AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE
INSTYTUT GEOINFORMATYKI
SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ (LABORATORIUM)
WIELOKRYTERIALNA ANALIZA WYBORU OPTYMALNEGO PRZEBIEGU TORU WODNEGO NA ZALEWIE SZCZECIŃSKIM
8 godzin laboratoryjnych
Opracował: dr inż. Piotr Wołejsza
mgr inż. Marta Włodarczyk-Sielicka Zatwierdził: dr inż. Piotr Wołejsza
Obowiązuje od: 2013/2014
2
Spis treści
Wprowadzenie
Wykonanie ćwiczenia
1. Wprowadzenie do oprogramowania ArcGIS 10 2. Akwen i dostępność danych
3. Przygotowanie listy kryteriów
4. Utworzenie warstw w programie ArcGis
5. Wyświetlenie założonych kryteriów, jako kolejnych warstw w projekcie 6. Wytyczenie wariantów przebiegu toru
7. Wybór wariantu optymalnego 8. Podsumowanie
9. Przygotowanie mapy do druku 10. Sprawozdanie
Literatura
3 Wprowadzenie
Celem ćwiczenia jest wytyczenie toru wodnego, który połączy port rybacki w Nowym Warpnie ( = 53043’35”N, = 014016’56”E) z przystanią w Wolinie ( = 53050’32”N, = 014037’03”E) na wyspie Wolin. Obecnie jedynym wytyczonym i właściwie oznakowanym szlakiem żeglugowym na Zalewie Szczecińskim jest tor wodny Szczecin – Świnoujście.
Służy on przede wszystkim statkom morskim i śródlądowym. Mogą też z niego korzystać jednostki rekreacyjne. W związku ze stale wzrastającym ruchem turystycznym, wydaje się zasadnym uregulowanie innych popularnych połączeń. Do tej pory żegluga pomiędzy portami i przystaniami Zalewu nie podlegała żadnym regulacjom w zakresie trasy. Oczywiście żeglarze dysponujący mapą omijali rejony szczególnie dla nich niebezpieczne, zdając sobie sprawę, że głównym zagrożeniem, oprócz warunków meteorologicznych, są na tym akwenie niewielkie głębokości i liczne przeszkody znajdujące się zarówno nad jak i pod powierzchnią wody. Wyznaczenie torów wodnych z gwarantowaną minimalną głębokością przyczyni się do zwiększenia bezpieczeństwa żeglugi i zwiększy popularność Zalewu jako akwenu turystycznego.
W ćwiczeniu zaproponowano cztery warianty lokalizacji toru wodnego. Propozycje te wynikają ze wstępnej analizy akwenu. Oprócz opcji optymalnej pod względem odległości, przedstawiono również warianty omijające niebezpieczeństwa nawigacyjne oraz obszary, które wymagają wysokich nakładów finansowych na pogłębienie.
4
WYKONANIE ĆWICZENIA
1. Wprowadzenie do oprogramowania ArcGIS 10
Aplikacja ArcCatalog – służy do zarządzania zasobami danych przestrzennych, strukturami baz danych oraz do zapisywania i przeglądania metadanych. Umożliwia wyszukanie, przeglądanie, dokumentowanie i organizowanie danych geograficznych oraz tworzenie zaawansowanych geobaz do ich przechowywania.
Aplikacja ArcMap – wykorzystywana jest do wykonania wszystkich zadań związanych z prezentacjami kartograficznymi i edycją danych oraz prowadzenia analiz przestrzennych na mapach.
Mapa cyfrowa – przechowuje umiejscowienie i kształt geometryczny obiektów geograficznych wraz z informacjami opisującymi te obiekty. Obiekty są przedstawiane (podobnie jak na mapie tradycyjnej) za pomocą figur geometrycznych oraz symboli:
punkt
linia (odcinek opisany przez 2 punkty)
linia łamana
obszar zamknięty – poligon
symbole – umowne znaki
Na mapie cyfrowej w GIS każdy element posiada swój opis w bazie danych.
