Lab 5 การสร้างแบบจำลองพื้นผิว (Interpolation)

การสร้างแบบจำลองพื้นผิว

การประมาณค่าช่วง (interpolation)

-IDW เหมาะกับข้อมูลที่ผันแปรกับระยะทาง

-Natural Neighbors เหมาะกับข้อมูลที่มีการกระจายตัวแบบไม่แน่นอน (ไม่สม่ำเสมอ)

-Spline เป็นวิธีการแทรกค่าให้พอดีกับพื้นผิวที่มีความโค้งเว้า เหมาะกับข้อมูลที่มีความเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป

ข้อมูลที่ได้จะเป็นแบบสมูท ต่อเนื่อง

-Krigking ข้อมูลจะมีความถูกต้องค่อนข้างสูง เพราะจะมีการใช้สมการมาช่วย

-Trend มีการใช้สมการพีชคณิต ผลลัพธ์ที่ได้จะราบเรียบ คือไม่แตกต่างกันมาก

*วิธีการข้างต้นจะใช้ข้อมูลแบบจุด

-Topo to Raster ใช้ตัวแปรอื่นๆ มาช่วยคำนวณ ผลัพธ์ที่ได้เหมาะที่จะนำไปใช้กับข้อมูลอุทกศาสตร์

1.เปิดข้อมูลค่าชั้นความสูง ที่ชื่อว่า SPOT ขึ้นมา โดยไปที่ KANCHANABURI > Kanburi > SPOT 

 2.เปิดข้อมูลโพลิกอน ที่ชื่อว่า POLBNDRY โดยไปที่ KANCHANABURI > Kanburi > POLBNDRY

 3. คลิกขวาที่ชั้นข้อมูล SPOT เลือก Open Attribute Table

 4. โดยเราจะเอาฟิลด์ ELEVATION มาทำการสร้างแบบจำลอง

 การทำ IDW

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > IDW

 2.จะปรากฏหน้าต่าง IDW ขึ้นมา

 3.ในช่อง Input ให้เลือก SPOT

 4.ในช่อง Z value field ให้เลือกฟิลด์ ELEVATION

 5.ในช่อง Output Raster ให้เราเลือกFolder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40 จากนั้นกด OK

 6.เมื่อทำการ IDW เสร็จเรียบร้อยแล้ว ภาพจะแสดงให้เห็นความสูงในแต่ละพื้นที่

 7.หากต้องการทำให้แสดงผลแบบต่อเนื่อง ทำได้โดยคลิกขวาที่ชั้นข้อมูล IDW เลือก Properties

 8. จะปรากฏหน้าต่าง Layer Properties ขึ้นมา ให้ไปที่ Symbology

 9.ในช่อง Show ทางด้านซ้าย ให้เลือกเป็น Stretched จากนั้นกด OK

 10. ทำการเปิดหน้าต่าง IDW ขึ้นมาใหม่ โดยไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > IDW

ในช่อง Input ให้เลือก SPOT

ในช่อง Z value field ให้เลือกฟิลด์ ELEVATION

ในช่อง Output Raster ให้เราเลือก Folder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40 (เป็นค่าพิกเซล เพื่อให้ง่ายต่อการนำไปคำนวณพื้นที่ เนื่องจาก 40*40 = 1600 ตารางเมตร ซึ่งเท่ากับ 1 ไร่)

จากนั้น คลิกที่ Environments

 11.หน้าต่าง Environment Settings จะปรากฏขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 12.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 13.จะปรากฏแบบจำลองค่าความสูงที่ตัดตามขอบเขตของ POLBNDRY ดังภาพ

การทำ Natural Neighbor

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Natural Neighbor

 2. จะปรากฏหน้าต่าง Natural Neighbor ขึ้นมา

ในช่อง Input เลือก SPOT

ในช่อง Z value field เลือก ELEVATION

ในช่อง Output Raster ให้เราเลือกFolder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40 จากนั้นคลิกที่ Environments

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Environmet Settings ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 4.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 5.จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงของขอบเขต POLBNDRY ดังภาพ สังเกตได้ว่าความละเอียดในการตัดขอบเขต POLBNDRY จะหยาบ ไม่มีความละเอียด

การทำ spline แบบที่ 1 (REGULARIZED)

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Spline 

 2. จะปรากฏหน้าต่าง Spline ขึ้นมา

ในช่อง Input เลือก SPOT

ในช่อง Z value field เลือก ELEVATION

ในช่อง Output Raster ให้เราเลือกFolder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40

ในช่อง Spline type ให้เลือก REGULARIZED จากนั้นคลิกที่ Environments

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Environmet Settings ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 4.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 5. จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY

การทำ spline แบบที่ 2 (TENSION)

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Spline

จะปรากฏหน้าต่าง Spline ขึ้นมา

ในช่อง Input เลือก SPOT

ในช่อง Z value field เลือก ELEVATION

ในช่อง Output Raster ให้เราเลือกFolder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40

