10 rzeczy, które ułatwiają życie w nowym QGIS

Ten post piszę na podstawie wersji 1.9 alpha (weekly), więc może się ona różnić od finalnej 2.0. Jednak z uwagi na to, że prace nad „dwójką” są już bardzo zaawansowane można przypuszczać, że wersje będą zbliżone do siebie. Dla chcących osobiście zaznajomić się z 1.9 i niektórymi nowinkami – jest ona dostępna tutaj http://qgis.org/downloads/weekly/. Po zetknięciu z nową edycją programu da się zauważyć kilka fajnych udogodnień (niektóre funkcje były wtyczkami). Poniżej przedstawiam 10 prostych ale przydatnych funkcji, które ułatwią pracę z danymi.

Barwy na mapie

Wizualizacja danych na mapach często realizowana jest przez dobór barw, dzięki którym można przedstawiać na nich różne zależności. Odpowiednie barwy oprócz tego, że uplastyczniają mapę, mogą przekazywać większą ilość informacji, a także sprawiają, że mapa jest bardziej czytelna i klarowna w odbiorze. Oczywiście zły dobór barw może sprawić więcej szkody niż pożytku. Dlatego ogromnie ważny jest taki ich dobór, aby odbiorca uznał, że mapa jest atrakcyjnym i wartościowym produktem.

Teledetekcja w QuantumQIS

Orfeo czyli Optical and Radar Federated Earth Observation zainicjowano w 2006 przez Francuską Agencję Kosmiczną (CNES). Na początku OTB była dedykowana dla obrazów o wysokiej rozdzielczości rejestrowanych przez radarowy - Cosmo-Skymed (CSK) i optyczne - Pleiades (PHR), jednak obecnie obsługuje szeroką gamę satelitów. Algorytmy są ukierunkowane na możliwość przetwarzania zobrazowań z satelitów rejestrujących zarówno: optycznie, spektralnie, hiperspektralnie jak i radarowo.

Kalkulator rastrów cz. I

QuantumGIS jest na tyle wszechstronnym narzędziem, że wykonywane w nim analizy można przeprowadzać zarówno na poziomie wektorowym, jak również rastrowym. Do operowania plikami rastrowymi najlepiej nadaje się narzędzie - kalkulator rastrów. Dzięki niemu, w wygodny sposób możemy przeprowadzać skomplikowane operacje na wartościach pikseli wczytanych obrazów.
Do analizy będzie potrzebny raster „wysokościowy”, w tym przypadku będzie to SRTM.

Jak wyświetlić jednokanałowy raster w kolorach

W QuantumGIS rastry można wyświetlać na wiele sposobów. Aby „dobrać się” do tych możliwości, po wczytaniu rastra wchodzimy w jego właściwości.

NOWA GENERACJA SAMOLOTÓW BEZZAŁOGOWYCH

         Typ nowego bezzałogowego samolotu (Unmanned aerial vehicle) wykorzystywanego do badań nad naszą planetą opracowują naukowcy z Uniwersytetu w Southampton. Samolot ma pomóc przy zbieraniu danych w odległych i nieprzyjaznych miejscach, w których niewiele można zdziałać konwencjonalnymi metodami. Projekt jest opracowywany głównie z myślą o badaniach atmosferycznych w trudnych środowiskach jak regiony polarne, górzyste i podgórskie, a także morskie i oceaniczne.

Samolot MAVIS

źródło: http://www.southampton.ac.uk

PROFILE TERENU w QGIS

     Mapa świetnie wizualizuje dwuwymiarowe, przestrzenne rozmieszczenie obiektów (szczególnie gdy ma swoją skalę ;), jednak w przypadku gdy wchodzi w grę wysokość sprawa nieco się komplikuje a jeszcze bardziej gdy nie ma na niej warstwic. Jak zobaczyć „pionowy” wymiar mapy? Nic prostszego, dzięki QGIS oraz wtyczce Terrain Profile. Do wygenerowania profilu, w tym przypadku, potrzebne będą 3 rzeczy: 

1. mapa – OpenStreetMap (może być każda inna mapa wektorowa lub rastrowa) 
2. numeryczny model terenu – tutaj SRTM 
3. linia profilu – tymczasowa lub jako liniowa warstwa wektorowa. 

     W pierwszej kolejności musimy zainstalować wtyczkę. W tym celu przechodzimy do Wtyczki→Pobierz więcej wtyczek... i w repozytorium szukamy Profile Tool, i instalujemy.

ŁĄCZENIE TABEL w QGIS

     Analizując dane, wcześniej czy później staniemy przed koniecznością połączenia danych znajdujących się w dwóch różnych plikach. Od pewnego czasu w QuantumQIS-ie możemy przeprowadzić taką operację w bardzo szybki i wygodny sposób. Zacznijmy może od tego, że mamy plik shapefile oraz tabelę w arkuszu kalkulacyjnym i chcemy je połączyć, żeby przeprowadzić analizę tych danych.  

     W pierwszej kolejności edytujemy tabelę w arkuszu kalkulacyjnym tzn. usuwamy zbędne podpisy, nagłówki itp. zapisujemy ją z rozszerzeniem .dbf.

    Teraz otwieramy w QGIS plik .shp, a także przy pomocy tej samej ikony „otwórz warstwę wektorową” plik z tabelą .dbf.

