บทปฏิบัติการที่ 6 การวิเคราะหการซอนทับ

(Overlay Analysis) วัตถุประสงค

1. นิสิตเขาใจถึงหลักการของการวิเคราะหขอมูลเชิงเสนดวยการซอนทับ (overlay)

2. นิสิตทราบถึงข้ันตอนและสามารถสรางช้ันขอมูลที่ตองการจากการวิเคราะหขอมูลเชิงเสนดวยการซอนทับ

6.1 หลักการของการวิเคราะหการซอนทับ

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตรมีความสามารถในการนําขอมูลเชิงพ้ืนที่หลายๆ ช้ันขอมูล (themes หรือ layers) มาซอนทับกัน (overlay) เพ่ือทําการวิเคราะหและกําหนดเงื่อนไขตางๆ ใหเปนไปตามวัตถุประสงค นอกจากนี้ยังสามารถสรางแบบจําลอง (model) โดยการผสมผสานขอมูลเชิงพ้ืนที่ (spatial data) และขอมูลที่มิใชเชิงพ้ืนที่ (non spatial data) เขาดวยกัน เพ่ืออธิบายปรากฏการณหรือปญหาท่ีตองการแกไขบางอยางได

โดยทั่วไปแลวการวิเคราะหการซอนทับสามารถนําไปใชไดทั้งขอมูลเชิงเสน (vector data) และขอมูลเชิงกริด (raster data) ผลที่ไดจากการการซอนทับช้ันขอมูลเชิงเสนตั้งแตสองช้ันขอมูลข้ึนไป จะทําใหเกิดช้ันขอมูลใหมข้ึนมาหน่ึงช้ันขอมูล โดยจะเกิดรูปหลายเหลี่ยมใหมข้ึนภายในชั้นขอมูล และยังมีขอมูลเชิงคุณลักษณะ (attribute data) เพ่ิมข้ึนมาอีกดวย ซึ่งเปนขอมูลเชิงคุณลักษณะของชั้นขอมูลที่นํามาซอนทับกัน สําหรับการวิเคราะหการซอนทับในขอมูลเชิงกริด จะทําการวิเคราะหทกุกริดในชั้นขอมูลหรือในแตละเซลล (cell หรือ pixel) ที่มีตําแหนงตรงกันระหวางช้ันขอมูล ซึ่งทําใหไดช้ันขอมูลเชิงกริดใหมข้ึนมา

การวิเคราะหการซอนทับสามารถนําหลักการของการคํานวณเชิงเลขคณิต (Arithmetic Operation) และนิพจตตรรกะ (Logical Expression) มาใชในการวิเคราะหดวย เพ่ือที่จะคัดเลือกใหแสดงผลตามเงื่อนไขที่กําหนดได

A and B (และ) A not B (ไมใช)

A xor B (และ/หรือ) A or B (หรือ)

ภาพที่ 1 การวิเคราะหการซอนทับดวยเง่ือนไขทางพีชคณิตแบบบูล (boolean algebra )

บทปฏิบัติการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร การวิเคราะหการซอนทับ

60

6.2 การวิเคราะหการซอนทับแบบ Intersect

การซอนทับแบบ Intersect เปนการซอนทับ (overlay) ช้ันขอมูลระหวาง 2 ช้ันขอมูล (Input theme และ Overlay theme) แลวไดช้ันขอมูลใหม (Output theme) โดย features ทั้งหมดไดมาจาก Input theme และตารางฐานขอมูลใน Output theme จะประกอบดวยขอมูลตารางจากทั้งสองที่นํามาซอนทับกัน ทั้งนี้ Input theme เปนไดทั้งขอมูลแบบ Polygon Line และ Point แต Overlay theme จะตองเปน Polygon เทาน้ัน สําหรับโปรแกรม ArcView สามารถทําการวเิคราะหการซอนทับไดคราวละ 2 ช้ันขอมูล แตไมจํากัดจํานวนของชั้นขอมูลที่สามารถรวมกันได

ขั้นตอนการวิเคราะหการซอนทับแบบ Intersect

(1) เปดโปรแกรม ArcView แลวเรียกใช “Geoprocessing” extension จาก คําส่ัง “Extension” ในเมนู “File”

(2) เลือกคําส่ัง “Add Theme ใน “View Document” Window เปดขอมูลดังตอไปน้ี

ช่ือ Shape file คําอธิบายขอมูล Road.shp เสนทางถนน Well.shp ตําแหนงบอบาดาล Amphoe.shp ขอบเขตอําเภอ Irrigation.shp ขอบเขตโครงการชลประทาน

