8.3. Lesson: Terreinanalyse¶

8.3.1. Follow Along: Een schaduw voor heuvels berekenen¶

De DEM die u nu in uw kaart heeft toont u de hoogten in het terrein, maar het kan er soms wat abstract uitzien. Het bevat alle 3D-informatie over het terrein die u nodig heeft, maar het ziet er niet uit als een 3D-object. Het is mogelijk een schaduw voor heuvels te berekenen, wat een raster is dat de kaart weergeeft met behulp van licht en een schaduw om het uiterlijk van een 3D-afbeelding aan te nemen, om een betere kijk op het terrein te krijgen.

U zou QGIS’ alles-in-één analyse-gereedschap DEM (Hoogtemodellen) moeten gebruiken om met DEM’s te werken.

• Klik op het menu-item Raster ‣ Analyse ‣ DEM (Hoogtemodellen).

• Zorg, in het dialoogvenster dat verschijnt, er voor dat het Invoerbestand de laag DEM is.

• Stel het Uitvoerbestand in op hillshade.tif in de map exercise_data/residential_development.

• Zorg er ook voor dat bij de optie Modus Hillshade is geselecteerd.

• Selecteer het vak naast Na afloop in kaartvenster laden.

• U kunt alle andere opties ongewijzigd laten.

• Klik op OK om de schaduw voor de heuvels te genereren.

• Klik op OK in het berichtenvak om dat te sluiten wanneer het u vertelt dat de verwerking is voltooid,

• Klik op Close in het hoofdbester van het dialoogvenster DEM (Hoogtemodellen).

U zult nu een nieuwe laag, genaamd hillshade, hebben die er uitziet zoals dit:

Dat ziet er leuk en 3D uit, maar kunnen we dit verbeteren? Op zichzelf ziet de schaduw voor de heuvels er uit als een gipsafdruk. Kunnen we het op een of andere manier gebruiken met onze, meer kleurrijke, rasters? Natuurlijk kunnen we dat, door de schaduw voor de heuvels er overheen te leggen.

8.3.2. Follow Along: Schaduw voor heuvels gebruiken door er overheen te leggen¶

Een schaduw voor heuvels kan heel bruikbare informatie verschaffen over het zonlicht op een bepaald moment van de dag. Maar het kan ook voor esthetische doeleinden gebruikt worden om de kaart er beter uit te laten zien. De sleutel hiertoe is de schaduw voor de heuvels in te stellen op bijna geheel transparant.

• Wijzig de symbologie van de originele DEM om het schema Pseudokleur te gebruiken, zoals in de eerdere oefening.

• Verberg alle lagen met uitzondering van de lagen DEM en hillshade.

• Klik en sleep DEM tot onder de laag hillshade in de Lagenlijst.

• Stel de laag hillshade in op transparant door de Laag-eigenschappen ervan te openen en ga naar de tab Transparantie.

• Stel de Globale transparantie in op 50%:

• Klik op OK in het dialoogvenster Laag-eigenschappen. U zult een resultaat zoals dit krijgen:

  

• Schakel de laag hillshade uit en weer in in de Lagenlijst om het verschil dat het maakt te zien.

Met het op deze manier gebruiken van een schaduw voor heuvels, is het mogelijk de topografie van het landschap te verbeteren. Als het effect voor u niet sterk genoeg lijkt te zijn, kunt u de transparantie van de laag hillshade vergroten; maar natuurlijk geldt: hoe helderder de schaduw van de heuvels wordt, hoe vager de kleuren erachter zullen zijn. U dient een balans te vinden die voor u werkt.

Onthoud uw kaart op te slaan als u gereed bent.

8.3.3. Follow Along: Berekenen van de helling¶

Een ander handig ding om te weten van het terrein is hoe steil het is. Als u bijvoorbeeld huizen wilt bouwen op het land daar, heeft u land nodig dat relatief vlak is.

U moet de modus Slope van het gereedschap DEM (Hoogtemodellen) gebruiken om dit te doen.

• Open het gereedschap zoals eerder.

