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.
|
|
Создание карт Одной из сфер применения географических информационных систем является картография, в том числе и создание печатных карт. Гибкие си- стемы символики и подписей QGIS, функциональный и удобный редактор макетов позволяют создавать красиво выглядящие карты любой сложности. Примеры готовых карт, сделанных в QGIS, можно посмотреть в специаль- ной группе Flickr ( https://www.flickr.com/groups/qgis/pool/ ). Для создания пе- чатных карт в QGIS используют так называемые макеты (ранее – «компо- новки»). Интерфейс редактора макетов поначалу может показаться непри- вычным и даже запутанным, но богатый функционал стоит того, чтобы с ним разобраться. В проекте QGIS может быть создано произвольное число макетов. Редактор макетов Редактор макетов предоставляет пользователю следующие возмож- ности: поддержка стандартных и пользовательских форматов бумаги; создание многостраничных макетов; создание серий карт (атласов); сохранение карты в качестве шаблона; экспорт готовой карты в распространенные растровые форматы (TIFF, PNG, JPEG и другие), а также в PDF и SVG; возможность размещения на макете различных элементов оформле- ния: масштабной линейки, указателя «север – юг», легенды, таблицы атри- бутов, изображений, подписей, графических примитивов и т. д.; формирование обзорных карт и карт-врезок; поддержка вращения всех элементов. 52 Открыть редактор макетов можно из меню Проект → Создать ма- кет, воспользовавшись комбинацией клавиш Ctrl + P или из диалога Управ- ление макетами. По умолчанию создается пустой макет. Окно редактора макетов условно можно разделить на следующие об- ласти (рис. 23): 1) строка меню; 2) панели инструментов; 3) строка состояния; 4) плавающие окна (панели); 5) рабочая область. Рис. 23 – Окно редактора макетов Рабочая область имеет вид листа бумаги. Именно на ней будут разме- щаться элементы будущей карты. Основные настройки макета можно изме- нить на панели Макет. К ним относятся: формат и ориентация бумаги, число страниц, фон страницы, разрешение, единицы измерения, настройки 53 сетки и параметры прилипания. Последние две настройки будут перекры- вать глобальные установки. Панель Свойства элемента, как видно из назва- ния, предназначена для настройки параметров выбранного элемента макета. Панель запоминает последний выбранный элемент, и даже после снятия вы- деления изменение настроек элемента будет отражаться на нем. Панель Ат- лас предназначена для настройки режима печати серий карт, так называе- мых атласов. Подготовка атласов рассматривается ниже. Практически любая карта состоит из нескольких основных элементов: Заголовок – как правило, это первое, на что обращает внимание поль- зователь. Заголовок должен быть кратким и в то же время давать представ- ление о том, что изображено на карте. Иногда применяют двухуровневые заголовки. Легенда – ключ к пониманию вашей карты, должна позволять любому пользователю карты читать ее. Масштаб – обычно указывается на крупно- и среднемасштабных кар- тах, особенно если предполагается их использовать для выполнения изме- рений. Пояснительный текст – содержит дополнительную информацию, ко- торая может быть полезна пользователям карты. Рамка и координатная сетка – рамка определяет края области, отоб- раженной на карте. Координатная сетка используется для упрощения ори- ентации пользователей. Указатель направления – как правило, применяется, если: 1) карта не ориентирована строго на север и 2) на карте изображена территория, не- знакомая аудитории. Разумеется, все перечисленные выше элементы не являются обяза- тельными. Для добавления карты QGIS нажмите на кнопку Добавить карту на панели инструментов редактора макетов и, зажав левую кнопку мыши, 54 протяните курсор, нарисовав прямоугольник на листе макета. Добавленная карта может отображаться в одном из трех режимов, выбрать которые можно на вкладке Свойства элемента при выделенной карте: Прямоугольник является режимом по умолчанию. Отображается пу- стой прямоугольник с текстом «Место изображения карты». Кэш отрисовывает карту в текущем разрешении экрана. При выпол- нении масштабирования