[RISOLTO]Calcolo dell'area di un poligono proiettato su un DTM

[Massimiliano Moraca]

Buondì!
Come calcolereste l'area di un poligono proiettato su un DEM?

Io utilizzo la semplice trigonometria sfruttando la slope chart, converto lo shp in una griglia poligonale con lo stesso passo del DEM di partenza(e quindi della slope chart), estraggo la pendenza dalla slope chart e mi calcolo l'area proiettata effettuando poi infine un dissolve per ricomporre il o i poligoni originali. Il procedimento ha un tempo di elaborazione che dipende sia dall'estensione dello shp che dalla risoluzione del DEM; con shp composto da molti poligoni che si estende per diversi kmq ed un DEM ad alta risoluzione(1x1) non basta una giornata di elaborazione al mio pc (i7 5generazione, 16GB RAM, SSD) per prelevare il valore di pendenza. Se facessi questo procedimento senza ridurre a griglia 1x1 lo shp otterrei un valore di superficie proiettata molto ma molto lontano dalla realtà.

Voi come fate? Esiste una funzione simile a Polygon Volume di ArcGis?

[Andrea Peri]

Il tuo dem è un dtm o un dsm ?
Il.dsm non va bene.
Con il dtm io se avessi problemi di performance suddividere in macro aree
uniformi.
Aree piane possono avere una griglia più larga. Aree con
dislivellonvariabile usi griglia più fitta.

Il 05 nov 2016 08:53, "Massimiliano Moraca" <[hidden email]>
ha scritto:

> Buondì!
> Come calcolereste l'area di un poligono proiettato su un DEM?
>
> Io utilizzo la semplice trigonometria sfruttando la slope chart, converto
> lo
> shp in una griglia poligonale con lo stesso passo del DEM di partenza(e
> quindi della slope chart), estraggo la pendenza dalla slope chart e mi
> calcolo l'area proiettata effettuando poi infine un dissolve per ricomporre
> il o i poligoni originali. Il procedimento ha un tempo di elaborazione che
> dipende sia dall'estensione dello shp che dalla risoluzione del DEM; con
> shp
> composto da molti poligoni che si estende per diversi kmq ed un DEM ad alta
> risoluzione(1x1) non basta una giornata di elaborazione al mio pc (i7
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> facessi
> questo procedimento senza ridurre a griglia 1x1 lo shp otterrei un valore
> di
> superficie proiettata molto ma molto lontano dalla realtà.
>
> Voi come fate? Esiste una funzione simile a Polygon Volume di ArcGis?
>
> -----
> Ingegnere, Gis Analyst, Mobility Manager e ciclista urbano. Mi piace
> mettere insieme le mie competenze in ambito GIS con quelle acquisite
> nell'ambito della mobilità sostenibile.
> --
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> un-DEM-tp7596369.html
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[Massimiliano Moraca]

Hai ragione avrei dovuto specificare, uso un DTM, lo so che un DSM non va bene.

Il procedimento che indichi, se ho capito bene, mi porterebbe ad esempio a suddividere manualmente uno shp vasto km che parte è in zona piana o suborizzontale parte in zona con media/forte acclività, giusto?

Il giorno 5 novembre 2016 09:55, Andrea Peri [via Gfoss -- Geographic Free and Open Source Software - Italian mailing list] <[hidden email]> ha scritto:

Il tuo dem è un dtm o un dsm ?
Il.dsm non va bene.
Con il dtm io se avessi problemi di performance suddividere in macro aree
uniformi.
Aree piane possono avere una griglia più larga. Aree con
dislivellonvariabile usi griglia più fitta.

Il 05 nov 2016 08:53, "Massimiliano Moraca" <[hidden email]>
ha scritto:

> Buondì!
> Come calcolereste l'area di un poligono proiettato su un DEM?
>
> Io utilizzo la semplice trigonometria sfruttando la slope chart, converto
> lo
> shp in una griglia poligonale con lo stesso passo del DEM di partenza(e
> quindi della slope chart), estraggo la pendenza dalla slope chart e mi
> calcolo l'area proiettata effettuando poi infine un dissolve per ricomporre
> il o i poligoni originali. Il procedimento ha un tempo di elaborazione che
> dipende sia dall'estensione dello shp che dalla risoluzione del DEM; con
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> facessi
> questo procedimento senza ridurre a griglia 1x1 lo shp otterrei un valore
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NAML

[Andrea Peri]

Manualmente oppure proceduralmente.
Il.dtm permette di discernere questa informazione.
Dipende. Se lo devi fare una volta sola probabilmente fai prima a farlo a
mano.
Se è parte di un processo più ampio e ripetitivo può convenirti investire
in una procedura.

