Primii pasi in lucrul cu QGIS

Introducere

Tutorialul de fata isi propune familiarizarea utilizatorilor cu aplicatia QGIS si intelegerea modului in care aceasta se poate integra cu alte aplicatii din familia open source GIS.

Subiecte

Tutorialul va acoperi urmatoarele subiecte:

• Instalarea QGIS
• Vizualizarea datelor* Simbolizarea datelor
• Lucrul cu atribute si actiuni
• Vectorizarea elementelor
• Exportul hartilor in format bitmap
• Importul datelor in fomat text (ASCII)
• Sistemul de plugin-uri
• Exportul datelor in format Mapserver (.map)
• Accesarea datelor de pe servere WMS si WFS
• Vizualizarea si editarea datelor stocate intr-o baza de date PostGIS
• Utilizarea functionalitatii GRASS pentru vizualizarea, editarea si analiza datelor
• Extinderea functionalitatii folosind Python

Instrumente

Pentru a parcurge acest tutorial sint necesare urmatoarele aplicatii:

• QGIS 0.9 sau mai recent
• GRASS 6.2 sau mai recent (pentru sistemele Windows GRASS este inclus in pachetul de instalare)
• PostgreSQL + PostGIS

Date

Puteti descarca de aici pachetul de date necesar pentru completarea tutorialului.

Conventii

In text vom folosi urmatoarele conventii pentru a indica anumite elemente sau actiuni:

• close - Buton intr-o caseta de dialog
• QInputDialog - nume de clasa
• LENGTH - nume de cimp intr-un tabel
• orase.shp - nume de fisier sau director
• Enter - Tasta
• getName - metoda unei clase
• File - element dintr-un meniu
• localhost- nume de server
• geometry_columns - un tabel dintr-o baza de date
• Open Table - un instrument din bara de instrumente
• Text de scris - Text de scris

Primii pasi in lucrul cu QGIS

Sectiunea va acoperi elementele de baza ale QGIS, incluzind aici vizualizarea si simbolizarea datelor, precum si lucrul cu atribute si actiuni.

1. Start QGIS

Pentru a deschide o instanta QGIS mergeti la Start/Programs/Quantum GIS/Quantum GIS.

2. Vizualizarea datelor

In cele ce urmeaza vom trece la vizualizarea unui set test de date vector si raster.

2.1. Vizualizarea datelor vector

Exercitiul 1. Incarcare stratului cu judetele Romaniei
a). Apasati pe instrumentul Add a Vector Layer din bara de instrumente sau selectati comanda Add a Vector Layer din meniul Layer.
b). Navigati catre directorul cu date (C:/SDI_Workshop/Data)
c). Asigurati-va ca in caseta drop-down "Files of type" este selectat filtrul "ESRI Shapefiles"
d). Alegeti fisierul judete_ro.shp
e). Apasati butonul Open

Sfatul 1. Incarcarea simultana a mai multor straturi
Pentru a incarca mai multe fisiere simultan utilizati tastele Shift sau Ctrl in caseta de dialog.

Frontiera Romaniei ar trebui sa fie acum incarcata si afisata cu o culoare aleatorie. Rezultatul ar trebui sa fie similar cu cel prezentat in Figura 1.

Figura 1. Rezultatul incarcarii stratului judete_ro in QGIS.

Folosind pasii descrisi mai sus incarcati si stratul orase_ro.shp din acelasi director. O data incarcate aceste date vom arunca o privire asupra instrumentelor de navigare in cadrul hartii (Figura 2).

Figura 2. Bara standard de instrumente de navigare QGIS.

De la stinga la dreapta avem urmatoarele instrumente:

• Pan - navigare interactiva in cadrul hartii (tragere cu mouse-ul)
• Zoom in - marire interactiva a scarii de afisare (click mouse-ul sau tragere cu mouse-ul si definire zona de zoom)
• Zoom out - micsorare interactiva a scarii de afisare (click mouse-ul sau tragere cu mouse-ul si definire zona de zoom)
• Zoom full - afisare la extinderea maxima a straturilor incarcate
• Zoom to Selection - afisare la extinderea elementelor selectate
• Zoom to Layer - afisare la extinderea stratului selectat
• Zoom to Last Extend - intoarcere la scara si extinderea afisarii anterioare
• Refresh - redeseneaza harta

Inainte de a continua va recomand sa va optiti citeva momente pentru a experimenta modul de functionare a instrumentelor de navigare.

Sfatul 2. Bara de instrumente nu este afisata
In cazul in care una sau mai multe din barele de instrumente nu este afisata pe ecran dati un click drepata in zona rezervata acestora (partea superioara a ferestrei QGIS). Din meniul contextulal aparut selectati bara/barele dorite.

2.2. Vizualizarea datelor raster

Exercitiul 2. Incarcarea mozaicului LANDSAT pentru Romania
In continuare vom incerca sa adaugam fisierul landsat_ro.tif la harta existenta. Pentru aceasta va trebui sa:
a). Apasati pe instrumentul Add a Raster Layer din bara de instrumente sau selectati comanda Add a Raster Layer din meniul Layer.
b). Navigati catre directorul cu date (C:/SDI_Workshop/Data)
c). Asigurati-va ca in caseta drop-down "Files of type" este selectat filtrul "GeoTiff"
d). Alegeti fisierul landsat_ro.tif
e). Apasati butonul Open

Stratul raster va fi afisat peste cele vectoriale existente. Rezultatul ar trebui sa fie similar cu cel prezentat in Figura 3. Puteti schimba ordinea de afisare a straturilor dind click pe acestea si tragindu-le spre noua pozitie in lista. Ca exercitiu trageti stratul orase in partea superioara a listei pentru a-l afisa deasupra imaginii satelitare. Nu va ingrijorati pentru aspectul inestetic al hartii. Vom rezolva acest lucru in sectiunea urmatoare.