(3) ที่เมนู “View” เลือกคําส่ัง “GeoProcessing Wizard” จากนั้นใน “GeoProcessing” dialog box ใหกําหนด operation เปน “Intersect two themes” แลวคลิกปุม “Next”

(4) กําหนดใหช้ันขอมูล Road.shp เปน Select input theme to intersect และ Irrigation.shp เปน Select an overlay theme หลังจากนั้นตั้งช่ือช้ันขอมูลใหมใน Output File แลวคลิกปุม “Finish”

บทปฏิบัติการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร

61

- คําส่ัง “Intersect two themes” ใชในการรวมขอมูลเชิงพ้ืนที่จาก 2 ข้ันขอมูล โดยช้ันขอมูลใหมที่ได (output theme) จะประกอบดวย features ของ Input Theme ที่อยูในขอบเขตของทั้ง 2 ช้ันขอมูลที่ซอนทับกัน

Select input theme to intersect : ช้ันขอมูลประเภท polygon หรือ line ที่ตองการใชซอนทับกับ Overlay theme

• Use selected features only: กําหนดใหทําการ intersect เฉพาะ features ของ Input theme หรือของ Output theme ที่ถูกเลือกเทาน้ัน

• Select the overlay theme: ช้ันขอมูลประเภท polygon ที่ตองการนําไปซอนทับกับ Input theme

• Specify the output file: กําหนดชื่อของช้ันขอมูลใหมที่ไดจากการ Intersect

e

ภาพที่ 1 การ

Input Them

e e

Overlay Them

Output Theme n

Attribute table of Output Theme

ซอนทับดวยคําส่ัง Intersect

Attribute table of Overlay them

Attribute table of Input theme

Intersect operatio

การวิเคราะหการซอนทับ

62

• ภาพที่ 1 ตัวอยางการวิเคราะหการซอนทับดวยคําส่ัง Intersect ระหวางช้ันขอมูลและ Line และ Polygon โดย Output theme จะประกอบไปดวย Features ของ Input themes และ Attributes data จากชั้นขอมูลทั้ง Input และ Output themes ซึ่งการซอนทับแบบนี้เปนการซอนทับระหวาง Line บน Polygon ทําใหผลลัพธที่ไดจะมีเฉพาะ Line feature จาก Input theme เทาน้ัน โดยไมคัดลอกขอบเขตของ polygon จาก Output themes

• ในกรณีที่ทําการซอนทับระหวางช้ันขอมูลแบบ Polygon ทั้ง 2 ช้ันขอมูล จะเรียกวาเปนการซอนทับแบบ Polygon-on-polygon overlay โดยช้ันขอมูลใหมจะประกอบไปดวย polygon features จากช้ันขอมูลทั้งสอง และตารางขอมูลเชิงคุณลักษณะจะถูกสรางข้ึนมาใหมจากตารางขอมูลเชิงคุณลักษณะทั้งหมดของชั้นขอมูลเดิมทั้งสองที่นํามาทําการซอนทับกัน

6.3 การวิเคราะหการซอนทับแบบ Union

การซอนทับแบบ Union ใชเม่ือตองการสรางช้ันขอมูลใหม (new theme) ที่ประกอบไปดวย Features และ Attribute data จากทั้งสองชั้นขอมูล (Input theme และ Overlay theme) ที่นํามาซอนทับกัน ทั้งนี้ Input theme และ Overlay theme จะตองเปนช้ันขอมูลประเภท Polygon เทาน้ัน สําหรับขอบเขตของชั้นขอมูลใหมที่ได (extent) จะเปนขอบเขตท้ังหมดของทั้งสองชั้นขอมูลรวมกัน ดังภาพที่ขางลางนี้

ID IN_Code ID Over_Code ID IN_Code Over_Code 1 60 1 A 1 60 - 2 70 2 B 2 60 A 3 60 B 4 70 A 5 70 B 6 - A 7 - B

= Union Operation

Overlay.pat Output.pat Input.pat

Output Theme

7 6

3 5

4

1 2

Overlay Theme

1 2

2

Input Theme

1

บทปฏิบัติการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร

63

ขั้นตอนการวิเคราะหการซอนทับแบบ Union

(1) Add Theme ใน “View Document” Window อันใหม ดังตอไปนี้

ช่ือ Shape file คําอธิบายชั้นขอมูล Slope.shp ความลาดชัน Soill.shp กลุมชุดดิน

p p

(2) เรียกใชคําส่ัง “GeoProcessing Wizard” และแลวคลิกปุม “Next”

