TRI – Topographic Ruggedness Index w QGIS

GDALW tym poście przedstawię jak łatwo zastosować indeks chropowatości terenu (Topographic Ruggedness Index). Wskaźnik ten stosowany jest do pomiaru heterogeniczności, urozmaicenia („niejednorodności”) rzeźby terenu zgodnie z metodyką oparacowaną przez Riley et al. (1999).

Recepta:

  • QGIS
  • GDAL tools (więcej o instalacji i użytkowaniu GDAL – Tutaj)
  • DEM (NMT)
[important]TRI wyliczany jest dla każdego piksela na podstawie dodawania różnic wysokości w siatce pikseli sąsiadujących o wymiarach 3×3 px. Następnie wartości wynikowe klasyfikowane są w przedziały, zależnie od charakterystyki terenu badań.[/important]

Pierwszym krokiem jest dodanie do Qgis warstwy rastrowej reprezentującej wysokości powierzchni terenu. Aby to zrobić klikamy w górnym menu: Warstwa—>Dodaj warstwę rastrową—> a następnie odnajdujemy na dysku potrzebny plik. Po upewnieniu się, że mamy zainstalowaną wtyczkę GDAL, wybieramy w górnym menu: Raster—->Numeryczny Model Terenu. 

Naszym oczom ukaże się okno, w którym należy podać warstwę źródłową, wynikową oraz wybrać typ analizy i ustawić jej parametry. W oknie narzędzia dodajemy kolejno poszczególne klasy różnic wysokości wraz z ich etykietami. Klasy definiujemy wpisując wartości graniczne przedziałów, które w tym przypadku będą reprezentować stopień urozmaicenia rzeźby.

[notice]Prawidłowe ustawienie parametrów analizy wymaga dobrej znajomości morfologii badanego obszaru.[/notice]

Warstwa wynikowa zostaje automatycznie dodana do tabeli zawartości Qgis. Ostatnim krokiem jest wizualizacja wyników analizy. na tym etapie może na nowo zdefiniować klasy oraz ich reprezentacje. Pomocnym do tego narzędziem jest „Histogram”, który odnajdziemy we właściwościach nowo powstałej warstwy. Przedstawia on wykres częstości występowania poszczególnych wartości rastra. Widzimy, że wyraźnie dominują piksele o niskich wartościach a maksymalną wartością jest ok 25 m.

Przedziały i ich reprezentacje definiujemy w zakładce „Styl” gdzie w rubryce „Paleta” wybieramy opcję „Mapa kolorów”, a następnie przechodzimy do zakładki „Paleta” i ustawiamy parametry wyświetlania (razem z etykietami).

Następnie dla bardziej plastycznego zwizualizowania analizy możemy przy użyciu narzędzia GDAL wygenerować cieniowany model rzeźby , ustawić go poniżej warstwy TRI, i ustawić przeźroczystość na ok 35-55% zależnie od planowanego efektu.

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że obliczenia dla indeksu są identyczne do obliczania spadków terenu. Jednak po kolejnej inspekcji można zauważyć, że minimalny i maksymalny zakres wartości wskazuje, że różne jednostki zostały wykorzystane.Wartość indeksu podawana jest w metrach.

Podsumowując, TRI obok TPI, spadków, ekspozycji, krzywizny stoków, jest jednym z podstawowych obliczeń stosowanych gównie do analiz geomorfologicznych, klasyfikacji form rzeźby. Jest również wykorzystywany do waloryzacji krajobrazu w oparciu o urozmaicenie rzeźby oraz wielu analiz pochodnych.