Figura 3. Rezultatul incarcarii stratului landsat_ro.tif in QGIS.

3. Simbolizarea datelor

QGIS permite o selectie generoasa de stiluri de afisare a datelor raster si vector. Aceste optiuni pot fi accesate folosind fereastra de proprietati a fiecarui strat. Vom incepe cu stratul raster.

3.1. Afisarea datelor raster

Exercitiul 3. Schimbarea transparentei stratului raster
Stratul raster incarcat contine un canal dedicat pentru transparenta (alpha). La incarcarea in QGIS, zonele din afara granitelor Romaniei au fost afisate ca transparente, dind hartii un aspect mai sofisticat. De fapt, ca orice raster, fisierul landsat_ro.tif este o matrice dreptunghiulara, care contine valori si in afara granitelor Romaniei. Pasii necesari pentru a afisa informatia ascunsa sint:
a). Dublu-click pe stratul landsat.tif pentru a deschide fereastra de dialog "Raster Layer Properties" (Figura 4).
b). In caseta drop-down "Transparent" se selecteaza optiunea "Not Set" in loc de "Undefined".
c). Apasat butonul OK pentru confirmare.

Figura 4. Caseta de dialog Raster Layer Properties.

Tab-ul Symbology

Suplimentar optiunilor de manipulare a benzilor Red, Green, Blue si Alpha, tab-ul Symbology mai cuprinde o serie de functii ce permit:

1. Comutarea intre modul color si cel grayscale
2. Inversarea culorilor in harta
3. Definirea procentului de transparenta al hartii
4. Ajustarea proprietatilor pentru modul grayscale

Exercitiul 4. Afisarea unei singure benzi dintr-o imagine multi-band
Exista doua posibilitati pentru a realiza acest lucru:
a). Se comuta in modul Grayscale Image iar in caseta Gray se selecteaza banda dorita
b). Acelasi efect poate fi obtinut si in modul Color Image prin selectarea aceleeasi benzi pentru canalele Red, Green, Blue. In tutorialul "Shuffling Quantum GIS into the Open Source GIS Stack", Gary Sherman scrie ca acest lucru poate fi obtinut prin pastrarea benzii de interes si selectarea valorii Not Set pentru celelalte doua benzi. In varianta 0.9.1 acest lucru nu este posibil, atit pe Windows cit si pe Mac OSX 10.5.x.

Rezultatul afisarii unei singure benzi, paleta grayscale, ar trebui sa fie similar cu cel prezentat in Figura 5. QGIS mai include inca doua palete (Color Map) predefinite: Pseudocolor, Freak Out.

Figura 5. Afisarea unei singure benzi raster.

Tab-ul General (Figura 6)

Permite urmatoarele actiuni:

1. Schimbarea numelui prin care stratul este identificat in legenda
2. Stabilirea unei conditii de afisare a stratului in functie de scara, mai precis indicarea unei scari minime si maxime intre care stratul este afisat
3. Vizualizare si schimbarea proiectiei cartografice
4. Vizualizarea thumbnail-ului, legendei si a paletei grafice

Figura 6. Tab-ul General din caseta de dialog Raster Layer Properties.

Tab-ul Metadata (Figura 7)

Afiseaza o serie de detalii despre obiectul raster, incluzind aici dimensiunea in pixeli, numarul de benzi, tipul de date, proiectia cartografica, dimensiunea unui pixel, proprietatile benzilor.

Figura 7. Tab-ul Metadata din caseta de dialog Raster Layer Properties.

Tab-ul Pyramids (Figura 8)

Utilizarea piramidelor determina afisarea mult mai rapida a datelor raster la scari reduse. Piramidele nu sint altceva decit imagini redimensionate pe diverse trepte ale rasterului original. Tab-ul Pyramids permite construirea de astfel de piramide pentru stratul curent. Inainte de a apasa butonul Build Pyramids cititi cu atentie avertismentele scrise in rosu deoarece acesta actiune va duce la alterarea imaginii originale. Piramidele disponibile pentru rasterul curent sint afisate in partea dreapta a ferestrei. Daca pentru un anumit nivel de detaliu/rezolutie nu sint piramide disponibile, simbolul de piramida din dreapta va avea suprapus un X rosu.

Figura 8. Tab-ul Pyramids din caseta de dialog Raster Layer Properties.

Tab-ul Histogram (Figura 9)

Permite afisarea sub forma de grafic a distributiei valorilor pe benzi. Pentru a genera graficul trebuie sa apasati butonul Refresh. Puteti opta pentru afisarea sub forma de linie sau coloana si puteti alege benzile ale caror valori doriti sa le afisati. O data generat graficul, datele statistice referitoare la benzi pot fi consultate in tab-ul Metadata.

Figura 9. Tab-ul Histogram din caseta de dialog Raster Layer Properties.