БИТ. Базовые информационные технологии и процессы_МУ_ТКР_09.03.04. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов фдо направления подготовки 09. 03. 04 Программная инженерия
 Скачать 2.68 Mb.
|
|
Работа с векторными данными Векторные данные (shape-файлы, слои PostGIS и SpatiaLite) – важный источник информации об объектах окружающего мира, которые в среде ГИС могут быть представлены в виде точек, полилиний и полигонов. Явля- ясь полнофункциональной настольной ГИС, QGIS предоставляет возмож- ности создания векторных слоев, поддержки топологии, формирования ат- рибутивной составляющей данных, а также визуализации (отрисовки) век- торных слоев на основании атрибутов. Инструменты редактирования в QGIS представлены двумя панелями, на которых размещены следующие инструменты: Оцифровка – текущие правки: позволяет откатить/отменить/сохранить правки для выделенных слоев. – режим редактирования: активирует режим редактирования для слоя. – сохранить правки: сохраняет внесенные правки. – добавить объект: создать полигон. – добавить объект: создать линию. – добавить объект: создать точку. 18 – переместить объект: передвигает объект с помощью мыши. – редактирование узлов: изменение местоположения узлов, добав- ление новых двойным щелчком мыши, удаление (Del). – удалить выделенное: удаляет выбранный(ые) объект(ы). – вырезать объекты: вырезает выбранные объекты для их после- дующей вставки в слой, находящийся в режиме редактирования. – копировать объекты: копирует выбранные объекты в буфер об- мена для их последующей вставки в слой, находящийся в режиме редакти- рования. – вставить объекты: вставляет объекты, находящиеся в буфере об- мена, в слой, находящийся в режиме редактирования. Дополнительные функции оцифровки – отменить: дает возможность отменить правки, произведенные без сохранения. – вернуть: возвращает отмененные ранее правки. Для того чтобы видеть список всех производимых правок, активируйте панель История правок. – повернуть объект: вращает выбранный объект вокруг центро- ида. Если выбрано несколько объектов, в качестве центра вращения исполь- зуется центр минимального охватывающего полигона. Чтобы переместить центр вращения, зажмите Ctrl и переведите курсор мыши в новую позицию (не нажимая кнопку мыши), а в нужном месте отпустите Ctrl. – упростить объект: упрощает геометрию объекта, уменьшая ко- личество вершин. Порог упрощения определяется интерактивно с помощью 19 ползунка, который всплывает при выборе данной функции для выделенного объекта. – добавить кольцо: вырезает «отверстие» в выбранном полигоне. – добавить часть: добавляет части к выбранному объекту, делая его составным. Инструмент работает для линий и полигонов. – заполнить кольцо: создает «островной» полигон, имеющий об- щую границу с основным. Инструмент работает только для полигональных слоев. – удалить кольцо: удаляет кольцевые полигоны. – удалить часть: удаляет часть составного объекта. – корректировать объекты: изменяет исходную форму объекта, удаляя часть линии или полигона между первым и последним пересечением с исходной линией. – параллельная кривая: предназначен для параллельного переноса линий и колец полигона. Инструмент может применяться к редактируемому слою (в этом случае изменяются объекты) или же к фоновым слоям (в этом случае создаются копии линий/колец и добавляются в редактируемый слой). Таким образом, он идеально подходит для создания линейных слоев с фик- сированным шагом. Размер смещения отображается в нижней левой части строки состояния. Для создания параллельной кривой необходимо перейти в Режим редактирования и выбрать исходный объект. Затем активируйте инструмент Параллельная кривая и переместите курсор-перекрестие на не- обходимое расстояние при зажатой клавише Ctrl. – разбить объекты: чтобы разрезать объект на отдельные части просто проведите через него линию. – разбить части: разрезает объект на составные части. 20 – объединить выбранные объекты: объединяет объекты, которые имеют общие границы и атрибуты. – объединить атрибуты выделенных объектов: позволяет объеди- нить атрибуты объектов без объединения их геометрий. Для этого доста- точно выбрать объекты и затем нажать кнопку Объединить атрибуты вы- деленных объектов. Появится диалог, в котором можно указать, какие именно атрибуты будут использованы для выбранных объектов и принцип их объединения (например, сумма, минимум или максимум). В результате все выбранные объекты будут иметь одинаковые атрибуты. – повернуть значки: позволяет изменить поворот точечного сим- вола на карте, если задано вращение по столбцу атрибутивной таблицы то- чечного слоя в выпадающем меню Дополнительно на вкладке Стиль, из меню свойств слоя – Свойства слоя. Если используется SVG-маркер, то необходимо нажать кнопку Переопределение свойств, активировать фла- жок Угол и указать поле с данными о вращении. В другом случае инстру- мент будет неактивным. Чтобы повернуть объект, выделите точечный объ- ект на карте и вращайте его, удерживая нажатой левую кнопку мыши. При этом будет отображаться красная стрелка с величиной угла поворота. Когда вы отпустите левую кнопку мыши, в таблице атрибутов обновится значение. Если удерживать кнопку Ctrl нажатой, поворот будет осуществляться с ша- гом 15º. 1.7 Проверка топологии QGIS обеспечивает поддержку топологии в двух вариантах. Во-пер- вых, это топологическое редактирование непосредственно в процессе созда- ния объектов векторных слоев. Во-вторых, это проверка уже созданных век- торных слоев с целью выявления ошибок топологии. Рассмотрим оба эти варианта подробнее. 