ノート
LinfinitiとS Motala(ケープ半島工科大学)が開発したレッスン
空間統計によって、与えられたベクターデータセットで何が起こっているかを分析し理解できます。 QGISは、この点で有用であることが分かる統計分析のためのいくつかの標準的なツールが含まれています。
The goal for this lesson: To know how to use QGIS’ spatial statistics tools.
ポイントデータセットの操作を知るために、ポイントのランダムセットを作成します。
そのためには、ポイントを作成したいエリアの範囲を定義するポリゴンデータセットが必要です。
ストリートで覆われているエリアを使います。
ノート
You might find that your SRTM DEM layer has a different CRS to that of the roads layer. If so, you can reproject either the roads or DEM layer using techniques learnt earlier in this module.
Now you can check the sampled data from the raster file in the attributes table of the random_samples layer, they will be in a column named srtm_41_19.tif.
サンプルレイヤーはここに示すとおりです:
The sample points are classified by their value such that darker points are at a lower altitude.
残りの統計の練習ではこのサンプルレイヤーを使用します。
さて、このレイヤに対して基本統計を取得しましょう。
ノート
You can copy and paste the results into a spreadsheet. The data uses a (colon :) separator.
To understand the statistics above, refer to this definition list:
平均(平均)値は、単純な値の量で割った値の合計です。
標準偏差。値が平均値の周りのどの程度近くに密集しているかの指標を与えます。標準偏差が小さいほど、値が平均値により近づく傾向があります。
すべての値を加算します。
値の最小値です。
値の最大値です。
サンプル/値の量です。
最小および最大値間の差です。
最小から最大までのすべての値を整列させた場合、真ん中の値(またはNが偶数である場合は真ん中の2つの値の平均)は値の中央値です。
To generate a distance matrix using these points:
このように設定します:
To do a nearest neighbor analysis:
ノート
You can copy and paste the results into a spreadsheet. The data uses a (colon :) separator.
データセットの平均座標を取得するために:
ランダムなサンプルを作成するために使用されたポリゴンの座標の中央にこれを比較してみましょう。
As you can see from the example below, the mean coordinates and the center of the study area (in orange) don’t necessarily coincide:
The histogram of a dataset shows the distribution of its values. The simplest way to demonstrate this in QGIS is via the image histogram, available in the Layer Properties dialog of any image layer.
プロパティ を選択します。
ヒストグラム タブを選択します。 グラフィックを生成するには ヒストグラム計算 ボタンをクリックする必要があるかもしれません。画像内の値の度数を記述するグラフが表示されます。
それを画像として出力できます:
The mean value is 332.8, and the maximum value is 1699! But those values don’t show up on the histogram. Why not? It’s because there are so few of them, compared to the abundance of pixels with values below the mean. That’s also why the histogram extends so far to the right, even though there is no visible red line marking the frequency of values higher than about 250.
ですから、ヒストグラムは値の分布を示しており、すべての値がグラフに必ずしも表示されているではないことを覚えておいてください。
Let’s say you have a collection of sample points from which you would like to extrapolate data. For example, you might have access to the random_samples dataset we created earlier, and would like to have some idea of what the terrain looks like.
To start, launch the Grid (Interpolation) tool by clicking on the Raster ‣ Analysis ‣ Grid (Interpolation) menu item.
ここにあるのは元のデータセット(左)と私たちのサンプルポイントから構築されたもの(右)との比較です。サンプル点の位置にはランダム性があるため、実際に作成されたものは異なっている場合があります。
As you can see, 100 sample points aren’t really enough to get a detailed impression of the terrain. It gives a very general idea, but it can be misleading as well. For example, in the image above, it is not clear that there is a high, unbroken mountain running from east to west; rather, the image seems to show a valley, with high peaks to the west. Just using visual inspection, we can see that the sample dataset is not representative of the terrain.
オリジナルのDEMをサンプリングするためにこれらのポイントを使用してください。
結果(ランダムな点の位置に応じて)多かれ少なかれ、このようになります。
The border shows the roads_hull layer (which represents the boundary of the random sample points) to explain the sudden lack of detail beyond its edges. This is a much better representation of the terrain, due to the much greater density of sample points.
Here is an example of what it looks like with 10 000 sample points:
ノート
It’s not recommended that you try doing this with 10 000 sample points if you are not working on a fast computer, as the size of the sample dataset requires a lot of processing time.
Originally a separate project and then accessible as a plugin, the SEXTANTE software has been added to QGIS as a core function from version 2.0. You can find it as a new QGIS menu with its new name Processing from where you can access a rich toolbox of spatial analysis tools allows you to access various plugin tools from within a single interface.
You will probably see it docked in QGIS to the right of the map. Note that the tools listed here are links to the actual tools. Some of them are SEXTANTE’s own algorithms and others are links to tools that are accessed from external applications such as GRASS, SAGA or the Orfeo Toolbox. This external applications are installed with QGIS so you are already able to make use of them. In case you need to change the configuration of the Processing tools or, for example, you need to update to a new version of one of the external applications, you can access its setting from Processing ‣ Options and configurations.
For a simple indication of the spatial distribution of points in the random_samples dataset, we can make use of SAGA’s Spatial Point Pattern Analysis tool via the Processing Toolbox you just opened.
ノート
If SAGA is not installed on your system, the plugin’s dialog will inform you that the dependency is missing. If this is not the case, you can skip these steps.
Included in your course materials you will find the SAGA installer for Windows.
Once you have installed SAGA, you’ll need to configure SEXTANTE to find the path it was installed under.
Homebrew users can install SAGA with this command:
If you do not use Homebrew, please follow the instructions here:
http://sourceforge.net/apps/trac/saga-gis/wiki/Compiling%20SAGA%20on%20Mac%20OS%20X
Now that you have installed and configured SAGA, its functions will become accessible to you.
The output will look like this (the symbology was changed for this example):
The red dot is the mean center; the large circle is the standard distance, which gives an indication of how closely the points are distributed around the mean center; and the rectangle is the bounding box, describing the smallest possible rectangle which will still enclose all the points.
Often, the output of an algorithm will not be a shapefile, but rather a table summarizing the statistical properties of a dataset. One of these is the Minimum Distance Analysis tool.
It does not require any other input besides specifying the vector point dataset to be analyzed.
QGISは、データセットの空間的な統計的性質を分析するための多くの可能性を可能にします。
これでベクター分析はカバーしましたが、ラスターで何ができるかは見ないのでしょうか。それは次のモジュールでやります!