Obiekty na mapie zapisane są w odpowiednim układzie współrzędnych.
Mapę dzielimy na:
WARSTWY które zawierają
OBIEKTY które zawierają
ATRYBUTY
ATRYBUTY – dane opisowe. Niekoniecznie muszą być wyświetlane na ekranie wraz z obiektem. Można je wyświetlać w zależności od bieżących potrzeb.
Wykorzystywane głownie przy poszczególnych analizach.
5 Poszczególne etapy projektowania GIS:
2.
Akwen i dostępność danych
Celem bloku jest zapoznanie studentów:
ze źródłami, z których mogą czerpać dane do realizacji projektów SIP,
z akwenem, na którym będzie realizowane ćwiczenie.
Do dyspozycji są następujące dane otrzymane z Biura Hydrograficznego Marynarki Wojennej (BHMW):
linia brzegowa z polskiej mapy morskiej numer 75 (INT 1296) pt. „Bałtyk.
Zalew Szczeciński” w formacie shape (75_Linia brzegowa) obejmująca obszar ograniczony równoleżnikami 54N04 i 53N25 oraz południkami 014E08 i 014E55 przedstawiona na rysunku 1,
sondaże z w/w obszaru w pliku tekstowym 75_sondaże, który zawiera głębokości zmierzone na akwenie wraz ze współrzędnymi, gdzie dokonano pomiaru,
6
przeszkody nawigacyjne z w/w obszaru w pliku tekstowym 75_obstr, z wyróżnieniem rodzajów i opisem w postaci lokalizacji,
rodzaj dna z w/w obszaru w pliku tekstowym 75_rodzaj_dna wraz ze współrzędnymi, w których dokonano próbkowania. W ostatniej, trzeciej kolumnie znajduje się oznaczenie rodzaju dna:
fS – fine sand (drobny piasek), Sh – shells (muszle),
S – sand (piasek), M – mud (muł), Cy – clay (glina), St – stones (kamienie),
fG – fine gravel (drobny żwir).
Współrzędne geograficzne danych w formacie tekstowym są w układzie WGS 84.
Rys.1. Linia brzegowa mapy numer 75.
7
3. Przygotowanie listy kryteriów.
Celem bloku jest:
zapoznanie studentówz kryteriami, które mogą być brane pod uwagę przy realizacji projektów SIP,
wybór kryteriów niezbędnych do realizacji niniejszego projektu.
Wybierając optymalny wariant toru wodnego należy brać pod uwagę następujące kryteria:
1. minimalna głębokość toru wodnego to 3.0 m, 2. szerokość toru to 100 m,
3. długość toru powinna być jak najmniejsza, 4. minimalna odległość od brzegu to 50 m,
5. minimalna odległość od niebezpieczeństw nawigacyjnych to 500 m, 6. rodzaj dna (w przypadku konieczności pogłębiania).
W przypadku konieczności pogłębiania należy uwzględnić rodzaj dna. Jeżeli dno jest skaliste, należy przyjąć, że tor w tym miejscu nie może zostać pogłębiony. Koszty pogłębienia zależą od rodzaju dna. Najtańsze jest wydobycie piasku (S) i drobnego piasku (fS). Wydobycie mułu (M) jest 20% droższe, a muszli (Sh) o 50% droższe niż piasku.
Ostatnim kryterium łączącym wszystkie w/w jest sumaryczny koszt wytyczenia toru wodnego. Ma być on oczywiście jak najmniejszy.
Ze względu na ukształtowanie linii brzegowej, wszystkie proponowane rozwiązania są identyczne w początkowej i końcowej fazie (rysunek 2 i 3).
Rys.2. Początkowa faza przebiegu torów wodnych.
Początkowy odcinek toru wodnego
8
Rys.3. Końcowa faza przebiegu torów wodnych.
Utworzona lista kryteriów nie obejmuje wszystkich, jakie należałoby uwzględnić podczas opracowywania kompletnego projektu SIP. Z pewnością listę należałoby rozszerzyć o następujące warunki:
odległość od obszarów chronionych i rezerwatów,
istniejące oznakowanie nawigacyjne,
położenie sieci rybackich.
