Vizualizace prostorových dat v prostředí GRASS GIS

1. Vizualizace prostorových dat v prostředí GRASS GIS Vedoucí: Ing. Antonín Orlík Zpracovává: Radek Hojgr 2004/2005

2. Cíl Zjištění možností vizualizačních nástrojů pro prostorová data v prostředí GRASS GIS Využití výsledků pro projekt TRANSCAT 2004/2005 Radek Hojgr

3. Úkoly Seznámení se s prostředím GRASS GIS Přehled vizualizačních nástrojů Možnosti skriptování v systému GRASS Import dat z prostředí MODFLOW a CASC2D a následná vizualizacev prostředí GRASS GIS pomocí skriptů Zhodnocení vhodnosti vizualizačních nástrojů pro výstupní dataz MODFLOW, MT3D A CASC2D pro projekt TRANSCAT 2004/2005 Radek Hojgr

4. Datové zdroje Cvičná data pro jednotlivé moduly dostupné v síti Internet Dostupná data z povodí řeky Bělé 2004/2005 Radek Hojgr

5. Základní vizualizační nástroj tzv. „GRASS monitor“ Až 7 - (x0-x6) d.mon x0 Modifikace příkazy d.* Vstup: Rastr Vektor Bodová data d.mon [-lLprs] [start=name] [stop=name] [select=name] [unlock=name] d.mon 2004/2005 Radek Hojgr

6. Perspektivní pohledy na modely krajiny Vstup: DMT Souřadnice rozhledu Souřadnice pohledu Úhel rozhledu Multiplikátor výškových dat (exaggeration) Drátěný x plně vykreslenýmodel … Interaktivita uživatele d.3d [-lan] map=name elevation=name [from_coordinate=x,y,z] [to_coordinate=x,y,z] [exaggeration=value] [lines=value] [field=value] [color=name] [box=name] d.3d 2004/2005 Radek Hojgr

7. d.3d: Formulář Drátěný model Plně vykreslený model

8. VRML 1.0 Vstup: DMT Rastr nad DMT Nevhodný pro velké oblasti p.vrml elev=name [color=name] [exag=float] output=name p.vrml 2004/2005 Radek Hojgr

9. Vizualizační nástroj formátu Grid3D (3D rastrový „voxel“ formát) Pro zobrazení DisplayFile Soubor polygonů reprezentujících isoplochy prostorových dat Vytvoření pomocí r3.mkdspf r3.showdspf grid3=name dspf=name [color=name] r3.mkdspf [-qf] grid3=name dspf=name [levels=value[,value,...]] [min=value] [max=value] [step=value] [tnum=value] r3.showdspf 2004/2005 Radek Hojgr

10. Systém pro interaktivní vizualizaci multidimenzionálních dat Projekt University of Wisconsin-Madison Nepřímá součást GRASS Správa a analýza až 5D dat 3D – lokalizace 4D – čas 5D – výpočty složených fyzikálních proměnných (teplota, tlak, …) Vhodné pro výstupy z modelů počasí Vytváření izolinií, izoploch, profilů, vytváření animací,… Vis5D+ 2004/2005 Radek Hojgr

11. Vis5D+: Zjištění hodnoty Izoplochy větru – 50 m/s Větrné proudnice – 50 m/s

12. Vis5D+: Vertikální průzkum - SkewT diagram (aerologický d.)

13. Vis5D+: 3D zobrazení rychlosti větru

14. nviz [-qkx] [elevation=name] [color=name] [vector=name] [sites=name] [path=name] [state=name] [script=name] NVIZ • Vyvinut z SG3d – původně pro SGI • Realistické generování povrchu ve 3D • Vstup: rastrová, vektorová i bodová data • Volitelně nízká úroveň rozlišení – rychlý náhled • Nasvícení – pozice zdroje světla, intenzita, zabarvení • Dotazování - „What’s Here?“ (ve 3D) • Animace (průlet nad terénem) • Cesta k mocnému vizualizačnímu nástroji 2004/2005 Radek Hojgr

