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Software Quantum GIS - lezione 1
Caricare, visualizzare e consultare dati vettoriali
1)
Costruire una vista sui dati geografici
Quando si lavora con i dati geografici la prima operazione consiste nel caricare uno o più livelli
informativi sovrapposti in modo da costruire una vista di dati geografici. La vista viene poi
salvata in un progetto di lavoro in modo da non dover ripetere le stesse operazioni alle
successive riaperture del programma. È possibile lavorare su un progetto alla volta. Le
impostazioni possono essere settate per ogni singolo progetto oppure come default per tutti i
nuovi progetti.
Le informazioni salvate nel file di progetto (*.qgs) includono:
•
Layers aggiunti
•
Proprietà dei layers, inclusa la loro rappresentazione grafica
•
Proiezione usata per la vista
•
Ultima estensione della vista
In una vista di QGIS è possibile impostare alcune proprietà accedendo al menù Impostazioni
→ Proprietà del progetto.
In questa finestra possono essere impostate opzioni specifiche del progetto che includono:
•
Nel Tab Generale: il titolo del progetto, unità di misura, l’opzione per salvare i
percorsi relativi o assoluti ai layer. Possono essere impostate anche opzioni per
l’editing topologico e per lo snapping.
•
Nel Tab Coordinate di Riferimento Spaziale (CRS): permette di scegliere il sistema
di proiezione delle coordinate e di abilitare la riproiezione al volo dei layer vettoriali
quando vengono visualizzati layer con differenti CRS.
•
Nel Tab Layer interrogabili è possibile impostare i layer interrogabili.
Per salvare il progetto selezionare dal menù principale File → Salva progetto
2)
Informazioni sui dati vettoriali
Il modello di dati vettoriale è un’astrazione del mondo reale nella quale gli elementi geografici
sono rappresentati sotto forma di punti, linee e poligoni, georeferenziati e definiti da una lista
ordinata di coordinate x,y.
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Un’importante caratteristica dei sistemi GIS, che costituisce anche la principale differenza
rispetto ai CAD, consiste nel fatto che nella struttura del dato è definita anche la topologia
degli oggetti e cioè l’insieme di regole che definiscono le relazioni reciproche tra gli elementi
spaziali (connessione, continuità, adiacenza, inclusione etc…). Grazie alla struttura topologica
è possibile effettuare le analisi spaziali sui dati.
A ciascun oggetto (punto, linea o poligono) è legato un record della tabella associata che
contiene tutti le informazioni dell'oggetto rappresentato (ad esempio a ciascun poligono dei
confini comunali sarà collegata una riga della tabella dei dati che riporta il nome del comune, il
codice ISTAT e altre informazioni relative).
QGIS supporta un gran numero di formati vettoriali, compresi quelli supportati dalla libreria
inclusa OGR1, come gli shapefile ESRI, il formato di interscambio MapInfo MIF e il formato
nativo MapInfo TAB.
QGIS supporta anche layer PostGIS immagazzinati in un database PostgreSQL usando il plugin
di accesso a PostgreSQL. Il supporto per altri formati è fornito da ulteriori plugin specifici.
Fra i molti formati vettoriali disponibili, il più diffuso è lo shapefile (detto anche shape, o shp),
che è diventato uno standard di fatto e sarà utilizzato per gli esercizi di questo corso. Si tratta di
un formato piuttosto semplice, inventato da un'azienda privata, che si compone di vari file, tutti
con lo stesso nome, ma con diversa estensione.
Altra importante caratteristica dei dati geografici è che sono georeferenziati: le coordinate (x, y,
z) si riferiscono, cioè, ad un determinato sistema di riferimento che descrive le relazioni tra il
punto e la superficie terrestre. Questo argomento verrà trattato in dettaglio in una lezione
successiva.
3)
Caricare dati vettoriali
Per caricare dati vettoriali (shapefile o altri formati supportati da QGIS) è possibile o cliccare
sull'icona
Aggiungi Vettore o selezionare nella Barra dei Menu Layer → Aggiungi
Vettore. Nella finestra di dialogo che appare è possibile selezionare il file, la cartella o il
database da caricare.
