Глава 7. Работа с Конструктором моделей

1. Глава 7. Работа с Конструктором моделей

2. В этой главе: • Установки в ArcCatalog • «Черный ящик» и инкапсуляция объектов Геообработки • Понятие модели, процесса, данных проекта, производных данных • Что такое ModelBuilder • Интерфейс ModelBuilder • Установка параметров процесса в окне Model Builder • Запуск инструмента через диалоговое окно • Усложнение и экспорт модели • Как улучшить функциональность модели с помощью Python • Вопросы для самопроверки • Контрольные вопросы и задачи

3. Установки в ArcCatalog • Прежде чем идти дальше полезно узнать некоторые дополнительные сведения об установках наборов инструментов и других, связанных с ними объектов. • Запустите ArcCatalog и в главном меню выберите Tools\Options.

5. Появится диалог Options.

6. На странице General (Общие) поставьте галочку напротив строки Toolboxes. Это обеспечит появление в дереве каталога нового раздела Toolboxes c двумя подразделами: My Toolboxes и System Toolboxes.

7. Первый подраздел, My Toolboxes (Мои наборы инструментов), станет для Вас местом, где Вы можете заводить свои собственные наборы инструментов, группы инструментов, отдельные инструменты, модели и скрипты. Второй подраздел, System Toolboxes (Системные наборы инструментов), содержит встроенные системные инструменты, которые Вы можете перетаскивать в свою модель или группу инструментов. • Полезно просмотреть все опции в этом диалоге и выбрать те, которые нужны Вам в конкретном случае. За недостатком места отметим только еще одну страницу диалога Geoprocessing (Геообработка)

9. Самая верхняя опция “Overwrite…”, или при полном переводе: «Переписать результаты операций геообработки», если включена, то обеспечивает перезапись результатов без предупреждения. Будьте осторожны. • Вторая опция “Log…” при полном переводе: «Записать операции геообработки в историю модели» документирует то, какие инструменты запускались и какие значения параметров задавались во время последнего сеанса работы. Вы можете просмотреть эту информацию, когда в следующий раз откроете ArcCatalog, отредактировав модель истории и дважды щелкнув на каждом инструменте, отраженном в этой модели, чтобы просмотреть заданные значения параметров. • Не менее важна информация устанавливается опцией «Мои наборы инструментов». Если все оставить по умолчанию, то можно немало затратить времени на поиски местоположения вновь созданного файла модели. Однако, если Вас устраивает запись в эту папку, Вы можете к ней вернуться, нажав кнопку Reset (Переустановить). • Опция Environments (Параметры среды) Вам уже известна, а вот последняя опция “When connecting…” (“При соединении элементов отобразить корректные параметры, когда доступно более одного”) определяет очередность выполнения процессов и в определенных условиях может оказаться весьма полезной.

10. Черный ящик» и инкапсуляция объектов Геообработки • До сих пор инструменты геообработки рассматриваются как «черный ящик». Так обычно называют систему, механизм работы которой неизвестен или его рассмотрение для пользователя не представляет интереса. Для такой системы известен вход (воздействие) и выход (реакция) и известно, что при определенных воздействиях всегда следует определенная реакция. Запоминающийся пример такой системы заключен в высказывании Козьмы Пруткова: «Щелкни кобылу в нос и она махнет хвостом». Правда, одинаковая реакция на одно и то же воздействие наблюдается только у детерминированных (неслучайных) систем. • Аналогия работы такой системы с работой инструмента Геообработки очевиден: пользователь задает несколько параметров (входов), нажимает кнопку «Выполнить» и этим самым запускает иногда достаточно сложный процесс, который на выходе выдает понятные ему результаты. Механизм выполнения процесса может быть полностью или частично скрыт (инкапсулирован) от потребителя, да это ему и не важно, поскольку механизм встроен профессионалами и, стало быть, работает надежно.

11. Инкапсуляция кода полезна для увеличения производительности, но при очень сложных системах может сильно стеснять творческие возможности пользователя. Решением такой проблемы может быть разделение сложного процесса на отдельные подсистемы. Тогда при компоновке системы из множества подсистем (элементов) фантазии пользователя могут проявляться не только за счет изменения параметров каждой подсистемы, но также изменения числа и состава подсистем и конфигурации отношений между подсистемами. • Некоторые блоки исходных данных обрабатываются разными механизмами (функциями) и производят некоторые другие данные (ответы), которые, в свою очередь, являются входом для последующих функций и т.д. Здесь функции – это и есть отдельные инструменты, реализующие такие процессы, как построение поверхности по точечным данным, выделение регионов, кластерный анализ и т.п.