(3) กําหนดใหช้ันขอมูล Soil.shp เปน Select inpSelect an overlay theme หลังจากนั้นตั้ง“Finish”

• ช้ันขอมูลใหมที่ไดจะประกอบไปดวย Polygonขอมูล Slope.shp และ Soil.shp ดังภาพประก

Output theme

Attrib

Overlay theme Input theme

Slope.sh

กําหนด operation เปน “

ut theme to intersectช่ือช้ันขอมูลใหมใน Outp

features และ Attribอบขางลาง

ute table of Input theme

Attribute table of Ou

Soil.sh

Union two themes”

และ Slope.shp เปน ut File แลวคลิกปุม

ute data ที่ไดจากชั้น

Attribute table of Overlay theme

tput theme

การวิเคราะหการซอนทับ

64

6.4 การกําหนดขอมูลโดยตําแหนง (Assigning data by location)

Assigning data by location เปนการใชความสัมพันธเชิงพ้ืนที่ (spatial relationship) ในการรวม (join) ตารางขอมูลเชิงคุณลักษณะจากชั้นขอมูลหนึ่งไปยังอีกช้ันขอมูล โดยข้ึนอยูกับประเภทของ Feature ในช้ันขอมูลเหลาน้ัน ซึ่งการกําหนดขอมูลดวยตําแหนงจะมีอยู 3 ประเภทของความสัมพันธเชิงพ้ืนที่ คือ “Nearest” “Inside” และ “Part of”

ข้ันตอนการใช Assign data by location ใน GeoProcessing wizard มีดังตอไปนี้

• Select a theme to assign data to: เลือกช้ันขอมูลที่ตองการใหถูกกําหนด ซึ่งตารางคุณลักษณะของช้ันขอมูลน้ีเรียกวา destination table

• Select a theme to assign data from: เลือกช้ันขอมูลที่ตองการใหเปนขอมูลกําหนด ซึ่งตารางคุณลักษณะของชั้นขอมูลน้ีเรียกวา source table โดยขอมูลจาก source table จะเปนตัวกําหนดความสัมพันธเชิงพ้ืนที่กับขอมูลในตาราง destination table ในรูปแบบ 'nearest', 'inside', หรือ 'part of' หลังจากนั้นจะทําการรวมขอมูล (join table) เขาดวยกันใน destination table

• เม่ือทําการกําหนดขอมูลโดยตําแหนงแลว ตารางขอมูลเชิงคุณลักษณะของ destination theme จะประกอบไปดวยขอมูลรวมกัน (joined data) จากตารางคุณลักษณะของ source theme

รูปแบบการกําหนดความสัมพันธเชิงพื้นที่

(1) Nearest ใชในกรณีที่ตองการกําหนดขอมูลจาก Point theme ไปยังอีกช้ันขอมูลที่เปนประเภท Point theme หรือ Line theme โดยผลที่ไดจะมีการเพ่ิมเขตขอมูลช่ือ “Distance“ ในช้ันขอมูลที่ตองการใหถูกกําหนดขอมูล ซึ่งเขตขอมูลช่ือ “Distance” จะเก็บระยะทางของแตละ point ไปยัง feature ใดๆ ของอีกช้ันขอมูลหนึ่งที่อยูใกลที่สุด

ตัวอยางเชน ตองการหาระยะทางของตําแหนงบอบาดาล (well.shp) ไปยังเสนทางถนนที่อยูใกลที่สุด (road.shp) จะไดผลที่ไดคือ “Distance” field และ ขอมูลคุณลักษณะทั้งหมดจากชั้นขอมูล road.shp จะเพ่ิมลงไปในตารางคุณลักษณะของชั้นขอมูล well.shp โดย “Distance” field เปนคาระยะทางจากตําแหนงของบอดาลที่อยูใกลกับถนนหมายเลข (Road_id) น้ันมากท่ีสุด แสดงดังภาพขางลาง

บทปฏิบัติการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร

65

Attribute table of Road.shp Attribute table of Well.shp

T Theme to assign data from

(Road.shp) (Well.shp) heme to assign data to

Attribute table ของช้ันขอมูล Well.shp หลังจากท่ีกําหนดความสัมพันธเชิงพ้ืนท่ีแบบ Nearest กับช้ันขอมูล Road.shp จากตารางแสดงถึง บอบาดาลหมายเลข 197 มีระยะหางจากถนนท่ีมีหมายเลขกํากับ ID เปน 6 ซึ่งเปนเสนถนนท่ีอยูใกลท่ีสุดมีระยะทางเทากับ 113.985 เมตร

