Cvičení z předmětu Geoinformační technologie

Úvodní slovo Cvičení č. 1. Cvičení č. 2. Cvičení č. 3. Cvičení č. 4. Cvičení č. 5 a 6. Cvičení č. 7. Cvičení č. 8. Cvičení č. 9. Cvičení č. 10. Cvičení č. 11. - dobrovolné Cvičení č. 12. - dobrovolné
VŠB

Cvičení č. 11. – Tvorba mapy v nekomerčním prostředí QGIS - dobrovolné rozšiřující cvičení


Cíle cvičení:

Seznámit se s nekomerčním GIS software QGIS.

Data pro cvičení:


Úvod:

Dosud jste měli možnost pracovat v komerčním prostředí ArcGIS od společnosti ESRI. Jedná se o robustní GIS řešení, jehož hlavní nevýhodou je poměrně vysoká pořizovací cena (řádově v desítkách tisíc korun bez extenzí).

V rámci tohoto cvičení se seznámíte s nekomerční aplikací QGIS (dříve Quantum GIS), která je šířená pod licencí GPL a je možno ji rozšiřovat o další zásuvné modely. QGIS umožňuje zejména prohlížení, tvorbu a editaci rastrových a vektorových vrstev, zpracování GPS dat, připojování WMS služeb a tvorba mapových výstupů. K dispozici je i česká lokalizace.

Základy práce v QGIS

Načtení dat:

Prostředí QGIS je rozděleno do několika častí a je velmi podobné prostředí ArcMapu (Obrázek 1). V horní části jsou lišty s nástroji. Zcela vlevo lišta pro přidávání dat, vedle ní okno s vrstvami a největší prostor zaujímá mapové okno.

Data načteme v liště pro přidání dat nebo v nabídce Vrstva. Můžete přidávat vektorová, rastrová, GPS data i WMS služby a další. Načtěte si některé vrstvy z ArcČR 500.

Prostředí QGIS po načtení dat.

Obrázek 1: Prostředí QGIS po načtení dat.

Nastavení symbologie

Symbologii nastavujeme jednoduše dvojklikem na danou vrstvu. Můžeme vybírat z několika možností nastavení - jednoduchý symbol, kategorizovaný, odstupňovaný, podle pravidla.

  • Jednoduchý symbol – Všechny prvky vrstvy budou mít stejný symbol (základní přednastavená volba) např. řeky.
  • Odstupňovaný – Vhodné pro kvantitativní zobrazení (např. hodnoty sklonu svahu), umožňuje vizualizovat kartogram.
  • Kategorizovaný – Tento způsob zobrazení je vhodný pro diskrétní hodnoty (např. třída silnice, typ vodního toku atd.).

Ve stejném okně je možné následně nastavit popisku, prohlédnout si atributovou tabulku vrstvy a zobrazit informace o vrstvě.

Nastavení symbologie vrstvy vodní toky.

Obrázek 2: Nastavení symbologie vrstvy vodní toky.

Práce s atributovou tabulkou

Atributovou tabulku vrstvy zobrazíte tak, že kliknete pravým tlačítkem na vrstvu a v kontextovém menu vyberete položku Otevřít atributovou tabulku . Data v tabulce jsou organizována do sloupců (atributů, případně polí) a řádků (záznamů). Atributy představují jednotlivé vlastnosti dat a řádky přísluší jednotlivým geoprvkům ve vrstvě. Některé atributy geoprvků ve vrstvě jsou systémové a vyskytují se proto vždy. Patří mezi ně atribut FID a Shape.

Data lze v tabulce setřídit vzestupně nebo sestupně. Provede se to stisknutím levého tlačítka myši nad požadovaným polem (atributem), podle kterého chcete data seřadit.

Příprava mapy pro tisk

Se zásadami tématické kartografie jste měli možnost se již seznámit a opět je využijete pro tvorbu mapy. Pod položkou Projekt se nachází Nový tvůrce mapy. Otevře se nové okno s nástroji pro vytvoření mapové kompozice.

Zvolit si lze formát výkresu a jeho orientaci (Tvorba mapy/Nastavení stránky). Mapu přidáme v levé části lišty Přidat novou mapu. Z této lišty pak také přidáváme název, legendu atd. Měřítko můžete měnit v položce Item properties. Pokud chcete vrstvu přidat, odebrat, změnit barvu, stačí se přepnout do druhého okna s mapou. V položce Item properties pak zvolte Aktualizovat náhled.

Pro export zvolte v Tvorbě mapy – Exportovat jako obrázek.

Příprava mapy pro tisk.

Obrázek 3: Příprava mapy pro tisk.

