istruzioni

INTERPOLAZIONE DATI VETTORIALI
A COSA SERVE
Permette di generare superfici discretizzate in forma di matrici bidimensionali (griglie dati) partendo da dati vettoriali lineari o puntuali con attributi associati.
FUNZIONAMENTO
Per essere utilizzato in maniera corretta questo comando necessita che sia caricato un geoworkspace, che la finestra
attiva sia una map window, che ci sia almeno una connessione con accesso in lettura. Inoltre è necessario che i dati utilizzati siano riferiti allo stesso sistema di coordinate del geoworkspace corrente e che tale sistema sia di tipo “projected”.
Figura 1
Il separatore decimale del sistema deve essere il
punto (“.”); qualora sia impostato un separatore
decimale diverso comparirà un messaggio
all’avvio della procedura.
Una volta attivato il comando (tramite pulsante o
voce di menù) comparirà l’interfaccia rappresentata in figura 1.
Definizione area di copertura
Il primo passaggio consiste nel definire l’area di
copertura ovvero la zona entro cui limitare
l’elaborazione dei dati di partenza.
Se prima dell’attivazione del comando è stato selezionato un oggetto areale, attivando l’opzione
“Oggetto selezionato”, sarà possibile definire su
di esso l’area di copertura. In alternativa, attivando l’opzione “Feature class / query”, è possibile
definire l’area di copertura come somma geometrica di tutti gli oggetti areali contenuti nella feature
class o query selezionata dall’apposita tendina.
Interfaccia comando (impostazioni standard)
In figura 2 sono rappresentate due possibili aree
di copertura utilizzabili per generare una griglia dati elaborando tutti i dati vettoriali rappresentati in grigio (ovviamente possono essere definite aree di copertura più piccole finalizzate all’elaborazione solo di una parte dei dati disponibili). L’area sulla sinistra (in rosso) richiederebbe tempi
di trattamento assai superiori rispetto all’area individuata sulla finestra di destra (in blu) in quanto mentre la seconda limiterebbe l’elaborazione a zone in cui sono presenti dati vettoriali, la seconda implicherebbe la ricerca di oggetti da trattare anche in zone scoperte (ricerca inutile e dispendiosa in termini di tempo macchina).
Figura 2
Selezione dati da interpolare
Successivamente occorre definire le feature
class o query contenenti i dati da interpolare.
Per aggiungere un nuovo livello:
- selezionare dalla tendina “Feature class /
query” un livello di dati (eventuali oggetti areali vengono trattati come oggetti lineari);
- selezionare dalla tendina “Campo dati”
l’attributo contenente i dati da interpolare (se
si desidera considerare l’eventuale valore altimetrico presente nella descrizione geometrica degli oggetti selezionare la voce “--Zeta-”);
- premere il pulsante “Aggiungi”
Area di copertura non ottimale (rossa) e ottimale (blu)
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Ripetendo questa procedura è possibile aggiungere più livelli associandoli a differenti fe-
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ature class o query.
Per rimuovere un livello selezionarlo cliccando sulla prima colonna della riga corrispondente (il dato della prima colonna si evidenzierà) e premere il pulsante “Cancella”. La pressione del pulsante “Azzera” provocherà l’eliminazione di tutti gli elementi.
Selezione risoluzione e algoritmo di calcolo
Per definire la dimensione di ogni singola cella della griglia dati che si desidera generare impostare il relativo valore
espresso in metri nella casella “Risoluzione griglia (m)”. Valori bassi implicano un “dettaglio” maggiore della superficie
interpolata ma anche tempi di elaborazione più lunghi, memoria disponibile maggiore e file di uscita più pesanti (dimezzare la risoluzione quadruplica tempi e risorse necessarie).
E’ importante tarare questo valore anche in considerazione della natura dei dati vettoriali da trattare; il valore preimpostato (5 metri) consente di ottenere buoni risultati nella costruzione di modelli digitali del terreno a partire da dati altimetrici, come curve di livello o punti quotati, presenti in una cartografia di base rappresentabile in scala 1:5000.
Per selezionare l’algoritmo di calcolo da utilizzare nell’interpolazione attivare l’opzione “Kriging” (particolarmente adatto alla costruzione di modelli digitali del terreno) oppure TPS (Thin Plate Spline, metodo più veloce ma che per risultati
ottimali necessita di una certa regolarità nella distribuzione dei dati).
