Rasterianalyysejä (vk2)

Viikko 2

Tämän viikon tehtävässä kaikki lähtöaineistot olivat rasteriaineistoja Kevon kanjonin alueelta (ortokuva, korkeus ja maastokartta).

Korkeusaineiston metatietoja:

Koordinaattijärjestelmä: TM35FIN
Vertikaaliyksikkö: metri
Horisontaaliyksikkö: metri
Spatiaalinen resoluutio: 2m x 2m
Alueen koko: 6km x 6km

Aluksi tarkastelin korkeusaineistoa yleisesti ja eri symbologioilla pystyäkseni hahmottamaan sitä paremmin. Väritin korkeusaineiston lopulta viher-punaruskean sävyiseksi ja etsin korkeimmat ja matalimmat kohdat. Korkein kohta löytyi vasemmalta mäen hupulta (n. 422m) ja matalin oikealta kanjonin pohjasta ihan aineiston laidalta (n. 145m). Tein myös esimerkiksi rinnevarjostukset ja maaston kaltevuusanalyysin, jossa kukin pikseli kertoo mikä sen kohdan jyrkkyys on asteissa. Jyrkimmät kohdat löytyivä luonnollisesti kanjonin reunoilta, jotka pääsivät 70-79 asteen jyrkkyyteen, muuten kanjonin rinne oli n. 30-40 astetta. Ylängöllä ja kanjonin pohjassa kaltevuus vaihteli 0-10 asteen välillä pääosin.

Rinnevarjostus toi aidon näköisesti esiin maaston muodot. Joskin auringon suuntaa ja korkeutta siirtelemällä aikaan sai myös silmää hämääviä kuvia joissa uoma näytti olevan koholla. Löysin sopivan kulman auringolle noin 200 asteesta ja 35 asteen korkeudelta, jossa uoma näytti vielä aidolta. Maaston kaltevuusanalyysi toisaalta tuntui vielä informatiivisemmalta kuin rinnevarjostus. Siinä ei hämäänny varjoista jotka voivat saada esim. kanjonin näyttämään kapeammalta tai leveämmältä. Kaltevuusanalyysin viivojen avulla rinteiden muodot ja koot näyttivät todella realistisilta. Kuva oli myös paljon informatiivisempi maaston muotojen tarkasteluun kuin pelkkä väritetty korkeusaineisto. Lisäsin kuvaan vielä korkeuskäyrät niin sain erittäin hyvän kuvan maaston muodoista.

Valuma-alueiden ja uomien mallintaminen

Valuma-alueita ja uomia ei saa muokkaamattomasta korkeusaineistosta ihan suoraan ulos, vaan täytyy tehdä muutama askel ennen sitä.

Aluksi täytin korkeusaineistossa esiintyvät kuopat työkalulla Fill. Kuopat saa näkyviin Sinks-työkalulla. Sen jälkeen täytetystä korkeusaineistosta valuma-alueet saa esiin Basin-työkalulla ja uomat Flow accumulation -työkalulla. Kumpikin tuottaa omat uudet rasteriaineistonsa.

Valuma-alueet

Muodostunut rasteriaineisto on hyvä muuntaa vektoriaineistoksi (valuma-alueet polygoneiksi) havainnollistamisen helpottamiseksi.

Valuma-alueet jakautuivat siten että pienempiä alueita oli pohjoisessa ja etelässä ja keskiosa muodosti oman ison valuma-alueensa. Jos alueita zoomasi lähemmäs, saattoi havaita oudon muotoisia pieniä alueita. Tämä johtunee siitä että spatiaalisen resoluution ollessa 2m x 2m, ei voi olettaa että valuma-alueiden reunojen tarkkuus olisi ihan sama. Oudot muodot valuma-alueiden muodossa olivat juuri sitä kokoluokkaa, että  viiva saattoi kierrellä pikseleitä omituisesti. Epäilin aluksi outojen viivasotkujen johtuvan seonneesta rasteri-vektori -muunnoksesta mutta epäily osoittautui vääräksi rasterimuotoisia valuma-alueita tarkastellessa diskreetillä symbologialla. Samat pienet ja kippuraiset alueet löytyivät myös analyysin rasteriversiosta. Tässä voi olla kyse esimerkiksi siitä että maastossa voi olla vierekkäisiä uomia jossa 2m x 2m tarkkuus ei riitä kuvaamaan sitä mihin suuntaan maasto kallistuu. Tällöin vaihtelevassa maastossa joka toinen pikseli voi osoittaa eri suuntaan riippuen siitä mikä määritellään pikselin korkeusarvoksi (esim. pikselin keskikohta määrää pikselin arvon?).

Uomat

Uomarasteriaineisto kertoo pikselikohtaisesti kuinka monesta muusta pikselistä valuu vettä tähän pikseliin. Oikeastaan uoma on tässä vielä väärä termi, vaan pitäisi puhua vapaasti suomennettuna virtauskumulaatiosta. Uomat saadaan esiin kun aineisto luokitellaan uudelleen Reclassify-työkalulla. Työkalulla voi valita minkä arvoiset pikselit jätetään aineistoon ja mitkä pudotetaan pois. Valitsin ensin vain pikselit jotka ylittävät arvon 100 000. Muutin saadun rasterin vielä vektoriaineistoksi (viivoiksi) jotta sitä olisi helpompi tarkastella. Ilmakuvaan ja maastokarttaan vertaillessa paljastui että hyvin suurilta osin uomat osuivat niihin kohtiin joihin kartalla oli merkitty puroja, jokia tai lampia. Ne eivät kuitenkaan ulottaneet lonkeroitaan yhtä kauas kuin maastokartan siniset viivat. Tein toisen uudelleenluokittelun tällä kertaa arvolla 7000. Nyt maastokartan pienetkin kippurat tuli piirrettyä, mutta myös paljon muuta! Nyt näkyviin tuli ilmakuvasta havaittavat viirut ja painanteet. Ehkäpä vanhat kuivemmat uomat(?). Pieniä hiussuonia tuli sieltä täältä maastokartan puroja kohti. Tein vielä kolmannen luokituksen ja nyt arvolla 50 000 näkyvissä oli pääosin samat purot kuin maastokartalla, mutta joitain puroja uomamallinnus ei löytänyt lainkaan millään arvolla. Tekisi mieli käydä paikan päällä tarkistamassa onko maastokartassa virhe näissä kohdissa.

Uomien muodoissa ei näkynyt mitään valtavan yllättävää. On esimerkiksi ihan luonnollista että lammen läpi kulkee syvempi uoma jostain kohtaa. Jotkut uomat erottuivat esimerkiksi rinnevarjostuksesta selkeinä uomina kun taas toiset uomat olivat laakean kaltevan alueen keskivaiheilla ilman varsinaista syvempää painannetta. Selitys on kuitenkin looginen, että näiltä laakeilta alueiltakin rinne viettää aina jonnekin.

Kartalle päätin valita näkyviin arvot 100 000 ja 7000, koska ne toivoakseni esittävät hyvin sitä missä pääuoma menee ja mistä päin siihen valuu uomassa mahdollisesti virtaavat vedet. Luullakseni 7000 arvolla valittuja uomia ei maastossa välttämättä silmällä näe vaan se voi olla pieni virta sammalten ja kivien läpi kohti isompaa uomaa tai sitten kuivunut painanne. Väritetyn korkeusmallin lisäksi kartalla näkyy kaltevuusanalyysin tuottamat pinnanmuodot värien tummuutena.

Kuva1. Mallinnetut valuma-alueet ja uomat Kevon kanjonin alueella

Leave a Reply

Your email address will not be published.