Nie zostały one jednakże uwzględnione w ćwiczeniu, aby nie dopuścić do jego nadmiernego rozrostu oraz odpowiednio z następujących powodów:
zastosowanie tych samych funkcji do tworzenia kryteriów co w przypadku linii brzegowej, czy też przeszkód nawigacyjnych,
braku danych,
zmiennego położenia.
4. Utworzenie warstw w programie ArcGis.
Celem bloku jest zapoznanie studentów:
z wymaganym przez oprogramowanie formatem danych,
z metodami dostosowywania danych do wymaganego formatu,
ze sposobami tworzenia kolejnych warstw w projekcie,
z metodami etykietowania danych.
Czynności do wykonania:
1. Zgraj dane do swojego folderu. Folder ma się nazywać: Nazwisko_grupa 2. Otwórz oprogramowanie ArcCatalog i podłącz swój folder (Connect folder)
3. Na poziomie ArcCatalog sprawdź jakie dane znajdują się w folderze. Wykorzystaj zakładki Contents, Preview i Description. Jaki układ odniesienia posiadają dostępne dane?
Końcowy odcinek toru wodnego
9
4. Należy zmienić układ dla warstwy 75_lini_brzegowa Wejdź we własności warstwy 75_lini_brzegowa (prawy przycisk myszy / Properties), wybierz zakładkę XY Coordinate System, wybierz układ Mercator (katalogProjectedCoordinated Systems /World /Mercator).
5. Otwórz pustą mapę za pomocą oprogramowania ArcMap. Zapisz ją u siebie w folderze jako: Nazwisko_grupa
6. Dodaj do mapy warstwę linii brzegowej. Dokonujemy tego poprzez ikonę Add Data lub przez przeciągnięcie z ArcCatalog. Zapamiętaj, że ramka danych przyjmuje układ pierwszego obiektu jaki został dodany do mapy.
7. Zmieńsposób wyświetlania pozycji dla ramki danych na stopnie, minuty i sekundy.(prawy przycisk myszy w dowolnym miejscu ramki/ Data FrameProperties/
zakładka General/ Unit Display)
8. Dodaj pliki tekstowe75_Sondaże_corr, 75_rodzaj_dna_corr i 75_obstr_corr na mapę w postaci oddzielnych warstw (do programu ArcGis możemy wgrać zarówno plik tekstowy jak i plik Excel). W plikach tekstowych kolumna X oraz Y określa pozycję, natomiast kolumna Z jest atrybutem opisowym.(File/ Add XY Data, wybieramy plik tekstowy/ w X Field wybieramy x/ w Y Field wybieramy y/ w Coordinate Systems wybieramy WGS 84 = Edit/ Select/ GeographicCoordinate Systems/ World).
9. Exportuj utworzone warstwy punktowe do formatu shape(prawym przyciskiem myszy na warstwę/ Data/ Export Data/ wpisz odpowiednią nazwę). Po wyeksportowaniu poszczególnych warstw można usunąć z mapy warstwy z rozszerzeniem .event.
10. Etykietowanie warstwy sondaże.Docelowo na mapie maja być widoczne poszczególne głębokości (prawym przyciskiem myszy na warstwę/ Properties(właściwości)/
zakładka Label/ wyświetl kolumnę Z). Dodatkowo zmień symbol w zakładce Symbologyna taki jakie są stosowane na mapach nawigacyjnych.
