27.1.5. Interpolazione

27.1.5.1. Mappa di concentrazione (Stima densità kernel)

Crea un raster di densità (mappa di concentrazione) da vettore in ingresso usando la stima kernel di densità.

La densità è calcolata basandosi sul numero di punti in una posizione, con un numero di punti raggruppati maggiore risulta un valore maggiore. Le mappe di concentrazione permettono di identificare facilmente gli hotspots e i raggruppamenti di punti.

Parametri

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Vettore di punti	INPUT	[vettore: punto]	Vettore di punti da usare per la mappa di concentrazione
Raggio	RADIUS	[number] Predefinito: 100.0	La mappa di concentrazione usa il raggio (o la larghezza di banda del kernel) in unità di mappa. Il raggio specifica la distanza attorno a un punto in cui verrà percepita l’influenza del punto. Valori maggiori determinano una maggiore uniformità, ma valori più piccoli possono mostrare dettagli più fini e variazioni della densità dei punti.
Dimensione del raster in uscita	PIXEL_SIZE	[number] Predefinito: 0.1	La dimensione del pixel del raster in uscita nell’unità del layer. Nelle GUI, la grandezza può essere specificata dal numero di righe (Numero di righe) / colonne (Numero di colonne) o la dimensione dei pixel( Dimensione pixel X / Dimensione pixel Y). Aumentando il numero di righe o colonne diminuirà la dimensione della cella e aumenterà la dimensione del file di output. I valori in Righe,``Colonne``,``Dimensione pixel X`` e Dimensione pixel Y sono aggiornati simultaneamente, quindi raddoppiando il numero di righe raddoppierà automaticamente il numero di colonne e anche le dimensioni delle celle saranno dimezzate. L’area geografica del raster in uscita rimarrà la stessa (approssimativamente).
Raggio dal campo Opzionale	RADIUS_FIELD	[tablefield: numeric]	Imposta il raggio di ricerca per ogni elemento da un campo della tabella degli attributi nel layer in ingresso.
Peso dal campo Opzionale	WEIGHT_FIELD	[tablefield: numeric]	Permette agli elementi in ingresso di essere ponderati da un campo della tabella degli attributi. Questo può essere usato per aumentare l’influenza che certi elementi hanno sulla mappa di concentrazione risultante.
Forma del kernel	KERNEL	[enumeration] Predefinito: 0	Controlla la modalità con cui l’influenza di un punto diminuisce all’aumentare della distanza dal punto stesso. I diversi kernel decadono a tassi diversi, quindi un kernel triweight dà agli elementi un peso maggiore per le distanze più vicine al punto rispetto al kernel Epanechnikov. Di conseguenza, il triweight dà come risultato hotspot più «nitidi», mentre Epanechnikov dà come risultato hotspot più «lisci”. Ci sono molte forme disponibili (vedi la pagina di Wikipedia <https://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_(statistiche)#Kernel_functions_in_common_use>`_ per ulteriori informazioni): 0 — Quartico 1 — Triangolare 2 — Uniforme 3 — Peso triplo 4 — Epanechnikov
Rapporto di decadimento (solo per kernel triangolari) Opzionale	DECAY	[number] Predefinito: 0.0	Può essere usato con i kernel triangolari per controllare ulteriormente come il valore della densità di concentrazione di un elemento diminuisce con la distanza dall’elemento. Un valore di 0 (=minimo) indica che la densità di concentrazione sarà al centro del raggio dato e che si estinguerà completamente al margine. Un valore di 0,5 indica che i pixel sul bordo del raggio riceveranno metà della densità di concentrazione dei pixel al centro del raggio di ricerca. Un valore di 1 significa che la densità di concentrazione è distribuita uniformemente su tutto il cerchio del raggio di ricerca. (Questo è equivalente al kernel “Uniforme”). Un valore maggiore di 1 indica che la densità di concentrazione è maggiore verso il bordo del raggio di ricerca che al centro.
Valore in uscita in scala	OUTPUT_VALUE	[enumeration] Predefinito: Grezzo	Permette di cambiare i valori della mappa di concentrazione raster in uscita. Uno dei seguenti: 0 — Grezzo 1 — Scalato
Mappa di concentrazione	OUTPUT	[raster] Predefinito: [Save to temporary file]	Specifica il layer raster in uscita con i valori di densità del kernel. Uno di: Salva come File Temporaneo Salva su File…

In uscita

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Mappa di concentrazione	OUTPUT	[raster]	Layer raster con valori di densità del kernel

Esempio: Creare una mappa di concentrazione

Per il seguente esempio, useremo il layer di punti vettoriali airports dali dati campione di QGIS (vedi label_sampledata`). Un altro eccellente tutorial di QGIS sulla creazione di mappe di concentrazione può essere trovato su http://qgistutorials.com.