21 Общие настройки Перед началом редактирования узлов рекомендуется установить ве- личину порога прилипания и радиуса поиска, что позволит оптимизировать редактирование геометрии векторных слоев. Порог прилипания – это расстояние, используемое QGIS для поиска ближайшего узла и/или сегмента, к которому надо присоединиться при со- здании нового узла или передвижении уже существующего. Если превысить порог прилипания, то при нажатии кнопки мыши узел будет создан «в сто- роне», вместо того чтобы быть привязанным к уже существующему узлу и/или сегменту. Величина порога прилипания оказывает влияние на функ- ционирование всех инструментов программы, связанных с величинами до- пуска. Общая для всего проекта величина порога прилипания устанавлива- ется в меню Установки → Параметры → Оцифровка. На вкладке Оциф- ровка можно установить режим прилипания по умолчанию: к вершинам, к сегментам или к вершинам и сегментам (рис. 4). Также можно определить значения по умолчанию для единиц измерения порога прилипания и ради- уса поиска. Эти величины могут быть установлены как в единицах карты, так и в пикселях. Преимущество использования пикселей в качестве единиц заключается в том, что при масштабировании порог прилипания не будет изменяться. 22 Рис. 4 – Настройка общих параметров прилипания для оцифровки Величина порога прилипания для отдельного слоя устанавливается в меню Установки → Параметры прилипания... (рис. 5). Рис. 5 – Настройка параметров прилипания для отдельного слоя Обратите внимание, что величина порога прилипания для отдельного слоя имеет преимущество над общим порогом прилипания, установленным на вкладке Оцифровка. Таким образом, если надо отредактировать один 23 слой и прилепить его вершины к другому слою, необходимо активировать Параметры прилипания слоя, затем снизить общий порог прилипания для проекта до меньшего значения. Кроме того, прилипание невозможно для слоя, не активизированного в диалоговом окне параметров прилипания, независимо от параметров общего прилипания. Поэтому необходимо убе- диться, что у слоя, к которому необходимо применить прилипание, стоит флажок. Радиус поиска – это расстояние, используемое QGIS для поиска бли- жайшей вершины, которую вы пытаетесь переместить, щелкая кнопкой мыши по карте. За пределом радиуса поиска QGIS не сможет найти и выде- лить какую-либо вершину для последующего редактирования, о чем сооб- щит всплывающее окно предупреждения. Порог прилипания и радиус по- иска устанавливаются в единицах карты или пикселях, так что для того чтобы установить приемлемые значения, лучше всего с ними поэксперимен- тировать. Если установлен слишком большой порог, QGIS может прилепиться к неверной вершине, особенно если работа идет с большим количеством близко расположенных вершин. Однако слишком маленький порог не поз- волит обнаружить какой-либо объект. Радиус поиска для редактирования вершин в единицах слоя устанав- ливается на вкладке Оцифровка, расположенной в меню Установки → Па- раметры → Оцифровка. Там же устанавливается общий для всего проекта порог прилипания. Топологическое редактирование Кроме установки параметров прилипания для отдельного слоя в диа- логе Параметры прилипания можно активировать некоторые функции кон- троля топологии. Так, здесь можно активировать Топологическое редакти- рование и/или функцию Предотвращать пересечение для новых полигонов. 24 Опция Топологическое редактирование предназначена для редактиро- вания и управления общими границами в мозаике полигонов. QGIS «опре- деляет» общие границы в мозаике полигонов. При изменении положения вершины одного полигона QGIS позаботится о том, чтобы положение вер- шины соседнего полигона изменилось соответственно. Опция Предотвращать пересечение новых полигонов позволяет избе- жать пересечений в мозаике полигонов, что ускоряет редактирование смеж- ных полигонов. Если один полигон уже существует, с помощью этой функ- ции можно оцифровать новый с пересечением первого, и QGIS обрежет вто- рой полигон по общей границе. Основное преимущество заключается в том, что пользователи не должны цифровать все вершины по границе смежных полигонов. Настройка Прилипать к пересечениям позволяет курсору прилипать к точкам пересечения фоновых слоев, даже если в этом месте нет подходя- щих вершин. Проверка топологии