11. Etykietowanie warstwy przeszkody nawigacyjne. Docelowo na mapie maja być widoczne poszczególne przeszkody nawigacyjne. Dla atrybutu „przeszkoda” zastosuj symbolizację z tabeli 1. (prawym przyciskiem myszy na warstwę/ zakładka Symbology/ Categories i Uniquevalues)
Tabela 1. Symbole stosowane na mapach morskich.
symbol na mapie morskiej
skrót w pliku
znaczenie
DLFGG1 pozostałości po wrakach, dalbach lub zatopionych instalacjach morskich, niebezpieczne dla jednostek kotwiczących lub trałujących
DLRK skała lub głaz podwodny leżący na głębokości mniejszej niż 5 m DLWKDU wrak niebezpieczny dla żeglugi
DLWV5~L wrak wystający ponad powierzchnię wody
OBSTRN przeszkoda nawigacyjna znajdująca się pod powierzchnią wody na głębokości większej niż 5m
W przypadku braku w/w symboli stosujemy najbardziej do nich zbliżone.
12. Etykietowanie warstwy rodzaju dna (oznaczenie). Docelowo na mapie maja być widoczne jedynie oznaczenie dna (kolumna „rodzaj dna”), bez symbolizacji.
Wykorzystaj zakładkę LabelorazSymbology.
Po wykonaniu wszystkich wyżej opisanych czynności powinniśmy mieć wyświetlone 4 warstwy (rysunek 4 i 5).
10
Rys.4. Wyświetlenie danych w programie ArcGis.
Rys.5. Powiększenie ekranu z rysunku 4.
11
5. Wyświetlenie założonych kryteriów, jako kolejnych warstw w projekcie.
Celem bloku jest zapoznanie studentów:
z narzędziami ArcToolbox niezbędnymi do realizacji projektu.
W tej części ćwiczenia należy zaimplementować następujące kryteria:
1. minimalna odległość od niebezpieczeństw nawigacyjnych to 500 m.
Wykorzystaj funkcję Buffor (Geoprocessing/ArcToolbox/Analysis Tools/
Proximity/ Buffor). Zapisz bufor u siebie w folderze. Pamiętaj o zmianie nazwy pliku wyjściowego aby była ona łatwa do identyfikacji w późniejszym czasie.
Rys.6. Zobrazowanie buforów wokół niebezpieczeństw nawigacyjnych.
2. minimalna odległość od brzegu to 50 m. Stwórz bufor od linii brzegowej.
12
Rys.7. Zobrazowanie bufora wzdłuż linii brzegowej.
3. minimalna głębokość toru wodnego to 3.0 m. W folderze z danymi znajduje się folderze poligony Thiessena. Dodaj do mapy warstwę sondaże_ThiessenPolygon
4. rodzaj dna (w przypadku konieczności pogłębiania). W folderze z danymi znajduje się folder poligony Thiessena. Dodaj do mapy warstwę rodzaj_dna_CreateThiessenPolugon.
Rys.8. Poligony Thiessena dla rodzaju dna.
13
Teoretyczne podstawy: Wielobok Thiessena ( obszar/diagram Voronoia) jest tworzony przez symetralne do boków triangulacji Delaunay.
Etapy tworzenia połączenie sąsiadujących punktów odcinkami, przeprowadzenie symetralnych tych odcinków, segmenty symetralnych utworzą krawędzie wieloboków
6. Wytyczenie wariantów przebiegu toru.
Planowany tor wodny ma połączyć port rybacki w Nowym Warpnie – rysunek 9 ( = 53043’35”N, = 014016’56”E) z przystanią w Wolinie – rysunek 10 ( = 53050’32”N,
= 014037’03”E) na wyspie Wolin.
Rys. 9. Położenie portu rybackiego w Nowym Warpnie.
PORT RYBACKI W NOWYM
WARPNIE
14
Rys.10. Położenie przystani w Wolinie.
W tej części ćwiczenia należy zaimplementować następujące kryteria:
1. szerokość toru to 100 m,
2. długość toru powinna być jak najmniejsza.
Zaproponowano cztery warianty, które zostały przedstawione jako kolejne warstwy o następujących nazwach: tor_polyline1, tor_polyline2, tor_polyline3, tor_polyline4.
Wykonujący ćwiczenie tworzy własną propozycję, a następnie wybiera jeden z zaproponowanych wariantów do porównania. Ze względu na ukształtowanie linii brzegowej, wszystkie proponowane rozwiązania są identyczne w początkowej i końcowej fazie. Proszę dodać do swojej mapy wszystkie cztery proponowane tory (jako linie), w celu ich analizy.