в окне компоновщика карта не перерисовывается, но само изображение масштабируется. Отрисовка. Выбор этого режима означает, что при выполнении масштабирования в окне компоновщика карта будет перерисовываться, но с целью экономии места только до максимального разрешения. Кэш является режимом по умолчанию для всех только что добавлен- ных карт. Кроме добавления карты QGIS на компоновку можно добавлять, размещать, передвигать и настраивать легенду, масштабную линейку, изоб- ражения и текст. Добавление всех этих элементов выполняется аналогич- ным образом – путем выбора соответствующего инструмента на панели и щелчком мыши по листу макета. Создание атласов Начиная с версии 1.8 QGIS позволяет создавать атласы. Атлас – это набор карт, компоновка которых одинакова, но содержимое отличается. Например, это может быть набор карт областей или национальных парков. Создание атласа средствами QGIS от создания обычного макета карты от- личается всего лишь дополнительными настройками самого макета. Для со- здания атласа откройте панель Атлас и активируйте флажок Создать атлас (рис. 24). 55 Рис. 24 – Начальная форма процесса создания атласа Теперь настройте параметры: Cлой покрытия – задает границы областей, которые будут выво- диться на печать. Это могут быть границы регионов, национальных парков или просто автоматически сгенерированная сетка необходимых размеров. Флажок Cкрыть слой покрытия – позволяет не отображать слой границ на карте, при этом все остальные слои будут выводиться. Фильтр – позволяет выполнить печать атласа только для заданного подмножества объектов слоя границ. Шаблон имен файлов – здесь указывается шаблон, по которому бу- дут генерироваться имена выходных файлов. Создавать многостраничный документ – позволяет создавать один многостраничный документ вместо множества файлов. Важно! Необходима поддержка многостраничных документов выбранным форматом. Упорядочить по полю – позволяет настроить порядок печати атла- сов, указав поле и направление сортировки объектов слоя границ. 56 Осталось только указать карту, которая будет использоваться для пе- чати атласа. Для этого необходимо выделить ее и на панели Свойства эле- мента активировать флажок Используется для атласа (рис. 25). Также пользователю предоставляется выбор: либо масштаб карты будет подби- раться автоматически с учетом заданных полей, либо будет использоваться фиксированный масштаб. Рис. 25 – Завершающая форма процесса создания атласа 57 2 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА «РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ В СРЕДЕ QGIS» Задание. Разработать и создать в среде QGIS векторную электронную карту, отражающую на территории вашего региона процессы в выбранной предметной области, при решении задач которой целесообразно использо- вать геоинформационные системы. Порядок выполнения 1. Установите QGIS. 2. Убедитесь в работоспособности программы, создав простейший проект, предлагаемый к рассмотрению на базовом ресурсе системы https://docs.qgis.org/2.8/ru/docs/user_manual/introduction/getting_started.html# sample-session 3. Выберите на ресурсе http://gis-lab.info/qa/osmshp.html или прямо на https://data.nextgis.com/ru/?lvl=regions&country=RU актуальные вектор- ные данные в формате shp-файлов для вашего региона. В случае невозмож- ности получить данные с указанного ресурса, воспользуйтесь данными для Томской области (размещены в электронном курсе), полученными с дан- ного ресурса и далеко не актуальными, но вполне подходящими для выпол- нения контрольной работы. Растровый слой, дающий географический обзор выбранной вами тер- ритории, можно найти в публичных данных университета Wisconsin – Madison. Коллекция согласованных векторных и растровых данных хранится на сайте www.naturalearthdata.com . Данные в файлах с NaturalEarthData покры- вают сразу всю планету и «заточены» под карты разного масштаба. Исполь- зование, например, самого крупного из имеющихся масштабов (1:10m) поз- воляет оценить место выбранной территории по отношению ко всей поверх- ности Земли. 58 4. Изучите найденные данные, собрав максимально возможный про- ект в QGIS. 5. Соберите проект, отражающий состояние процессов в выбранной вами предметной области. 