Capture: 2013

การประมาณค่าช่วง (Interpolation)

เป็นการทำนายค่าให้กับเซลล์ในแรสเตอร์ จากข้อมูลตัวอย่างที่มีอยู่อย่างจำกัด ทำให้ทำนายค่าที่ไม่ทราบได้จากจุดใดๆ เช่น จุดความสูง ปริมาณน้ำฝน เป็นต้น

* สาเหตุที่ต้องการประมาณค่าช่วง เนื่องจากการเข้าไปในพื้นที่เพื่อเก็บค่าความสูง ขนาด หรือความ

เข้มข้นของสารเคมีเป็นไปได้ยากมาก หรืออาจมีต้นทุนในการดำเนินการแพงมาก

การประมาณค่าช่วงข้อมูลจุดที่ใช้มีหลายวิธี ดังนี้

1. IDW (inverse Distance Weight)

เป็นการประมาณค่าโดยทำการสุ่มจุดตัวอย่างแต่ละจุดจากตำแหน่งที่สามารถส่งผลกระทบไปยังเซลล์ที่ต้องประมาณค่าได้ ซึ่งจะมีผลกระทบน้อยลงเรื่อง ๆ ตามระยะทางที่ไกลออกไป

- เหมาะกับตัวแปรที่อ้างอิงกับระยะทางในการคำนวณ ยิ่งใกล้ยิ่งมีอิทธิพลมาก เช่น ความดังของ

เสียง ความเข้มข้นของสารเคมี

เปิดแฟ้มข้อมูล Kanchanaburi --> Kanchanaburi --> SPOT --> เลือกข้อมูลจุด (SPOT)

ภาพที่ 1.1 การทำ IDW

จะได้ข้อมูลจุด (SPOT)

ภาพที่ 1.2 การทำ IDW

ถ้าต้องการเช็คข้อมูล ให้คลิกขวาที่ข้อมูล --> Open Attribute Table

ภาพที่ 1.3 การทำ IDW

จะได้ข้อมูลของชั้นข้อมูลจุด (SPOT)

ภาพที่ 1.4 การทำ IDW

คลิกเลือก Tools Box --> (1) Spatial Analyst Tools --> (2)Interpolation --> (3)IDW

ภาพที่ 1.5 การทำ IDW

ตั้งค่าตามลำดับหมาย 1 - 5 โดย (1)ELEVATION --> (2)ตั้งโฟล์เดอร์ที่จะจัดเก็บ --> (3) เลือก 40

(4)12 --> (5)OK

ภาพที่ 1.6 การทำ IDW

ภาพที่ได้จากการทำ IDW

ภาพที่ 1.7 การทำ IDW

การเปลี่ยนสีข้อมูล คลิกขวาที่ข้อมูล(IDW) --> Properties

ภาพที่ 1.8 การทำ IDW

เลือก Symbology --> Stretched --> เลือกสีที่ต้องการ

ภาพที่ 1.9 การทำ IDW

เลือกข้อมูล Province เพื่อสร้างขอบเขตให้กับข้อมูลจุด

ภาพที่ 1.10 การทำ IDW

ให้ตั้งค่า Environments

ภาพที่ 1.11 การทำ IDW

เปลี่ยนข้อมูลที่ช่อง Processing Extent --> เปลี่ยนเป็น Same as layer Province

ภาพที่ 1.12 การทำ IDW

เปลี่ยนข้อมูลตรงช่อง Raster Analysis --> Mask เปลี่ยนเป็นข้อมูลที่เหมือนกัน (Province)

ภาพที่ 1.14 การทำ IDW

จะได้ภาพขอบเขตที่เราต้องการ

ภาพที่ 1.15 การทำ IDW

2. Natural Neighbors

หลักการของ Natural Neighbors คือ การสร้าง Subset ที่อยู่ใกล้จุดตัวอย่างมากที่สุด จากนั้นจะทำการแทรกค่าโดย

- เหมาะกับจุดตัวอย่างที่มีการกระจายตัวแบบ ไม่แน่นอน

เลือกเครื่องมือ Tools Box --> (1) Spatial Analyst Tools --> (2)Interpolation --> (3) Natural Neighbors

ภาพที่ 2.1 การทำ Natural Neighbors

ตั้งค่าตามลำดับหมาย 1 - 5 โดย (1)ELEVATION --> (2)ตั้งโฟล์เดอร์ที่จะจัดเก็บ --> (3) เลือก 40

(4)12 --> (5)Environments

ภาพที่ 2.2 การทำ Natural Neighbors

เปลี่ยนข้อมูลที่ช่อง Processing Extent --> เปลี่ยนเป็น Same as layer Province

ภาพที่ 2.3 การทำ Natural Neighbors

เปลี่ยนข้อมูลตรงช่อง Raster Analysis --> Mask เปลี่ยนเป็นข้อมูลที่เหมือนกัน (Province)