1 OGR Simple Feature Library è una libreria Open Source che consente di leggere e scrivere numerosi formati di dati
geografici vettoriali. Per maggiori informazioni consultare il sito: www.gdal.org/ogr/
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I dati per l’esercitazione si riferiscono alla Regione Abruzzo e sono in formato shapefile.
Cliccare sul pulsante Sfoglia e selezionare la cartella nella quale si trovano i file. Aprire i layer
comuni.shp, strade.shp e centri_abitati.shp2.
Dopo aver selezionato i file e cliccato su Apri il dato vettoriale apparirà sull'area di mappa della
schermata principale.
2 Ogni shapefile è composto da almeno 3 file con estensione .shp, shx e .dbf. Ad esempio lo shapefile comuni si
compone di: comuni.shp (dove sono contenute le informazioni geometriche, ovvero il disegno), comuni.shx (un
indice per consentire la lettura rapida del file), comuni.dbf (la tabella di dati associati ad ogni elemento
geometrico). Altri file accessori ed opzionali: .sbn e .sbx (indici spaziali), .prj (informazioni sulla proiezione
geografica), .shp.xml (metadato dello shapefile). Attenzione: per copiare uno shapefile da una cartella all'altra è
necessario copiare tutti i file con lo stesso nome.
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Il colore associato alla cartografia è casuale e di seguito verrà illustrato come modificare le
proprietà di visualizzazione.
Notare che la forma della Regione Abruzzo sembra più schiacciata rispetto a come siamo
abituati a vederla. Ciò è dovuto al fatto che i layer sono rappresentati con coordinate
geografiche e non sono stati proiettati. Sulla barra di stato in basso sono, infatti, rappresentate
le coordinate geografiche in gradi decimali (se preferite potete cambiare le impostazioni e
rappresentarle in gradi sessagesimali utilizzando il menù Impostazioni → Proprietà del
progetto).
Per rimuovere un layer dalla legenda e quindi dalla mappa cliccare con il tasto destro del mouse
sul nome del layer e scegliere Rimuovi.
4)
Vestire dati
Per modificare le caratteristiche di visualizzazione di un layer vettoriale cliccare due volte sul
nome del layer oppure una volta con il tasto destro del mouse e scegliere Proprietà.
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La finestra Proprietà layer consente di personalizzare la visualizzazione del layer attraverso un
menù posizionato sulla sinistra:
•
Simbologia: consente di gestire i colori e lo stile di linea;
•
Etichette: consente la visualizzazione delle etichette associate alle entità del layer;
•
Attributi: è possibile modificare lo schema degli attributi del layer selezionato;
•
Generale: consente di modificare il nome del layer mostrato in legenda, impostare la
visualizzazione in base alla scala, creare un indice spaziale (solo per i formati
supportati da OGR e per layer PostGIS) e vedere o modificare la proiezione dello
specifico layer vettoriale;
•
Metadati: consente di visualizzare informazioni associate al dato;
•
Azioni: consente di associare al vettore comandi in grado di aprire immagini,
documenti, pagine web con contenuto diverso a seconda dell'elemento del vettore che
si va ad interrogare.
Scheda Simbologia
È possibile visualizzare gli elementi dei layer vettoriali secondo le seguenti modalità:
Simbolo singolo: lo stesso stile è applicato a tutti gli elementi del layer vettoriale.
Simbolo graduato: lo stile applicato ai diversi elementi dipende dal valore di un campo nella
tabella associata. Permette quindi di scegliere un campo, decidere in quanti intervalli devono
essere divisi i valori ed assegnare ad ogni gruppo un colore diverso. È una modalità idonea per i
campi numerici.
Colore continuo: gli elementi del layer sono mostrati con una gradazione di colori compresa
entro due estremi specificati in base ai valori numerici di uno specifico campo.
Valore univoco: gli oggetti sono classificati in base ai valori unici di uno specifico campo
della tabella associata, ad ogni valore viene assegnata una simbologia differente.
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Per modificare lo stile delle linee e dei riempimenti (nel caso di poligoni) sono disponibili le
seguenti opzioni:
Opzioni di riempimento: per modificare lo stile ed il colore del riempimento (per layer
poligonali); oltre ai retini forniti è possibile scegliere Texture per selezionare un retino
personalizzato. Attualmente sono supportati i formati *.jpeg, *.xpm, and *.png. Si può
impostare l’opzione Nessuno per escludere la rappresentazione del riempimento.