Vytvoření prázdné datové vrstvy a její naplnění objekty pomocí vektorizace

Dosud jsme se ještě nenaučili vytvářet novou vlastní vrstvu. Tvorbu vektorových vrstev nazýváme procesem vektorizace. Prázdnou vektorovou vrstvu vytvoříte příkazem Vrstva/Nový/Nová Shapefile vrstva. Ve vyvolaném formuláři (Obrázek 4) je potřeba zadat typ vrstvy (bod/linie/polygon), zvolit souřadnicový systém pro ukládání prostorové informace prvků = souřadnice (pro práci na území ČR a SR volte systém S-JTSK (Greenwich) / Krovak East North - EPSG kód 102067) a definovat jednotlivé atributy (vlastnosti vrstvy prezentované sloupci v atributové tabulce) společně s jejich nastaveními. Po stisknutí tlačítka OK budete vyzváni k pojmenování a uložení vrstvy na pevný disk počítače.

Tvorba nové vektorové vrstvy.

Obrázek 4: Tvorba nové vektorové vrstvy.

Jako mapový podklad pro tvorbu nových geoprvků využijeme letecké snímky publikované mapovou službou ČÚZK, kterou si přidáme do projektu v QGIS. Popsaným způsobem lze do prostředí QGIS přidat jakoukoli WMS službu, musíme znát pouze URL adresu, na které je mapová služba publikována.

V případě využití leteckých snímků z ČÚZK si necháme vyhledávačem Google vyhledat "wms ortofoto čúzk" a hned první odkaz nás bude směřovat na správnou stránku, kde jsou publikovány informace o dané WMS službě. Mezi nimi nalezneme i požadovanou URL adresu (v tomto případě http://geoportal.cuzk.cz/WMS_ORTOFOTO_PUB/WMService.aspx). Tu si zkopírujeme do schránky (CTRL+C). V QGISu vybereme volbu Přidat vrstvu WMS, v zobrazeném okně volíme nabídku Nové a následně vyplníme pouze název WMS služby, pod kterým chceme, aby se nám služba přidala do projektu v QGIS a do položky URL nakopírujeme URL adresu služby, kterou jsme si dříve zkopírovali do schránky (Obrázek 5). Potvrdíme tlačítkem OK a na původní obrazovce tlačítkem Přidat. Tímto krokem dojde k přidání vybrané WMS služby do projektu, jejímu zobrazení a my s ní můžeme začít pracovat.

Nastavení parametrů pro připojení WMS služby.

Obrázek 5: Nastavení parametrů pro připojení WMS služby.

Abychom mohli do jakékoliv vrstvy přidávat nové geoprvky či měnit prostorovou a atributovou složku těch stávajících, musíme vybranou vrstvu přepnout do editačního módu. Tento krok provedeme kliknutím pravým tlačítkem na název vrstvy v projektu a výběrem možnosti Přepnout editaci. Nyní máme možnost v horní liště zvolit funkci Přidat prvek a vytvořit nový bod, linii či polygon. Linie a polygony jsou tvořeny jednotlivými lomovými body (kliknutím na levé tlačítko myši přidáme lomový bod), tvorbu daného prvku ukončíme pravým tlačítkem myši. Po vytvoření nového geoprvku je vyvolán formulář, kde je potřeba vyplnit hodnoty jednotlivých atributů, které jsme si při vytváření vrstvy nadefinovali. Atribut ID reprezentuje identifikátor daného geoprvku, který jej umožňuje v dané vrstvě jednoznačně identifikovat (platí, že každý prvek má svůj odlišný identifikátor - analogie například s rodným číslem člověka, které je také v rámci celého systému jedinečné). Aby došlo k fyzickému uložení vytvořených prvků na pevný disk, je potřeba stisknout tlačítko Uložit změny vrstvy. Po vytvoření všech požadovaných prvků a jejich uložení vybereme opět tlačítko Přepnout editaci, čímž dojde k ukončení editačního režimu.

Popsaným způsobem jste schopni vytvořit a naplnit jakékoliv vlastní vrstvy geodaty.


Úkol:

Vytvořte fyzicko-geografickou mapu České republiky. Mapa bude obsahovat lesní porosty, vodní toky, vodní plochy, bažiny a rašeliniště a hranice ČR. Barvy zvolte takové, jako se běžně používají v mapové tvorbě. Jako podklad pod tyto vrstvy si vložte orotofotomapu ČR přes WMS službu s průhledností 50%. Mapa bude obsahovat základní kompoziční prvky. Výsledek předložte vyučujícímu ke kontrole.

Náplň webu: Pavel Švec (pavel.svec1@vsb.cz) web design: Václav Kostka (kos416@vsb.cz)