Tällä viikolla tutustuimme korkeusmalleihin ja hydrologiseen mallintamiseen. Suoritettavana oli kaksi tehtävää, joista ensimmäisessä suunniteltiin sopivaa sijaintia viinitilalle ja toisessa toteutettiin pienen kaupungin hydrologinen malli korkeusmallin avulla.
Pääsin viime viikolla hyvään vauhtiin vuokaavioiden kanssa ja päätin jatkaa kokeilua tällä viikolla. Viime viikolla tein vuokaaviot varsinaisten karttojen tekemisen jälkeen, mutta tällä viikolla päätin kokeilla työvaihekaavion tekemistä samalla kun työstin karttaa, kohta kohdalta. Vaikka työvaihekaavion työstäminen samaan aikaan kartan kanssa on melko aikaa vievää, auttaa se hahmottamaan jo työskentelyn lomassa mitä on jo tehnyt ja miten on päässyt kyseiseen pisteeseen. Kaikissa työvaihekaavioissani suorakulmioilla on visualisoitu tiettyä karttatasoa ja ovaalilla muodolla on ilmaistu työvaiheita tai käytettyjä työkaluja.
Ensimmäisen tehtävän ensimmäisessä osassa selvitettiin binääristä 1 tai 0 (sopiva tai epäsopiva) aluetta viinitilalle. Työvaihekaaviosta (kuva 1) selviää, että kriteereitä muodostivat korkeus meren pinnasta, rinnejyrkkyys ja rinteen avautumisilmansuunta. Binäärinen sopivan ja epäsopivan alueen selvittäminen oli tuttua jo aiemmista tehtävistä. Näin ollen myös raster calulator oli tullut tutuksi. Samoin rinteen ilmansuuntien (aspect) kanssa työskentelimme jo edellisellä viikolla. Uutena työkaluna tehtävässä esiteltiin slope työkalu, jolla voi helposti määrittää sopivan rinnejyrkkyyden. ArcGIS Pro on tähän asti vaikuttanut hyvin helpolta käyttää. Esimerkiksi työkalut on nimetty selvästi (esim. aspect ja slope) ja niiden löytäminen on tehty helpoksi geoprocessing välilehden hakutoiminnon avulla.
Kuva 1. Työvaihekaavio ensimmäisen tehtävän ensimmäisestä osasta.
Kuvassa 2 on visualisoitu kuvan 1 työvaiheiden tulos, josta selviää sopivat alueet viinitilalle.
Kuva 2. Sopivat alueet viinitilalle, kriteereinä korkeus, rinnejyrkkyys ja rinteen avautumisilmansuunta.
Ensimmäisen tehtävän toisessa osassa luotiin korkeuskäyriä sekä rinnevarjostusta ja käytettiin työkalua, jolla saatiin selvitettyä alueita, joilta on näkymä tietylle toiselle alueelle (kuva 3). Tässä tehtävässä haluttiin sijoittaa viinitila alueelle, joka sopii ensimmäisen tehtävän ensimmäisen osion mukaan viinitilan sijainniksi ja lisäksi haluttiin näkymä tekojärvelle (Murray reservoir). Työvaihekaaviossa Murray reservoir karttataso (oikeassa yläreunassa, kuva 3) ei johda mihinkään työvaiheisiin, sillä se visualisoitiin karttaan, mutta sitä ei varsinaisesti käytetty työvaiheisiin. Näin ollen sen olisi voinut jättää myös työvaihekaaviosta pois.
Kuva 3. Työvaihekaavio ensimmäisen tehtävän toisesta osasta.
