcolare il valore di un attributo in funzione del valore di altri attributi 35

36 Field Calculator Esempio: carta rumpre, con la classificazione del livello di rumore massimo tollerabile per le diverse zone della città Sono state definite cinque classi e ad ogni classe corrisponde un valore limite di rumore classe massimo rumore accettabile 1 50 dba 2 55 dba 3 60 dba 4 65 dba 5 70 dba 36

37 Field Calculator Nella tabella l'attributo classe indica la classificazione di ogni zona Si vuole aggiungere un nuovo attributo di tipo numerico (RUM_MAX_PRE) con il rumore massimo (in dba) previsto per ogni zona RUM_MAX_PRE

38 Field Calculator 1. Aggiungere il nuovo attributo alla tabella definire nome e tipo di dato 38

39 Field Calculator => il nuovo attributo è stato aggiunto con i valori fissati per default: 39

40 Field Calculator 2. Calcolare i valori da inserire nella nuova colonna tasto dx sul nome dell'attributo per ottenere il menù: selezionare Field Calculator 40

41 Field Calculator => definire la funzione per il calcolo dei valori da inserire in tabella: utilizzando la sintassi VisualBasic... classe massimo rumore accettabile 1 50 dba 2 55 dba 3 60 dba 4 65 dba 5 70 dba 41

42 Field Calculator => definire la funzione per il calcolo dei valori da inserire in tabella:... o la sintassi per Python classe massimo rumore accettabile 1 50 dba 2 55 dba 3 60 dba 65 dba 4 70 dba 5 42

43 Field Calculator 43

44 buffer Costruire un buffer di pertinenza attorno agli elementi di un layer scelta del layer dove salvare la carta risultante dimensione del buffer: -uguale per tutti gli elementi -funzione del valore specificato in uno degli attributi associati 44

45 buffer -FULL il buffer è creato su entrambi i lati della linea (default) -LEFT/RIGHT buffer solo sul lato sinistro/destro (ArcINFO) -ROUND termina con un semicerchio -FLAT termina con un rettangolo (solo per ArcINFO) dissolvenza del buffer: -NONE: viene costruito un buffer per ogni elemento -ALL: tutti i buffer sono uniti in un unico poligono -LIST: vengono uniti solo i buffer creati in corrispondenza degli elementi che hanno lo stesso valore negli attributi selezionati 45

46 buffer In modo simile è possibile calcolare il buffer per elementi puntuali (es. pozzi) e aree (es. parchi): 46

47 rasterizzare una carta vettoriale Convertire una carta vettoriale in una carta raster carta vettoriale: coordinate dei punti che descrivono la forma geometrica + tabella degli attributi carta raster: matrice numerica 47

48 rasterizzare una carta vettoriale Convertire una carta vettoriale in una carta raster aprire ArcToolbox selezionare lo strumento 48

49 rasterizzare una carta vettoriale Parametri da definire per la conversione nome del vettoriale in ingresso attributo rispetto al quale fare la rasterizzazione nome e posizione della carta raster prodotta dimensione della cella in uscita (riferita alle unità della carta) 49

50 rasterizzare una carta vettoriale Risultato: La tabella associata indica quante celle della carta hanno un determinato valore 50

51 vettorializzare una carta raster Convertire una carta raster in una carta vettoriale operazione speculare di quella vista in precedenza: 51

52 vettorializzare una carta raster Convertire una carta raster in una carta vettoriale Lo strumento da scegliere dipende dalla geometria del vettoriale che si vuole creare 52

53 vettorializzare una carta raster Parametri da definire per la conversione nome del raster in ingresso campo da inserire nella tabella degli attributi della carta vettoriale nome e posizione della carta vettoriale prodotta semplificare i poligoni: non seguono esattamente i bordi delle celle raster di origine 53

54 vettorializzare una carta raster Risultato: Sovrapposti i risultati ottenuti senza e con la selezione dell'opzione simplify polygon 54