Nella Fig. 27.2, vengono mostrati gli aeroporti dell’Alaska.

Fig. 27.2 Aeroporti di Alaska

1. Open the Heatmap (Kernel Density Estimation) algorithm from the QGIS Interpolation group

2. Nel campo Vettore puntuale , seleziona airports dalla lista dei vettori puntuali caricati nel progetto corrente.

3. Cambia il Raggio a 1000000 metri.

4. Cambia Dimensione X del pixel a 1000. Le Dimensione Y del pixel, Righe e Colonne saranno aggiornate automaticamente.

5. Clicca su Esegui per creare e caricare la mappa di concentrazione degli aeroporti (vedi Fig. 27.4).

Fig. 27.3 La finestra di dialogo Mappa di concentrazione

QGIS genererà la mappa di concentrazione e la aggiungerà alla finestra della mappa. Per impostazione predefinita, la mappa di concentrazione è ombreggiata in scala di grigi, con aree più chiare che mostrano maggiori concentrazioni di aeroporti. La mappa di concentrazione può ora essere stilizzata in QGIS per migliorarne l’aspetto.

Fig. 27.4 La mappa di concentrazione dopo il caricamento appare come una superficie grigia

1. Apri la finestra di dialogo delle proprietà del layer heatmap_airports (seleziona il layer heatmap_airports, apri il menu contestuale con il tasto destro del mouse e seleziona Proprietà`).

2. Seleziona la scheda Simbologia.

3. Cambia la :guilabel: Tipo di Renderizzazione a “Pseudocolore a banda singola”.

4. Seleziona una Scala di colori adatta, per esempio YlOrRd.

5. Fai clic sul pulsante :guilabel: Classifica

6. Premi OK per aggiornare il layer.

Il risultato finale viene mostrato in Fig. 27.5.

Fig. 27.5 Mappa di cancentrazione stilizzata degli aeroporti dell’Alaska

Codice Python

ID Algoritmo: qgis:heatmapkerneldensityestimation

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

L” id algoritmo viene visualizzato quando passi il mouse sopra l’algoritmo nella finestra degli strumenti di Processing. Il dizionario dei parametri fornisce i Nomi e i valori dei parametri. Vedi Usare gli algoritmi di Processing dalla console dei comandi per dettagli su come eseguire algoritmi di processing dalla console Python.

27.1.5.2. Interpolazione IDW

Genera un’interpolazione IDW (Distanza Inversa Ponderata) di un layer vettoriale di punti.

I punti campione sono ponderati durante l’interpolazione in modo che l’influenza di un punto rispetto ad un altro diminuisca con la distanza dal punto sconosciuto che vuoi creare.

Il metodo di interpolazione IDW ha anche alcuni svantaggi: la qualità del risultato dell’interpolazione può diminuire se la distribuzione dei punti dei dati campione non è uniforme.

Inoltre, i valori massimi e minimi nella superficie interpolata possono verificarsi solo in punti di dati campione.

