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.
|
|
Градуированный знак. Градуированный знак используется для отри- совки всех элементов слоя единым, определенным пользователем симво- лом, цвет которого отражает соответствие выбранного атрибута элемента некоторому классу диапазона значений. Форма настройки градуированного знака представлена на рисунке 12. 34 Рис. 12 – Форма настройки градуированного знака Как и в случае отрисовки категориями, можно использовать информа- цию о вращении и масштабе из заранее заданных полей. Аналогичным об- разом Стиль позволяет выбрать: поле (в списке полей); знак (в диалоге Выбор условного знака); градиент (в списке цветовых шкал). Кроме этого, вы можете задать количество классов, а также режим классификации элементов внутри класса (в списке режимов). Доступны сле- дующие режимы: 1. Равные интервалы. 2. Квантили. 3. Естественные интервалы (Дженкс). 4. Стандартное отклонение. 5. Наглядные интервалы. Список в центре вкладки Стиль отображает классы вместе с их диа- пазонами, а также соответствующие им символы и подписи. 35 На основе правил. Используется для отрисовки всех элементов слоя с помощью символов, базирующихся на определенных правилах. Цвет сим- волов отражает соответствие выбранного атрибута элемента некоторому классу. В основе правил лежат выражения SQL, для их создания можно ис- пользовать Конструктор запросов. Диалог позволяет выполнять группи- ровку правил по фильтру или масштабу, а также настроить использование уровней знака и использование только первого подошедшего правила (рис. 13). Рис. 13 – Форма задания отрисовки элементов слоя На основе правил Для создания правила выделите существующую строку или нажмите кнопку +, а затем выделите новую строку. Далее нажмите кнопку Изменить правило. В диалоге Свойства правила необходимо указать название правила (рис. 14). Нажмите кнопку «…», чтобы открыть Конструктор выражений. В списке Функции выберите раздел Поля и значения, чтобы увидеть список полей атрибутивной таблицы, которые могут использоваться при построе- нии правила. Для добавления атрибута в поле Выражение дважды щелкните 36 на его имени в списке Поля и значения. При составлении правил можно ис- пользовать любые допустимые комбинации полей, значений и функций, ко- торые вводятся в поле Выражение. Рис. 14 – Фрагмент диалога для задания Свойства правила отрисовки элементов слоя Подписи. Есть несколько способов доступа к диалогу подписей объ- ектов слоя. Это можно сделать через меню Слой → Подписи, Свойства слоя | Подписи, панель инструментов Подписи. Каждый из этих способов позво- ляет настраивать следующие параметры подписей слоя: текст, форматиро- вание, буфер, фон, тень, размещение, отрисовка. Рассмотрим подробнее, как реализуются эти возможности. В первую очередь, активизируйте флажок Подписывать объекты зна- чениями поля и выберите атрибутивную колонку, содержащую подписи. Если вы хотите подписывать объекты на основе выражений, выберите 37 кнопку Диалог выражений. Далее описана последовательность действий по созданию простых подписей без использования возможностей Переопреде- ления свойств из данных слоя, расположенных рядом с каждым выпадаю- щим списком. Вы можете определить стиль текста в меню Текст (рис. 15). Новая функция – это определение регистра текста: верхний, нижний, первая буква прописная. Рис. 15 – Форма задания режимов отрисовки подписей Начиная с версии 2.0 стали доступными различные режимы смешива- ния для подписей. В меню Форматирование можно установить символ пе- реноса строки, а также междустрочный интервал и выравнивание надписей 38 (рис. 16). Для форматирования числовых значений установите флажок Фор- матировать числа, тогда вы сможете отрегулировать количество знаков дробной части, добавление +/− для положительных и отрицательных чисел. Рис. 16 – Форма задания способов форматирования подписей Для создания Буфера вокруг подписи включите флажок Буферизиро- вать подписи, и вам станут доступными такие настройки, как размер, цвет, ширина, прозрачность, соединение сегментов и режим смешивания буфера (рис. 17). Если флажок Закрашивать внутреннюю часть буфера активиро- ван, то он будет смешиваться с частично прозрачным текстом. Отключение закрашивания дает противоположный эффект (кроме тех случаев, когда цвет буфера совпадает с цветом текста) и дает возможность использовать текст с обводкой. 