Blog GIS Support - Strona 22 z 24 - GIS Support

Formaty zapisu danych

Dane, z którymi przychodzi nam pracować przeważnie występują w znanych formatach, odpowiednich do oprogramowania, jednak nie zawsze. Czasem trzeba się naszukać zanim znajdzie się informację o pochodzeniu danych, z którymi trzeba pracować. Mamy nadzieję, iż poniższa lista pomoże.

Rastrowe

• ADRG – National Imagery and Mapping Agency (NIMA)’s zdigitalizowane zdjęcia lotnicze przy użyciu arc’s
• ASC – ASCII Grid, tekstowy format wymiany. Posiada nagłówek w formie czytelnej dla człowieka oraz macierz rastrową w postaci tekstu oddzielonego spacjami.
• BIL – Band Interleaved by Line, BIP – Band Interleaved by Pixel, BSQ – Band Sequential: binarne, nieskompresowane formaty zapisu. Nagłówek -*.hdr i tabela kolorów -*.clr są zapisywane w osobnych plikach.
• CADRG- National Imagery and Mapping Agency (NIMA)’s skompresowane zdigitalizowane zdjęcia satelitarne przy użyciu arc’s’ (nominalna kompresja w stosunku do ADRG 55:1)
• CIB – National Imagery and Mapping Agency (NIMA)’s rodzaj formatu danych rastrowych
• DRG -Digital raster graphic, format zapisu skanów map topograficznych USGS w USA
• ECW – Enhanced Compressed Wavelets, format wprowadzony przez firmę Earth Resources Mapping. Wykorzystuje stratną kompresję falkową do bardzo silnego zmniejszenia rozmiaru obrazu.
• ESRI grid – binarny format zapisu danych rastrowych wprowadzony i używany przez ESRI. Był wykorzystywany już w ARC/INFO Workstation. Jest zapisywany w postaci swoistej struktury plików w kilku katalogach. Jest kompresowany metodą run-length encoding.
• HDF – Hierarchical Data Format, w teledetekcji używany m.in. do zapisu danych z sensorów MODIS i ASTER.
• HGT – format nieskompresowany binarny, 16-bitowy ze znakiem, 1-kanałowy, używany do zapisu danych wysokościowych SRTM.
• GeoTIFF – TIFF z dodaną informacją o georeferencji. Może, ale nie musi być skompresowany algorytmami JPEG, PackBits, Deflate, lub LZW. Macierz rastrowa i nagłówek są zintegrowane w jednym pliku, dodatkowo mogą występować metadane w osobnym pliku XML.
• GIS – format używany w ERDAS 7, został zastąpiony przez IMG.
• IMG – ERDAS IMAGINE format wprowadzony i używany przez firmę ERDAS. Ma właściwości podobne do GeoTIFF, jednak jedyną dostępną metodą kompresji jest run-length encoding.
• JPEG2000 – format typu Open-source. Skompresowany formaty zapisu, kompresja odbywa się zależnie od ustawień, z dużą stratą jakości, bądź optymalną dla zastosowan GIS.
• LAN – drugi z formatów używanych w ERDAS 7. Został zastąpiony przez IMG.
• MrSID – Multi-Resolution Seamless Image Database (wprowadzony przez Lizardtech). Silnie skompresowany i przy tym stratny format zapisu rastrowych obrazów.
• MPR – format używany w programie ILWIS.
• RGB – format firmy Intergraph. Teoretycznie może być odczytywany przez GDAL, w praktyce bywa z tym różnie – w celu poprawnej konwersji należy użyć programu ImageStation Raster Utilities.

Wektorowe

• Geography Markup Language (GML) – Otwarty standard XML (dzięki OpenGIS) dla wymiany danych GIS
• AutoCAD DXF – tekstowy format wymiany rysunków CAD.
• Shapefile – ESRI’s otwarty, hybrydowy, i najpopularniejszy format zapisu danych wektorowych korzystający z plików SHP, SHX and DBF- Specyfikacja techniczna
• Simple Features – specyfikacje dla danych wektorowych stworzone przez Otwarte Konsorcjum Geoprzestrzenne.
• MapInfo TAB format -hybrydowy format zapisu danych wektorowych używany w kliencie MapInfo, korzysta z plików TAB, DAT, ID i MAP
• National Transfer Format (NTF) – National Transfer Format (najczęściej wykorzystywany przez Departament Obrony Wielkiej Brytani)
• TIGER – Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing
• Kartezjański układ współrzędnych (XYZ) – Prosta baza punktowych danych referencyjnych
• Vector Product Format – National Imagery and Mapping Agency (NIMA)- format zapisu danych wektorowych dla dużych geobaz używany głownie w USA.
• GeoMedia – Format zapisu danych wektorowych oparty na Microsoft Access stworzony przez firmę Intergraph.
• ISFC – oparte na Intergraph’s MicroStation rozwiązanie dla CAD do integracji danych wektorowych z bazami danych Microsoft Access
• Personal Geodatabase – Zamknięty zintegrowany format przechowywania danych wektorowych wprowadzony przez ESRI w oparciu o format MDB dla Microsoft Access
• File Geodatabase – Format Geobazy ESRI służący do przechowywania danych w systemie folderowym.
• Coverage – Hybrydowy format zapisu danych wektorowych dawniej wykorzystywany przez ESRI w ARC/INFO Workstation(obecnie odchodzi się od tego formatu)
• Spatial Data File – Bardzo wydajny format zapisu stworzony dla aplikacji Autodesk pokrewny z MapGuide
• USGS DEM – Numeryczny Model Terenu stworzony przez Służbę Geologiczną USA
• DTED – National Imagery and Mapping Agency (NIMA)- Cyfrowy model terenu
• GTOPO30 – Olbrzymi zestaw danych wysokościowych dla całego świata o rozdzielczości 30″ arc
• SDTS -Dokładniejszy następca DEM stworzonego przez Służbę Geologiczną USA