15. NVIZ - zobrazení izoploch s hodnotami srážek 700 mm a 1100 mm Modul r3.showdspf implementovanýv NVIZ ve verzi GRASS 6.0

16. Modifikace NVIZ • Vytvářenískriptu pro průlet nad terénem -> NVIZ • Textová konzole • Interaktivita uživatele • Trasa průletu - GRASS monitor / příkazový řádek d.nviz [-i] [-f] [-c] [-k] [-o] [-e] input=name output=name name=name dist=value ht=value frames=value start=value route=east,north d.nviz 2004/2005 Radek Hojgr

17. Skriptování • Textové příkazy - jednoduché použití • Možnosti • Shell (BASH) • Omezené možnosti • Spíše pro cyklické úlohy • Perl • Plnohodnotný interpretovaný programovací jazyk • Vytváření skriptů v textovém editoru • GRASS - nutná inicializace • Možnost využití internetových technologií – návaznost na projekt TRANSCAT 2004/2005 Radek Hojgr

18. TRANSCAT • Projekt EU • Cíl: Schopnost odhadovat pozitivní i negativní vlivy na kvantitu i kvalitu podzemních i povrchových vod v rámci přeshraničních regionů • Testování modelů • hydrogeologický – produkt MODFLOW • hydrologický – CASC2D Skriptování 2004/2005 Radek Hojgr

19. MODFLOW • MODFLOW - hydrogeologický model • Formát LST – může obsahovat mj. matici dat s hladinami podzemních vod • Statické – d.mon, d.3d Skriptování 2004/2005 Radek Hojgr

20. MODFLOW LST soubor zápis hlavičky <- d.mon nalezení matice extrakce dat import proces vizualizace export do TIFF CELL driver d.mon - TIFF export do TIFF d.3d - TIFF d.3d ->

21. CASC2D • CASC2D - hydrologický model • Série rastrových souborů v ESRI ARC/INFO ASCIIformátu z oblasti Goodwin Creek, Mississippi • Animace – d.mon, d.3d Skriptování 2004/2005 Radek Hojgr

22. původní soubor CASC2D - d.mon úprava názvu import do systému GRASS proces vizualizace r.out.mpeg export do formátu PPM MPEG Výška vodního sloupce - GIF ppmquant mpeg_encode ppmtogif MPEG Gifsicle GIF

23. CASC2D - d.3d původní soubor úprava názvu Výška vodního sloupce - GIF import do systému GRASS proces vizualizace CELL driver Export do PPM ppmquant ppmtogif Gifsicle GIF

24. Zhodnocení • Vizualizační nástroje systému GRASS pro TRANSCAT: • Výhoda textové komunikace – skriptování • Využití zejména GRASS monitoru a d.3d • NVIZ - GUI • Vis5D+ - GUI (API) • MODFLOW • Složitá struktura LST souboru – vhodná utilita pro extrakci relevantních dat ? • MT3D - podobná struktura • CASC2D • ASCII ESRI ARC/INFO – jednoduchý import • Rastrové soubory v rozumném formátu a časových řadách 2004/2005 Radek Hojgr

25. Zdroje informací http://grass.itc.cz – domovská stránka GRASS GIS http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html - GNU/GPL http://www.rpmfind.net – rpm http://pandora.idnes.cz/conference/grass - česká konference http://skagit.meas.ncsu.edu/~helena/ - Helena Mitasová – členka vývoj. Týmu http://mpa.itc.it/radim/ - Radim Blažek – člen vývoj. Týmu http://www.ssec.wisc.edu/~billh/vis5d.html - Vis5D http://www.gis.uiuc.edu/ - Univerzita v Illinois http://www.remotesensing.org/gdal/ogr/ogr_formats.html - formáty pro import http://www.udel.edu/johnmack/frec682/grass_3d.html - d.3d http://www.engr.colostate.edu/~pierre/ce_old/Projects/CASC2D-Rosalia/Example_Site.htm - cvičná data CASC2D 2004/2005 Radek Hojgr

26. Děkuji za pozornost … 2004/2005 Radek Hojgr