Opzioni linea esterna: per modificare il tipo di tratteggio, il colore e lo spessore del contorno
degli elementi. Si può impostare l’opzione Nessuno per escludere la rappresentazione del
contorno.
Le proprietà applicabili ad un elemento vettoriale puntiforme permettono invece di applicare
ai punti una simbologia a scelta tra quelle presenti, una dimensione fissa di tale simbologia o
una dimensione ed un angolo di rotazione del simbolo sulla base dei valori contenuti in campi
della tabella associata.
È possibile impostare un livello di trasparenza del layer agendo sulla barra Trasparenza.
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Il tasto Apply permetterà di visualizzare le modifiche effettuate senza chiudere la finestra, una
volta sicuri delle modifiche da apportare si clicca invece il tasto OK.
Una volta impostato lo stile del layer, può essere salvato in un file separato (con estensione
.qml). Per fare ciò, cliccare sul pulsante Salva stile . . . .
Il pulsante Caricamento stile . . . carica un file di stile precedentemente salvato.
Se si desidera usare sempre un particolare stile, quando il layer viene caricato, cliccare su
Salva come predefinito per rendere predefinito lo stile impostato. Inoltre, se si effettuano allo
stile modifiche delle quali non si è soddisfatti, cliccare su Ripristina stile predefinito per
ritornare allo stile predefinito precedentemente impostato.
Dalla versione 1.4 è inoltre presente una Nuova Simbologia cui si accede cliccando sul pulsante
Nuova simbologia. Ci sono tre tipi di simboli: i marker per i punti, i simboli per le linee e i
simboli per i riempimenti. Ogni simbolo può essere costituito da uno o più strati ciascuno dei
quali può essere modificato.
Nella finestra Renderer è possibile selezionare la modalità con cui il layer verrà visualizzato.
Ci sono tre modalità: simbolo singolo, categorizzato (colore unico nella vecchia simbologia) e
graduato.
5)
Gestire la legenda
Per esercitazione possiamo provare a rappresentare le strade con una linea nera continua; i
limiti comunali con una linea tratteggiata rossa e nessun riempimento; i centri abitati con un
riempimento puntinato ed una linea esterna blu.
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Possiamo ora provare a rappresentare i vari comuni con colori differenti in base alla provincia
di appartenenza. Nella tabella associata al layer Comuni è presente il campo Nome_Prov che
associa ad ogni comune il nome della provincia di appartenenza.
Nella Finestra Proprietà del Layer → Simbologia selezioniamo la modalità Valore univoco.
A questo punto la finestra muterà aspetto e permetterà di selezionare un campo della tabella
associata da usare per differenziare i colori e le altre caratteristiche di visualizzazione dei
diversi poligoni. Si seleziona quindi il campo Nome_prov dalla sottosezione Campo di
classificazione e si clicca sul tasto Classificazione. Nel riquadro laterale appariranno tutti i
possibili valori presenti nel campo selezionato (i nomi delle province) e cliccando su ognuno di
questi si vedranno a destra le caratteristiche di vestizione ad esso assegnate.
E’ chiaramente possibile assegnare ad ognuna di queste categorie una rappresentazione
particolare sia per quanto riguarda lo stile ed il colore della linea di contorno e sia per quanto
riguarda il riempimento. Una volta decise queste caratteristiche si clicca sul tasto OK e si
visualizza il risultato.
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Nella legenda si possono osservare le diverse categorie contenute nel campo prescelto ed i
colori ad esse associati.
6)
Organizzare la vista
I layer sono visualizzati e sovrapposti secondo l’ordine con il quale vengono caricati: i layer in
cima alla legenda coprono nella mappa quelli sottostanti. Può capitare, quindi, che immagini
raster o layer con geometria poligonale coprano altri layer vettoriali. Per spostare un layer,
cliccare con il tasto sinistro del mouse sul nome del layer e, con il tasto premuto, trascinarlo
nella posizione desiderata.
Per attivare/disattivare la visualizzazione di un layer è sufficiente cliccare sulla casella di
controllo a sinistra del nome del nome del layer.