Il 05 nov 2016 10:00, "Massimiliano Moraca" <[hidden email]>
ha scritto:

> Hai ragione avrei dovuto specificare, uso un DTM, lo so che un DSM non va
> bene.
> Il procedimento che indichi, se ho capito bene, mi porterebbe ad esempio a
> suddividere manualmente uno shp vasto km che parte è in zona piana o
> suborizzontale parte in zona con media/forte acclività, giusto?
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> Il giorno 5 novembre 2016 09:55, Andrea Peri [via Gfoss -- Geographic Free
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> BasicNamespace-nabble.view.web.template.NabbleNamespace-
> nabble.view.web.template.NodeNamespace&breadcrumbs=
> notify_subscribers%21nabble%3Aemail.naml-instant_emails%
> 21nabble%3Aemail.naml-send_instant_email%21nabble%3Aemail.naml>
> >
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[Sieradz]

Massimiliano Moraca wrote

Come calcolereste l'area di un poligono proiettato su un DEM?

Leggi qua :)

[AlsPer78]

Si dovrebbe poter fare anche con SAGA in due passaggi (direttamente in SAGA o attraverso i relativi strumenti in QGIS):
1 - si usa lo strumento "Terrain Analysis - Morphometry > Real Surface area" sul dtm;
2 - con lo strumento "Shapes -Grid > Grid statistics for polygons" si selezione il raster sopra creato e si spunta il parametro "Sum", in questo modo viene creato un nuovo file vettoriale con la tabella attributi che mostra la somma dei valori del raster per ogni poligono.
Credo che si essenzialmente simile al metodo suggerito da Sieradz con GRASS. Può essere interessante farlo sia con GRASS che SAGA per controllare che il risultato sia uguale.

[Massimiliano Moraca]

Quindi se dovessi iterare il discorso converrebbe creare un script in python...a saperlo usare :D
Grazie delle indicazioni

[Massimiliano Moraca]

Quella procedura la conosco e mi serve a poco. Non mi interessa tirare fuori informazioni dal raster che, seppur riferite al poligono(al singolare perchè non posso usare tutti i poligoni dello shp ma inserirli uno per uno..) restano in un file txt che mi costringe poi ad aggiungerli a meno.
A me interessa una procedura che similmente a quella di ArcGIS mi inserisce il valore di area direttamente in attribute table, altrimenti faccio prima a fare il calcolo con la procedura che attualmente uso :)

[Massimiliano Moraca]

Se è lo stesso procedimento sviluppato da Antonio Vinci allora non va bene :)

[mando]

Continuo a leggere ma mi sono perso...

Massimiliano quando dici "inserisce
il valore di area direttamente in attribute table", parli dello shape che
ricavi? Non ho capito il valore di area dove è.

A leggere sembra che tu voglia inserire il valore dell'area di una
geometria in un campo, quindi dal calcolatore fai un nuovo campo con dentro
il valore area...ma mi pare un po' banale... non afferro appieno la
problematica, perchè non ho mai eseguito tale procedura, ma sono curioso di
capire.

Ciao
Luca

ps: puoi spiegare come è fatta la procedura a cui ti riferisci per arcZis?

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[Massimiliano Moraca]

ArcGis con Polygon Volume ti restituisce l'area "reale" di ogni poligono che compone lo shp. Devi creare un modello digitale delle altezze vettoriale(ti chiede proprio la TIN) inserisci lo shp così come è nella finestra di comando insieme con la TIN e alla fine del processo ti restituisce uno shp con l'aggiunta del nuovo campo areale con il dato che differisce di quello calcolato in piano con il calcolatore di campi.

