Calcolo area e volume di un DEM

[Sieradz]

Signori e signore,
volendo calcolare i dati di cui all'oggetto, ad es. di questo Dem del Monte Bianco:

http://novarese.url.ph/gfoss/uploadati/mbianco.zip

quale sarebbe la strategia migliore?

Mi sono inventato la seguente rudimentale procedura:

AREA => (numero pixels diversi da "nodata") X (superficie singolo pixel) => 461,3576 km quadrati

VOLUME => (sommatoria delle singole altezze dei pixel) X (superficie singolo pixel) => 861,2279 km cubici

Se qualcuno avesse il tempo di escogitare un altro metodo, in modo da confrontare gli ordini di grandezza dei risultati... grazie!

[stefano campus]

Sieradz wrote

AREA => (numero pixels diversi da "nodata") X (superficie singolo pixel) => 461,3576 km quadrati

anche io farei così

Sieradz wrote

VOLUME => (sommatoria delle singole altezze dei pixel) X (superficie singolo pixel) => 861,2279 km cubici

le quote sono altezze sul livello del mare (non ho scaricato il tuo dtm...)? in questo caso non mi sembra molto credibile ed infatti gli 860 km3 lo testimoniamo.

magari si potrebbe assumere come 0 il pixel più basso e riscalare le altre altezze come relative a questo nuovo zero e poi calcolare il volume.

non so, l'ho buttata lì: magari sto dicendo una stupidata...

s.

[Sieradz]

stefano campus wrote

magari si potrebbe assumere come 0 il pixel più basso e riscalare le altre altezze come relative a questo nuovo zero e poi calcolare il volume

Ottima idea!

Siccome la minima Z del suddetto Dem PCN è di 258 metri s.l.m., levando tale numero da ognuna delle altezze dei 1153394 pixel, mi viene un volume di 742 km3.

Se ora dividiamo volume/area = 742/461 otteniamo un'altezza media del "prisma equivalente" pari a 1.6 km, quindi sensato.

Mi chiedo se esistano altri modi, giusto per valutare l'entità dell'errore del mio...

[Giuliano Curti]

Il giorno Tue, 2 Sep 2014 03:37:14 -0700 (PDT)
Sieradz <[hidden email]> ha scritto:

> Signori e signore,

ciao Antonio,


> volendo calcolare i dati di cui all'oggetto, ad es. di questo Dem del
> Monte Bianco:
> .......
> Mi sono inventato la seguente rudimentale procedura:
>
> AREA => (numero pixels diversi da "nodata") X (superficie singolo
> pixel) => 461,3576 km quadrati

ok;


> VOLUME => (sommatoria delle singole altezze dei pixel) X (superficie
> singolo pixel) => 861,2279 km cubici

secondo me è corretto, stai calcolando un'approssimazione
dell'integrale di volume; si tratta di capire se l'altezza del pixel
indica l'altezza media (quindi il tuo calcolo è approssimato in media)
oppure l'altezza minima ovvero l'altezza massima, in questo caso stai
calcolando il volume per difetto o per eccesso;

 
> Se qualcuno avesse il tempo di escogitare un altro metodo, in modo da
> confrontare gli ordini di grandezza dei risultati... grazie!

in teoria un valore meglio approssimato potresti ottenerlo usando le
altezze dei quattro (o otto) pixel di contigui: si tratta di capire se
il gioco vale la candela (e risolvere in qualche modo i pixel di bordo);


forse i nodata meritano più attenzione: trascurandoli è come
se avessi un buco, cosa che probabilmente non è; forse ti conviene
considerarli con un'altezza media del dem o, meglio, un'altezza media
dei quattro pixel contigui, ma vale anche quì la considerazione
precedente :-)


a te, ciao,
giuliano

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[Sieradz]

Caro Giuliano,
personalmente uso sempre il valore NO DATA per isolare una zona rispetto ai dintorni, ad es. per calcolare la massa di un modello 3D rilevato via Lidar, come una frana.

Tornando al Dem 20x20 del Geoportale, l'ho ricalcolato con la seguente procedura:

1] apro il Dem NODATA.TIF

2] nel Calcolatore Raster immetto la seguente formula:

("nodata@1" - 258) * 400

ove 258 è la Z minima (grazie Stefano!) e 400 è l'area del singolo pixel 20x20.

3] mi genera un nuovo Dem in cui ogni pixel contiene il valore del volume ad esso sotteso, partendo da una quota di 258 metri s.l.m.

4] esporto questo nuovo Dem in formato XYZ

5] con un editor di testo avanzato, estrapolo la colonna Z, e ne faccio la somma in Libreoffice

6] ottengo un volume totale di 777,0177 km3

Se invece, dopo il punto 3, mi creo un poligono dall'estensione del layer (menu VETTORE => STRUMENTI DI RICERCA) ed eseguo la statistica zonale del Dem volumetrico, ottengo 910,5419 km3...

È una discrepanza che (per ora) non mi spiego: se qualcuno ha un'idea...

[Giuliano Curti]

Il giorno Wed, 3 Sep 2014 01:06:41 -0700 (PDT)
Sieradz <[hidden email]> ha scritto:

> Caro Giuliano,

ciao Antonio,


> personalmente uso sempre il valore NO DATA per isolare una zona
> rispetto ai dintorni,...

sì, hai ragione :-) pensavo ai no_data come a buchi nel tuo dominio, se
si tratta di aree esterne ad esso, le puoi tranquillamente
trascurare :-)

 

> Tornando al Dem 20x20 del Geoportale, l'ho ricalcolato con la seguente
> procedura:
>
> 1] apro il Dem NODATA.TIF
>
> 2] .........
>
> 6] ottengo un volume totale di *777,0177* km3
>
> Se invece, dopo il punto 3, mi creo un poligono dall'estensione del
> layer (menu VETTORE => STRUMENTI DI RICERCA) ed eseguo la statistica
> zonale del Dem volumetrico, ottengo *910,5419* km3...
>
> È una discrepanza che (per ora) non mi spiego: se qualcuno ha
> un'idea...

attenzione: la quota di partenza è importante, costituite la condizione
al contorno del tuo integrale; per spiegarmi in modo forse più
semplice: tu hai una superficie di 461km2 con un volume, a partire da
258m, di 771km3 (se ho capito bene); se tu calcolassi da quota 0.00,
dovresti avere (calcolo approssimato) 771+461*0.258 = 771+119 = 890km3;

il calcolo 910km3 rispetto a quale quota è stato fatto? se, come
presumo, è stato fatto a partire da 0, ecco che il valore non è così
sballato rispetto agli 890 detti sopra: quindi direi che è importante
che tu definisci bene le varie situazioni prima di confrontarle;

spero di essermi spiegato, in caso contrario scusami e aiutami a capire
dove sono confuso, ciao,
giuliano


PS: terrò il tuo post come un piccolo howto, insieme ad altri, di
comandi di qGis che non conoscevo, grazie :-)


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[Sieradz]

Il valore 910 km^3 deriva dalla statistica zonale del Dem volumetrico, generato dal Calcolatore Raster.

Ripeto, in quello speciale Dem i valori associati ai pixel non sono più quote canoniche lineari, bensì volumi in metri cubi calcolati a partire da 258 metri s.l.m. in su.

Non appena avrò un'oretta libera, provo la tecnica suddetta col Dem di un'isola, in modo che il suo confine sia sicuramente a quota Z=0 senza espedienti di sorta.

Grazie per l'attenzione!