Quais sistemas GIS baseados em varredura realmente funcionam?

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GIS rasterizados como GRASS , ArcGIS / Spatial Analyst e Idrisi podem executar um rico conjunto de processamento de dados e procedimentos analíticos, conhecidos livremente como " álgebra de mapas ". No ambiente de computação atual, está se tornando comum manter rasters de 100.000.000 de células ou mais em muitos formatos diferentes e exigir cálculos relativamente complexos, como cabinas de visualização, bacias hidrográficas e identificação de terrenos, além de recursos de processamento de imagem.

Parece que existem muitas soluções de código aberto, gratuitas e baratas. Mas quais realmente se sustentam na prática? Ou seja, quais podem lidar com grandes redes de maneira eficiente, podem facilmente entrar e sair de dados, são razoavelmente livres de erros e oferecem um complemento completo de procedimentos analíticos? Quais são as armadilhas ou limitações ocultas que você não descobre até ter investido muito tempo aprendendo esses sistemas? (Esta última pergunta é uma que não é facilmente respondida com a pesquisa na Web e onde espero que os respondentes possam oferecer conselhos valiosos.)

Estou especialmente interessado em soluções que possam se integrar bem e competir com os sistemas comerciais populares (mas caros) (o que significa que a compatibilidade do Windows é importante).

whuber
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Obrigado a todos que forneceram respostas; Acho que todos são úteis. A resposta do @ scw se destaca pela cobertura de várias opções diferentes.
whuber

Respostas:

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Não posso falar com a SAGA ou com outros sistemas, mas usei o GRASS extensivamente, inclusive para uma análise em escala global de células ~ 720M, que exigia implementações robustas de álgebra raster e operações complexas em terrenos. (Além disso, com a descontinuação do ArcInfo , o GRASS é sem dúvida o GIS mais antigo e continuamente desenvolvido).

Os dados e ferramentas GRASS podem ser facilmente acessados ​​através do QGIS , que fornece um bom analógico ArcView GUI. O próprio QGIS está obtendo bons recursos de análise de varredura, como o plug-in GDALTools , mas esses são bastante novos e carecem da maturidade e profundidade do próprio GRASS.

Outra perspectiva é o pacote raster para R : R tem uma grande base de usuários, a fonte de métodos é fácil de acessar e inclui a vanguarda de muitas técnicas estatísticas. No entanto, falta ferramentas de processamento de imagem e pode não ser suficiente para os tipos de tarefas nas quais você está interessado.

Por fim, o GDAL forma uma base sólida de muitos sistemas GIS, se não da maioria dos modernos, e possui implementações muito rápidas de muitas operações comuns de álgebra de mapas. Ele pode ser usado através de sua interface Python ou através de C / C ++ direto nos momentos em que a abstração da 'camada' se mostra insuficiente.

scw
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Acho agradável trabalhar com GRASS no QGIS. Eu fiz um projeto bushfire no mês passado usando GRASS e QGIS e fiquei muito feliz com isso.
Nathan W
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O maior obstáculo que tive ao tentar usar o GRASS de maneira real é empurrar dados para dentro e para fora do formato de arquivo personalizado. Eu realmente gostaria que ele pudesse usar o geotiff etc. in situ.
Matt Wilkie
+1 para R e GDAL, R pode ser usado para muitas operações gerais de matriz e com o suporte rgdal, a importação / exportação é boa - rasterpode tornar isso e outras coisas muito mais simples, mas ficando mais próximo de R e de fora de links de memória rgdalpode ser útil e há suporte para matrizes de falta de memória com o ffpacote.
Mdsumner
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@matt: Com o r.external, você pode registrar mapas raster rapidamente. Não há necessidade de importar para o formato GRASS. E no GRASS 7 há r.external.out para escrever imediatamente em qualquer formato suportado pelo GDAL.
markusN
@markus, obrigado por me informar que há uma maneira de usar raspadores que não são de grama diretamente. Definitivamente vou tentar outra vez da próxima vez que tiver que fazer uma análise raster.
22611 Mattel
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Usamos uma mistura - do Spatial Analyst, SAGA, Ermapper, um pouco de GRASS, mas no final tendemos a ir para a Geosoft - embora isso seja porque realizamos muito processamento de aprimoramento geofísico. O Spatial Analyst / ArcGIS é bom porque você pode estender facilmente a funcionalidade através das caixas de ferramentas / geoprocessamento, mas descobrimos que as rotinas reais de processamento do Spatial Analyst geralmente não são as melhores. Ultimamente, construímos caixas de ferramentas para acessar os módulos SAGA a partir do ArcGIS, para que possamos continuar a usar a funcionalidade sem precisar importar / exportar - a caixa de ferramentas cuida de tudo isso conforme necessário. Provavelmente, vamos fazer uma coisa semelhante para acessar a funcionalidade GRASS também