ในช่อง Spline type ให้เลือก TENSION จากนั้นคลิกที่ Environments

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Environmet Settings ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 4.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 5. จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY

การทำ Kriging

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Kriging

 2. จะปรากฏหน้าต่าง Kriging ขึ้นมา

ในช่อง Input เลือก SPOT

ในช่อง Z value field เลือก ELEVATION

ในช่อง Output surface raster ให้เราเลือกFolder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40 จากนั้นคลิกที่ Environments

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Environmet Settings ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 4.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 5.จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY ดังภาพ

การทำ Trend

1.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Trend

 2. จะปรากฏหน้าต่าง Trend ขึ้นมา

ในช่อง Input เลือก SPOT

ในช่อง Z value field เลือก ELEVATION

ในช่อง Output raster ให้เราเลือก Folder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

ในช่อง Output cell size ให้ใส่ 40

ในช่อง Polynomial order คือค่าที่ยกกำลัง (ในที่นี้ ยกกำลัง 1) จากนั้นคลิกที่ Environments

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Environmet Settings ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 4.ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK

 5.จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY

 1.ทำการเปิดหน้าต่าง Trend ขึ้นมาใหม่ โดยไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Trend

ทำการตั้งค่าแบบเดิม แต่ในช่อง Polynomial order ให้ใส่ค่าเป็น 2 จากนั้นทำการตั้งค่า Environments เช่นเดียวกัน

 2.จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY ดังภาพ

 การทำ Topo to Raster ใช้ข้อมูลหลายข้อมูล คือ ข้อมูล spot ,contour, stream ,lake ,sink ,boundary ข้อมูลที่จำเป็นมากที่สุดคือ contour

1.ทำการเปิดชั้นข้อมูลที่ชื่อ CONTOUR และ STREAM ขึ้น โดยไปที่ KANCHANABURI > Kanburi > CONTOUR และ KANCHANABURI > Kanburi > STREAM

 2.ไปที่ Arc Toolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Topo to Raster

 3.จะปรากฏหน้าต่าง Topo to Raster ขึ้นมา ในช่อง Input เลือก SPOT, STREAM, CONTOUR, POLBNDRY

 4. ในช่อง Field ของ SPOT ให้เลือก ELEVATION

 5. ในช่อง Type ของ SPOT ให้เลือก Point Elevation

 6. ในช่อง Field ของ STREAM ไม่ต้องเลือก ส่วนในช่อง Type ให้เลือก Stream ในช่อง Field ของ CONTOUR เลือก ELEVATION ส่วนในช่อง Type เลือก Contour ในช่อง Field ของ POLBNDRY ไม่ต้องเลือก ส่วนในช่อง Type เลือก Boundary มาที่ Output surface raster ให้เลือก Folder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ จากนั้นไปคลิกที่ Environtments

 7.จะปรากฏหน้าต่าง Environment Setting ขึ้นมา ไปที่ Processing Extent ในช่อง Extent เลือก Same as layer POLBNDRY

 8. ไปที่ Raster Analysis ในช่อง Mask เลือก POLBNDRY จากนั้นกด OK 

 9.จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY ในการทำ topo ไม่จำเป็นต้องตั้งค่า environment

 การทำ TIN (แบบจำลองโครงข่ายสามเหลี่ยม เป็นข้อมูล vector)

ข้อมูลTIN จะมีความถูกต้องสูงมาก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตัวแปรต่างๆ งานที่ได้จะถูกนำไปใช้ในด้านวิศวกรรม การก่อสร้าง

1.ทำการเปิดเครื่องมือ ไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst Tools > TIN Management > Create TIN

 2.จะปรากฏหน้าต่าง Create TIN ขึ้นมา ในช่อง Output TIN ให้เลือก Folder ที่ต้องการจะเซฟ และตั้งชื่อ

 3. ในช่อง Input ให้เลือก SPOT, STREAM, CONTOUR, POLBNDRY

 4.ในช่อง tag_field ของ SPOT เลือก ELEVATION

 5. ในช่อง height_field ของ STREAM เลือก <None> จากนั้นกด OK

 6. จะปรากฏแบบจำลองพื้นที่ความสูงที่ตัดตามขอบเขต POLBNDRY ดังภาพ

 7. เมื่อทำการ Zoom ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นแบบสามมิติ มีความถูกต้องสูงมาก

 8.ทำการคลิกขวาที่ชั้นข้อมูล TIN เลือก Properties

 9. จะปรากฏหน้าต่าง Layer Properties ขึ้นมา ให้คลิกเครื่องหมายถูกหน้า Edge types ออก เพื่อไม่แสดงเส้น จากนั้นกด OK

 10. จะปรากฏดังภาพ

 11. เมื่อทำการ Zoom In