 

Funkcje dostępne w kalkulatorze pól QGIS

Kalkulator pól dostępny w QGIS pozwala przeprowadzać operacje na danych i zapisywać ich wynik w tabeli atrybutów. Aktualnie dostępnych jest kilkadziesiąt funkcji operujących na danych tekstowych i numerycznych. Poniżej znajduje się spis dostępnych funkcji udostępnianych przez QGIS.

[important]

1. Aby uzyskać dostęp do danych z danej kolumny wystarczy podać jej nazwę (można użyć cudzysłowów np. „powierzchnia”).
2. Tekst należy umieszczac między apostrofami np. 'mój tekst’.
3. Liczby rzeczywiste (real) należy wpisywać z kropką.

[/important]

[warning]Nowe funkcje dodawane są w kolejnych wersjach QGIS. Poniższa lista oparta jest na wersji 1.7.1, niektóre funkcję mogą być niedostępne we wcześniejszych wersjach QGIS. [/warning]

Funkcje tekstowe:

Funkcja	Opis	Przykład	Wynik
tostring(a)	konwersja liczby a do tekstu	tostring(7.3)	’7.3′
lower(a)	konwersja tekstu a na małe litery	lower(’Piotr Pociask’)	’piotr pociask’
upper(a)	konwersja tekstu a na duże litery	upper(’Piotr Pociask’)	’PIOTR POCIASK’
length(a)	długość tekstu a	length(’coord. X’)	8
replace(a,b,c)	zamiana fragmentu tekstu b na tekst c w tekście a	replace(’aabba’,’a’,’c’)	’ccbbc’
regexp_replace(a,b,c)	zamiana znaków c w tekście a z wykorzystaniem wyrażeń regularnych b	regexp_replace(’abbaab’,'[ab]a’,’c’)	’abcab’
substr(a,from,len)	zwraca fragment tekstu a o długości len zaczynając od znaku o indeksie from (pierwszy znak tekstu ma indeks 1)	substr( 'abbaab’ ,2,3)	’bba’
a || b	połączenie tekstów	’prosty’ || 'Test’	’prosty Test’

Funkcje matematyczne (operujące na liczbach):

Funkcja	Opis	Przykład	Wynik
toint(a)	konwersja tekstu a do liczby całkowitej	toint(’3′)	3
toreal(a)	konwersja tekstu a do liczby rzeczywistej	toreal(’12.2′)	12.2
-a	wartość negatywna liczby a	-3	3
a+b	suma liczb a i b	2+3	5
a-b	różnica liczb a i b	5-10	-5
a*b	iloczyn liczb a i b	0.5*(-12)	-6
a/b	iloraz liczb a i b	5/2	2.5
a^b	liczba a podniesiona do potęgi b	3^2	9
sqrt(a)	pierwiastek kwadratowy liczby a	sqrt(9)	3
sin(a)	zwraca sinus kąta a	sin(90)	1
cos(a)	zwraca cosinus kąta a	cos(60)	0.5
tan(a)	zwraca tangens kąta a	tan(0)	0
asin(a)	zwraca arcus sinus kąta a (-1≤a≤1)	asin(1)	1.5707
acos(a)	zwraca arcus cosinus kąta a (-1≤a≤1)	acos(-1)	3.1415 (180°=pi)
atan(a)	zwraca arcus tangens kąta a	atan(90)	1.5596
atan2(x,y)	zwraca kąt w radianach między osią X a punktem (x, y)	atan2(1,1)	0.7853 (45°=pi/4)

Funkcje związane z obiektami przestrzennymi:

Funkcja	Opis
NULL	Brak wartości w komórce tabeli
$rownum	zwraca numer wiersza tabeli atrybutów
$area	zwraca powierzchnię danego obiektu (poligony)
$perimeter	zwraca obwód danego obiektu (poligony)
$length	zwraca długość danego obiektu (linie)
$id	zwraca unikalny identyfikator obiektu
$x	zwraca współrzędną X danego obiektu (punkty)
$y	zwraca współrzędną Y danego obiektu (punkty)
xat(n)	Wartość X koordynatu dla n-tego punktu linii (pierwszy punkt n=0, wartości ujemne powodują liczenie punktów od końca linii)
yat(n)	Wartość Y koordynatu dla n-tego punktu linii (pierwszy punkt n=0, wartości ujemne powodują liczenie punktów od końca linii)