Parametri

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Layer in ingresso	INTERPOLATION_DATA	[string]	Layer vettoriale(i)i e campo(i) da usare per l’interpolazione, codificati in una stringa (vedi la classe ParameterInterpolationData in InterpolationWidgets per maggiori dettagli). I seguenti elementi della GUI vengono forniti per comporre la stringa di dati di interpolazione: Layer vettoriale [vector: any] Attributo per l’interpolazione [tablefield: numeric]: Attributo da usare nell’interpolazione Usa le coordinate Z per l’interpolazione [boolean]: Utilizza i valori Z memorizzati del layer (predefinito: False) Per ciascuna delle combinazioni layer-campo aggiunte, si può scegliere un tipo: Puntii Linee strutturate Linee di interruzione Nella stringa, gli elementi del campo del layer sono separati da '::|:'. I sotto-elementi degli elementi del campo del layer sono separati da '::~:'.
Coefficiente di distance P	DISTANCE_COEFFICIENT	[number] Predefinito: 2.0	Imposta il coefficiente di distanza per l’interpolazione. Minimo: 0.0, massimo: 100.0.
Estensione (xmin, xmax, ymin, ymax)	EXTENT	[extent]	Estensione del layer raster in uscita. I metodi disponibili sono: Calcola dal layer…: utilizza l’estensione di un layer caricato nel progetto corrente Calculare da un layout di stampa…: usa l’estensione di un layout map item nel progetto attivo Calcola da segnalibro…: usa l’estensione da un bookmark salvato Utilizza l’estensione della mappa Definisci sull’area di disegno della mappa: fai clic e trascina un rettangolo che delimiti l’area da visualizzare. Immetti le coordinate come xmin, xmax, ymin, ymax
Dimensione del raster in uscita	PIXEL_SIZE	[number] Predefinito: 0.1	La dimensione del pixel del raster in uscita nell’unità del layer. Nelle GUI, la grandezza può essere specificata dal numero di righe (Numero di righe) / colonne (Numero di colonne) o la dimensione dei pixel( Dimensione pixel X / Dimensione pixel Y). Aumentando il numero di righe o colonne diminuirà la dimensione della cella e aumenterà la dimensione del file di output. I valori in Righe,``Colonne``,``Dimensione pixel X`` e Dimensione pixel Y sono aggiornati simultaneamente, quindi raddoppiando il numero di righe raddoppierà automaticamente il numero di colonne e anche le dimensioni delle celle saranno dimezzate. L’area geografica del raster in uscita rimarrà la stessa (approssimativamente).
Interpolato	OUTPUT	[raster] Predefinito: [Save to temporary file]	Layer raster di valori interpolati. Uno di: Salva come File Temporaneo Salva su File…

In uscita

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Interpolato	OUTPUT	[raster]	Layer raster di valori interpolati

Codice Python

ID Algoritmo: qgis:idwinterpolation

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

L” id algoritmo viene visualizzato quando passi il mouse sopra l’algoritmo nella finestra degli strumenti di Processing. Il dizionario dei parametri fornisce i Nomi e i valori dei parametri. Vedi Usare gli algoritmi di Processing dalla console dei comandi per dettagli su come eseguire algoritmi di processing dalla console Python.

27.1.5.3. Densità linea

Calcola per ogni cella raster, la misura della densità degli elementi lineari all’interno di un intorno circolare. Questa misura si ottiene sommando tutti i segmenti di linea che intersecano l’intorno circolare e dividendo questa somma per l’area di tale intorno. Un fattore di ponderazione può essere applicato ai segmenti linea.

Fig. 27.6 Esempio di densità linea. Fonte del layer in ingresso: Strade Overijssel - Paesi Bassi (OSM).

Parametri

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Layer linea in ingresso	INPUT	[vector: any]	Layer vettoriale in ingresso contenente gli elementi linea
Campo peso	WEIGHT	[number]	Campo del layer che contiene il fattore di peso da usare durante il calcolo
Raggio di ricerca	RADIUS	[number] Predefinito: 10	Raggio dell’intorno circolare. Le unità possono essere specificate qui.
Dimensione Pixel	PIXEL_SIZE	[number] Predefinito: 10	Dimensione dei pixel del layer raster in uscita in unità layer. Il raster ha pixel quadrati.
Linea densità raster	OUTPUT	[raster] Predefinito: [Save to temporary file]	Il raster in uscita come layer vettoriale. Uno di: Salva come File Temporaneo Salva su File…

In uscita

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Linea densità raster	OUTPUT	[raster]	La linea di densità in uscita del layer raster.

Codice Python

ID Algoritmo: native:linedensity

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

L” id algoritmo viene visualizzato quando passi il mouse sopra l’algoritmo nella finestra degli strumenti di Processing. Il dizionario dei parametri fornisce i Nomi e i valori dei parametri. Vedi Usare gli algoritmi di Processing dalla console dei comandi per dettagli su come eseguire algoritmi di processing dalla console Python.