39 Рис. 17 – Форма задания типа Буфер для создания подписей В меню Фон с помощью Размера по Х и Y можно определить размер фона. Используйте Тип – Буфер, если хотите, чтобы фон соответствовал раз- меру подписи. Вы также можете подобрать параметры вращения фона, его смещения, заливки и обводки. Использование параметров Радиус по Х, Y позволяет округлить углы фона. Так же, как и для других параметров под- писей, для фона доступны различные режимы смешивания. Используйте меню Тень для настройки различных параметров отбра- сываемой тени: контура, смещения, радиуса размывания, прозрачности, масштаба и режима смешивания. Меню Размещение используется для настройки параметров положения и приоритетов подписей. Перейдя в ре- жим На расстоянии от точки, вы можете выбирать сектор для расположе- ния подписей. Дополнительно вы можете изменять наклон подписи через 40 настройку Угол поворота. Благодаря этому становится возможным распо- ложение подписи в определенном квадрате с определенным наклоном. В меню Отрисовка настраиваются параметры подписей и объектов. Например, можно установить диапазон масштабов, в которых будут отоб- ражаться подписи. Кроме того, можно отрегулировать особенности отобра- жения накладывающихся подписей (флажок Показывать все подписи (включая накладывающиеся)). Возможно также отрегулировать особенно- сти подписывания составных объектов, ограничить число подписываемых объектов, предотвращать перекрытие объектов подписями. При работе с линейными слоями вы найдете некоторые специальные возможности в меню Размещение. В частности, подписи можно располагать вдоль кривых, параллельно, горизонтально, а также позиционировать над, под или поверх линий (можно выбрать несколько вариантов сразу, тогда QGIS будет выбирать оптимальное положение). В меню Отрисовка для ли- нейных слоев также есть возможность Объединять связанные линии для устранения дублирующихся подписей. Для работы с подписями полиго- нальных слоев в меню Размещение есть возможность отрегулировать поло- жение подписи на расстоянии или вокруг центроида, по периметру (с раз- личными способами положения относительно линий границ), горизон- тально или свободно. Помимо стандартных возможностей настройки подписей можно пе- реопределять их свойства из данных слоя. Например, вы можете рассчитать координаты центроидов полигонов и использовать их в качестве координат X, Y для размещения подписей, а затем воспользоваться инструментом пе- ремещения подписей на панели инструментов Подписи, при этом значения координат подписей в атрибутивной таблице обновятся. 41 Работа с растровыми данными Растровые данные в ГИС представляют собой матрицу дискретных ячеек (пикселей), содержащих информацию о различных характеристиках земной поверхности (как дискретных, так и континуальных). Типичными примерами растровых данных являются данные дистанционного зондиро- вания земли (космоснимки), результаты геопространственного анализа и моделирования (цифровые модели рельефа, морфометрические пара- метры). В отличие от векторных данных, растры не содержат связанной базы данных (атрибутивной таблицы) для каждой ячейки. Они геокодиру- ются разрешением пикселя и координатами X, Y начального угла (как пра- вило, нижнего левого), на основании которых и рассчитывается полный охват слоя. Это позволяет QGIS корректно располагать данные на карте. В качестве информации о привязке QGIS использует сведения, содержащи- еся непосредственно в самом файле (например, GeoTIFF) или же внешнем файле привязки (dос-файле). Свойства растра После загрузки растрового слоя становится возможным изучение его свойств и управление ими либо через контекстное меню слоя, либо через диалог свойств растра. Контекстное меню растровых слоев содержит следу- ющие возможности работы с растровым слоем: Увеличить до охвата слоя. Увеличить до наилучшего масштаба (100%). Растянуть значения по текущему охвату. Показать в обзоре. Удалить. Дублировать. Изменить систему координат. 42 Выбрать систему координат слоя для проекта. Сохранить как... . Сохранить как файл определения слоя (.qlr). Свойства. Переименовать. Копировать стиль. Вставить стиль. Добавить группу. Развернуть все. Свернуть все. Обновлять порядок отрисовки. Для просмотра и настройки различных свойств растра воспользуйтесь диалогом Свойства слоя, который содержит следующие вкладки: Общие – отображает основные сведения о растровом слое по следую- щим блокам (рис. 18): Информация – общие сведения о растровом слое, такие как путь к источнику данных (файлу), отображаемое в легенде имя (которое может быть изменено), количество рядов и колонок, значения No Data. Система координат – выводится информация о системе координат в виде кода EPSG и названия соответствующей проекции. Если файл не со- держит информации о системе координат и отображается некорректно, то назначить верную проекцию можно с помощью кнопки Выбрать... . Видимость в пределах масштаба – могут быть установлены допол- нительные параметры видимости в соответствии с масштабами отображе- ния. Внизу вы также можете видеть миниобраз слоя, легенду и палитру. 