QGIS поддерживает топологическое редактирование, что позволяет избегать ошибок при создании новых объектов. Но существующие объекты могут содержать различные ошибки, которые достаточно трудно найти. Для проверки топологии слоев в QGIS есть специальный модуль, который можно вызвать из меню Вектор → Проверка топологии. Работа модуля основана на заданных пользователем правилах, настро- ить которые очень просто. Правила построены на основных пространствен- ных функциях: равенство, нахождение внутри, пересечение, касание. В за- висимости от потребностей и конкретной задачи набор правил может отли- чаться. Например, обычно висячие узлы в линейном слое не нужны, но если они описывают тупики в уличной сети, то вы не будете их удалять. 25 Работа с атрибутами Таблица атрибутов представляет объекты выделенного слоя. Каждая строка таблицы соответствует одному объекту на карте и отражает его ат- рибуты в столбцах. Объекты в таблице можно искать, выделять, перемещать и редактировать. Чтобы открыть таблицу атрибутов векторного слоя, необходимо сде- лать его активным, нажав по нему кнопкой мыши в легенде карты. Затем в меню Слой выберите Открыть таблицу атрибутов. Также можно от- крыть таблицу атрибутов, щелкнув по слою в легенде правой кнопкой мыши и выбрав Открыть таблицу атрибутов из выпадающего меню, наконец, можно нажать кнопку Открыть таблицу атрибутов на панели инструмен- тов Атрибуты. Откроется новое окно, в котором будут представлены атри- буты для каждого объекта слоя. Количество объектов указано в заголовке атрибутивной таблицы. Создание и редактирование атрибутов Для добавления нового атрибутивного поля в таблицу сделайте слой редактируемым и выберите Добавить поле. В появившемся диалоговом окне задайте основные характеристики поля (рис. 6). Рис. 6 – Диалоговое окно добавления атрибута 26 По умолчанию в QGIS активирована возможность редактировать ат- рибуты непосредственно во время создания объектов векторных слоев. Если же вы хотите отключить эту функцию или использовать значения по умол- чанию, воспользуйтесь вкладкой меню Установки → Параметры | Оциф- ровка. Более широкие возможности работы с атрибутами дают пользователь- ские формы редактирования, которые можно настроить на вкладке Поля диалога Свойства слоя (рис. 7). Рис. 7 – Настройка пользовательской формы редактирования атрибутов Расчет геометрических характеристик Кнопка Калькулятор полей в таблице атрибутов позволяет осу- ществлять расчеты на основе существующих значений атрибутов или задан- ных функций, например, для расчета длины или площади геометрических объектов. Результаты могут быть записаны в новую колонку атрибутов или использоваться для обновления значений существующей колонки. Прежде чем нажать иконку Калькулятора полей, необходимо переве- сти слой в режим редактирования. В появившемся диалоговом окне сначала 27 необходимо выбрать одну из опций: Обновить существующее поле, Обно- вить только выбранные объекты или создать Новое поле таблицы атрибу- тов, куда будут добавлены результаты вычислений. Чтобы добавить новое поле, необходимо указать его имя, тип (целое число (integer), десятичное (real) или текст (string)), размер, и точность (только для десятичного числа). Например, если задать размер поля, равный 10, а точность 3, то это будет означать, что в поле может быть записано ше- стизначное число, десятичная запятая и 3 знака после запятой, определяю- щие точность (рис. 8). Рис. 8 – Пример работы с окном Калькулятора полей Секция Функции содержит все доступные операторы, а также поля и значения. Описание функции отображается в соответствующем поле. 28 В поле Выражение отображается выражение, составленное из элементов группы Функции. Наиболее часто используемые операторы вынесены на от- дельную панель Операторы. Выберите раздел Поля и значения в списке Функции чтобы увидеть список имеющихся атрибутов. Для добавления атрибута в поле Выражение дважды щелкните по его имени в списке Поля и значения. В общем случае вы можете использовать разные поля, функции и величины при составлении выражения. Чтобы просмотреть значения поля, выделите его в списке, затем вызовите контекстное меню и воспользуйтесь одним из вариантов: Загру- зить все уникальные значения или Загрузить 10 уникальных значений. Справа появится поле Значения полей, заполненное значениями. Чтобы до- бавить значение в поле Выражения, сделайте двойной щелчок по нему в списке Значения полей. Группы Операторы, Функции, Преобразования, Строковые, Геомет- рические и Записи предоставляют различные функции. Чтобы добавить функцию в поле Выражение, дважды щелкните по ее имени в списке. Спи- сок Функции, а также группы Описание функции, Операторы и Выражение используются также при создании правил для отрисовки по правилам и при создании подписей на основе выражений. Операторы – арифметические и логические операторы, используе- мые в выражениях, например +, -, *. Условия – условные операторы и функции, используемые для состав- ления выражений типа «если …, то». Функции – математические функции, такие как квадратный корень, синус, косинус и др. Преобразования – функции преобразования типов данных друг в друга, например строки в целое число, целого в строку. Дата и время – функции для работы с датой и временем. 