Spero di averti risposto ad entrambe le domande con chiarezza :)

[pigreco]

Scusate se mi intrometto ma è stato gia ribadito più volte come fare, cosa
che riassumo:
1. con GRASS e r.surf.area: restituisce direttamente la superficie reale
(approssimata) di tutto il raster , in un file html;
2. con SAGA e Real Surface Area, si ottiene un altro raster con valori
pixel pari alla superficie del pixel reale; per ottenere la superficie
direttamente nel campo dello shapefile basti fare le statistiche zonali!!!

basta semplicemente fare delle prove per rendersene conto.

saluti

Il giorno 5 novembre 2016 14:07, Massimiliano Moraca <
[hidden email]> ha scritto:

> ArcGis con Polygon Volume ti restituisce l'area "reale" di ogni poligono
> che
> compone lo shp. Devi creare un modello digitale delle altezze vettoriale(ti
> chiede proprio la TIN) inserisci lo shp così come è nella finestra di
> comando insieme con la TIN e alla fine del processo ti restituisce uno shp
> con l'aggiunta del nuovo campo areale con il dato che differisce di quello
> calcolato in piano con il calcolatore di campi.
>
> Spero di averti risposto ad entrambe le domande con chiarezza :)
>
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43°51'0.54"N  10°34'27.62"E - EPSG:4326

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[Massimiliano Moraca]

Salvatore che sia stato ribadito è un conto, che si sia arrivati al nocciolo della questione è un altro. Risposte utili non ne ho avute ed ho continuato ad usare il mio metodo che seppur lungo almeno mi da risultati validi.

Con r.surf.area già mi fu detto che avrei dovuto prima tagliare, con ogni poligono di cui è composto lo shp, il DTM(811 poligoni => 811 DTM) per poi associare il dato tirato fuori da r.surf.area al poligono e riaggragare i poligoni per riottenere lo shp. L'associazione è manuale visto che, come dici, il risultato è un html; ne viene fuori una perdita di tempo immane ed a sto punto meglio aspettare che il pc taglia con griglia 0,5x0,5 lo shp e ad ogni cella associa la pendenza da cui poi mi calcolo l'area.

Il secondo metodo lo apprendo ora.
r.surf.area mi tira fuori questo:
<pre>Null value area ignored in calculation: 8870680.906296
Plan area used in calculation: 15241811.358729
Surface area calculation(low, high, avg):
        6460731.120555 6494448.571659 6477589.846107
Current region plan area: 15246085.288043
Estimated region Surface Area: 6479406.215597
</pre>
Analizzando i metadati del raster che genera Real Surface Area mi viene invece fuori questo:
STATISTICS_MAXIMUM=3.3397946357727
STATISTICS_MEAN=0.25369739440934
STATISTICS_MINIMUM=0.24998123943806
STATISTICS_STDDEV=0.021964049131964
Non ho potuto correlare il calcolo delle aree con lo shp e ne deduco che questo passaggio mi porterà a determinare l'area sfruttando di nuovo la griglia 0.5x0.5 che tramite Zonal Statistic mi consentirà di avere l'area di ogni poligono 0.5x0.5 da cui poi mi deriverò l'area di ogni singolo poligono. La stessa cosa che faccio io senza conoscere Real Surface Area in pratica.

Poi se ho capito male sono tutto orecchie.

Ripeto la domanda: c'è un metodo che con QGIS consente di determinare l'area reale di uno shp composto da n poligoni avendo un DTM della zona a cui fa riferimento lo shp?
Per chi ha usato ArcGIS sto chiedendo se c'è un corrispettivo in QGIS(ma pure altro software OS) del comando 3D Analyst Tools>Triangulated Surface>Polygon Volume.

[pigreco]

ho realizzato un video demo, sperando sia utile

https://youtu.be/Q1TKUnppvXI

Il giorno 5 novembre 2016 16:53, Massimiliano Moraca <
[hidden email]> ha scritto:

> Salvatore che sia stato ribadito è un conto, che si sia arrivati al
> nocciolo
> della questione è un altro. Risposte utili non ne ho avute ed ho continuato
> ad usare il mio metodo che seppur lungo almeno mi da risultati validi.
>
> Con r.surf.area già mi fu detto che avrei dovuto prima tagliare, con ogni
> poligono di cui è composto lo shp, il DTM(811 poligoni => 811 DTM) per poi
> associare il dato tirato fuori da r.surf.area al poligono e riaggragare i
> poligoni per riottenere lo shp. L'associazione è manuale visto che, come
> dici, il risultato è un html; ne viene fuori una perdita di tempo immane ed
> a sto punto meglio aspettare che il pc taglia con griglia 0,5x0,5 lo shp e
> ad ogni cella associa la pendenza da cui poi mi calcolo l'area.
>
> Il secondo metodo lo apprendo ora.
> r.surf.area mi tira fuori questo:
> /<pre>Null value area ignored in calculation: 8870680.906296
> Plan area used in calculation: 15241811.358729
> Surface area calculation(low, high, avg):
>         6460731.120555 6494448.571659 6477589.846107
> Current region plan area: 15246085.288043
> Estimated region Surface Area: 6479406.215597
> </pre>/
> Analizzando i metadati del raster che genera Real Surface Area mi viene
> invece fuori questo:
> /STATISTICS_MAXIMUM=3.3397946357727
> STATISTICS_MEAN=0.25369739440934
> STATISTICS_MINIMUM=0.24998123943806
> STATISTICS_STDDEV=0.021964049131964/
> Non ho potuto correlare il calcolo delle aree con lo shp e ne deduco che
> questo passaggio mi porterà a determinare l'area sfruttando di nuovo la
> griglia 0.5x0.5 che tramite Zonal Statistic mi consentirà di avere l'area
> di
> ogni poligono 0.5x0.5 da cui poi mi deriverò l'area di ogni singolo
> poligono. La stessa cosa che faccio io senza conoscere Real Surface Area in
> pratica.
>
> Poi se ho capito male sono tutto orecchie.
>
> Ripeto la domanda: c'è un metodo che con QGIS consente di determinare
> l'area
> reale di uno shp composto da n poligoni avendo un DTM della zona a cui fa
> riferimento lo shp?
> Per chi ha usato ArcGIS sto chiedendo se c'è un corrispettivo in QGIS(ma
> pure altro software OS) del comando 3D Analyst Tools>Triangulated
> Surface>Polygon Volume.
>
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> un-DEM-tp7596369p7596383.html
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[Massimiliano Moraca]

Salvatore vedendo il video mi è chiaro il come. Il secondo metodo che ho appreso oggi, Real Surface Area + Zonal Statistic è quello che cercavo. Meccanicamente disabilitavo sum e mi tenevo mean, min e max(sono abituato ad usare questi per la slope chart); ho finito da poco di aggiornare la mappa delle professioni e sto un po' mentalmente stanco per cui andavo per inerzia(ecco il perchè del meccanicamente).

Il primo metodo, r.surf.area, è utile per un confronto rapido per un singolo poligono(o per il solo raster) e non per il mio caso.

Grazie mille per il video :)

[Andrea Peri]

Ciao,
senza volermi esprimere sul metodo che stai impiegando.
Io ti suggerirei di valutare opportunamente il messaggio che ti
ritorna la procedura seguita.
Quel messaggio "NULL value ignored" probabilmente e' perche' la
procedura e' per l'applicazione di modelli idrologici. Per i quali
servirebbe un DTM ad hoc (noi lo chiamiamo DTM idrologico), a
differenza del dtm usuale che si trova spesso che non va bene per
certi tipi di calcoli.

A.


Il 5 novembre 2016 16:53, Massimiliano Moraca
<[hidden email]> ha scritto:

> Salvatore che sia stato ribadito è un conto, che si sia arrivati al nocciolo
> della questione è un altro. Risposte utili non ne ho avute ed ho continuato
> ad usare il mio metodo che seppur lungo almeno mi da risultati validi.
>
> Con r.surf.area già mi fu detto che avrei dovuto prima tagliare, con ogni
> poligono di cui è composto lo shp, il DTM(811 poligoni => 811 DTM) per poi
> associare il dato tirato fuori da r.surf.area al poligono e riaggragare i
> poligoni per riottenere lo shp. L'associazione è manuale visto che, come
> dici, il risultato è un html; ne viene fuori una perdita di tempo immane ed
> a sto punto meglio aspettare che il pc taglia con griglia 0,5x0,5 lo shp e
> ad ogni cella associa la pendenza da cui poi mi calcolo l'area.
>
> Il secondo metodo lo apprendo ora.
> r.surf.area mi tira fuori questo:
> /<pre>Null value area ignored in calculation: 8870680.906296
> Plan area used in calculation: 15241811.358729
> Surface area calculation(low, high, avg):
>         6460731.120555 6494448.571659 6477589.846107
> Current region plan area: 15246085.288043
> Estimated region Surface Area: 6479406.215597
> </pre>/
> Analizzando i metadati del raster che genera Real Surface Area mi viene
> invece fuori questo:
> /STATISTICS_MAXIMUM=3.3397946357727
> STATISTICS_MEAN=0.25369739440934
> STATISTICS_MINIMUM=0.24998123943806
> STATISTICS_STDDEV=0.021964049131964/
> Non ho potuto correlare il calcolo delle aree con lo shp e ne deduco che
> questo passaggio mi porterà a determinare l'area sfruttando di nuovo la
> griglia 0.5x0.5 che tramite Zonal Statistic mi consentirà di avere l'area di
> ogni poligono 0.5x0.5 da cui poi mi deriverò l'area di ogni singolo
> poligono. La stessa cosa che faccio io senza conoscere Real Surface Area in
> pratica.
>
> Poi se ho capito male sono tutto orecchie.
>
> Ripeto la domanda: c'è un metodo che con QGIS consente di determinare l'area
> reale di uno shp composto da n poligoni avendo un DTM della zona a cui fa
> riferimento lo shp?
> Per chi ha usato ArcGIS sto chiedendo se c'è un corrispettivo in QGIS(ma
> pure altro software OS) del comando 3D Analyst Tools>Triangulated
> Surface>Polygon Volume.
>
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> Ingegnere, Gis Analyst, Mobility Manager e ciclista urbano. Mi piace mettere insieme le mie competenze in ambito GIS con quelle acquisite nell'ambito della mobilità sostenibile.
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Andrea Peri
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[Sieradz]