55 operazioni sui raster Le carte raster sono matrici numeriche E quindi possibile compiere qualsiasi operazione di calcolo sui valori delle celle della matrice Abilitare l'estensione spatial Analyst 55

56 operazioni sui raster Alcuni esempi: calcolo delle curve di livello carta delle pendenze carta delle esposizioni riclassificazione di un raster lo strumento raster calculator gli strumenti per queste operazioni sono nell'arctoolbox 56

57 operazioni sui raster - curve di livello Si vuole ottenere da una carta raster del DTM una carta vettoriale delle curve di livello 57

58 operazioni sui raster - curve di livello nome della carta raster nome vettoriale in uscita intervallo tra una curva di livello e l altra valore iniziale delle curve di livello fattore moltiplicativo da applicare ad esempio per il passaggio di scala 58

59 operazioni sui raster - carta delle pendenze La carta delle pendenze è ottenuta considerando il dislivello tra ogni cella e quelle circostanti 59

60 operazioni sui raster - carta delle pendenze nome della carta raster nome raster in uscita pendenza espressa in gradi o percentuale fattore moltiplicativo (es. passaggio di scala) 60

61 operazioni sui raster - carta delle esposizioni La carta delle esposizioni indica per ogni cella la direzione di massima pendenza rispetto alle celle circostanti 61

62 operazioni sui raster - carta delle esposizioni nome della carta raster nome raster in uscita 62

63 operazioni sui raster - riclassificazione Riclassificare: assegnare dei nuovi valori alle celle di una carta raster 63

64 operazioni sui raster - riclassificazione In tabella si indicano le corrispondenze tra vecchi e nuovi valori nome della carta raster da riclassificare valori originali valori nuovi in seguito alla riclassificazione per visualizzare il grafico della distribuzione dei valori nome della nuova carta raster 64

65 operazioni sui raster - riclassificazione Si può anche utilizzare il grafico della distribuzione dei valori per definire gli intervalli da riclassificare 65

66 operazioni sui raster - riclassificazione Esempio: creazione di una maschera con le aree con quota minore di 300 m 66

67 operazioni sui raster - raster calculator E' possibile applicare qualsiasi espressione logico/aritmetica ai valori contenuti nelle celle di una carta raster in modo da realizzare filtri, maschere, sovrapposizioni e confronti tra diverse carte Lo strumento per fare questo tipo di operazioni è chiamato raster calculator 67

68 operazioni sui raster - raster calculator Elenco dei raster Strumenti di calcolo e funzioni definizione della funzione di calcolo per generare la carta derivata raster in uscita 68

69 operazioni sui raster - esempio Dati: carta rumpre: rumore massimo previsto nelle diverse zone della città in funzione del tipo di insediamento (industriale, residenziale,...) formato: vettoriale (shape file) 69

70 operazioni sui raster - esempio Dati: carta rum_misurato: livello di rumore effettivamente misurato formato: rilievi puntuali (file di testo) 70

71 operazioni sui raster - esempio carta rum_misurato nome del file testo con i dati colonna con la coordinata X colonna con la coordinata Y colonna con il valore 71

72 operazioni sui raster - esempio carta rum_misurato 72

73 operazioni sui raster - esempio Obiettivo Confrontare i dati in modo da ottenere visibilità sulle zone della città in cui il rumore misurato è maggiore di quello consentito per poter conseguentemente predisporre dei piani di intervento creare la carta del disagio acustico Processo - calcolare le carte raster del rumore previsto e del rumore misurato - confrontarle per ottenere le aree di disagio acustico 73

74 operazioni sui raster - esempio Rasterizzare rumpre 74

75 operazioni sui raster - esempio Interpolare rum_misurato 75

76 operazioni sui raster - esempio Interpolare rum_misurato 76

77 operazioni sui raster - esempio Confrontare le due carte raster 77

78 operazioni sui raster - esempio La carta risultante: sofferenza acustica 78

79 Versione utilizzata come riferimento nelle dispense: ArcGISTM