Proponowane rozwiązania przedstawiono na rysunku 11.
PRZYSTAŃ W
WOLINIE
15
Rys.11. Proponowane lokalizacje toru wodnego.
Należy utworzyć własny tor o nazwie: tor_Wolin_NoweWarpno. Musi on spełniać wszystkie powyższe kryteria. Proszę zwrócić szczególną uwage na odległość od niebezpieczeństw nawigacyjnych oraz na rodzaj dna, nad którym będzie przebiegał tor.
Tworzenie własnego toru wodnego:
1. Na poziomie ArcCatalog w swoim folderze należy stworzyć nową warstwę liniową Shape i nazwać ją tor_Wolin_NoweWarpno. (prawym przyciskiem myszy w folderze/
New/ Shapefile). Wybierz układ Mercator (katalog ProjectedCoordinated Systems /World /Mercator).
2. Następnie dodajemy nowo utworzony plik do naszej mapy.
3. Należy stworzyć proponowany przez nas tor. Wykorzystaj pasek narzędziowy Editor.
Kliknij Start Editing, w celu rozpoczęcia edycji danych na mapie. Wybierz warstwę, którą chcesz edytować. Otwiera się dodatkowe okno edycji, w którym znajdują się warstwy podlegające edycji. Pamiętaj o podświetleniu warstwy, którą chcesz edytować (gdy w oknie edycji nie ma warstwy: tor_Wolin_NoweWarpno należy wybrać Organize Templates / New Template / wybrać odpowiednią warstwę / Finish / Close). Wybieramy narzędzie, które posłuży nam do rysowania toru wodnego. W celu zakończenia rysowania wciskamy F2. Następnie klikamy SaveEdits.
4. Wzdłuż proponowanej trasy toru wodnego utwórz bufor 50 metrów (ponieważ założona szerokość toru wodnego to 100 m) i nazwij ten bufor:
tor_Wolin_NoweWarpno_buffer. Będzie on wykorzystywany do obliczania kosztów.
16
Ostatnim kryterium łączącym wszystkie w/w jest sumaryczny koszt wytyczenia toru wodnego, który ma być jak najmniejszy.
W tabeli 2 przedstawiono zbiorcze koszty poszczególnych czynności związanych z wytyczeniem toru wodnego.
Tabela 2. Koszty czynności związanych z wytyczeniem toru wodnego w jednostkach umownych.
Czynność Koszt
wydobycie 1 m3 piasku lub drobnego piasku 1
wydobycie 1 m3 mułu 1.2
wydobycie 1 m3 muszli 1.5
wydobycie 1 m3 kamieni/skały 1000000
oznakowanie jednego metra toru wodnego 100
wydobycie wraku/przeszkody 10000
7. Wybór wariantu optymalnego.
Celem bloku jest zapoznanie studentów:
z operacjami na tabelach atrybutów,
z kolejnymi narzędziami ArcToolbox niezbędnymi do realizacji projektu,
z metodami obliczeń kosztów wynikających z poszczególnych kryteriów,
ze sposobami przedstawienia zbiorczych wyników końcowych.
Spośród zaproponowanych torów wodnych należy wybrać ten, którego budowa będzie się wiązała z najmniejszymi nakładami inwestycyjnymi.
Całkowity koszt wytyczenia toru będzie sumą następujących składników:
iloczynu długości toru w metrach i 100 jednostek umownych (kryterium 3),
iloczynu wydobytego urobku wyrażonego w m3 i kosztów jednostkowych wydobycia wynikających z rodzaju dna (kryteria 1 i 6),
iloczynu liczby wydobytych wraków i 10000 jednostek umownych (kryterium 5).