ภาพที่ 2.4 การทำ Natural Neighbors

จะได้ข้อมูลจากการทำ Natural Neighbors

ภาพที่ 2.5 การทำ Natural Neighbors

3. Spline

เป็นวิธีการแทรกค่าให้พอดีกับพื้นผิวที่มีความโค้งเว้าอย่างน้อยตามจุดข้อมูลตัวอย่างที่นำเข้ามา เหมือนการบิดงอของแผ่นยางผ่านจุดตัวอย่างโดยพยายามให้อย่างน้อยความโค้งทั้งหมดเข้าหาจุดตัวอย่างเหล่านั้นมาเป้นพื้นผิว

วิธี Spline เป็นการนำสมการทางคณิตศาสตร์มาใช้ในการคำนวณเหมาะกับพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป เช่น ความสูง ความลึกของพื้นที่

1. Regularized Spline เป็นเทคนิคที่ทำให้ผลลัพธ์ที่มีความเรียบของข้อมูลมีการเพิ่มขึ้น หรือลดลง แบบค่อยเป็นค่อยไปมากขึ้น
2.Tension Spline เป็นเทคนิคที่มีการควบคุมความแข็งกระด้างของพื้นผิว ให้เป็นไปตามลักษณะของ ปรากฏการณ์ โดยผลลัพธ์ที่ได้มีความเรียบน้อย กว่าแบบ Regularize

Regularized Spline

เลือกเครื่องมือ Tools Box --> (1) Spatial Analyst Tools --> (2)Interpolation --> (3) Spline

ภาพที่ 3.1.1 การทำ Regularized Spline

ตั้งค่าตามลำดับหมาย 1 - 7 โดย (1)SPOT --> (2)ELEVATION --> (3)ตั้งโฟล์เดอร์ที่จะจัดเก็บ -->

(4)40 --> (5)Regularized Spline --> (6)Environments --> (7) OK

ภาพที่ 3.1.2 การทำ Regularized Spline

เปลี่ยนข้อมูลที่ช่อง Processing Extent --> เปลี่ยนเป็น Same as layer Province

ภาพที่ 3.1.3 การทำ Regularized Spline

เปลี่ยนข้อมูลตรงช่อง Raster Analysis --> Mask เปลี่ยนเป็นข้อมูลที่เหมือนกัน (Province)

ภาพที่ 3.1.4 การทำ Regularized Spline

จะได้ข้อมูลจากการทำ Regularized Spline

ภาพที่ 3.1.5 การทำ Regularized Spline

Tension Spline

ตั้งค่าตามลำดับหมาย 1 - 5 โดย (1)SPOT -->(2) ELEVATION --> (3)ตั้งโฟล์เดอร์ที่จะจัดเก็บ
--> (4)40 --> (5)Regularized Spline --> (6)Environments --> (7) OK

ภาพที่ 3.2.1 การทำ Tension Spline

จะได้ข้อมูลจากการทำ Tension Spline

ภาพที่ 3.2.2 การทำ Tension Spline

4.Kriging

เป็นวิธีการประมาณค่าชว่งขั้นสูง โดยการใช้กระบวนการทางสถิติและ สมการทางคณิตศาสตร์เข้ามาช่วยในการวิเคราะห์

เปิดArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Kriging

ภาพที่4.1 การทำ Kriging

หมายเลข 1 : ช่อง Input point features เลือก SPOT

หมายเลข 2 : ช่อง Z value field เป็นการเลือกค่าที่เราต้องการจะ Interpolate เลือก ELEVATION

หมายเลข 3 : ช่อง Output surface raster เลือกที่เก็บ ตั้งชื่อ

หมายเลข 4 : ช่อง Output cell size คือให้กำหนดขนาดของกริดตามการนำไปใช้งาน เลือก 40

หมายเลข 5 : ช่อง Environments เป็นการกำหนดขอบเขตของผลลัพธ์

ภาพที่ 4.2 การทำ Kriging

เมื่อกด Environments เข้าไปจะปรากฎหน้าต่างดังภาพ ให้ไปกดที่ Processing Extent คือการกำหนดขอบเขตในการประมวลผล ช่อง Extent คืออยากให้ขอบเขตเหมือนกับอะไรก็เปลี่ยนเป็นตัวนั้น ในที่นี้เปลี่ยนเป็น Same as layer PROVINCE

ภาพที่ 4.3 การทำ Kriging

ต่อมาให้มากดที่ Raster Analysis ช่อง Mask เปลี่ยนเป็น PROVINCE ให้เหมือนกับ ช่อง Extent > Ok > Ok

ภาพที่ 4.4 การทำ Kriging

ผลลัพธ์ที่ได้

ภาพที่ 4.5 การทำ Kriging

5.Trend

วิธีนี้จะท้าการเลือกสมการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสม โดยการระบุล้าดับ ของพีชคณิต (Polynomial) ให้กับจุดตัวอย่างทั้งหมด

Trend เปรียบได้กับการน้าเอากระดาษไปวางไว้บนจุดตัวอย่าง ซึ่งพื้นผิว ที่ได้จะมีความสอดคล้องกับความสูงของจุดตัวอย่างนั่นเอง

ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นพื้นผิวที่มีความแปรปรวนต่้า สัมพันธ์กับจุดตัวอย่าง และต่อเนื่องตามแนวโน้มข้อมูล

เปิดArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Trend

ภาพที่ 5.1 การทำ Trend

หมายเลข 1 : ช่อง Input point features เลือก SPOT

หมายเลข 2 : ช่อง Z value field เป็นการเลือกค่าที่เราต้องการจะ Interpolate เลือก ELEVATION

หมายเลข 3 : ช่อง Output surface raster เลือกที่เก็บ ตั้งชื่อ

หมายเลข 4 : ช่อง Output cell size คือให้กำหนดขนาดของกริดตามการนำไปใช้งาน เลือก 40

หมายเลข 5 : ช่อง Polynomial order เป็นการกำหนดค่ายกกำลัง เช่น ถ้ามีข้อมูล 1 ที่ จะเป็นยกกำลัง2

ถ้าเป็น 2 ที่ จะเป็นยกกำลัง 3 ในช่องนี้จะใส่ยกกำลังสูงสุดได้ถึง ยกกำลัง 12

หมายเลข 6 : ช่อง Environments เป็นการกำหนดขอบเขตของผลลัพธ์

ตัวอย่าง เลือกยกกำลัง 2

ภาพที่ 5.2 การทำ Trend

ภาพที่ 5.3 การทำ Trend

ต่อมาให้มากดที่ Raster Analysis ช่อง Mask เปลี่ยนเป็น PROVINCE ให้เหมือนกับ ช่อง Extent > Ok > Ok

ภาพที่ 5.4 การทำ Trend

ผลลัพธ์ที่ได้จากการเลือกเป็นลกกำลัง 2

ภาพที่ 5.5 การทำ Trend

ตัวอย่าง เลือกยกกำลัง 12

ภาพที่ 5.6 การทำ Trend

ผลลัพธ์ที่ได้จากการเลือกเป็นลกกำลัง 12

ภาพที่ 5.7 การทำ Trend

6.Topo to Raster

เป็นวิธีการที่ออกแบบมาเพื่อสร้างแบบจ้าลองความสูงเชิงเลขทางอุทก-ศาสตร์ (Hydrological correct digital elevation model: DEMs) โดยใช้ข้อมูลเส้น Contour

วิธีTopo to Raster ใช้ตัวแปลหลายตัว มี 6 ตัวแปลที่นำมาใช้ทำTopo to Raster คือ

1.ข้อมูลจุดความสูง

2.ข้อมูลเส้นชั้นความสูง (Contour)

3.ข้อมูลเส้นทางน้ำ (Strem)

4.ข้อมูลหลุมหรือบ่อน้ำ (Sink)

5.ข้อมูลสระน้ำหรือทะเลสาป (Lake)

6.ข้อมูลขอบเขต(Boundary)

ไม่จำเป็นต้องเอามาครบทั้ง 6 ตัวแปลก็ทำTopo to Raster ได้ แต่จะขาดข้อมูลเส้นชั้นความสูง (Contour)ไม่ได้

ไปที่ Folder KANCHANABURI > Kanburi > ลากเอา STREAM,CONTOUR,SPOTและ PROVINCE
ที่เป็นโพลิกอนมาเปิด

ภาพที่ 6.1 การทำ Topo to Raster

เปิดArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Topo to Raster

ภาพที่ 6.2 การทำ Topo to Raster

ช่อง Input feature data เลือกข้อมูล คือ SPOT,CONTOUR,STREAM และ PROVINCE

คลิกที่ช่อง Field ของ SPOT เลือกเป็น ELEVATION

คลิกที่ช่อง Type ของ SPOT เลือกเป็น PointElevation

คลิกที่ช่อง Field ของ CONTOUR เลือกเป็น ELEVATION

คลิกที่ช่อง Type ของ CONTOUR เลือกเป็น Contour

คลิกที่ช่อง Field ของ STREAM เลือกเป็น None

คลิกที่ช่อง Type ของ STREAM เลือกเป็น Stream

คลิกที่ช่อง Field ของ PROVINCE เลือกเป็น None

คลิกที่ช่อง Type ของ PROVINCE เลือกเป็น Boundary

ช่อง Output surface raster เลือกที่save ตั้งชื่อ

ช่อง Output cell size เลือก 40

จากนั้นกด Ok

ภาพที่ 6.3 การทำ Topo to Raster

ผลลัพธ์ที่ได้จากการทำ Topo to Raster

ภาพที่ 6.4 การทำ Topo to Raster

การสร้าง TIN

โครงข่ายสามเหลี่ยมหรือ TINs เป็นโครงสร้างข้อมูลเวกเตอร์ที่เก็บและ แสดงแบบจ้าลองพื้นผิว
TINs จะประกอบด้วย Node จ้านวนมาก ซึ่งเก็บค่า Z เอาไว้ แต่ละ Node จะเชื่อมต่อด้วยเส้น เรียกว่า Edge
Edge ของ TINs จะต่อเนื่องกันและสามารถใช้ระบุต้าแหน่งของข้อมูลที่ ต้องการได้

เปิดArcToolbox > 3D Analyst Tools > TIN Management > Create TIN