Интерполяционные поверхности в CoGIS

Интерполяционная поверхность в CoGIS, как и тепловая карта (heatmap), является инструментом визуального пространственного анализа, в результате которого на лету строится и добавляется на интерактивную карту растровая поверхность.

Основой для вычислений и построений поверхностей пространственного анализа является точечный класс объектов или представление полигональных классов в виде их центроидов.

Что такое интерполяционная поверхность?

Интерполяционная поверхность отображает прогноз значений в любой точке карты на основе измерений, полученных в базовых точках, и используется для работы с плавно изменяющимися в пространстве данными, например температура и уровень загрязнения окружающей среды.

Интерполяционная поверхность – это динамическое растровое изображение, использующее цветовую схему для представления результата. Интерполяционная поверхность в CoGIS передается как слой картографического сервиса и визуально отображает распределение прогнозируемых значений в ячейках растра между опорными точками, формируя сплошное покрытие на анализируемую территорию.

Немного об алгоритме вычисления

Общий принцип работы алгоритма построения интерполяционной поверхности в CoGIS идентичен построению тепловой карты - это получение данных, расчет числовых значений для каждого пикселя и преобразование в итоговый цвет согласно цветовой шкале. Но алгоритм расчета числовых значений имеет отличия. С помощью триангуляции Делоне значения между объектами интерполируются, определяя для каждой ячейки растра интерполяционное значение. Триангуляция Делоне обладает рядом свойств, которые автоматически учитывают локальную плотность точек. С помощью этой триангуляции указывается первый круг соседей, второй и т. д. В CoGIS используется три круга соседей, все точки которых могут участвовать в формуле для вычисления интерполяции, но можно указать максимальное количество точек-соседей, которые будут использованы.

Настройка картографического проекта в QGIS

Все настройки слоя для картографического сервиса выполняются в проекте QGIS вместе с заданием символики и других свойств слоя.

Интерполяция настраивается через тип раскраски «Создание теплокарт» для задания градиентной цветовой шкалы и расчетного значения в опорных точках (значение поля или SQL-выражения).

Выбор весовой функции задаётся дополнительным параметром в настройках слоя проекта QGIS.

За выбор алгоритма типа построения карты отвечает параметр elitegis_heatmap_model, который может принимать следующие значения:

• Interpolation – Режим интерполяции включен
• Accumulation (по умолчанию) – Режим интерполяции отключен, равнозначно отсутствию данного свойства. При таком значении будет использоваться алгоритм построения Тепловой карты

При вычислении интерполяции можно задать нормализацию значений, когда вам нужно исключить ошибки в данных или анализировать только определенный диапазон значений:

• elitegis_heatmap_min_value – Минимальное значение окна нормализации
• elitegis_heatmap_max_value – Максимальное значение окна нормализации

Данные параметры являются необязательными, и в случае их отсутствия значения определяются автоматически по данным.

Отображение на интерактивной карте и настройки

CoGIS не использует библиотеки QGIS для вычислений или отрисовки. QGIS используется только в качестве интерфейса определения параметров для картографического сервиса ГИС-сервера CoGIS, а сам проект.qgs - как контейнер для хранения этих параметров.

Согласно настройкам в проекте qgs-файла ГИС-сервер в реальном времени строит поверхности, упаковывает отрисованную картинку в растровый формат и передаёт клиенту в картографическое приложение для отображения на карте.

Построение поверхностей тепловых карт на лету позволяет анализировать данные, используя следующие инструменты карты:

• атрибутивные и пространственные фильтры
• смена масштабов и экстентов карты
• бегунок для работы с временнЫми данными
• инструменты редактирования для создания/редактирования/удаления данных

Ознакомиться с функционалом построения Тепловых карт можно в картографических приложениях на нашем демо-портале:

• Интерполяционные поверхности с временнОй шкалой
• Паводковая обстановка Башкирии