Kuvassa 4 on karttaesitys kuvan 3 työvaihekaavion lopputuloksesta. Alkuperäiset sopivat alueet oli ilmaistu punaisella värillä ja alueet, joilta näkisi tekojärvelle, ilmaistiin keltaisella värillä. Kun värit asetettiin läpinäkyviksi, ilmestyi kartalle oranssilla värillä sopivat alueet, jotka täyttivät molemmat kriteerit. Tässä tehtävässä oli tarkoitus myös tarkastella 3D-esityksenä sopivaa sijaintia viinitilalle, kun se oli ensin visualisoitu perinteisin menetelmin. Jostain syystä en saanut kuitenkaan tätä ominaisuutta hyvin toimimaan ja ohjelma alkoi toimimaan hyvin hitaasti yrittäessäni selvittää asiaa. Tämä 3D ominaisuus vaikutti ohjeen mukaan pätevältä työkalulta tällaisessa tehtävässä, jossa halutaan tarkastella lopullista näkymää. Jos visualisoisin karttaa uudelleen, huolehtisin, että legendassa esitettäisiin myös pohjakartan väriskaala. Pohjakartta kuvaa tässä tehtävässä korkeuksia. Visualisointi voisi näyttää myös paremmalta, jos pohjakartan esittäisi läpinäkyvänä, jolloin alkuperäinen peruskartta näkyisi taustalla ja esimerkiksi teiden nimet erottuisivat kuvasta.
Kuva 4. Kartta ensimmäisen tehtävän toisesta osasta. Sopivat alueet, jotka täyttävät tehtävän molemmat kriteerit, on ilmaistu oranssilla (keltainen ja punainen päällekkäin läpinäkyvänä)
Toinen tehtävä osoitti kunnolla, mihin GIS ja erityisesti ArcGIS Pro kykenee. Tehtävässä ydinajatuksena oli selvittää pienen kaupungin hydrologista mallia ja näin ollen ennakoida tulvien ajoittumista esimerkiksi rankkasateiden yhteydessä. Työvaihekaaviostakin (kuva 5) huomaa, miten monimutkainen tehtävä oli. Työvaiheita oli esimerkiksi rinteiden, valumasuuntien ja veden kertymän (accumulation) selvittäminen. Lisäksi täytettiin (fill) luennollakin mainittuja kuoppia (sinks). Parhaiten työvaiheet selviävät kuvan 5 työvaihekaaviosta.
Kuva 5. Työvaihekaavio tehtävästä 2.
Tiesin jo etukäteen aiemmista tehtävistä, että ArcGIS Pro voi välillä oikutella pilkkujen ja pisteiden kanssa. Välillä ArcGIS Pro haluaa pilkun ja välillä pisteen desimaaleja ilmaisemaan. Con työkalua käyttäessäni ja virheellisiä arvoja työkalulla karsiessani ei kuitenkaan tuntunut kumpikaan onnistuvan. Lopulta päädyin ohjeesta poiketen käyttämään con työkalua ensin karsimaan virtaaman ylärajan, jolloin desimaaleja ei tarvittu. Con työkalu toimi tässä toiminnossa oikein hyvin, joten jatkoin alarajan (0,02m/s) työstämistä. Lopulta kokeilin syöttää ensimmäiseen kenttään pisteen desimaalia ilmaisemaan ja toiseen kenttään pilkun, jolloin sain työkalun toimimaan (kuva 6).
Kuva 6. Kuvakaappaus ArcGIS pron con työkalusta ja sekavuudesta pilkkujen ja pisteiden välillä
Kuvassa 7 on visualisoituna useiden työvaiheiden jälkeen kartta, jossa on esitetty sekunteina aika, jonka vesi vaatii kulkeakseen alueen osista purkautumispisteeseen. Tummimmalla on piirtynyt alueet, joilta vesi kulkeutuu nopeimmin purkautumispisteelle.
Kuva 7. Tehtävän 2 kartta visualisoituna. Arvot mustasta valkoiseen ilmaisevat aikaa sekunteina veden valumiseen purkautumispisteeseen (punainen piste).
Tehtävä ei päättynyt kartan laatimiseen, vaan tehtävä jatkui graafin visualisoimisella. Kuvassa 8 on esitetty diagrammina vesimassan kulkeutuminen ajan yksikkönä purkautumispisteelle rankkasateen jälkeen. Myönnettäköön, että en aivan täysin sisäistänyt vielä kaikkia vaiheita, joita suoritin graafin laatimiseksi, mutta on kuitenkin hienoa huomata, että paikkatieto-ohjelmilla voi tehdä näin monimutkaisia töitä. Vaikka rankkasateiden voimakkuuden koko saattaa vaihdella, saa graafista yleispätevää tietoa tulvahuipusta, joka sijoittuu tutkimusalueella 15 000 sekunnin eli noin neljän tunnin kohdalle sateen päättymisestä.
Kuva 8. Graafi veden valumisesta purkautumispisteelle kartan alueen osista.