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17.15. Zuschneiden und Verschmelzen von Rasterlayern

Bemerkung

In dieser Lektion lernen wir ein weiteres Beispiel zur Vorbereitung realer räumlicher Daten mit Hilfe von Geoalgorithmen.

In dieser Lektion werden wir einen Gefällelayer für das Umland eines Stadtgebietes bestimmen. Das Stadtgebiet liegt als einzelnes Polygon in einem Vektorlayer vor. Das Basis DEM ist in zwei Rasterlayer unterteilt, die ein viel größeres Gebiet abdecken, als unser Arbeitsgebiet im Umland der Stadt. Nach dem Öffnen des zur Lektion gehörenden Projektes, sehen wir in etwa das Folgende.

Bei diesen Layern gibt es zwei Probleme:

• Sie überdecken ein für unsere Zwecke zu großes Gebiet (uns interessiert nur eine kleine Region um das Stadtzentrum herum)

• Sie liegen in zwei verschiedenen Dateien vor (die Stadtgrenze liegt nur in einem Rasterlayer, wir benötigen aber eine etwas größere Fläche außerhalb der Stadt).

Beide Probleme lassen sich leicht mit dem passenden Geoalgorithmus beheben.

Als Erstes erstellen wir ein Rechteck, das unser Untersuchungsgebiet bestimmt. Wir erstellen dazu einen Layer, der den Begrenzungsrahmen der Stadtfläche darstellt. Um diesen Layer erstellen wir einen Puffer, damit wir einen Rasterlayer erhalten, der etwas mehr als die erforderliche Fläche abdeckt.

To calculate the bounding box , we can use the Extract layer extent algorithm

To buffer it, we use the Buffer algorithm, with the following parameter values.

Warnung

Syntax in neueren Versionen geändert; sowohl Abstand als auch Bogen-Eckpunkt auf .25 setzen

Hier sehen Sie den Begrenzungsrahmen, der mit den gegebenen Parametern erzeugt wird.

It is a rounded box, but we can easily get the equivalent box with square angles, by running the Extract layer extent algorithm on it. We could have buffered the city limits first, and then calculate the extent rectangle, saving one step.

You will notice that the rasters has a different projection from the vector. We should therefore reproject them before proceeding further, using the Warp (reproject) tool.

Bemerkung

Neuere Versionen verwenden eine komplexere Schnittstelle. Stellen Sie sicher, dass mindestens eine Komprimierungsmethode gewählt wurde.

With this layer that contains the bounding box of the raster layer that we want to obtain, we can crop both of the raster layers, using the Clip raster by mask layer algorithm.

Once the layers have been cropped, they can be merged using the SAGA Mosaic raster layers algorithm.

Bemerkung

Man kann Zeit sparen, wenn man zuerst verschmelzt und danach zuschneidet. Der Zuschneidealgorithmus muss dann nicht zweimal aufgerufen werden. Wenn man mehrere große Layer zusammenfügen möchte, kann allerdings ein ziemlich großer Layer entstehen, der später schwer zu verarbeiten ist. In diesem Fall ist es günstiger, den Zuschneidealgorithmus mehrmals aufzurufen. Das ist zeitaufwendig, aber wir werden bald weitere Werkzeuge kennenlernen, die die Automatisierung solcher Operationen erlaubt. In diesem Beispiel haben wir nur zwei Layer, so dass das jetzt nicht so wichtig ist.

Wir haben jetzt unser finales DEM wie wir es wollten.

Jetzt ist es an der Zeit, den Layer mit dem Gefälle zu berechnen.

A slope layer can be computed with the Slope algorithm, but the DEM obtained in the last step is not suitable as input, since elevation values are in meters but cellsize is not expressed in meters (the layer uses a CRS with geographic coordinates). A reprojection is needed. To reproject a raster layer, the Warp (reproject) algorithm can be used again. We reproject into a CRS with meters as units (e.g. 3857), so we can then correctly calculate the slope, with either SAGA or GDAL.

Mit dem neuen DEM kann nun die Hangneigung berechnet werden.

Hier ist der resultierende Layer mit der Hangneigung.

The slope produced by the Slope algorithm can be expressed in degrees or radians; degrees are a more practical and common unit. In case you calculated it in radians, the Metric conversions algorithm will help us to do the conversion (but in case you didn’t know that algorithm existed, you could use the raster calculator that we have already used).

Reprojecting the converted slope layer back with the Reproject raster layer, we get the final layer we wanted.

Durch den Prozess der Reprojektion, liegen unter Umständen Teile des Ergebnislayers außerhalb des Begrenzungsrahmens, den wir anfangs berechnet hatten. Das kann durch ein erneutes Zuschneiden des Rasters analog zum Vorgehen beim DEM gelöst werden.