29 Строки – функции обработки строк, такие как поиск, замена, измене- ние регистра. Цвет – функции для работы с различными формами представления цвета. Геометрия – функции, работающие с геометрией объекта (длина, пло- щадь и т. п.). Записи – функции для работы с идентификаторами записей (нумера- ции). Поля и значения – содержит список полей слоя. Отсюда также можно получить список значений поля: выберите имя слоя, затем вызовите кон- текстное меню, из которого и выполняется загрузка значений поля. Отрисовка векторных слоев Вкладка Стиль позволяет настраивать отображение векторных дан- ных. Здесь находятся настройки из группы Отрисовка, которые являются общими для всех типов данных, и настройки отрисовки, зависящие от типа геометрии слоя. Прозрачность позволяет настраивать прозрачность вектор- ного слоя. Задать прозрачность можно как при помощи ползунка, так и введя точное значение в поле. Режим смешивания слоя позволяет применять к слоям различные эф- фекты, ранее доступные только в специализированных графических паке- тах. Пиксели, принадлежащие текущему слою и нижележащим слоям, сме- шиваются в соответствии с заданным алгоритмом. Типы отрисовки Пользователю доступны четыре типа отрисовки объектов: обычный знак, уникальные значения, градуированный знак и на основе правил. Не- прерывный (континуальный) цветовой символ отсутствует, т. к. по сути он является частным случаем градуированного. Уникальные и градуированные 30 знаки могут быть настроены с использованием дискретных цветов или не- прерывной цветовой шкалы. Для точечных слоев также доступна отрисовка со смещением. Каждому типу данных (точечные, линейные и полигональ- ные) соответствуют свои наборы символики. Вкладка Стиль будет видоиз- меняться в зависимости от выбранного типа отрисовки. Обычный знак. Отрисовка обычным знаком используется для отобра- жения всех объектов слоя единым символом, заданным пользователем. Па- раметры символа, настраиваемые на вкладке Стиль, частично зависят от типа слоя, но все типы описываются идентичной структурой. В верхней левой части меню находится предпросмотр текущего состояния символа. В правой части меню – список предустановленных символов, доступных для отображения элементов слоя данного типа (рис. 9). Рис. 9 – Пример вкладки Стиль 31 Если вы щелкнете по первому уровню Знака, то увидите, что в левой части есть возможность настраивать такие основные его параметры, как раз- мер, прозрачность, цвет, поворот. В данном случае слои знака рассматрива- ются как единое целое. Более детальные настройки параметров становятся доступными, если перейти ко второму уровню условного знака (рис. 10). Рис. 10 – Фрагмент диалога создания собственных символов Таким образом, вы можете создавать и настраивать сложные пользо- вательские символы, состоящие из нескольких слоев, для которых доступны следующие настройки: тип слоя символа – простая геометрическая фигура (по умолча- нию – эллипс), текстовые, простые, SVG-маркеры, векторное поле; размер; угол; 32 цвет; ширина обводки; смещение по X, Y. Обратите внимание, что после того как вы установили размеры каж- дого символа на нижних уровнях, размер всего символа в целом может из- меняться в поле Размер высшего уровня. При этом происходит изменение размера символов с сохранением пропорций их соотношения. Настроив та- ким образом символ, вы можете добавить его в список символов по умолча- нию, нажав на кнопку Сохранить, и использовать в будущем. Более того, вы можете сохранить стиль в виде файла стиля слоя QGIS (.qml) или SLD-файла (.sld). Вы также можете управлять своими символами с помощью меню Установки → Управление стилями: добавлять, редакти- ровать, удалять и делиться символами, организовывать их в тематические группы, переопределять символы, доступные по умолчанию. Отрисовка уникальными значениями. Используется для отрисовки всех элементов слоя единым, определенным пользователем символом, цвет которого отражает уникальное значение выбранного атрибута элемента. Вкладка Стиль позволяет выбрать: поле (в списке полей); знак (в диалоге Выбор условного знака); градиент (в списке цветовых шкал). Кнопка Дополнительно в нижнем правом углу диалога позволяет устанавливать поля, содержащие информацию о полях вращения и мас- штаба знака. Для удобства список в центре меню выводит значения всех уникальных значений выбранного атрибута вместе с используемыми для от- рисовки символами. Вы можете создать пользовательский градиент, выбрав Новый гради- ент... из выпадающего списка Градиент. В продолжение выбора появится диалоговое окно со следующими типами градиентов: линейный, случайный, |