Stanovení směru odtoku na rastrovém digitálním modelu a implementace algoritmu do prostředí...

Stanovení směru odtokuna rastrovém digitálním

modelua implementace algoritmu

do prostředí ArcGIS

Projekt Informatika 2

ČVUT FSV obor Geodézie a Kartografie

Bc. Jan Zajíček15.5.2013

Úvod

Projekt jako součást DP Algoritmus MD∞ v Pythonu pro ArcGIS

10.0 Testováno na reálných datech – Býkovice, Nučice Toolbox obsahující algoritmus

Současné algoritmy

D8 – odtok do nejníže položené buňky + jednoduchost, rychlost - přílišná koncentrace toku

MD8 – odtok do všech nižších buněk + nemají vliv malé výškové rozdíly - přílišná disperze na konvergentních svazích

D∞ - trojúhelníkové plošky, tok do jedné nebo dvou buněk + větší reálnost výsledného toku - časová náročnost oproti D8

Princip D8 algoritmu

Vstupem rastr DMT Výstupem celočíselné hodnoty

reprezentující směr Odtok do jedné – nejnižší buňky

Princip MD∞

Trojúhelníkové plošky

Směr odtoku a sklon na plošce

Poměr odtoku rozdělen podle sklonu do jednotlivých Δ

Poměr v jednotlivých Δ rozdělen podle úhlů α1 a α2

Technické řešení MD∞

Rastr DMT -> matice s hodnotami výšek

Hledání okolí buňky:

Výpočet směru a sklonu pro Δ plošku:

▪ Výsledkem 2 vektory o 8 prvcích

Technické řešení MD∞

Zjištění poměru vody, která poteče do jednotlivých Δ:

▪ x- exponent ; zvoleno x=4; x=1 => MD8; x = ∞ =>D8

Vektor 1 a 0 určující, zda do sousední buňky nastává/nenastává odtok, použita funkce:

Výsledky - Býkovice

D8 MD∞

Výsledky - Nučice

D8 MD∞

Výsledky v tabulce

Porovnáván počet buněk s hodnotami u D8 a MD∞

Býkovice Nučice

Závěr

Vytvořen funkční skript počítající směr odtoku ze vstupního rastru

Překvapivé výsledky pro některé hodnoty při porovnání D8 a MD∞

Časy běhu: D8: 4s/6s (C++, méně výpočtů) MD∞: 15s/50s (Python, větší složitost)

Děkuji za pozornost