6. Создайте как минимум 3 новых векторных слоя в вашем проекте – точечный, линейный и полигональный. Прикрепите к ним атрибутивные таблицы и заполните не менее 5 параметров на каждый объект. 7. Подготовьте вид, отражающий состояние процессов в выбранной вами предметной области, содержащий подписи основных объектов, тема- тическую раскраску объектов и прочее, необходимое для демонстрации ха- рактеристик пространственных объектов. 8. Подготовьте макет карты для печати. 9. Сформируйте отчет, в который должны входить не менее 7 копий экранов, полновесно иллюстрирующих процесс создания вами электронной карты, ее наполнение и макет карты для печати. Отчет в целом должен удовле- творять требованиям образовательного стандарта вуза: ОС ТУСУР 01–2013. Работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям тех- нического профиля. Общие требования и правила оформления. – Режим до- ступа: https://regulations.tusur.ru/documents/70 Должны быть представлены как минимум следующие копии экранов: Общий вид собранной карты без создаваемых новых слоев. Должна быть хорошо видна легенда карты. Созданный вами полигональный слой с видимой легендой и атри- бутивной таблицей. Созданный вами линейный слой с видимой легендой и атрибутив- ной таблицей. Созданный вами точечный слой с видимой легендой и атрибутив- ной таблицей. 59 Общий вид собранной карты с созданными новыми слоями. Должна быть хорошо видна легенда карты. Фрагмент процесса создания любого нового объекта (точка, дуга, полигон) в ваших слоях. Конечный макет карты для печати. 10. Отчет отправьте на проверку. Примерное наполнение карты Предметная область: торговые сети (муниципальный уровень). В состав векторных слоев могут входить: здания (полигоны), дорож- ная сеть (линии), зеленые насаждения (полигоны), остановки обществен- ного транспорта (точки), водные объекты (полигоны и линии), маршруты движения (линии), инженерная сеть (линии) и т. п. В состав создаваемых слоев могут войти торговые точки сетей, напри- мер, «Лента» и «Абрикос» в Томске (полигоны) (или любые другие). Поли- гоны для разных торговых сетей выделяем цветом или штриховкой на ос- нове указанных характеристик в атрибутивной таблице. Точечный слой мо- жет представить остановки общественного транспорта у торговых точек. Цветом или формой значка можно выделить разные маршруты и виды транспорта. Линейный слой может представить маршруты от выбранной вами точки, например, вашего дома, до ближайших торговых точек разных сетей. Макет для печати может содержать фрагмент территории с выделен- ными магазинами разных торговых сетей, указанными соответствующими им остановками общественного транспорта и выделенными маршрутами (частями маршрутов), по которым вы добираетесь до этих магазинов на об- щественном транспорте. Все объекты дополняются соответствующими надписями. 60 Обратите внимание, что распечатываемый материал должен содер- жать максимум полезной информации о территориальной ситуации, по- скольку он отторгается от электронной карты. Поэтому макет на печать дол- жен содержать поясняющую надпись, вынесенную за поле самой карты (аналог названия документа). В силу реальных координат полезно помещать элемент «масштабная линейка» для предоставления возможности опреде- лять реальные расстояния, также желательно разместить указатель направ- ления на север. Варианты контрольной работы 1. Аптечная сеть на муниципальном уровне. Разделение на муници- пальные и коммерческие аптеки. Отдельно выделить аптеки с самыми низ- кими ценами. 2. Здравоохранение – поликлинические учреждения на муниципаль- ном уровне. Разделение на муниципальные и коммерческие поликлиники. Отдельно выделить поликлиники с оперативными хирургическими услу- гами. 3. Здравоохранение – стоматологические учреждения на муниципаль- ном уровне. Разделение на муниципальные и коммерческие учреждения. Отдельно выделить учреждения с оперативными хирургическими услугами. 4. Система среднего образования на муниципальном уровне. Разделе- ние на средние школы и учреждения со специализацией (гимназии и лицеи с указанием профиля обучения). 