Phil Henley
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Resposta muito tardia, mas você deu uma olhada no sextante ( sextante.forge.osor.eu ). Inclui os módulos SAGA e GRASS. E tem sido usado como uma caixa de ferramentas para o ArcGIS.
Ecodiv 29/09/11
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Agora você pode trabalhar e mapear álgebra com separadores de tamanho quase ilimitado em um banco de dados espacial com PostGIS. Pessoalmente, trabalho com SRTM e dados climáticos na escala do Canadá. Eu posso fazer a interseção entre as camadas raster e vetor de uma maneira muito rápida e transparente. Também posso usar um conjunto inteiro de funções de álgebra de mapas.

Pierre
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O coletor com o Surface Tools é muito bom em termos de importação de formatos e manipulação de rasters grandes; a análise pode ser feita diretamente entre rasters correspondentes ou com reprojeção implícita. Há suporte de GPU para várias funções de varredura e um forte suporte para automação com uma variedade de linguagens de script e SQL. O preço é bom em algumas centenas de EUA.

Doc geral para ferramentas de superfície:

http://www.georeference.org/doc/surface_tools.htm

Aqui está a lista atual de funções disponíveis para a caixa de diálogo Transformação de superfície, que aceita expressões personalizadas para realizar cálculos entre várias rasters:

http://www.georeference.org/doc/transform_dialog_functions_and_operators.htm

Uma armadilha é que as exportações de "superfícies" (rasters) não podem ser feitas para o GeoTIFF (as imagens podem). Normalmente exporto para SDTS e converto isso para GeoTIFF com GDAL. O mapeamento de sistemas de coordenadas do suporte da Manifold e outros sistemas como a família GDAL não é perfeito, mas os problemas são bem raros.

mdsumner
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Ouvi falar de algumas pessoas quietas usando SAGA. Mas eu pessoalmente tenho muito pouca experiência com isso.

http://www.saga-gis.org/en/index.html

CDBrown
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Como um usuário ávido do SAGA e com alguma experiência em desenvolvimento, devo acrescentar: a saga é ótima, mas não para o caso de uso solicitado aqui: grandes arquivos rasterizados. O SAGA carrega grades na memória completamente, o que o torna muito rápido com grades menores, mas quando você começa a trabalhar com grades grandes, precisa de 64 bits e muita memória RAM.
johanvdw
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Para este artigo "Estimando as temperaturas diárias da superfície terrestre em ambientes montanhosos por dados MODIS LST reconstruídos ( PDF de texto completo ) Eu processei 11.000 imagens MODIS LST facilmente no GRASS GIS, de maneira paralela em nosso cluster. Muito divertido, pois funciona.

markusN
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usamos o SAGA para monitorar dados das medições da taxa de dose e espectrometria gama (no ar ou no solo, fundo natural, lixões antigos etc.). Eu tenho muitos módulos úteis para nós e gostamos muito.

PS: como a saída do mapa SAGA tem suas limitações, para mapas mais avançados nós a combinamos com o Quantum GIS.

Juhele
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Obrigado! Você poderia ampliar sua resposta para indicar o que acha útil e quais podem ser as limitações?
whuber
Ok, achei muito útil que o SAGA tenha muitas ferramentas, que precisamos e que outros SW também temos (como MapInfo) não possuem ou não são muito amigáveis ​​(Geosoft). Ao contrário do GRASS, o SAGA trabalha nativamente com os mesmos arquivos GIS, como shapefiles ou asc grids, e possui muitas ferramentas para análise e processamento de varredura (recorte, classificação, filtragem ...). As limitações estão, por exemplo, na saída do mapa - você não pode modificar o layout, o título etc. Mas isso pode ser resolvido usando o Quantum GIS junto com o SAGA. Não há problema em fazer as análises no SAGA e finalizar os mapas no Quantum GIS.
Juhele
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Fale por mim mesmo, sou tendencioso neste caso. Mas eu uso principalmente o IDRISI para GIS raster. Principalmente porque o IDRISI oferece as ferramentas mais abrangentes para análise de varredura, se você a comparar com outros softwares GIS. Desde vários modelos estatísticos de classificação e previsão até análises de bacias hidrográficas e de distâncias de custos, ele possui praticamente tudo o que precisamos para análises rasterizadas diárias. Também possui uma extensão para o ArcGIS. Melhorou sua capacidade de lidar com grandes dados. No entanto, nenhum software GIS realmente pode calcular uma distância de custo de 1000000 por 1000000 em um minuto ainda.

Weliam
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