Лабораторная работа: Пространственные запросы и анализ в QGIS
Ключевые тезисы
- Работа с пространственными запросами для анализа данных.
- Построение буферных зон и матрицы расстояний.
- Классификация данных и анализ атрибутивной информации.
- Использование различных систем координат и проекций.
Основное содержание
Подготовка данных и карты
- Для работы используется политическая карта мира (слои: страны, крупные города, реки) и данные о землетрясениях за год (формат CSV с сайта USGS).
- Исходные данные в системе координат WGS 84 (EPSG:4326). Для глобального отображения рекомендуется переключиться на сферическую проекцию Робинсона (EPSG:54030).
- Точечные данные о землетрясениях добавляются через меню слоя CSV с указанием полей широты и долготы для корректного позиционирования.
Классификация и анализ землетрясений
- Данные о землетрясениях содержат атрибуты: время, координаты, глубина, магнитуда, тип события.
- Для визуализации магнитуды используется классификация по размеру точки (например, от 0.5 до 8 баллов).
- С помощью выборки по выражению можно фильтровать данные. В поле "тип" помимо землетрясений встречаются значения: collapse (обвал), explosion, quarry blast (взрыв в карьере), rock burst (горный удар) и др.
- Пример: можно выделить и проанализировать взрывы (например, термоядерный в Северной Корее в 2017 году).
Пространственные запросы на примере США
- Выборка объектов внутри полигона: Инструмент позволяет выбрать все землетрясения, произошедшие в границах выбранной страны (например, США). Результат можно сохранить в отдельный слой.
- Расчёт статистики: Для полученной выборки вычисляется базовая статистика (среднее, медиана, стандартное отклонение и т.д.) по полю магнитуды.
- Построение буферной зоны: Вокруг границ страны строится буфер фиксированной ширины (например, 250 км) с помощью инструмента геообработки. Это позволяет включить в анализ прибрежные землетрясения.
- Выборка по атрибуту и подсчёт в полигонах:
- Сначала выбираются все землетрясения с магнитудой выше заданного порога (например, >4.5).
- Затем с помощью инструмента "Подсчитать точки в полигоне" вычисляется количество таких сильных землетрясений для каждой страны. Результат добавляется в атрибутивную таблицу стран.
Матрица расстояний
- Инструмент "Матрица расстояний" вычисляет расстояния от объектов одного точечного слоя (например, городов) до ближайших объектов другого слоя (землетрясений).
- Для корректного расчёта расстояний в метрах/километрах оба слоя должны быть в одной подходящей проекции (не в географических градусах).
- Пример использования: найти три ближайших к столице (Вашингтон) землетрясения, определить их магнитуды и расстояния.
Топологические запросы
- Поиск соседних стран: С помощью пространственного запроса и условия "касаются" можно получить список стран, граничащих с выбранной.
- Выборка объектов внутри полигона: Аналогичный запрос позволяет выделить все реки, которые пересекают или находятся внутри территории выбранной страны. Для полученной выборки можно посчитать суммарную длину.
Выводы
- Лабораторная работа охватывает ключевые инструменты пространственного анализа в QGIS: запросы, построение буферов, статистику, анализ близости.
- Важно использовать подходящие проекции для карт и корректных измерений.
- Анализ можно комбинировать, последовательно применяя фильтрацию по атрибутам и пространственные запросы.