5. Система высшего образования на муниципальном уровне. Разделе- ние сооружений вузов на учебные и общежития. Маршруты общественного транспорта от общежитий до учебных корпусов. 6. Система учреждений для отдыха и развлечений с классификацией по профилю – ночные клубы, клубы по интересам и т. п. Маршруты выход- ного дня по клубам города (на общественном транспорте). 61 7. Банки и их отделения с разделением по конкретным банкам – Газ- промбанк, Сбербанк и т. п. Маршрут к ближайшему банкомату. Остановки общественного транспорта, ближайшие к банкоматам. 8. Учреждения дошкольного воспитания с разделением на муници- пальные и частные. Зоны зеленых насаждений, ближайшие к данным учре- ждениям. Маршруты общественного транспорта к ближайшему и лучшему учреждениям. 9. Новостройки поселения. Классификация по году и месяцу сдачи до- мов. Остановки и маршруты общественного транспорта, ближайшие к до- мам, близким к сдаче в эксплуатацию. 10. Система парикмахерских. Разделение на просто парикмахерские и салоны красоты. Места искусственного загара и ногтевые студии. Марш- руты к ближайшей парикмахерской и солярию. 11. Автомастерские поселения. Классификация по набору услуг – ши- номонтаж, кузовные работы и т. п. Остановки и маршруты общественного транспорта, ближайшие к шиномонтажу и маршруты от остановок до входа в учреждения 12. Сеть цветочных магазинов. Классификация по набору цветочного материала. Маршруты до нескольких точек продажи цветов от выбранной точки – место проживания, место использования товара и т. п. Расположе- ние зеленхозов или баз хранения цветочного материала. Зоны охвата поку- пательского контингента (не более 15 минут пешком). 13. Детские площадки. Классификация по степени оборудования – горки, песочницы, спортивные снаряды, наличие сети Wi-Fi и т. п. Ближай- шие остановки общественного транспорта и маршруты до нескольких пло- щадок от реального или вымышленного места проживания. 14. Места сбора мусора. Классификация по степени оборудования раздельного сбора отходов. Зоны возможного разброса мусора вокруг пунк- тов сбора (10–15 метров). Маршруты доступа к местам раздельного сбора от реального места проживания, студенческих общежитий и т. п. 62 15. Здравоохранение. Диагностические медицинские учреждения. Классификация по виду и субстанции анализа. Продукты обмена веществ, кровь, вирусы и т. п. Отдельно выделитt учреждения вирусологической направленности. Ближайшие автобусные остановки и маршруты от остано- вок до входа в учреждения. 63 ЛИТЕРАТУРА 1. Турлапов, В. Е. Геоинформационные системы в экономике : учеб.- метод. пособие. – Н. Новгород : НФ ГУ-ВШЭ, 2007. – 118 с. 2. Жуковский, О. И. Геоинформационные системы : учеб. пособие [Электронный ресурс] / О. И. Жуковский. – Томск : ТУСУР, 2014. – 130 с. – Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/5365 3. Геоинформатика : учеб. для студ. вузов / Е. Г. Капралов, А. В. Кош- карев, В. С. Тикунов и др. ; под ред. В. С. Тикунова. – М. : ИЦ «Академия», 2010. – 400 с. Интернет-ресурсы по тематике QGIS 1. Официальный сайт QGIS. – Режим доступа: http://www.qgis.org (дата обращения: 15.06.2020). 2. Уроки и советы по QGIS. – Режим доступа: http://www.qgistutorials.com/ru/index.html (дата обращения: 15.06.2020). 3. Полезные советы по QGIS – Режим доступа: http://alexey.yashun- sky.ru/2013/03/19/1350/ (дата обращения: 15.06.2020). 4. Ценные советы по QGIS на gis-lab. – Режим доступа: http://gis- lab.info/qa/osm-qgis-projects.html (дата обращения: 15.06.2020). 5. Полезные советы по QGIS с перечнем распространенных ошибок начального использования – Режим доступа: https://gis4arch.blogspot.com/2018/12/qgis.html (дата обращения 06.10.2020). Онлайн-уроки на ресурсе YouTube.com 1. QGIS 2 – № 1. Получение и установка. – Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=RSwvrrKSoPQ (дата обращения: 15.06.2020). 2. QGIS 2 – № 5. Создание векторных слоев. – Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=vux0WaQyCE4&t=455s (дата обращения: 15.06.2020). 3. QGIS 2 – № 11. Оформление карт. Макеты. – Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=JsreSDsX-wg&t=1259s (дата обращения: 15.06.2020). |