La figura 3b rappresenta il risultato di interpolazioni con differenti risoluzioni e algoritmi ottenute dalle curve di livello ed i punti quotati
rappresentati in figura 3a (l'area individuata è
di circa 2 x 1.5 km). E’ da notare come alla risoluzione di 2 metri (eccessiva in considerazione della natura dei dati trattati) emergano discontinuità (trattini bianchi o neri) particolarmente evidenti nell’elaborazione ottenuta
con TPS.
Figura 3a
Avvio elaborazione
Se non si desidera modificare impostazioni
avanzate (illustrate in seguito) è possibile avviare l’elaborazione dei dati premendo il pulsante “Esegui” e definendo il nome e la posizione del file in cui salvare il risultato
dell’interpolazione; successivamente, dei
messaggi riguardanti l’avanzamento della
procedura compariranno sulla barra di stato
di GeoMedia in basso a sinistra; una pressioDati vettoriali da interpolare (punti quotati e curve di livello)
ne del tasto ESC consentirà di interrompere
l’elaborazione.
Se non si desidera procedere all'avvio dell'elaborazione premere il pulsante "Esci".
La generazione di superfici interpolate può richiedere molto tempo ed è quindi importante valutare correttamente
l’entità dell’elaborazione richiesta (determinata prevalentemente dalla distribuzione dei dati vettoriali disponibili,
dall’estensione dell’area di copertura, dalla risoluzione della griglia dati). Può essere utile in certi casi procedere a test
preliminari di piccole aree.
L’interpolazione dei dati vettoriali utilizza intensamente la memoria resa disponibile dall’applicazione corrente ed è quindi opportuno eseguire la procedura da geoworkspace con map window che prevedano il minor numero di voci di legenda possibile.
Impostazioni avanzate
Sinteticamente la procedura di calcolo affronta le seguenti fasi:
- filtro dei dati vettoriali sull’area di copertura definita;
- impostazioni dimensioni e georeferenziazione griglia (inviluppo area copertura);
- lettura dati vettoriali;
- ricerca per ogni singola cella dei valori noti più vicini e interpolazione secondo algoritmo selezionato;
- salvataggio del file in formato Griglia Zeta Analysis (.zgr).
La scheda impostazioni avanzate (fig. 4) consente opzionalmente di variare alcuni parametri:
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Figura 3b
Algoritmo interpolazione: Thin Plate Spline
Risoluzione: 20 m
Risoluzione: 10 m
Risoluzione: 5 m
Risoluzione: 2 m
Algoritmo interpolazione: Kriging
Rilievo ombreggiato (comando "Analisi di base") ricavato da superfici interpolate con differenti algoritimi e risoluzioni (zoom 3x)
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- “Limite massimo area ricerca valori da interpolare (celle)” consente di limitare per ogni singola cella l’area di ricerca dei
dati da interpolare (un valore di 50 indica che, qualora in un raggio di 50 celle non fosse raggiunto il numero di campioni
richiesto, l’interpolazione verrebbe effettuata sulFigura 4
la base dei campioni rintracciati all’interno di
quell’area). Un abbassamento di questo parametro provocherebbe un’aumento della velocità di
elaborazione ma potrebbe peggiorare la bontà
dell’interpolazione limitando il numero dei campioni considerati.
- “Numero massimo campioni”, indica il numero di
campioni massimo che verrà considerato per
l’interpolazione di una singola cella. Valori superiori migliorano la qualità dell’interpolazione a fronte di un rallentamento delle prestazioni;
Interfaccia comando (impostazioni avanzate)
- l’attivazione delle caselle “Non considerare valori negativi” e “Non considerare valori pari a zero” consente di scartare dati con valore negativo o nullo. L’impostazione di
queste opzioni implica la presunzione che, per la natura dell’elaborazione, tali dati siano da ritenere errati.
- il parametro “Fattore regolarizzazione TPS” (valido solo se selezionato l’algoritmo TPS) permette di tarare l’aderenza
della superficie interpolata ai punti noti . Il valore predefinito 0.001 consente di mantenere una buona aderenza senza incorrere nel rischio di problemi di stabilità numerica.
Salvataggio / caricamento parametri
Tutte le impostazioni possono essere salvate in un file di parametri (con estensione .zgp) premendo il pulsante “Esporta parametri”. Il pulsante “Carica parametri” permette invece la lettura delle impostazioni archiviate.
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