GIS OSTRAVA 2008

VŠB - TU OSTRAVA, 27. - 30. 1. 2008

Abstract of paper No. 34
Title: HODNOCENÍ NASTAVENÍ PARAMETRŮ INTERPOLAČNÍCH METOD PŘI MODELOVÁNÍ RŮZNÝCH TYPŮ RELIÉFU
EVALUATION OF PARAMETERS SETTING IN INTERPOLATING METHODS BY MODELING OF DIFFERENT TYPE OF RELIEF
Author(s): Kadlčíková, J. & Tuček, P.
Text:

Díky poměrně zdlouhavému procesu testování a hodnocení jednotlivých interpolačních metod s různým nastavením parametrů (v prostředí ArcGIS v. 9.x či Grass GIS v. 6.0) je možno stanovit jejich závislost na různých typech georeliéfu, v tomto případě reprezentovaných jednotkami geomorfologického členění reliéfu na úrovni okrsků. Výsledky testování se tak mohou stát podkladem pro další výpočty co nejpřesnějších hodnot morfometrických atributů u jednotlivých typů georeliéfů, neboť právě kvalita vstupních DMR má na jejich hodnoty zásadní vliv. Digitální modely reliéfu s horizontálním rozlišením 5 m jsou interpolovány z dat DMÚ25 poskytnutých Katedrou geoinformaticky PřF Univerzity Palackého v Olomouci a z výzkumného záměru MŠMT s názvem "Dynamická geovizualizace v krizovém managementu" řešeného na Geografickém ústavu PřF Masarykovy univerzity v Brně. Pro základní testování interpolačních metod a hodnocení kvality digitálních modelů je použito 15 testovacích ploch, dalších 12 území slouží k následné aplikaci a ověření poznatků. Hranice zájmových území, nad kterými je testování prováděno poskytla v digitální podobě Agentura ochrany přírody a krajiny ČR. Území jsou vybrána tak, aby byly zastoupeny všechny typy reliéfu, tj. brázdy, roviny, ploché a členité pahorkatiny, ploché a členité vrchoviny i ploché či členité hornatiny. Dalším kritériem výběru bylo vyrovnané zastoupení zájmových ploch z obou hlavních geomorfologických systémů nacházejících se na území ČR, tj. Karpatského a Hercynského systém. Modelování různých typů reliéfu pomocí různých nastavení parametrů interpolačních metod probíhalo na vybraných vzorcích dat v prostředí ArcGIS 9.2 (metoda IDW, spline with tension, regulaized spline, ...) a v prostředí GRASS GIS 6.0 (metoda IDW a RST). Jednotlivé parametry byly vzájemně kombinovány, např. pro metodu spline s tenzí s počtem vstupních bodů 10 je postupně použito váhy 3, 5, 7, 10..., pro počet vstupních bodů 30 opět váhy 3, 5, 7, 10,... K statistickému hodnocení kvality DMR na základě určitého nastavení parametrů je použit výpočet T-testu (srovnávající vypočtené hodnoty nadmořské výšky DMR s váženým průměrem hodnot původních vrstevnic) a RMS chyby (vychází z rozdílu nadmořských výšek DMR a vstupních bodů z vrstevnic). Doplňkovým způsobem hodnocení je generování vrstevnic a jejich srovnávání s původními vrstevnicemi. Pro prvotní hodnocení lze použít i zobrazování DMR ve 2,5D. Po optimalizaci výpočtů jsou vybrané metody aplikovány na všechna zájmová území a statisticky vyhodnoceny vzhledem k typu georeliéfu. Hlavním výstupem tohoto testování je tedy metodika, která usnadní rozhodování při tvorbě DMR jako podkladu pro modelování prostorových procesů či obecně podkladu pro přesnější vědecké závěry geomorfologických studií.

It is possible to set the dependency between different values of parameters according to the different types of georelief due to drawn out testing and evaluating of interpolating methods (by using the ArcGIS environment 9.x and Grass GIS 6.0). The different types of georelief are represented in this case by the elements of geomorfological segmentation of the relief ranked by the districts. The results of the testing could be the backgrounds for the next computation. The quality of the input data has the fundamental influence to the output DEM. Digital elevation models with the horizontal resolution 5m are interpolated from the DMÚ25 data obtained from the Department of Geoinformatics at the Palacký University of Olomouc and the research counsel of the Ministry of Education, Youth and Sport called "Dynamical Geovisualization in the Critical Management" solved at the Geographical Institute of the Masaryk University in Brno. 15 trial areas are used for the basic testing of the interpolating methods and evaluation of the quality of the digital models. The digital data of the boundaries were obtained from the Agency for the Nature Conservation and Landscape Protection of the CR. Trial areas are selected in order to cover all types of relief: wakes, plains, flat and rugged wold, flat and rugged highlands and flat and rugged hillness. The next criteria for selecting the trial area was the well balanced scheduentation of both main geomorfological systems of the CR (Karpaty and Hercyny) The modeling of different types of relief using the different settings of the parameters in the interpolation methods was performed with the software environment ArcGIS 9.x (IDW, spline with tension, regularized spline,.) and with the software environment GRASS GIS 6.0 (IDW and RST). Several parameters were combined (e.g. for a method: spline with tension using the 10 input points. Weights: 3,5,7,10,.) Statistical evaluation of the quality of the DEM is performed by using T-tests and RMS errors. Additional method is the generating of the contour lines and their juxtaposition with the original contour lines. The first evaluation of the DEM is performed by using the 2.5D visualization. The main output of the testing is the methodology, which can make the decision connected with the making of the DEM easier. This methodology could be also used as a background for modeling of the spatial processes.


Return to List of papers