• ในทางตรงกันขาม ถาตองการหาตําแหนงของบอบาดาลที่อยูใกลที่สุดกับเสนทางถนนแตละหมายเลข ทําไดโดยกําหนดให Road.shp เปนช้ันขอมูลที่จะถูกกําหนดขอมูล (assign data) จากชั้นขอมูล Well.shp ผลที่ไดคือ “Distance” field และ ขอมูลคุณลักษณะทั้งหมดจากช้ันขอมูล Well.shp จะเพ่ิมลงไปในตารางคุณลักษณะของชั้นขอมูล Road.shp โดยเขต ขอมูล “Distance” field เปนคาระยะทางจากถนนไปถึงตําแหนงของบอดาลที่อยูใกลที่สุด แสดงดังภาพขางลาง

การวิเคราะหการซอนทับ

66

• หลังจากที่กําหนดความสัมพันธเชิงพ้ืนที่แบบ Nearest กับช้ันขอมูล Well.shp แลว ซึ่งตาราง Attribute table ของช้ันขอมูล Road.shp จะแสดงถึงบอบาดาลหมายเลข “186” เปนบอบาดาลที่อยูใกลที่สุดจากถนนหมายเลข “6” โดยมีระยะทางเทากับ “343.785” เมตร

(2) Inside ใชในกรณีที่ตองการกําหนดขอมูลจาก Polygon theme (source layer) ไปยังอีกช้ันขอมูล (destination layer) ที่เปนประเภท Point, Line หรือ Polygon theme โดยผลที่ไดจะมีการเพ่ิมขอมูลจากตารางของ source layer ลงในตารางขอมูลของ destination layer ดังแสดงในตัวอยางขางลาง

• ผลไดการกําหนดขอมูลโดยใชความสัมพันธเชิงพ้ืนท่ีแบบ Inside พบวา Amp_id field จากช้ัน ขอมูล Amphoe.shp เพ่ิมเขาไปในตารางของชั้นขอมูล well.shp ซึ่งทําใหสามารถบอกไดวา ตําแหนงของบอบาดาลนั้น ต้ังอยูในพ้ืนท่ีของอําเภอหมายเลขกํากับใด

• จากภาพตัวอยางแสดงถึง บอบาดาลหมายเลย 253 อยูในพ้ืนท่ีของอําเภอท่ีมีหมายเลขกํากับที่ 43707

Attribute table of theme to assign data from (destination layer)

Attribute table of theme to assign data to (source layer)

(3) Part of ใชในกรณีที่ตองการกําหนดขอมูลจาก Line theme (source layer) ไปยังอีกช้ันขอมูล (destination layer) ที่เปนประเภท Line theme เชนเดียวกัน ตัวอยางเชน Road_per.shp เปนช้ันขอมูลเสนทางถนนทั้งหมดในเมือง และ Road_fix.shp เปนช้ันขอมูลเสนทางถนนในเมืองที่ตองซอมแซม (Fix_ID เทากับ 10) ดังนั้นสามารถกําหนดดูวาสวนใดของถนนในเมืองจะตองซอมแซมบาง โดยการกําหนดความสัมพันธเชิงพ้ืนที่แบบ Part of ของชั้นขอมูลทั้งสอง ซึ่งกําหนดใหถนนที่ตองซอมแซมเปนสวนหนึ่งของช้ันขอมูลเสนทางถนนทั้งหมดในเมือง (Road_per.shp)

บทปฏิบัติการระบบสารสนเทศภูมิศาสตร

67

Theme to assign data to (Road_fix.shp) Theme to assign data from (Road_per.shp)

Attribute table of

Road_fix.shp Attribute table of

Road_per.shp

Attribute table of Road_per.shp หลังจากกําหนดความสัมพันธเชิงพ้ืนท่ีแบบ Part of

• ผลที่ไดพบวาเขตขอมูล “Fix_ID” จากชั้นขอมูล Road_fix.shp ถูกรวม (join) เขากับ Attribute table ของช้ันขอมูล Road_per.shp โดยคารหัสในเขตขอมูล “Fix_ID” จะแสดงถึงสวนของถนนที่ตองซอมแซมซึ่งมีคารหัสเทากับ “10” สําหรับถนนที่ไมตองซอมแซมจะไมมีคารหัสในเขตขอมูล “Fix_ID”

การวิเคราะหการซอนทับ