Czynności do wykonania:
1. Obliczenie/zmierzenie długości wytyczonego toru wodnego.
W tym celu w tabeli atrybutów (prawym klawiszem na warstwę / Open attributetable) dla warstwy tor_Wolin_NoweWarpno dodaj nową kolumnę o nazwie długość (Add Field, nazwa: długość, typ danych: double). Następnie oblicz długość toru (prawym przyciskiem myszy/ Calculate Geometry). Ile wynosi długość toru stworzonego przez Ciebie?
Zestawienie długości zaproponowanych torów wodnych oraz kosztów ich wytyczenia przedstawiono w tabeli 3.
17
Tabela 3. Długości i koszty wytyczenia poszczególnych wariantów torów wodnych (kryterium 3).
Wariant Długość [m] Koszt [jedn. umownych]
1 52289,22 5228922
2 52751,86 5275186
3 52466,85 5246685
4 51493,96 5149396
tor_Wolin_NoweWarpno ? ?
2. Obliczenie objętości urobku, który będzie trzeba wydobyć, aby zapewnić założoną głębokość toru wodnego.
Należy obliczyć na jakiej długości proponowanego toru wodnego głębokości są mniejsze od wymaganych.
Wykorzystaj funkcję Intersect (ArcToolbox/ Analysis tools/ Overlay). Nałożymy na siebie trzy warstwy:
tor_Wolin_NoweWarpno_buffer,
rodzaj_dna_ThiessenPolygon
sondaże_ThiessenPolygon.
Robimy to w dwóch krokach, ponieważ przy wykorzystaniu tej funkcji można łączyć jednocześnie jedynie 2 warstwy.
W efekcie otrzymamy warstwę, którą należy nazwać: torWNW_rodzajdna_sondaz_Intersect
Po otwarciu tabeli atrybutów warstwy torWNW_rodzajdna_sondaz_Intersect widzimy dane o głębokościach i rodzaju dna na poszczególnych odcinkach planowanego toru.
Dalej należy obliczyć pola powierzchni poszczególnych odcinków toru. Stwórz nowy atrybut o nazwie: area, typ: double i wykorzystaj funkcję Calculate Geometry
Teraz należy wyświetlić tabelę atrybutów i dokonać wyboru tylko tych odcinków toru, których głębokość jest mniejsza niż 3.0 m. Wykorzystamy selekcję według atrybutów.
W tabeli atrybutów wybieramy Select by Attributes i wpisujemy odpowiednią regułę: "z" <3.
Wiersze spełniające powyższe kryteria zostaną podświetlone. Tylko one będą brane pod uwagę przy obliczeniach.
Należy policzyć ilość urobku do wydobycia w m3.
W tym celu dodajemy nowy atrybut o nazwie: Volume, typ: double. Wykorzystujemy funkcję Field Calculator. Wpisujemy odpowiednią regułę: powierzchnię (area) należy pomnożyć przez różnicę założonej głębokości (3.0 m) i głębokości aktualnej.
3. Uwzględnienie współczynnika rodzaju dna przy obliczeniu kosztów pogłębienia toru.
Stwórz nowy atrybut o nazwie: współczynnik, typ: double.
Aby wpisać współczynnik, należy wyselekcjonować wiersze z tym samym rodzajem dna.
18
Wykorzystujemy funkcję Select by Attributes i wpisujemy odpowiednią regułę dla każdego rodzaju dna przykładowo dla rodzaju dna M: "z" <3 AND "rodzaj dna" = 'M'
Wiersze spełniające powyższe kryteria zostaną podświetlone. Tylko one będą brane pod uwagę przy obliczeniach.
Odpowiednie współczynniki jaki należy wpisać do kolumny „współczynnik” są umieszczone w tabeli 2.
W efekcie otrzymamy tabelę przedstawioną na rysunku 12.
Rys.12. Tabela atrybutów ze współczynnikami rodzaju dna.
Koszt pogłębienia otrzymamy z mnożenia atrybutów: volume * współczynnik. Stwórz kolumnę „KOSZT” i wykorzystaj Field Calculator. Do obliczenia całkowitego kosztu dla toru wykorzystaj funkcję Statistics.
