Пространственный анализ

Задание 1. Произвести количественную оценку суммарной солнечной радиации и радиационного баланса по широтным зонам в летний и зимний периоды и в целом за год. Объяснить результат оценки.

Для решения этой задачи необходимо соответствующий слой распределения солнечной радиации пересечь (выполнить пространственную операцию Intersect) со слоем географической долготы и широты и произвести необходимые расчеты. Делается это следующим образом:

1. В меню View выбирается опция Geoprossesing wizard.

2. В новом окне указать два пересекаемых слоя, например S_rady_p и Latlong, определить директорию, в которой будет записан новый шейп-файл и дать ему название (например, Latrad).

3. Выполнить операцию и добавить новую тему в проект.

Таблица атрибутов вновь созданной темы содержит информацию, как о величине солнечной радиации, так и о географической широте объектов. Это дает возможность рассчитать среднюю величину радиации для каждого широтного пояса с шагом через 5 градусов. Последовательность действий следующая:

1. Открыть таблицу атрибутов новой темы Latrad.

2. Сделать активным поле таблицы lat.

3. Запустить мастер суммирования (меню Field, опция Summarize).

4. В новом окне указать директорию, куда будут записаны результаты расчета (таблица в формате dbf), определить поле, в котором содержатся исходные данные (val), определить тип операции (average) и нажать кнопку Add.

Результатом действий будет появившаяся таблица, состоящая из трех полей – широтного пояса, количества полигонов в этом поясе и средней величины солнечной радиации для пояса.

Для того чтобы наглядно показать распределение радиации на карте, необходимо новую таблицу привязать к таблице атрибутов и построить новую легенду темы:

1. Выделить общее поле, по которому будет осуществляться связывание в таблице атрибутов темы и в таблице расчета средней величины, причем активной должна оставаться таблица атрибутов.

2. Связать таблицы (меню Table, опция Join). Результаты расчетов появятся в атрибутивной таблице.

3. Создать легенду темы (меню Theme, опция Edit legend). В качестве типа легенды выбрать Graduated color, поле классификации – ave_val).

Теперь на карте цветом разной интенсивности будет показано распределение солнечной радиации по широтным поясам. С помощью инструмента Identifyопределяется значение величины внутри каждой зоны. Инструмент Label проставляет значения на карте.

Все вышеуказанные операции надо проделать со всеми тематическими слоями (темами) карты.

Задание 2. Определить среднее значение солнечной радиации и радиационного баланса для северного и южного полушарий.

Для того чтобы решить эту задачу средствами пространственного анализа, необходимо выделить все полигоны в одном из полушарий. Это можно сделать как через атрибутивную таблицу темы (инструмент Query builder), так и через карту (Viewинструмент Select feature). Второй вариант предпочтительнее, поскольку он более рационален. После выделения объектов, среднее значение подсчитывается по такой же схеме, как и в первом задании.

Задание 3. Количественно оценить величину солнечной радиации и радиационного баланса отдельно для суши и водной поверхности в пределах каждого широтного пояса.

Это задание более сложное и может быть рекомендовано для самостоятельной работы студентов. Технология решения такая же, как и в задании 1, но пространственный анализ должен быть выполнен по четырем темам проекта: одна из тем распределения радиации или радиационного баланса, тема latlong (широтные пояса), тема Contur (очертания материков и острова) и тема Lakes (крупные озера).

Содержание

Солнечная радиация

Спектральный состав солнечной радиации

Интенсивность прямой солнечной радиации

Солнечная постоянная и общий приток солнечной радиации к Земле

Изменения солнечной радиации в атмосфере и на земной поверхности

Поглощение солнечной радиации в атмосфере

Рассеяние солнечной радиации в атмосфере

Результаты измерений прямой солнечной радиации

Результаты измерений рассеянной радиации

Суммарная радиация

Отражение солнечной радиации. Поглощенная радиация. Альбедо Земли

Излучение земной поверхности

Встречное излучение

Эффективное излучение

Радиационный баланс земной поверхности

Распределение радиации «на границе атмосферы»

Зональное распределение солнечной радиации у земной поверхности

Географическое распределение суммарной радиации

Географическое распределение радиационного баланса

Геоинформационная система

Приемы работы с ГИС

Литература:

Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 352 с.

Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. 4-е изд. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994. 455 с.

Полтараус Б.В., Кислов А.В. Климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 144 с.

Кароль И.Л. Введение в динамику климата Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 215 с.

Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. 288 с.