Per fare in modo che un layer sia visibile solo a determinate scale, è possibile specificare la
scala minima e massima al di sotto e al di sopra della quale il layer è visibile.
Per visualizzare, ad esempio, il layer strade a partire dalla scala 1:200000, apriamo la finestra
proprietà del layer e, nella scheda generale, inseriamo il valore nella casella Massimo. Da
questo momento il layer verrà visualizzato solo per scale più grandi di 200000.
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7)
Navigare sui dati
Caricati i dati, si può zoomare sulla mappa usando gli strumenti di navigazione (Barra degli
Strumenti: Navigazione Mappa).
•
Sposta Mappa: consente di spostarsi sull'area di mappa tenendo premuto il tasto
sinistro del mouse;
•
Ingrandisci: consente di effettuare uno zoom sull'area desiderata cliccando
direttamente sulla mappa o disegnando un rettangolo intorno all'area tenendo premuto
il tasto sinistro del mouse;
•
Rimpicciolisci: consente di effettuare una riduzione sull'area desiderata cliccando
direttamente sulla mappa o disegnando un rettangolo seguendo la stessa procedura
prima descritta.
•
Zoom massima estensione: permette di vedere tutti gli strati caricati in legenda;
•
Zoom alla selezione: consente di effettuare uno zoom sulle entità selezionate;
•
Zoom su layer: consente di effettuare uno zoom sulla massima estensione del layer
selezionato.
•
Ultimo zoom/Ultimo Zoom: ritorna agli zoom precedenti;
•
Aggiorna: permette di fare un aggiornamento del disegno.
Per zoomare ad una scala definita è possibile impostare il valore della nuova scala direttamente
nel box Scala e premere Invio. Si può inoltre zoomare e spostare la mappa usando la rotella
centrale del mouse (rispettivamente azionandola avanti/indietro e tenendola premuta).
Mappa panoramica
Il box in basso a sinistra mostra la mappa panoramica che permette di capire la posizione
dell'area di mappa rispetto all'estensione massima dell'area occupata dai singoli strati.
Inizialmente la mappa panoramica appare vuota, per caricarvi gli strati in legenda è sufficiente
selezionare il layer scelto e, tasto destro del mouse, scegliere la voce Aggiungi alla
panoramica. Il box rosso visualizzato rappresenta l'area visualizzata nella finestra principale di
mappa, sarà sufficiente effettuare semplici operazioni di zoom o di spostamento per vedere la
variazione del box rosso nella mappa panoramica.
E’ possibile spostare il box rosso nella mappa panoramica, tenendo premuto il tasto sinistro del
mouse e trascinandolo, selezionare zone diverse della mappa senza cambiare il livello di zoom.
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8)
Interrogare i dati
I dati vettoriali sono associati ad una tabella ed in particolare ad ogni entità del layer vettoriale
è associata una riga, o record, nella tabella associata.
Per visualizzare la tabella, selezionare il layer, nell’area della legenda, e cliccare sull'icona Apri
; nella finestra che appare è possibile visualizzare tutte le informazioni associate ai
tabella
vari elementi del layer selezionato.
Selezionando un record nella tabella, sulla mappa il poligono corrispondente al record
selezionato risulta evidenziato in giallo. Viceversa selezionando un poligono sulla mappa,
risulta evidenziato il corrispondente record della tabella.
Per selezionare un elemento sulla mappa si utilizza l’icona Scegli elementi
; la selezione
ha effetto sugli elementi del layer evidenziato in legenda. Per eliminare la selezione si utilizza
l’icona Deseleziona gli elementi di tutti i layer
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Se si vuole interrogare un singolo elemento, basta cliccare sull'icona Informazioni elementi
; il puntatore del mouse assumerà la forma di una freccia con una 'i'.
Cliccando, ad esempio, su un entità del layer comuni, il relativo poligono si colora e si apre una
finestra con le informazioni contenute nella tabella relative al poligono selezionato.
Nelle lezioni successive verranno analizzati metodi di interrogazioni più avanzati attraverso la
finestra query builder.
Bibliografia
http://qgis.org/
http://grass.osgeo.org/
Redatto
da:
Franca
[email protected]
Iacobellis
[email protected],
Paola
Napolitano
Revisionato da: Paolo Cavallini [email protected]
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