W tabeli 4 przedstawiono zbiorcze koszty pogłębienia poszczególnych wariantów toru wodnego.
Tabela 4. Koszty pogłębienia poszczególnych wariantów toru wodnego (kryteria 1 i 6).
Wariant Koszt pogłębienia [jedn. umowne]
1 2714952,6
2 2743959,4
3 2574026,3
4 289093970001,2
torWNW_rodzajdna_sondaz_Intersect ?
19
4. Uwzględnienie kosztów wydobycia wraków.
W tabeli 5 przedstawiono koszty związane z wydobyciem dla poszczególnych wariantów toru.
Tabela 5. Koszty wydobycia niebezpieczeństw nawigacyjnych (kryterium 5).
Wariant Koszty wydobycia wraku
1 20000
2 0
3 0
4 10000
torWNW_rodzajdna_sondaz_Intersect ?
Przy prawidłowym wyznaczeniu toru koszty wydobycia wraków powinny wynieść 0.
W tabeli 6 przedstawione są łączne koszty budowy poszczególnych wariantów toru wodnego.
Tabela 6. Łączne koszty budowy poszczególnych wariantów toru wodnego.
Wariant Kryteria 1 i 6 (pogłębienie)
Kryterium 3 (długość)
Kryterium 5 (wraki)
Koszty [jedn.
umowne]
1 2714952,6 5228922 20000 7963874,6
2 2743959,4 5275186 0 8019145,4
3 2574026,3 5246685 0 7820711,3
4 289093970001,2 5149396 10000 289099129397,2
Tor_Wolin _NoweWar
pno
? ? ? ?
8. Przygotowanie mapy do druku
Należy przygotować mapę do druku. Każda z warstw ma być widoczna. Symbolizacja oraz kolory mapy zbliżona do symbolizacji na mapie nawigacyjnej.
Zmieniamy widok mapy na widok kompozycji (View/Layoutview) Jest to widok kompozycji - widzimy mapę na wirtualnym arkuszu
Zmieniamy orientację strony na poziomą (Prawy/ ustawienia strony i drukowania)
Dodajemy podziałkę, strzałkę północy, legendę, tytuł (Insert)
Eksportuj mapę do formatu *.tiff (File/ export map)
Mapę należy dołączyć do sprawozdania.
9. Podsumowanie
Celem bloku jest:
omówienie ćwiczenia,
wskazanie ograniczeń wynikających z przyjętych założeń (kryteriów),
wskazanie innych metod realizacji projektu.
Z danych przedstawionych w tabeli 6 wynika, że najmniejsze nakłady inwestycyjne poniesione zostaną podczas budowy trzeciego wariantu toru wodnego.
20
Niewątpliwie najdroższym wariantem, a w praktyce niewykonalnym, jest wariant czwarty. Mimo, że jest najkrótszy to, zgodnie z przyjętymi założeniami, nie można go pogłębić do wymaganej głębokości 3.0 m, ponieważ jego dno na długości ponad 2711 m stanowią kamienie (rysunek 13). Z tej wielkości jedynie 296 m nie wymaga pogłębienia. Dla lepszego zobrazowania tego problemu współczynnik wynikający z rodzaju dna dla kamieni otrzymał wartość 1000000. W rezultacie koszty pogłębienia są wielokrotnie większe niż pozostałych trzech opcji.
Rys.13. Tabela atrybutów wariantu czwartego.
Drugi pod względem długości jest wariant 1. Ponad 25401 m jego długości nie spełnia kryterium założonej głębokości, z czego ponad 2087 m jego długości jest wytyczona nad mułem lub muszlami (rysunek 14). W porównaniu z wariantem trzecim znajduje się on zbyt blisko dwóch niebezpieczeństw nawigacyjnych, co dodatkowo zwiększa kwotę inwestycji.
Rys.14. Tabela atrybutów wariantu pierwszego.