• Selecteer bij de optie Modus Slope:

  

• Stel de locatie om op te slaan in op exercise_data/residential_development/slope.tif

• Schakel het keuzevak Na afloop in kaartvenster laden in .

• Klik op OK en sluit de dialoogvensters als de verwerking voltooid is, en klik op Close om het dialoogvenster te sluiten. U zult zien dat een nieuw raster zal zijn geladen in uw kaart.

• Klik, met het nieuwe raster geselecteerd in de Lagenlijst, op de knop Histogram uitbreiden op basis van gehele dataset. Nu zult u de helling van het terrein zien, met zwarte pixels voor vlak terrein en witte pixels voor steil terrein:

  

8.3.4. Try Yourself Berekenen van het aspect¶

Het aspect van een terrein verwijst naar de richting waarin het ligt. Omdat deze studie plaatsvindt in de zuidelijk hemisfeer, zouden gebouwen ideaal gesproken moeten worden gebouwd op een helling die uitkijkt op het noorden zodat zij in het zonlicht blijven.

• Gerbuik de modus Aspect van het gereedschap DEM (Hoogtemodellen) om het aspect van het terrein te berekenen.

Controleer uw resultaten

8.3.5. Follow Along: Rasterberekeningen gebruiken¶

Denk even terug aan het probleem van de makelaar dat we bespraken in de les Vectoranalyse. Laten we ons eens voorstellen dat de kopers een gebouw willen kopen en een kleinere woning willen bouwen op het land. We weten dat, in de zuidelijke hemisfeer, een ideaal gebied voor ontwikkeling gebieden moet hebben die uitkijken op het noorden, en met een helling van minder dan vijf graden. Maar als de helling minder is dan 2 graden, dan is het aspect niet van belang.

Gelukkig heeft u al rasters die u zowel de helling als het aspect weergeven, maar u heeft geen manier om te weten te komen waar aan beide voorwaarden tegelijkertijd wordt voldaan. Hoe zou deze analyse worden uitgevoerd?

Het antwoord ligt in de Rasterberekeningen.

• Klik op Raster > Rasterberekeningen... om dit gereedschap te starten.

• Dubbelklik, om gebruiken te maken van de gegevensset aspect, op het item aspect@1 in de lijst Raster banden aan de linkerkant. Het zal verschijnen in het tekstvak Rasterberekening expressie beneden.

Noord ligt op 0 (nul) graden, dus voor het terrein dat op het noorden uitkijkt moet het aspect groter zijn dan 270 graden en minder dan 90 graden.

• Voer, in het veld Rasterberekening expressie, deze expressie in:

  aspect@1 <= 90 OR aspect@1 >= 270

• Stel het uitvoerbestand in op aspect_north.tif in de map exercise_data/residential_development/.

• Zorg er voor dat het vak Voeg resultaat toe aan project is geselecteerd.

• Klik op OK om de verwerking te beginnen.

Uw resultaat zal dit zijn:

8.3.6. Try Yourself¶

Nu u het aspect heeft gedaan, maak twee afzonderlijke nieuwe analyses van de laag DEM.

• De eerste zal het identificeren van alle gebieden zijn waar de helling minder is dan of gelijk aan 2 graden.

• De tweede is soortgelijk, maar de helling zou minder of gelijk moeten zijn aan 5 graden.

• Sla ze op onder exercise_data/residential_development/ als slope_lte2.tif en slope_lte5.tif.

Controleer uw resultaten

8.3.7. Follow Along: Resultaten van rasteranalyses combineren¶

U heeft nu drie nieuwe analyse-rasters van de laag DEM:

• aspect_north: het terrein kijkt uit op het noorden

• slope_lte2: de helling is 2 graden of minder

• slope_lte5: de helling is 5 graden of minder

Waar aan de voorwaarden voor deze lagen wordt voldaan, zijn zij gelijk aan 1. Ergens anders zijn zij gelijk aan 0. Als u dan ook een van deze rasters vermenigvuldigt met een ander zult u de gebieden krijgen waar beide gelijk zijn aan 1.