43 Рис. 18 – Форма задания общих свойств слоя Стиль – управляет следующими параметрами и настройками визуа- лизации растра (рис. 19): Визуализация – QGIS предлагает четыре варианта отрисовки растро- вых слоев, которые следует выбирать с учетом особенностей исходных дан- ных: Многоканальное цветное – подходит для файлов, которые пред- ставляют собой многоканальные растры (например, космоснимки). Индексированное – одноканальный растр с фиксированным набо- ром значений (категориальные растры). Одноканальное серое – растр будет отображен в оттенках серого, данный способ используется по умолчанию для отображения одноканаль- ных растров, которые не имеют индексированной или градуированной шкалы (например, растр аналитической светотеневой отмывки рельефа). Одноканальное псевдоцветное – такой способ отрисовки подходит для файлов с континуальной шкалой или цветных карт (например, абсолют- ных высот). 44 Рис. 19 – Форма задания стиля растрового слоя Цвет – отвечает за дополнительные настройки изображения, такие как режимы смешивания слоя, яркость, насыщенность, контраст и тониро- вание. Интерполяция – влияет на характер изображения при его увеличении или уменьшении. Выбранный способ передискретизации позволяет делать карту более контрастной (метод ближайшего соседа) или же наоборот, си- мулировать более плавные переходы (билинейная или кубическая передис- кретизация), частично сглаживая изображение. Прозрачность – QGIS обладает возможностью показывать каждый растровый слой с разным уровнем прозрачности. Используйте ползунок прозрачности для индикации меры прозрачности, определяющей, до какой степени будет виден нижележащий слой – это свойство весьма полезно, если вы хотите накладывать одновременно несколько слоев (например, в случае комбинирования светотеневой отмывки и рельефа). Более гибко степень прозрачности можно настроить в панели Параметры прозрачности, кото- рая позволяет указать индивидуальную прозрачность каждого пикселя (рис. 20). 45 Рис. 20 – Форма задания прозрачности растрового слоя Пирамиды – большие растры высокого разрешения могут замедлить навигацию в QGIS. Производительность может быть в значительной мере улучшена, если создать копии данных с более низким разрешением (Пира- миды), в таком случае QGIS будет выбирать разрешение, наиболее соответ- ствующее текущему масштабу просмотра данных. Для сохранения пирамид необходимы права на запись в каталог, в котором хранятся оригинальные данные. При построении пирамид можно выбрать один из алгоритмов пере- дискретизации: ближайший сосед, среднее значение, гаусса, кубический, мода, нет. Если вы выберете вариант создания пирамид Внутренние (если допускается форматом), QGIS построит внутренние пирамиды. Вы также можете выбрать варианты Внешние и Внешние (Erdas Imagine). Обратите внимание, что операция построения встроенных пирамид может изменить оригинальный файл данных и их невозможно будет уда- лить после создания. Если вы хотите сохранить оригинальный вариант дан- ных без пирамид, создайте его резервную копию. 46 Гистограмма – эта вкладка дает возможность просматривать распре- деление значений в растре. При открытии вкладки гистограмма создается автоматически. Для многоканальных растров по умолчанию будут показаны все каналы. Вы можете сохранить гистограмму как изображение, а также отрегулировать ее настройки (диапазон, каналы, способ представления дан- ных) с помощью кнопки Параметры. Метаданные – эта вкладка содержит наиболее полные сведения о рас- тре, включая статистику по каналам. Воспользовавшись информацией из метаданных, можно дополнить растровый слой Описанием, Информа- цией про источник, Метаданными в стандартном формате и т. д. Базовые операции Основные возможности работы с растрами реализованы в модуле Ин- струменты GDAL, который фактически представляет собой графический интерфейс для утилит командной строки GDAL. Сюда входят различные инструменты управления и работы с растровыми данными, отвечающие за преобразование форматов и данных, перепроецирование, объединение, геоморфометрический анализ, обрезку, построение изолиний и прочие. Все эти инструменты доступны в том случае, если модуль установлен и активи- рован. Рассмотрим некоторые наиболее типичные операции работы с раст- ровыми данными. Обрезка. Инструмент обрезки позволяет вырезать (создавать под- набор) растровые данные на основе установленного охвата (введенного вручную или с карты) или же границ, содержащихся в векторном файле- маске (рис. 21). Диалог обрезки доступен из меню Растр → Извлечение → Обрезка. 