Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

GRASS a R

Jacek Ślopek

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

GRASS a R

Czym jest R?

● R jest systemem do obliczeń statystycznych i tworzenia wykresów i grafik naukowych.

● R stanowi środowisko, w którym uruchamiane są moduły.

● R jest interpreterem specyficznego języka programowania.

● W R można uruchamiać skrypty, oraz R może być wywoływany z wnętrza skryptów.

System R powstał pod wpływem dwóch istniejących już systemów: S (autorstwa Beckera,

Chambersa & Wilksa z Laboratoriów Bella) i Scheme (autorstwa Sussmana). Początkowe

prace nad systemem prowadziło dwóch autorów - Ross Ihaka i Robert Gentleman na

Wydziale Statystyki Uniwersytetu w Auckland w Nowej Zelandii.

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – język programowania

Rdzeń systemu R obsługiwany jest przez interpretowany wewnętrzny język

programowania zawierający instrukcje warunkowe i pętle, pozwalający tworzyć

własne funkcje. Większość funkcji dostępnych dla użytkownika jest napisana w

języku R. Niemniej istnieje możliwość użycia procedur z języków C, C++ lub

FORTRANa w celu uzyskania większej wydajności w obliczeniach.

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – możliwości systemu

Wraz z domyślną instalacją otrzymujemy możliwość skorzystania z wielu procedur

statystycznych, takich jak np. (uogólnione) modele liniowe, nieliniowe modele

regresyjne, analiza serii, klasyczne parametryczne i nieparametryczne testy, czy

analiza skupień.

Dodatkowo, możemy skorzystać z bardzo dużej liczby wyspecjalizowanych

modułów (tzw. Add-On), czy bibliotek funkcji, o które można wzbogacić system.

R jest wyposażony w wiele elastycznych funkcji pozwalających na tworzenie

wykresów i grafik zgodnych z naukowymi standardami prezentacji danych.

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – systemy operacyjne, dodatkowe oprogramowanie

R jest systemem, który można zainstalować na wszystkich głównych systemach

operacyjnych bez dodatkowych komplikacji.

Jeśli jednak chcemy skorzystać z dodatkowych bibliotek funkcji, może się zdarzyć,

że konieczne będzie doinstalowanie dodatkowego oprogramowania, bądź bibliotek

systemowych. Przykładowo, praca z danymi przestrzennymi w R wymaga

obecności w systemie bibliotek z pakietów:

xml, xml2, libxml(-devel), libxml2-(devel), gdal(-devel) i proj(-devel)

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – zasoby sieciowe

R posiada swoją stronę domową:

http://www.R-project.org/

Ponieważ jest to oprogramowanie rozprowadzane na zasadach licencji GNU,

można je pobrać za darmo z jednego z istniejących mirrorów programu (tzw. The

Comprehensive R Archive Network),np.:

http://r.meteo.uni.wroc.pl/

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – instalacja systemu

System R może zostać skompilowany ze źródeł, bądź pobrany w postaci

instalatorów ze wspomnianych wcześniej mirrorów CRAN. W systemie Linux istnieje

również możliwość pobrania go z repozytoriów systemowych.

Źródła natomiast dostępne są pod adresem:

https://svn.R-project.org/R/

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – instalowanie dodatkowych pakietów, podręczniki

Dodatkowe pakiety/biblioteki funkcji instaluje się z wnętrza systemu za pomocą

jednej z funkcji (install.packages()). Aby poznać składnię języka R warto

skorzystać z podręczników i przykładów umieszczonych w sieci:

http://r.meteo.uni.wroc.pl/manuals.html

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – uruchomienie systemu, przykładowa sesja...

Startujemy R

Uzyskujemy informacje początkowe...

...a linia komend już czeka na wydanie poleceń :)

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – przykłady działania, pomoc na bieżąco

Wewnątrz R można wywołać polecenie demo(nazwa_biblioteki) by zobaczyć

przykładowe obliczenia wykonywane za pomocą funkcji w niej zawartych.

Listę prezentacji demo można uzyskać po użyciu polecenia: demo().

Dodatkowo w trakcie sesji w R można wywołać w swojej przeglądarce internetowej,

z lokalnego dysku stronę z pomocą, poprzez wydanie polecenia help.start().

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – wykresy z R w GRASS

W R można wygenerować wykresy, a następnie zapisać je w formacie eps. Mając

do dyspozycji takie grafiki, można umieścić je na mapach w GRASS (polecenie

ps.map). Przykład takiego wykorzystania znajduje się na stronie wiki GRASSa.

http://grass.osgeo.org/wiki/Ps.map_scripts

http://geog-pc40.ulb.ac.be/grass/psmap/

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – biblioteki dla danych przestrzennych

Biblioteki systemu R, które mogą być przydatne do pracy z danymi przestrzennymi

to m.in: akima, fields, geoR, grid, gstat, lattice, MASS, scatterplot3d, spatial. Są

to biblioteki specjalizujące się w analizach czasowo-przestrzennych.

Dla użytkowników GRASS 6.x najistotniejszą biblioteką, zapewniającą możliwość

współpracy systemu R i GRASS jest biblioteka:

spgrass6

spgrass6 bibliotekę grass zapewniającą połączenie z danymi systemu GRASS 5.x

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – interface dla GRASS

Dodanie biblioteki dającej interface do danych GRASS:

install.packages(”spgrass6”, dependecies=TRUE)

A następnie jej włączenie w R następuje po wydaniu polecenia

library(spgrass6)

Polecenia dodawane do R przez tę bibliotekę:

readRAST6, readVECT6, writeRAST6, writeVECT6,

gmeta6, getLocationProj, gmeta2grd,

vinfo, vColumns, vDataCount, vect2neigh

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – Przykładowa sesja w systemiewykorzystująca bibliotekę spgrass6

Zaczynamy od uruchomienia GRASSa:

grass64

A następnie wywołujemy z jego wnętrza system R:

R

help.start()

library(spgrass6)

str(gmeta6())

miejscowosci <- readVECT6(”miejscowosci”, ignore.stderr=TRUE)

(...)

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – Przykładowa sesja w systemie

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

R – geostatystyka i analizy przestrzenne z GRASS

Aby dowiedzieć się co można osiągnąć za pomocą funkcji z biblioteki spgrass6

warto sięgnąć do wskazówek zamieszczonych w sieci, napisanych przez Marcusa

Netelera (Short Introduction to Geostatistical and Spatial Data Analysis with

GRASS and R statistical data language) znajdujących się pod adresem:

http://grass.osgeo.org/statsgrass/grass_geostats.html

Lub przejrzeć materiały na stronie wiki GRASSa:

http://grass.osgeo.org/wiki/R_statistics

GRASS a R

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

Dziękuję za uwagę!

GRASS a R