De voorwaarden waaraan voldaan moet worden zijn: 5 graden helling of minder, het terrein moet uitkijken op het noorden; maar bij 2 graden of minder helling is de richting waarop het terrein uitkijkt niet van belang.

Daarom moet u zoeken naar gebieden waar de helling 5 graden of minder is AND het terrein uitkijkt op het noorden; OR de helling is 2 graden of minder. Dergelijk terrein zou geschikt zijn voor ontwikkeling.

De gebieden berekenen die voldoen aan deze criteria:

• Open opnieuw uw Rasterberekeningen.

• Gebruik de lijst Raster banden list, de knoppen Operatoren en uw toetsenbord om deze expressie op te bouwen in het tekstvak Rasterberekening expressie:

  ( aspect_north@1 = 1 AND slope_lte5@1 = 1 )  OR slope_lte2@1 = 1

• Sla de uitvoer op onder exercise_data/residential_development/ als all_conditions.tif.

• Klik op OK in Rasterberekeningen. Uw resultaten:

  

8.3.8. Follow Along: Het rastervereenvoudigen¶

Zoals u in bovenstaande afbeelding kunt zien, staan in de gecombineerde analyse vele, kleine gebieden die voldoen aan de voorwaarden. Maar deze zijn niet echt bruikbaar voor onze analyse, omdat ze te klein zijn om er iets op te bouwen. Laten we deze kleine onbruikbare gebieden verwijderen.

• Open het gereedschap Sieve (Raster ‣ Analyse ‣ Zeef).

• Stel het Invoerbestand in op all_conditions, en het Uitvoerbestand op all_conditions_sieve.tif (onder exercise_data/residential_development/).

• Stel de beide waarden Drempelwaarde en Pixelverbindingen in op 8, voer dan het gereedschap uit.

Als de verwerking is voltooid zal de nieuwe laag worden geladen in het kaartvenster. Maar wanneer u probeert het gereedschap voor het uitrekken van het histogram te gebruiken om de gegevens te bekijken, gebeurt dit:

Wat is er aan de hand? Het antwoord ligt in de metadata van het nieuwe rasterbestand.

• Bekijk de metadata onder de tab Metadata van het dialoogvenster Laag-eigenschappen. Bekijk het gedeelte Eigenschappen onderin.

Waar dit raster, net zoals die waaruit het is afgeleid, alleen de waarden 1 en 0 zou moeten hebben, heeft het de waarde STATISTICS_MINIMUM voor een heel groot negatief getal. Onderzoek van de gegevens geeft aan dat dit getal zich gedraagt als een waarde null. Omdat we alleen gebieden willen die niet uitgefilterd werden, stelen we deze waarden null in op nul.

• Open opnieuw Rasterberekeningen en bouw deze expressie:

  (all_conditions_sieve@1 <= 0) = 0

  Dit zal alle bestaande waarden nul behouden, terwijl het ook de negatieve getallen instelt op nul; wat alle gebieden met de waarde 1 intact zal laten.

• Sla de uitvoer op onder exercise_data/residential_development/ als all_conditions_simple.tif.

Uw uitvoer ziet er uit zoals dit:

Dit is wat er verwacht werd: een vereenvoudigde versie van de eerdere resultaten. Onthoud dat als de resultaten die u van een gereedschap krijgt niet zijn wat u er van verwacht, het bekijken van de metadata (en vectorattributen indien van toepassing) essentieel kan blijken te zijn om het probleem op te lossen.

8.3.9. In Conclusion¶

U heeft gezien hoe u alle soorten analyse uit een DEM kunt halen. Dit omvat berekeningen voor schaduw voor heuvels, helling en aspect. U heeft ook gezien hoe de rasterberekeningen te gebruiken voor verdere analyses en het combineren van deze resultaten.

8.3.10. What’s Next?¶

Nu heeft u twee analyses: de vectoranalyse die u de potentieel geschikte bouwplaatsen laat zien, en de rasteranalyse die u het potentieel geschikte terrein laat zien. Hoe kunnen deze worden gecombineerd om tot een uiteindelijk resultaat voor dit rp0obleem te komen? Dat is het onderwerp voor de volgende les, die begint in de volgende module.