Text wird zur Zeit überarbeitet von: Christoph, 29.03.2005
letzte Änderung: Christoph, 29.03.2005
dem Autor eine Mail senden:
Mail
Map Algebra mit IDRISI.
Welche Möglichkeiten bietet IDRISI für die Anwendung von Map Algebra? Dies soll hier einführend erklärt werden.
Die hier verfügbaren Abschnitte:
Einführung
interner Link
Nach unten scrollen zu diesem Thema.
Portale für Map Algebra in IDRISI
interner Link
Nach unten scrollen zu diesem Thema.
Image Calculator im Detail
interner Link
Nach unten scrollen zu diesem Thema.
Quellen / Weiterlesen
interner Link
Nach unten scrollen zu diesem Thema.
Warum Map Algebra?
Einführung
Die Map Algebra ist das A und O von IDRISI, allerdings wird in diesem Beitrag nicht beschrieben was Map Algebra eigentlich ist. Das hatten wir bereits in der letzten Seminarsitzung. Zur Auffrischung sei hier auf die Quellen verwiesen: Quellen / Weiterlesen
interner Link
Nach unten scrollen zu diesem Thema.
IDRISI erscheint als eine einzige Anwendung für Map Algebra, nahezu jede Funktion die Raster-Daten auswertet, manipuliert und verändert ist Map Algebra. Nun besteht IDRISI (Kilimanjaro) aus derzeit über 200 Modulen, die an dieser Stelle natürlich nicht alle vorgestellt werden können, allein die Aufzählung auf der Clark Labs Webpage ist ellenlang: Module für IDRISI
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 128 kb
Dies bedeutet aber auch, dass man Map Algbera verstanden und stets im Hinterkopf haben muss, wenn man verstehen will, was in IDRISI eigentlich passiert. Nebenbei ist dies auch für andere Programme hilfreich, z.B. für Photoshop...
Portale zur Map Alegbra in IDRISI
Der einfachste Zugang zur Map Algebra und damit zur Funktionalität von IDRISI ist die Anwendung von sogenannten Modulen, z.B. aus dem Hauptmenue. Darüber hinaus gibt es aber auch andere Optionen wie die Macro-Sprache, den Image Calculator und weiterführende Konzepte wie z.B. Map Script oder neuerdings die IDRISI Applications Programming Interface (API)
Module
Alle Programmbestandteile von IDRISI sind modular aufgebaut, so dass jede Funktion (z.B. ein Button aus der Menueleiste) eine in sich abgeschlossene Funktion darstellt. Diese Module haben eine Schnittstelle in Form des sich öffnenden Fensters, in dem die Parameter modifiziert werden können. Die Abgeschlossenheit geht dabei so weit, daß sich allerlei Module unabhängig voneinander aufrufen lassen, wer mag kann sich den ganzen Bildschirm mit Funktions-Fenstern füllen. Außerdem ist man meist nicht festgelegt, auf welchen Eingangsdaten die Berechnung stattfinden soll, d.h. es kann unabhängig vom gerade angezeigten Bild gearbeitet werden.
Mit anderen Worten: Module/Funktionen von IDRISI sind nichts anderes als eine vordefinierte Formelsammlung zur Modifikation/Map Algebra von/mit Rasterdaten.
Module können Sie auch selber erzeugen, aber dies ist - ebenso wie die Vorstellung der bereits enthaltenen Module - Thema für ein eigenes Kapitel.
Macros
Macros sind hilfreich, wenn eine Kette von Funktionen mehrfach aufgerufen werden soll. Die Befehlsfolge bzw. die Anwendung von Modulen läßt sich so speichern und wiederholen.
Praktisch alle bestehenden Funktionen (s.o.) können auch im Macro-Modus ausgeführt werden. Dazu ist es hilfreich zunächst das Modul über die Hauptmenueleiste aufzurufen und im sich öffnenenden Konfigurationsfenster die Hilfe aufzurufen. Dort kann man sich in der Regel die Parameter für die Verwendung im Macro-Modus ansehen.
Zur Benutzung der Macro-Funktionen rufen Sie einfach im File-Menue die Funktion "Run Macro" auf. Im daraufhin erscheinenden Fenster gibt es auch eine Taste "Hilfe", wo man die wichtigsten Arbeitsschritte zur Erstellung eines Macros findet. (Sie können zur Erstellung den IDRISI-eigenen Editor verwenden.)
Image Calculator
Mit dem Image Calculator haben wir nun die Basis der Map Algebra in IDRISI erreicht, denn an dieser Stelle ist nichts mehr vorformuliert oder mit Schnittstellen versehen, sondern man kann unmittelbar die selbst ausgedachten Funktionen anwenden.
Es bietet sich also an, die Map Algebra in IDRISI mit dem Image Calculator kennen zu lernen.
