Время прочтения: 2 минуты
Зональная статистика ("Zonal statistics") — это инструмент, с помощью которого можно рассчитать статистику значений пикселей растра для полигонов векторного слоя. В QGIS этот инструмент создает выходные столбцы в таблице атрибутов векторного слоя и рассчитывает для каждого полигона статистику по пикселям нужного вам растра.
Зоны для подсчета статистики могут быть любыми: административные границы, водосборные бассейны или отдельные участки собственности. Для любого полигона можно посчитать статистику ячеек растров, попадающих в его зону.
Пример использования зональной статистики
Допустим, что нам необходимо рассчитать, на какой высоте обычно встречается алтайский кустарник Caragana bungei. Исходным векторным слоем для нашего проекта будут точки местонахождения караганы, а растровым – цифровая модель рельефа (ЦМР).
Для зональной статистики нам нужны зоны в виде полигонов, поэтому для решения этой задачи мы создаем буферный слой вокруг известных точек-наблюдений караганы. Мы не знаем, какова площадь популяций, поэтому создадим полигоны 100 на 100 метров для каждой известной точки. Далее загружаем в QGIS растровый слой ЦМР на нужную территорию, чтобы по нему определить высоты.
Итак, на входе для зональной статистики у нас есть два слоя:
- растровый – в нашем случае ЦМР;
- векторный – полигоны, внутри которых будем считать статистику.
Приступим к получению данных. Открываем панель инструментов обработки → "Растровый анализ" → "Зональная статистика". В открытом окне “Зональной статистики” вводим векторный буферный слой в параметр “Исходный слой” (Input layer), а также растровый слой ЦМР в параметр “Растровый слой” (Raster layer).
Затем в поле “Статистики для расчета” (Statistic to calculate) необходимо выбрать те характеристики, которые нужно посчитать. Для нашей задачи давайте выберем максимальное значение растра ЦМР, которое попало в каждую зону. На этом этапе можно выбрать не одну, а несколько функций, и все они появятся как отдельные поля в таблице атрибутов.
Вычисляемые параметры зональной статистики:
- Количество (Count) – количество пикселей в полигоне векторного слоя
- Сумма (Sum) – сумма значений пикселей, попавших в векторную зону
- Среднее (Mean) – среднее значение пикселей в зоне
- Медиана (Median) – медиана значений пикселей
- Стандартное отклонение (St dev)
- Минимум (Minimum) – минимальное значение из всех пикселей
- Максимум (Maximum) – максимальное значение
- Диапазон (Range) – для получения диапазона значений пикселей (от min до max)
- Меньшинство (Minority) – показывает наименее представленное значение пикселей
- Большинство (Majority) – наиболее представленное значение пикселей
- Вариативность (Variety) – подсчет количества различных уникальных значений пикселей
- Расхождение (Variance) – подсчет разброса значений пикселей
Инструмент определяет любой из этих параметров, считая за выборку группу пикселей, которые попали в полигон.
Далее, если вы загружаете растр, который состоит из нескольких каналов, то можете выбрать нужный канал растра ("Raster band"). В нашем примере одноканальный слой ЦМР, так что нет необходимости выбирать канал.
Можете также дать название итогового столбца в строке “Префикс поля вывода” (Output column prefix) для результирующей таблицы. После этого запускаем инструмент и получаем таблицу для дальнейшего анализа.
Зональная статистика — распространенный инструмент растрового анализа, который поможет при решении самых разных задач. Ее можно использовать, например, для расчета суммы осадков по разным областям, для поиска средних значений количества углерода в почве на участках, для определения самых высоких и низких значений NDVI в отдельных районах или для других целей пространственного анализа.
Чтобы освоить и другие инструменты анализа пространственных данных, загляните на курсы Введение в QGIS и Продвинутый QGIS и научитесь решать сложные задачи пространственного анализа.
Материал подготовила Алия Кутуева