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

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

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

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

d.mon 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] 2004/2005 Radek Hojgr

d.3d Perspektivní pohledy na modely krajiny Vstup: DMT Souřadnice rozhledu Souřadnice pohledu Úhel rozhledu Multiplikátor výškových dat (exaggeration) Drátěný x plně vykreslený model … Interaktivita uživatele Multiplikátor - využití především při minimální vertikální změně reliéfu a potřebě vizualizace v určitých zřetelných výškových diferencích 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] 2004/2005 Radek Hojgr

d.3d: Formulář Drátěný model Plně vykreslený model

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

r3.showdspf 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] 2004/2005 Radek Hojgr

Vis5D+ 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,… 2004/2005 Radek Hojgr

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

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

Vis5D+: 3D zobrazení rychlosti větru

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 nviz [-qkx] [elevation=name] [color=name] [vector=name] [sites=name] [path=name] [state=name] [script=name] 2004/2005 Radek Hojgr

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

d.nviz Modifikace NVIZ Vytváření skriptu 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 2004/2005 Radek Hojgr

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

Skriptování 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 2004/2005 Radek Hojgr

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

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

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

import do systému GRASS 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 mpeg_encode ppmquant ppmtogif MPEG Gifsicle GIF

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

Zhodnocení Vizualizační nástroje systému GRASS pro TRANSCAT: MODFLOW 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

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

Děkuji za pozornost … 2004/2005 Radek Hojgr