Długość wariantu drugiego to 52751 m, z czego 26260 m wymaga pogłębienia. Aż 2484 m długości toru wymaga dodatkowych nakładów finansowych ze względu na rodzaj dna (rysunek 15). Dla porównania wariant trzeci to tylko 2071 m toru, gdzie rodzaj dna jest inny
21
niż piasek. Jest to najkrótszy odcinek ze wszystkich proponowanych wariantów. Ponadto wariant trzeci nie przecina żadnego z buforów utworzonych wokół niebezpieczeństw nawigacyjnych. Te wszystkie czynniki spowodowały, że łączny koszt inwestycji tego wariantu jest najniższy, a więc optymalny pod względem finansowym.
Rys.15. Tabela atrybutów wariantu drugiego.
10. Sprawozdanie
Sprawozdanie w formie elektronicznej wysyłamy na wskazany przez prowadzącego zajęcia adres e-mail. Powinno ono zawierać minimum następujące elementy:
imię, nazwisko, grupa studencka osoby wykonującej sprawozdanie,
temat ćwiczenia,
przyjęte kryteria,
zrzut ekranu prezentujący opracowaną mapę (warstwa linii brzegowej, sondaży, rodzaju dna i niebezpieczeństw nawigacyjnych),
zrzut ekranu prezentujący dwa tory wodne (opracowany przez ćwiczącego i proponowany),
zrzut ekranu prezentujący tabelę atrybutów ze zróżnicowanymi współczynnikami dla rodzaju dna,
zrzut ekranu prezentujący sumaryczne koszty pogłębienia opracowanego toru wodnego,
opracowana tabela porównująca koszty wytyczenia opracowanego i proponowanego toru wodnego na podstawie tabeli 6 z instrukcji,
podsumowanie wskazujące, które rozwiązanie jest tańsze w realizacji i co wpłynęło na taki rezultat.
Zrzut ekranu powinien obejmować pełen ekran. Nazwa projektu musi zawierać imię i nazwisko osoby wykonującej.
Literatura
Literatura podstawowa:
1. Bielecka E., Systemy informacji geograficznej. Teoria i zastosowania. Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa 2006.
22
2. Burrough P., McDonnell A., Principles of Geographical Information Systems. Oxford University Press, New York 2004.
3. Davis D., GIS dla każdego. Wydawnictwo MICON, Warszawa 2004.
4. Eckes K., Modele i analizy w systemach informacji przestrzennej. Wydawnictwa AGH, Kraków 2006.
5. El-Sheimy N., Valeo C., Habib A., Digital Terrain Modelling. Acquisition, manipulation, and applikations. Artech House, Boston 2005.
6. Gaździcki J., Leksykon Geomatyczny. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa 2003.
7. Kraak M., Ormeling F., Kartografia, wizualizacja danych przestrzennych, PWN, 1998.
8. Kwiecień J., Systemy informacji geograficznej. Podstawy. Wydawnictwo ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2004.
9. Li Z., Zhu Q., Gold Ch., Digital Terrain Modeling. Principles and methodology. CRC PRESS, Boca Raton 2005.
10. Litwin L., Myrda G., Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS. Wydawnictwo HELION, 2005
11. Longley P., Goodchil M., Maguire D., Hind. D., GIS teoria i praktyka. PWN Warszawa 2006.
12. Magnuszewski A., GIS w geografii fizycznej. PWN, 1999.
13. Makowski A. (red.) System informacji topograficznej kraju. Teoretyczne i metodyczne opracowanie koncepcyjne. Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
14. Podstawy ArcGis 9, ESRI, 2004
15. Stateczny A. (red.), Metody nawigacji porównawczej. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk 2004.
16. Stateczny A., Nawigacja porównawcza. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk 2001.
Literatura uzupełniająca:
1. Główny Geodeta Kraju – Instrukcje techniczne.
2. Normy ISO z serii 19100.
3. Materiały konferencyjne w tym konferencji PTIP.
4. Podręczniki elektroniczne do wybranego oprogramowania GIS.
5. Strony internetowe producentów oprogramowania GIS.
6. Portale geoinformacyjne.