27.1.5.4. Interpolazione TIN

Genera un’Iinterpolazione triangolare (TIN) di un layer vettoriale di punti.

Con il metodo TIN è possibile creare una superficie formata da triangoli costruiti sui punti tra loro più vicini. Per fare questo, si creano circonferenze intorno ai punti campione selezionati e le loro intersezioni sono collegate a una rete di triangoli non sovrapposti e il più possibile compatti. Le superfici risultanti non sono regolari.

L’algoritmo crea sia il layer raster dei valori interpolati che il layer vettoriale lineare con i confini della triangolazione.

Parametri

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Layer in ingresso	INTERPOLATION_DATA	[string]	Layer vettoriale(i)i e campo(i) da usare per l’interpolazione, codificati in una stringa (vedi la classe ParameterInterpolationData in InterpolationWidgets per maggiori dettagli). I seguenti elementi della GUI vengono forniti per comporre la stringa di dati di interpolazione: Layer vettoriale [vector: any] Attributo per l’interpolazione [tablefield: numeric]: Attributo da usare nell’interpolazione Usa le coordinate Z per l’interpolazione [boolean]: Utilizza i valori Z memorizzati del layer (predefinito: False) Per ciascuna delle combinazioni layer-campo aggiunte, si può scegliere un tipo: Puntii Linee strutturate Linee di interruzione Nella stringa, gli elementi del campo del layer sono separati da '::|:'. I sotto-elementi degli elementi del campo del layer sono separati da '::~:'.
Metodo di Interpolazione	METHOD	[enumeration] Predefinito: 0	Imposta il metodo di interpolazione da utilizzare. Uno di: Lineare Clough-Toucher (cubica)
Estensione (xmin, xmax, ymin, ymax)	EXTENT	[extent]	Estensione del layer raster in uscita. I metodi disponibili sono: Calcola dal layer…: utilizza l’estensione di un layer caricato nel progetto corrente Calculare da un layout di stampa…: usa l’estensione di un layout map item nel progetto attivo Calcola da segnalibro…: usa l’estensione da un bookmark salvato Utilizza l’estensione della mappa Definisci sull’area di disegno della mappa: fai clic e trascina un rettangolo che delimiti l’area da visualizzare. Immetti le coordinate come xmin, xmax, ymin, ymax
Dimensione del raster in uscita	PIXEL_SIZE	[number] Predefinito: 0.1	La dimensione del pixel del raster in uscita nell’unità del layer. Nelle GUI, la grandezza può essere specificata dal numero di righe (Numero di righe) / colonne (Numero di colonne) o la dimensione dei pixel( Dimensione pixel X / Dimensione pixel Y). Aumentando il numero di righe o colonne diminuirà la dimensione della cella e aumenterà la dimensione del file di output. I valori in Righe,``Colonne``,``Dimensione pixel X`` e Dimensione pixel Y sono aggiornati simultaneamente, quindi raddoppiando il numero di righe raddoppierà automaticamente il numero di colonne e anche le dimensioni delle celle saranno dimezzate. L’area geografica del raster in uscita rimarrà la stessa (approssimativamente).
Interpolato	OUTPUT	[raster] Predefinito: [Save to temporary file]	L’interpolazione TIN in uscita come layer raster. Uno di: Salva come File Temporaneo Salva su File…
Triangolazione	TRIANGULATION	[vector: line] Predefinito: [Skip output]	Il TIN in uscita come layer vettoriale. Uno di: Ignora il risultato Crea livello temporaneo (TEMPORARY_OUTPUT) Salva su File… Salva su Geopackage… Salva su Tabella di Database… La codifica del file può anche essere cambiata qui.

In uscita

Etichetta	Nome	Tipo	Descrizione
Interpolato	OUTPUT	[raster]	Il TIN in uscita come layer raster.
Triangolazione	TRIANGULATION	[vector: line]	Il TIN in uscita come layer vettoriale.

Codice Python

ID Algoritmo: qgis:tininterpolation

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

L” id algoritmo viene visualizzato quando passi il mouse sopra l’algoritmo nella finestra degli strumenti di Processing. Il dizionario dei parametri fornisce i Nomi e i valori dei parametri. Vedi Usare gli algoritmi di Processing dalla console dei comandi per dettagli su come eseguire algoritmi di processing dalla console Python.