Image Calculator im Detail
Image Calculator aufrufen
Der Image Calculator wird in IDRISI entweder über das Hauptmenue
oder über die Button-Leiste
aufgerufen. Danach öffnet sich das Eingabefenster für die Funktion:
Wir nehmen an dieser Stelle einmal vorweg, dass zunächst auffällt, daß kein Ausgangsfile als Basis der Bearbeitung eingegeben werden muss, wie bei den meisten anderen bekannten Modulen. Dies heißt aber nicht, dass der Image Calculator etwa mit dem gerade geöffneten Fenster rechnet. Die Berechnungen finden auf der Basis der Rasterdaten statt, die in die Formel (Expression to Process) eingegeben werden, d.h. auf die Eingabe der Ausgangsdaten wird hier natürlich nicht verzichtet. Da hierzu eine spezielle Syntax notwendig ist (eckige Klammern) benutzt man dazu den Button 
. Wie immer ist der Zugriff auf die Daten möglich, deren Pfade im Path-Manager für dieses Projekt erlaubt sind. In welchem File die Ergebnisse abgelegt werden wird natürlich als Output File Name angegeben. Das Ergebnis einer Operation mit dem Image Calculator ist immer ein Raster-File. Zwar können auch - wie bei einem Taschenrechner - rein mathematische Funktionen berechnet werden (z.B. "Test = 3 * 3" wobei "Test" das gewünschte Output File sei), deren rechnerische Ergebnisse angezeigt werden. Allerdings läßt sich daraus kein Raster-Image ableiten, so daß nach der Ergebnisanzeige eine Fehlermeldung erscheint.
Die übrigen eingebauten Funktionen benötigen eine jeweils auf die Funktion bezogene Syntax, die am einfachsten in der Hilfe des Image Calculators nachgeschlagen werden kann.
Der somit leicht zu erstellende Ausdruck der Funktion darf in IDRISI 32 bis zu 255 Zeichen lang sein.
Betriebsarten des Image Calculator
Wie die beiden Radio-Buttons in der obersten Zeile vermuten lassen, lässt sich der Image Calculator in zwei verschiedenen Betriebsmodi nutzen. Allerdings können der logische und der mathematische Teil nicht gemischt werden: ggf. ist ein Zwischenergebnis zu erstellen. Hüten Sie sich den Betriebsmodus zu wechseln, wenn Sie gerade an einer längeren Funktion basteln: wenn Sie zurückkommen können Sie von vorn beginnen... oder Sie sichern Ihre Funktion zuvor auf die Festplatte o.ä..
Logische Operationen
Das Ergebnis einer logischen Operation des Image Calculators ist immer eine Matrix / Rasterdatei aus Nullen (FALSE) und Einsen (TRUE) - ein "boolean image". Schließlich wird die Funktion auf jede einzelne Zelle angewandt und entschieden, ob die Funktion zutrifft oder nicht. Mit anderen Worten: es entsteht eine schwarz-weiße Maske, die z.B. für weitere Operationen genutzt werden kann.
Beachten Sie: Setzen Sie ausreichend Klammern!
Mathematische Operationen
Die Menge der mathematischen Operationen ist übersichtlich und in der Hilfe ist die Syntax schnell zur Hand.
Wie in der Map Algebra üblich kommt es nicht darauf an hier besonders gewagte Konstrukte zu schaffen, sondern vor der Formeleingabe die Aufgabe genauestens zu analysieren, um eine Abbildung in der Formel/den Formeln zu schaffen, die eine adäquate Behandlung verspricht. Die Formel selbst kann einfach sein.
In diesem Tutorium geht es nicht darum die Umsetzung von Aufgaben in Map Algebra zu beschreiben, sondern die Option zur Benutzung von Map Algebra-Funktionen in IDRISI zu zeigen, was hiermit eigentlich schon geschehen ist.
Funktion abarbeiten
Wahrscheinlich haben Sie es sich schon gedacht: der Image Calculator ist keine doppelte Implementation aller Funktionen, die Sie auch irgendwie anders in den Modulen finden, sondern er ruft diese Funktionen einfach auf.
Beachte
IDRISI ist ein amerikanisches Programm: als Dezimaltrennzeichen wird der Punkt erwartet.
Wie alle anderen Makrosprachen auch, beharrt auch der Image Calculator kategorisch auf der richtigen Anzahl öffnender und schließender Klammern.
Auch im logischen Teil des Image Calculator sollten Operationen mit einzelnen Karten vor Benutzung einer logischen Verknüpfung in Klammern eingeschlossen sein.
Der Image Calculator kann mehrfach geöffnet werden. Dies kan man nutzen, wenn man mehrere Schritte mit unterschiedlichen Parametern ausprobieren möchte: halten Sie für jeden Schritt ein Calculator-Fenster offen und so bleibt die Funktion erhalten und kann sofort eicht modifiziert werden. Nur mit den Fenstern nicht durcheinander kommen...