12. Понятие модели, процесса, данных проекта, производных данных • Представленная диаграмма является отображением последовательности процессов и по существу является блок-схемой модели. Как известно, модель – это упрощенное представление действительности с выделением только тех факторов, которые важны для решаемой задачи. Легко представить, что при стремлении к более адекватным представлениям действительности подобные блок-схемы могут быть весьма сложными. • Целью создания модели является помощь в понимании, описании или предсказании работы объектов в реальном мире, путем изучения упрощенной версии объекта или явления. Пространственная модель состоит из собрания процессов, выполняемых на пространственных данных, которые продуцируют информацию обычно в форме карт. Вы можете использовать эту информацию для принятия решений, научного изучения, а также для обеспечения кого-либо общей информацией.

13. Что такое ModelBuilder • Реализацию моделей в ArcGIS осуществляет специальный интерфейс ModelBuilder. Диаграмма модели в этом интерфейсе имеет узлы, представляющие входные данные, пространственные функции, которые выполняют обработку, а также выходные данные. Она имеет стрелки, которые соединяют узлы и показывают последовательность обработки в модели. Модель – это много больше, чем статическая диаграмма; поскольку сохраняет все свойства и инструкции, необходимые для ее запуска. Вы можете также создать документацию, которая сохраняется как часть модели. Это делает модель многократно используемой и разделяемой многими пользователями. Вы можете применить одну и ту же модель к различным географическим областям путем изменения входных данных. Вы можете легко модифицировать модель для обработки сценариев "что если" и получить различные решения.

14. Интерфейс ModelBuilder • Окно Modelbuilder (Конструктор моделей) состоит из окна отображения, в котором вы строите блок-схему своей модели, Главного меню и панели инструментов, которую вы можете использовать для работы с элементами в своей блок-схеме модели. Вы можете запустить модель из окна ModelBuilder или из ее диалогового окна. • В Главном меню есть пять команд с выпадающих меню. Меню Модель включает опции для запуска (Run и Run Entire Model), проверки (Validate Entire Model), сохранения (Save), просмотра сообщений (Report), печати (Print Setup, Print Preview, Print…), импорта Import), экспорта (Export) и закрытия (Close) модели. Вы можете также использовать это меню для удаления промежуточных данных (Delete Intermediate data) и задания свойств для модели (Model Properties) и диаграммы (Diagram Properties).

15. Установка параметров процесса в окне Model Builder • При этом первый параметр (Входные точечные ПО) был установлен Вами при протягивании коннектора от данных проекта к инструменту, а выходной параметр (Выходной растр) взят из установок параметров среды. Остальные параметры установлены по умолчанию. Здесь нужно заметить, что второй параметр – поле атрибутивной таблицы, по которому производится интерполяция установлен неверно: вряд ли номер может стать основанием для интерполяции. Поэтому можно предварительно вызвать атрибутивную таблицу шейпа проба.shp и просмотреть ее поля, но можно просмотреть названия полей в раскрывающемся списке «Поле z-значений» (Z-value field).

16. Запуск инструмента через диалоговое окно • Приведенный выше пример имеет чисто педагогическое назначение: на нем можно достаточно просто объяснить работу Конструктора моделей. Но обсуждаемую модель гораздо проще решить прямо из диалогового окна инструмента (процесса), вовсе не прибегая к Конструктору моделей. Для этого нужно запустить диалог, указать требуемые параметры и нажать ОК. Давайте сделаем это.

17. Вопросы для самопроверки • О чем свидетельствуют тени на диаграмме модели? • Что такое промежуточные данные? • Перечислите все элементы диаграмм моделей. • Как определить местоположение исходного кода Вашей модели? • Какой инструмент используется для извлечения и сохранения части • данных для будущей геообработки? • Можно ли Ваши инструменты и модели геообработки хранить в БГД? • Можно ли в окне ModelBuilder организовать цикличные процессы?

18. Контрольные вопросы и задачи • Все необходимые данные должны находиться в Вашей собственной папке «Контрольные задачи» Задача 1. Генерализация. • Решите задачу 0603 с использованием модели «Генерализация». Поместите модель в персональную базу геоданных. Задача 2. Взвешенное наложение. • Скопируйте данные задачи 0602 в персональную БГД. На их основе организуйте модель, в которой сначала создайте ЦМР методом Топо в растр, затем получите уклоны и экспозиции, переклассифицируйте и генерализуйте их и, наконец, используйте в методе наложения. Задача 3. Взвешенное наложение (не обязательная). • Скопируйте все данные задачи 0602 и шейп-файл «GW» из 0401 в персональную БГД. Как и ранее, получите уклоны и экспозиции и произведите наложение распределений уклонов, экспозиций и грунтовых вод для определения наилучших мест застройки.