Verschneidung verschiedener Flächen

Um zwei Karten zu einer Karte miteinander zu verschneiden, wird

$ r.patch

verwendet. Die Verschmelzung der anzugebenden Dateien führt - je nach Reihenfolge - zu unterschiedlichen Ergebnissen: Die erste Karte wird dabei über die zweite gelegt usw. Beispiele finden sich bei ALBRECHT 1992.

Problematisch ist die Überlagerung bzw. das Aneinanderfügen von Bildrasterkarten mit jeweils 256 Farben, da es bei dem derzeitigen Farbmodell in GRASS die Darstellung von Karten mit mehr als 2500 Farben äußerst langsam wird. Alternativ zum GRASS-Script $ i.image.mosaic (zum Aneinanderfügen) ist der beste Weg die GIS-externe "`Verschmelzung"'. Dazu werden die Karten aus GRASS exportiert. Die Addition der Karten erfolgt mit einem externen Programm (z.B. mit den netpbm-tools: "`pnmcat"'), anschließend wird die neue Karte in ihren Farben reduziert, es findet eine Quantisierung der Ergebniskarte auf 8bit statt. Diese neue Karte kann dann wieder in GRASS importiert werden. Das externe Verschmelzen erfolgt so:

$ pnmcat -lr bild a.ppm bild b.ppm $>$ bild c.ppm  (nebeneinander: left right)

$ pnmcat -tb bild a.ppm bild b.ppm $>$ bild c.ppm  (übereinander: top bottom)

Mit $ r.in.ppm können die zusammengefügten Karten wieder importiert werden, alternativ lässt sich "`bild c.ppm"' mit $ xv in ein anderes Bildformat überführen.

Mathematische Operationen mit Rasterdaten können vor allem mit

$ r.mapcalc

durchgeführt werden. Zu diesem Modul existiert ein eigenes Handbuch (siehe Literaturliste).

Allgemein erfolgt eine Berechnung folgendermaßen:

$<$neuekarte$>$ = $<$karte1$>$ $<$math. Operation$>$ $<$karte2$>$ ...

Eine Berechnung des "`normalized difference vegetation index"' stellt sich beispielsweise innerhalb von r.mapcalc so dar (in GRASS 4.x mit 100 multiplizieren, um Kommawerte indirekt speichern zu können):

mapcalc$>$ ndvi2 = 255.0 / 90.0 $\ast$ atan ((tm4 - tm3) / (tm4 + tm3))

Es gibt einen alternativen Algorithmus:

mapcalc$>$ ndvi = 1.0 $\ast$ (tm4 - tm3) / (tm4 + tm3)

Ab GRASS 5.0.x ist darauf zu achten, dass nur Fließkommarasterdaten erzeugt werden, wenn auch Fließkommazahlen bzw. -karten in der Rechnung vorkommen. Die zweite NDVI-Formel ist also bei GRASS 5 mit 1.0 zu multiplizieren, um die Karte "`ndvi"' mit Nachkommastellen zu erhalten. Da üblicherweise alle Satellitenkanäle als Integer-Karten (ganzzahlig) gespeichert sind, würde ohne den Faktor 1.0 das Ergebnis auch als Integer-Karte abgelegt. Sind Integerzahlen dabei und sollen dennoch (z.B. aufgrund der Rechenoperationen) die prinzipiell entstehenden Fließkommaergebnisse auch so gespeichert werden, so ist den Integerzahlen ein Punkt (amerikanisches Komma) nachzustellen. Ein Beispiel (Annahme: "`altekarte"' sei eine Rasterkarte im "`float"'-Format):

mapcalc$>$ floatmap = altekarte + 120.

Die Dateien ndvi, ndvi2 bzw. floatmap stellen die neue Rasterdatei dar, tm3 und tm4 sind LAND"-SAT-TM-Kanäle, die als Rasterdateien vorliegen müssen. Nicht vergessen werden darf, dass Datei"-namen nicht nur aus Zahlen bestehen sollten, da sonst diese Zahl als Wert interpretiert wird (es sei denn, sie steht in Anführungsstrichen). Noch einmal der Hinweis: Jede GRASS-Ras"-terdatei sollte daher immer mindestens einen Buchstaben im Namen aufweisen.

Figure 15: Auswirkungen von Rasterdaten-Verschneidung mit r.patch bzw. r.mapcalc

Die Unterschiede zwischen einer Verschneidung mit r.patch bzw. r.mapcalc zeigt die Abbildung 15. Bei r.patch läuft die Verschneidung auf der Basis kleinster Geometrien, bei r.mapcalc entsprechend der eingegebenen Formel. r.mapcalc bietet damit wesentlich mehr Möglichkeiten (vgl. auch Abschnitt 6.16).

Eine gute Möglichkeit, miteinander verschnittene Flächen anschließend auf Plausibilität zu prüfen, bietet das Modul:

$ r.cross

Als erste Karten werden die ursprünglichen Eingangskarten angegeben, die zum Verschneiden benutzt wurden (also mindestens zwei). Sind alle Eingangskarten eingegeben, wird einmal zusätzlich "`return"' gedrückt, um diesen Abfragemodus zu beenden. Nun fragt das Modul nach einer neu zu erstellenden Kontrollkarte, in der die Vergleichsdaten gespeichert werden sollen.

Diese Karte kann man sich anschauen und z.B. mit $ d.what.rast abfragen. So kann die Berechnung der Flächen beim Verschneiden mit den Werten in der Resultatskarte verglichen werden. Soll nur eine Tabelle der Category Label (Attribute) erstellt werden, hilft

$ r.cats

angewendet auf die Kontrollkarte aus r.cross weiter.