Презентация_QGIS

1. Обработка растровых матриц высот QGIS, построение моделей рельефа.

Презентация по реферату
Студент: Долматов Кирилл Васильевич

2. Введение

Цифровые модели рельефа (ЦМР, DEM) и растровые
матрицы высот являются базовым видом
пространственных данных в гидрологии, инженерной
геодезии, землеустройстве, экологии и управлении
природопользованием. В открытой ГИС QGIS реализован
широкий набор инструментов для получения, обработки и
анализа таких данных, что делает её удобной платформой
для построения моделей рельефа разного уровня
детализации.​

3. Растровая матрица высот и ЦМР

Растровая матрица высот — это регулярная сетка ячеек
(пикселей), каждой из которых присвоено числовое
значение высоты точки земной поверхности над уровнем
моря или иной заданной реперной поверхностью. Размер
пикселя определяет пространственное разрешение модели
и существенно влияет на детализацию анализа и объём
данных.​

4. Источники данных для матриц высот

• Традиционные топографические материалы
• Топографические карты с горизонталями и высотными
точками.
• Построение матриц по изолиниям, точкам и 3D-линиям
(реки, береговая линия).
Спутниковые глобальные модели (SRTM, ASTER GDEM)
• Открытые ЦМР с разрешением 30–90 м.
• Удобны для регионального анализа.
• В QGIS — плагины для загрузки, мозаики и обрезки
тайлов.
Данные LiDAR и фотограмметрии
• Наиболее точные модели: плотные облака точек.
• Разрешение — до нескольких десятков сантиметров.
• Используются для детального моделирования рельефа.

5. Интерполяция и построение матриц высот

Построение растровой матрицы высот по исходным векторным или
точечным данным требует использования методов интерполяции,
позволяющих по значениям в ограниченном числе точек оценить высоту
в узлах регулярной сетки. В современных ГИС для этого применяются
как классические геодезические, так и статистические методы.​

6. Работа с растрами в QGIS

В QGIS растровые данные (включая матрицы высот)
представляются как слои, имеющие:
геопривязку (систему координат, трансформацию);
размер по осям X и Y (число строк и столбцов);
разрешение (размер пикселя в единицах карты);
тип данных (целое, с плавающей запятой).​
Доступ к функциям обработки растровых матриц высот
обеспечивается:
панелью «Инструменты обработки»
меню «Растр», где собираются операции перепроецирования,
вырезки, статистики;
тематическими модулями анализа рельефа, реализации расчёта
уклонов, экспозиции, отмывки рельефа и др.

7. Базовый анализ рельефа

Отмывка рельефа (hillshade) — это растровое изображение,
имитирующее освещённость поверхности от условного
источника света и подчёркивающее микрорельеф. В QGIS
она создаётся из матрицы высот с помощью
соответствующего инструмента анализа поверхности,
задающего азимут и высоту источника освещения.​
Полученный слой обычно используется:
как подложка для тематических карт;
для наглядной оценки формы склонов, долин и гребней;
в качестве фонового слоя при 3D-визуализации.
Расчёт уклонов и экспозиции

8. 3D‑визуализация в QGIS

3D-визуализация в QGIS
В QGIS имеется встроенное средство
3D-отображения, а также дополнительные
плагины, позволяющие визуализировать
поверхность рельефа на основе матриц
высот. Для создания трёхмерной сцены:​
задаётся DEM в качестве источника
Z-координат;
масштабируется вертикальное
преувеличение;
накладываются текстурные слои (например,
отмывка, ортофотопланы, тематические
карты).​

9. Заключение

QGIS позволяет эффективно получать, обрабатывать и анализировать
растровые матрицы высот, создавая различные модели рельефа — от
базовых DEM до производных слоёв, таких как уклон, экспозиция,
hillshade и REM. Инструменты QGIS обеспечивают автоматизацию
загрузки данных, интерполяцию, гидрологический анализ и 3Dвизуализацию, что делает платформу мощным средством для
исследования рельефа. Качество результатов зависит от исходных
данных и правильного выбора методов обработки.