Ekstrakcja max wartości z rastra w obrębie poligonów

Problem

Mamy NMT oraz poligonową klasę mezoregionów fizycznogeograficznych (FizGeo_mezoregiony). Chcemy dla każdego poligonu rozpoznać położenie pikseli maksimów zbioru nmt, czyli tzw. kulminacje.

Rozwiązanie

Skorzystamy z rozszerzenia Spatial Analyst. Utworzymy klasę obiektów punktowych stanowiącą kulminacje wysokości w mezoregionach i dla każdego mezoregionu obliczymy jego najwyższy punkt. Procedura będzie wymagała trzech kroków:

identyfikacja maksymalnych wartości rzędnych Z w każdym poligonie (mezoregionie),
identyfikacja konkretnych komórek w NMT odpowiadających maksymalnym wartościom,
przekształcenie tych komórek zbiór klasy obiektów punktowych.

Na początku dla każdego obiektu poligonowego obliczymy wartości najwyższej rzędnej wysokości n.p.m. Z menu ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Zonal > Zonal Statistics otwórz narzędzie Statystyk zonalnych (strefowych) (Fig. 1).

Fig. 1. Okno dialogowe narzędzia tworzenia statystyk zonalnych

Użycie narzędzia Zonal Statistics spowoduje wygenerowanie nowego rastra, który zmienia wszystkie wartości komórek w każdym poligonie na najwyższej wysokości w tym poligonie. Nazwiemy sobie ten nowy zbiór np. MaxElev.

Dane wejściowe to poligonowa klasa mezoregionów fizycznogeograficznych (FizGeo_mezoregiony) oraz nmt. Pole Zone field zawiera jednoznaczny identyfikator poligonów. W moim przypadku to pole nazwy mezoregionu fizycznogeograficznego. Raster wyjściowy to oczywiście MaxElev. Jako rodzaj statystyki z listy rozwijanej wybierz Maksimum. Upewnij się, że opcja Ignore NoData jest zaznaczona.

W wyniku działania narzędzia otrzymujemy zbiór rastrowy Fig. 2.

Fig. 2. Rastrowa mapa maksymalnych wysokości przypisanych wszystkim pikselom każdego mezoregionu
Aby określić, które komórki w NMT odpowiadają najwyższej rzędnej znalezionej w każdym obiekcie poligonowym porównamy teraz oba rastry nmt oraz właśnie utworzony MaxElev.

Skorzystamy z Kalkulatora rastrów: ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Map Algebra Raster Calculator. Wykonamy prostą instrukcję warunkową. Wynikiem będzie raster przedstawiający tylko komórki NMT o najwyższych wartościach elewacji. Wszystkie inne komórki będa miały wartości NoData. Użyj następującej instrukcji warunkowej:
Con("nmt" == "MaxElev","nmt")
Jeśli komórka w nmt jest równa odpowiadającej komórce w MaxElev, ustaw wartość komórki rastra wyjściowego na wartość w nmt. Jeśli wartość komórki w nmt nie jest równa wartości w MaxElev w rastrze wyjściowym jest ustawiana wartość NoData (Fig. 3).

Fig. 3. Fragment mapy z widocznymi pikselami o maksymalnych wysokościach w mezoregionach
Przekształcimy teraz raster MaxElevPxMap w klasę elementów punktowych za pomocą narzędzia Raster to Point: ArcToolbox > Conversion Tools > From Raster > Raster to Point (Fig. 4).

Fig. 4. Okno dialogowe narzędzia konwersja rastrów do klas obiektów punktowych

W wyniku działania procedury otrzymujemy klasę obiektów o geometrii punktowej z przypisaną max wysokością n.p.m. właściwą dla danego poligonu (mezoregionu) (Fig. 5).

Mapa kulminacji wys. n.p.m. — Fig. 5. NMT z naniesioną klasą obiektów punktowych kulminacji w mezoregionach

Źródła

How To: Create points representing the highest or lowest elevations within polygon features.

Powiązane tematy:

GIS ArcGIS Pro raster ESRI grid NMT DEM ASCII GRID max ekstrakcja to point punkty kulminacje statystyki zonalne zonal statistics