47 Рис. 21 – Форма задания параметров обрезки растрового слоя Объединение. Инструмент объединения создаст мозаику из набора изображений. Все изображения должны находиться в одной системе коор- динат и совпадать по количеству каналов, при этом они могут перекры- ваться и иметь разное разрешение. В таком случае в областях перекрытия последнее изображение будет скопировано поверх предыдущих. Этот же инструмент с опцией Склеить поканально используется для создания ком- позитных изображений. Калькулятор растров. Калькулятор растров из меню Растр позво- ляет реализовывать различные операции растровой алгебры для слоев с идентичным пространственным охватом и разрешением. Результаты этих расчетов записываются в новый растровый слой в формате, поддерживае- мом GDAL. В левой части калькулятора выводятся все загруженные раст- ровые слои, которые можно использовать в расчетах. Для добавления растра в выражение просто дважды щелкните по нему. Для добавления в выраже- ние операторов можно воспользоваться кнопками или же прописать их 48 вручную. В секции результатов объединены свойства результирующего рас- тра, такие как охват (можно использовать охват слоя, ввести значения Х, Y вручную или отрегулировать по количеству рядов/колонок). Таким образом, есть возможность изменить разрешение результирующего растра (будьте внимательны, т. к. при передискретизации используется метод ближайшего соседа). Визуализация QGIS обладает широкими возможностями визуализации растровых слоев. Рассмотрим два наиболее часто встречающихся варианта: одно- и многоканальные растры. Одноканальные растры Для растровых слоев, содержащих количественные значения, можно выбрать различные способы визуализации, в том числе непрерывную цвет- ную шкалу. Доступны три способа интерполяции значений растра в соот- ветствии с выбранной цветовой схемой: 1. Дискретная. 2. Линейная. 3. Точная. При этом можно добавить, удалить значения классов вручную (или откорректировать уже имеющиеся), выбрать другие цвета и подписи значе- ний (двойной щелчок по соответствующему элементу строки делает его до- ступным для редактирования), загрузить уже подготовленную цветовую шкалу из файла. В правой части меню вы можете воспользоваться выпадающим спис- ком Создать цветовую карту для предпросмотра и выбора доступных гра- диентов. Обратите внимание, что выбранную шкалу можно инвертировать 49 (переключатель справа). Для включения режима классификации Равные ин- тервалы нужно просто установить количество классов и нажать кнопку Классифицировать. В случае режима Непрерывный QGIS автоматически создает классы в зависимости от диапазона минимальных и максимальных значений. Поскольку большинство растровых изображений содержат лишь очень небольшое количество резко выделяющихся минимальных и макси- мальных значений, эти выбросы могут быть устранены с использованием настроек среза с накоплением. Настройки по умолчанию устанавливают диапазон данных от 2 до 98% и могут быть откорректированы вручную. Ис- пользование данного способа растяжения гистограммы позволяет получить более контрастное изображение. Настройка растяжения от минимума до максимума включает в цветовую шкалу весь диапазон значений растра, при этом результирующая карта может получиться блеклой. Также диапа- зон значений Мин/Макс можно установить как Среднее +/– стандартное от- клонение. Многоканальные растры В случае работы в режиме многоканального цветного изображения 3 выбранных из многоканального растра канала будут отрисовываться, пред- ставляя красную, зеленую и синюю компоненты, использующиеся для син- теза цветного изображения. Вы можете использовать несколько вариантов улучшения контраста: Без изменений, Растяжение до мин/макс, Растяже- ние и отсечение по мин/макс, Отсечение по мин/макс (рис. 22). 50 Рис. 22 – Пример диалога настройки отображения растрового слоя Это меню предлагает вам широкие возможности настройки отображе- ния растрового слоя. Прежде всего, вам нужно получить диапазон значений данных вашего изображения. Это можно сделать, выбрав охват и нажав на кнопку Загрузить. QGIS может получить Расчетные (быстрее) или Фак- тические (медленнее) значения диапазонов мин/макс для выбранных кана- лов. Теперь можно масштабировать полученные значения мин/макс в соот- ветствии со срезом с накоплением (по умолчанию 2–98%), мин/макс или стандартным отклонением. Все настройки могут быть применены как на основе полного, так и на основе текущего охвата. Если вы хотите просмотреть один канал мно- гоканального растра, установите тип изображения Одноканальное серое и в качестве канала серого выберите необходимый канал. |