„GIS czyli mapa w komputerze” Grzegorz Myrda

„Systemy Informacji Geograficznej. Zarządzanie danymi przestrzennymi w GIS, SIP, SIT, LIS” Leszek Litwin, Grzegorz Myrda

„Rozważania o GIS” Roger Tomlinson

„GIS w wodociągach i kanalizacji” Marian Kwietniewski

„GIS-Teoria i praktyka” Opracowwanie zbiorowe

„GIS – Obszary zastosowań” Dariusz Gotlib, Adam Iwaniak, Robert Olszewski

Ustawianie domyślnego styl dla danej warstwy podczas jej wczytywania w QGIS

QGIS pozwala w prosty sposób zautomatyzować ładowanie domyślnego stylu dla wczytywanej warstwy. Dotyczy to zarówno warstw wektorowych jak i palet dla rastrów. Można dzięki temu oszczędzić czas ręcznego ustawiania stylu dla warstwy po jej wczytaniu jeśli często z niej korzystamy w różnych projektach np. jako podkład do mapy.

Na początku należy ustalić domyślny styl dla warstwy w jej właściwościach. Następnie wybieramy opcję 'Zapisz styl …’ i zapisujmy go w w folderze z daną warstwą pod tą samą nazwą jak nazwa pliku warstwy. Przykładowo, jeśli plik z warstwą nazywa się kondracki-v2000r-u92.shp, styl należy zapisać pod nazwą kondracki-v2000r-u92.qml.

Od tej pory przy każdym wczytywaniu warstwy QGIS automatycznie ustawi dla niej utworzony styl.

Powyższy sposób powinien działać z większością typów plików obsługiwanych przez QGIS (sprawdziłem na Shapefile, KML, GML i GeoTIFF).

TRI – Topographic Ruggedness Index w QGIS

W tym poście przedstawię jak łatwo zastosować indeks chropowatości terenu (Topographic Ruggedness Index). Wskaźnik ten stosowany jest do pomiaru heterogeniczności, urozmaicenia („niejednorodności”) rzeźby terenu zgodnie z metodyką oparacowaną przez Riley et al. (1999).

Recepta:

• QGIS
• GDAL tools (więcej o instalacji i użytkowaniu GDAL – Tutaj)
• DEM (NMT)

Pierwszym krokiem jest dodanie do Qgis warstwy rastrowej reprezentującej wysokości powierzchni terenu. Aby to zrobić klikamy w górnym menu: Warstwa—>Dodaj warstwę rastrową—> a następnie odnajdujemy na dysku potrzebny plik. Po upewnieniu się, że mamy zainstalowaną wtyczkę GDAL, wybieramy w górnym menu: Raster—->Numeryczny Model Terenu. 

Naszym oczom ukaże się okno, w którym należy podać warstwę źródłową, wynikową oraz wybrać typ analizy i ustawić jej parametry. W oknie narzędzia dodajemy kolejno poszczególne klasy różnic wysokości wraz z ich etykietami. Klasy definiujemy wpisując wartości graniczne przedziałów, które w tym przypadku będą reprezentować stopień urozmaicenia rzeźby.

[notice]Prawidłowe ustawienie parametrów analizy wymaga dobrej znajomości morfologii badanego obszaru.[/notice]

Warstwa wynikowa zostaje automatycznie dodana do tabeli zawartości Qgis. Ostatnim krokiem jest wizualizacja wyników analizy. na tym etapie może na nowo zdefiniować klasy oraz ich reprezentacje. Pomocnym do tego narzędziem jest „Histogram”, który odnajdziemy we właściwościach nowo powstałej warstwy. Przedstawia on wykres częstości występowania poszczególnych wartości rastra. Widzimy, że wyraźnie dominują piksele o niskich wartościach a maksymalną wartością jest ok 25 m.

Przedziały i ich reprezentacje definiujemy w zakładce „Styl” gdzie w rubryce „Paleta” wybieramy opcję „Mapa kolorów”, a następnie przechodzimy do zakładki „Paleta” i ustawiamy parametry wyświetlania (razem z etykietami).

Następnie dla bardziej plastycznego zwizualizowania analizy możemy przy użyciu narzędzia GDAL wygenerować cieniowany model rzeźby , ustawić go poniżej warstwy TRI, i ustawić przeźroczystość na ok 35-55% zależnie od planowanego efektu.

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że obliczenia dla indeksu są identyczne do obliczania spadków terenu. Jednak po kolejnej inspekcji można zauważyć, że minimalny i maksymalny zakres wartości wskazuje, że różne jednostki zostały wykorzystane.Wartość indeksu podawana jest w metrach.

Podsumowując, TRI obok TPI, spadków, ekspozycji, krzywizny stoków, jest jednym z podstawowych obliczeń stosowanych gównie do analiz geomorfologicznych, klasyfikacji form rzeźby. Jest również wykorzystywany do waloryzacji krajobrazu w oparciu o urozmaicenie rzeźby oraz wielu analiz pochodnych.