Atvirąjį žemėlapį galima naudoti ne tik lankytinų vietų ar kelio iki jų paieškai. Atvirojo žemėlapio duomenis galima naudoti ir darant įvairius skaičiavimus. Pabandykime paskaičiuoti Lietuvos upių baseinus.

Skaičiavimui imsime upių ir upeliukų duomenis, tada nurodysime upių žemupius, nuo kurių reikės „lipti“ aukštyn upe, užeinant į visus intakus. Skaičiuojant „grynus“ baseinus, Lietuvoje gausime gan neįdomų vaizdelį – ~80% Lietuvos užima Nemuno baseinas. Todėl paskaičiuosime ir kelis Nemuno intakų baseinus: Neries, Šešupės, Nevėžio ir Merkio. Tada jau gauname spalvingesni/įdomesnį rezultatą:

Skaičiavimas

Skaičiavimui naudojama PostGIS funkcija st_touches, randanti objektus, kurie liečia nurodytą objektą, ir senas geras „bangos“ principas, paprastai taikomas trumpiausio kelio iš labirinto paieškai.

Galima pastebėti, kad jei imtume ir kanalus, tai Ventos-Dubysos kanalo pagalba Nemunas „užgrobtų“ ir Ventą, na arba atvirkščiai 🙂 Na, bet kanalų mes neimame, nes skaičiuojame tik natūralius vandens kelius, taigi du skirtingi baseinai niekaip negali susijungti.

Probleminės vietos – už Lietuvos ribų išeinančios upės: Šešupė (ta kuri į Nemuną įteka), Mūša, Nemunėlis ir kitos. Galimi du sprendimo variantai:

1. Tarkime nuo Mūšos (einant upe aukštyn) dar Latvijos pusėje atsiskiria daug kitų upių, kurios prasideda Lietuvoje. Galime visas tokias Mūšos baseino upes „surinkti“ ties Lietuvos siena ir iš karto priskirti Mūsos baseinui (darant „standartinį“ skaičiavimą upės baseiną pradedame nuo vienos atkarpos, o Mūšos atveju pradėsime nuo kelių atkarpų).
2. Šešupė į Nemuną įteka iš Karaliaučiaus pusės, nors prasideda Lietuvoje. Galima atskirai atsisiųsti Šešupės atkarpos Karaliaučiuje duomenis ir juos rankiniu būdu susidėti į duombazę, kad atstatytume pilną upės trajektoriją (daroma prielaida, kad skaičiuojame naudodami tik Lietuvos duomenis)

Kam viso to reikia?

Toks skaičiavimas vizualizuoja kur yra kokie baseinai. Tada mes galime geriau įsivaizduoti, kad būdami 80% Lietuvos teritorijos, į upę paleidę žaislinį laivelį, jį vėliau sutiksime Rusnėje (žinoma jei jis stebuklingai peršoks visas užtvankas).

Kitas dalykas, taip mes patikriname OpenStreetMap duomenis. Jei kažkokios upės kelių atkarpos lieka nepriskirtos jokiam baseinui – reiškia yra duomenų klaidų. Gal griovys neteisingai pažymėtas kaip upeliukas, gal trūksta kažkokios upės atkarpos, gal nėra nupaišytas vandens kelias per vandens telkinius (ežerus, tvenkinius). Vizualiai klaidos atrodo taip:

Kelias per ežerus ir tvenkinius? Kam? Ogi tam, kad vėliau būtų galima daryti maršrutizavimą upėmis. Netolimuose planuose yra upių žemėlapis, kuriame būtų galima skaičiuoti baidarių, laivų, plaustų ar kokių kitų neskęstančių plaukimo priemonių maršrutą. Tam reikia, kad upių duomenys būtų teisingi, kaip kelių duomenys.

Išeities failai

Jei kas norite pabandyti patys paskaičiuoti upių baseinus, ar turite minčių, ką dar galima padaryti su tokiais skaičiavimais, susiimportuokite Lietuvos duomenis į PostgreSQL su PostGIS ir tada naudokite šiuos skriptus:

• table.sql – pagrindinė lentelė, kurioje laikomi upių segmentų duomenys
• sesupe.sql – Šešupės duomenys (realiai einant upe aukštyn Šešupė Lietuvoje „pasirodo“ viename taške, tai šis importas nėra būtinas, tiesiog išbandytas principas)
• excess.sql – pertekliniai segmentai (palei sieną arba kai kurie oficialiai neregistruoti „upeliukai“, nesusijungiantys su bendru upių tinklu)
• touch.sql – vieno bangos žingsnio skaičiavimo funkcija
• process.sql – pagrindinė upių baseino skaičiavimo funkcija
• upiu_baseinai.qgs – QGIS projektas rezultatų peržiūrai

Paleidimas:

psql gis < table.sql
psql gis < touch.sql
psql gis < excess.sql
psql gis < sesupe.sql
psql gis < process.sql

Ir tada QGIS’e atsidarote projekto failą upiu_baseinai.qgs. Projekte tikimasi, kad db yra localhost su standartiniu prievadu (portu) ir naudotoju gis be slaptažodžio. Jei pas jus kitokie nustatymai – pataisykite .qgs projekto failą rankomis (tai paprastas xml failas).

Tai teik su vandeniu, o algoritmą panaudosime ir kitiems tikslams… 🙂