Starten Sie nun bitte parallel zum Browser das Programm IDRISI (soweit noch nicht geschehen) und wechseln Sie anschließend im Browser zur Übung 04, in dem Sie diesem Link folgen: Übung 04
Quellen / Weiterlesen
Map Algebra Tutorium IDRISI
Auszug zum Image Calculator aus dem Tutorium Salzburg
Der Abschnitt Image Calculator aus dem Salzburger Tutorium von Eric Lorup.
Link im Klartext: "http://www.sbg.ac.at/geo/idrisi/wwwtutor/mptools5.htm"
E. Lorup: Image Calculator
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 72 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
NCGIA: Unit 42 - Using Map Algebra
"Example Application" mit Bildvorschau zum Thema Map Algebra
Link im Klartext: "http://www.ncgia.ucsb.edu/cctp/units/unit42/42.html"
NCGIA
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 74 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Map Algebra allgemein
Eric Lorups Map Algebra
Eine animierte Aufarbeitung zur Map Algebra, aufwendig gemacht, verständlich, sehr schön nachvollziehbar
Link im Klartext: "http://www.geo.sbg.ac.at/staff/lorup/lv/ranalyse2000/"
E. Lorup: Map Algebra
externer Link
Sprache: dt.
Format: HTML
Grösse: 7 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Raster Analysis
Map Algebra: Overview, Neighborhood Analysis, Overlay, Cost Surfaces
2,3 MB die sich lohnen von Arthur J. Lembo, Jr., Cornell University
Department of Crop and Soil Sciences, Cornell University, Ithaca, NY
Link im Klartext: "http://www.css.cornell.edu/courses/420/lecture12.ppt", s.a. "http://www.css.cornell.edu/"
direkt zur PPT: 2,3 MB!
externer Link
Sprache: engl.
Format: PPT
Grösse: 2,3 MB
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Syntax der Map Algebra von Tomlin
Der Link verbindet zur Downloadmöglichkeit eines ZIP-Files (240 kb), welches eine Website enthält. Diese zeigt sehr anschaulich die Syntax der Tomlinschen Map Algebra.
Leider ohne nähere Angabe der Quellen/Autoren.
Link im Klartext: "http://websig.civil.ist.utl.pt/msig/downloads/sigii/documentos/MapAlgebra/"
Tomlins Map Algebra
externer Link
Sprache: engl.
Format: FTP
Grösse: 2,3 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Emerson's Map Algebra
Kurze Einführung zur Map Algebra (Kapitel 11 aus den lectures)
Link im Klartext: "http://homepages.wmich.edu/~emersonc/Geog569.htm"
Emerson: Map Algebra
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 5 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Advanced reading
Extending Map Algebra with Flag Operators
GeoComputation 2000: Erweiterung des Focal-Operators um Flags.
Link im Klartext: "http://www.geocomputation.org/2000/GC007/Gc007.htm"
Focal Flags
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 245 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
IDRISI-Macro-Modeler
Der IDRISI-Macro-Modeler: eine Übung der KTH Königlich Technischen Hochschule Stockholm - leider ohne das Daten-Material.
Link im Klartext: "http://www.infra.kth.se/courses/1H1183/E5_The_basic_analysis_tools_and_map_algebra.doc", s.a. "http://www.infra.kth.se/courses/1H1183/"
direkt zum DOC-File
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 401 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
MAP Script
Eine Ablösung für Macro-Modeler und Image Calculator? Versuchen Sie es: (Zitat) MapScript is a computer language for manipulating image-based cartographic information. It works with a host Geographic Information System, IDRISI from Clarke University. You MUST have the latest version, Idrisi32, installed for MapScript to work properly. MapScript exposes a complete map algebra for modeling surface data. It includes a text editor for building scripts to express application models. MapScript is research software and is released under the condition of free software distribution. It is being developed by researchers at The University of Queensland, Australia for terrain and environmental modelling. As such it is not a fully supported product, but we will attempt to answer technical queries and enhancement requests.
Link im Klartext: "http://www.geosp.uq.edu.au/projects/mapscript/"
MAP Script
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 118 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Beispiel
RST: Case Study in Africa
GIS - Case Studie in Arica - beschreibt ein altes Beispiel aus Turorium "Idrisi for Windows. Mit Fragen und Antworten."
Link im Klartext: "http://www.uni-salzburg.at/geo/idrisi/remote_sensing_tutorial/rst.gsfc.nasa.gov/sect15/sect15_6.html"
Case Study Africa
externer Link
Sprache: engl.
Format: HTML
Grösse: 35 kb
Link zuletzt geprüft: 24. März 2005
Copyright für Layout und CSS: Christoph Höser