pigreco wrote

1. con GRASS e r.surf.area: restituisce direttamente la superficie reale
(approssimata) di tutto il raster , in un file html;
2. con SAGA e Real Surface Area, si ottiene un altro raster con valori
pixel pari alla superficie del pixel reale; per ottenere la superficie
direttamente nel campo dello shapefile basti fare le statistiche zonali

Signori, mi è venuto un dubbio atroce, e mi riferisco al differente risultato a cui giungono Grass e Saga.

Nel video di Totò, emerge una discrepanza da imputare (teoricamente) alla forma "frastagliata" della shape poligonale rispetto a cui eseguire la statistica zonale.

Allora mi sono chiesto: e se invece di usare una shape irregolare, provassimo con l'ingombro rettangolare del Dem stesso?

Preso il Dem dell'Etna 20 mt/px (che allego, assieme al suddetto "bounding box"), ecco il risultato dell'area effettiva:

- Grass 946 kmq
- Saga 952 kmq

Si dirà: e che saranno mai 6 kmq di differenza su quasi mille?

Certo, ma la domanda che mi pongo è questa: quale dei due approcci è corretto al 100%..?

grass-vs-saga.zip

[AlsPer78]

Sieradz wrote

- Grass 946 kmq
- Saga 952 kmq

Credo che la causa principale di questa differenza sia nella vastità della superficie che viene considerata.
Nel caso di GRASS la descrizione del comando (https://grass.osgeo.org/grass73/manuals/r.surf.area.html) dice:
r.surf.area calculates area of regular 3D triangulated points (centers of cells) in current region by adding areas of triangles. Therefore, area of a flat surface will be reported as (rows + cols -1) * (area of cell) less than area of flat region due to a half row and half column missing around the perimeter.
ovvero GRASS somma le aree dei triangoli che hanno i vertici sui centri delle celle e di conseguenza viene persa metà dell'area delle celle ai margini del DEM.
Penso che SAGA consideri l'intera area di tutte le celle, quindi anche quelle ai margini e questo spiega perche il valore ottenuto con SAGA sia maggiore di quello ottenuto con GRASS.

Un'altra cosa da considerare è il modo con cui viene calcolata la pendenza. In SAGA nel modulo "Slope, Aspect, Curvature" si può scegliere tra 8 diversi metodi, ma per il modulo "Real Surface Area" non trovo informazioni su quale metodo venga utilizzato.

[Sieradz]

AlsPer78 wrote

Penso che SAGA consideri l'intera area di tutte le celle, quindi anche quelle ai margini e questo spiega perche il valore ottenuto con SAGA sia maggiore di quello ottenuto con GRASS

Anche aggiungendo l'intera cornice (e non solo metà) otterremmo un'area supplementare di 2.5 kmq, quindi ne mancherebbero 3.5 per arrivare ai 6 kmq di differenza...

AlsPer78 wrote

Un'altra cosa da considerare è il modo con cui viene calcolata la pendenza. In SAGA nel modulo "Slope, Aspect, Curvature" si può scegliere tra 8 diversi metodi, ma per il modulo "Real Surface Area" non trovo informazioni su quale metodo venga utilizzato.

Questa è una buona considerazione, mi sa che stia là l'inghippo :(

[Davide Mangraviti]

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