Tabela pliku .dbf

Tabela pliku .shp

Geodezyjne (i nie tylko) bazy danych

      Po małej rewolucji, w prawodawstwie dotyczącym geodezji i kartografii pojawiły się informatyczne bazy danych obejmujące zbiory danych infrastruktury informacji przestrzennej, będących w relacjach pomiędzy sobą. Poniżej znajduje się zestawienie akronimów baz z ich wyjaśnieniem i skrótowym opisem zawartości:
(teksty ustaw i rozporządzeń znajdują się z zakładce Prawo)

BDOO - baza danych obiektów ogólnogeograficznych

• zgeneralizowana Baza danych BDOT10k 

BDOT10k - baza danych obiektów topograficznych

• lokalizacja przestrzenna obiektów w obowiązującym państwowym systemie odniesień przestrzennych 
• charakterystyka obiektów
• kody kartograficzne
• metadane obiektów 

BDOT500 - baza danych obiektów topograficznych o szczegółowości zapewniając jej tworzenie standardowych opracowań kartograficznych w skalach 1:500–1:5000

AKCJE W QGIS

     Często chcemy przeprowadzić określoną czynność klikając na określony element mapy np. otworzyć zdjęcie. Świetnie do tego nadaje się QGIS i jego akcje. Samo przeprowadzenie akcji jest stosunkowo prostą czynnością. Postaram się przedstawić to na przykładzie. Mając warstwę wektorową z granicami województw Polski chciałbym, aby po kliknięciu w obszar jakiegoś województwa wyświetlał się jego herb. Na początku musimy zacząć od edycji tabeli atrybutów i wstawiamy nową kolumnę.

Kolumna będzie zawierała ścieżki do plików z obrazami, więc ustawiamy ją jako tekstową i dość szeroką. 

30 URODZINY GRASS GIS

              

     Nowa, stabilna wersja Grassa 6.4.3 ujrzała światło dzienne 27 lipca 2013r. Jest to prezent od wydawców na 30 – lecie oprogramowania. W nowej wersji naprawiono błędy wykryte w poprzedniej wersji, a ponadto dodano kilka nowych funkcji (830 nowości i uaktualnień). 

4 nowe moduły:

• i.landsat.acca - Automatyczne szacowanie zachmurzenia dla Landsat TM/ETM+ 
• i.landsat.toar - Oblicza radiancję, odbicie i temperaturę na górze atmosfery Landsat MSS/TM/ETM+. 
• i.modis.qc - wyodrębnia parametry kontroli jakości z warstw Modis 
• v.vect.stats - obliczą liczbę punktów należących do poligonów i oblicza dla nich statystyki 

         

        Dobrą wiadomością jest także to, że poprawiło się polskie tłumaczenie.

     Inne ważne zmiany to m.in. ulepszenia do biblioteki skryptów Pythona oraz dodanie brakujących bibliotek DLL, co oznacza, że zwiększy się szybkość i stabilizacja aplikacji dla użytkowników Widowsa.

    GIS GRASS jest obecnie rozwijany przez ogólnoświatowy zespół około dwudziestu głównych programistów oraz licznych współpracowników, testerów i tłumaczy. Ogólnie rzecz biorąc, w ciągu ostatnich trzydziestu lat nad udoskonalaniem programu działało ponad siedemdziesięciu podstawowych programistów, a sam kod programu był modyfikowany ponad ponad pięćdziesiąt tysięcy razy. „Trawa” może być używana zarówno jako samodzielna aplikacja lub jako wspomaganie dla innych pakietów oprogramowania, np. QGIS. Obecnie trwają prace nad „siódemką”, która zapowiada się bardzo ciekawie.

STO LAT !!! I WSZYSTKIEGO NAJLEPSZEGO.

Atomowe wybuchy z NUKEMAP

     Każdy z nas słyszał o wybuchu atomowym, ale prawdopodobnie nikt nie pomyślał, że mógłby przeprowadzić symulację takiego wybuchu w dowolnie wybranym przez siebie miejscu na kuli ziemskiej. Hmm... teraz istnieje taka możliwość. Aplikacje NUKEMAP 2 i 3D zostały stworzone przez Alexa Wellersteina, historyka broni jądrowej, pozwalają na przeprowadzenie nuklearnej detonacji w dowolnie wybranym przez nas zakątku świata. Obie wersje korzystają z JavaScript-owego kodu, ponadto dwuwymiarowa wersja programu NUKEMAP 2 korzysta z GoogleMaps natomiast 3D wykorzystuje Google Earth API.

NUKEMAP 2

źródło: http://nuclearsecrecy.com/nukemap/

NUKEMAP 3D

źródło: http://nuclearsecrecy.com/nukemap3d/

     Celem aplikacji jest pokazanie użytkownikowi do czego może doprowadzić atomowy wybuch. Dzięki temu, że mamy kontrolę nad modelowaniem takich elementów jak położenie geograficzne, moc bomby, wybuchu naziemnego czy powietrznego itp. możemy na naszej wizualizacji oszacować skalę zniszczeń, promieniowanie cieplne, a także liczbę zabitych i rannych. 

Efekt detonacji bomby atomowej

     Efekt detonacji możemy zobaczyć na mapie przy pomocy buforów pierścieniowych lub trójwymiarowo z chmurą w kształcie charakterystycznego grzyba. Autor zapewnia, że „zrzucane” bomby nie spowodują porannej wizyty brygady antyterrorystycznej :).

ESA uwalnia dane !!!

     Wszystko wskazuje na to, że oprócz Landsata będziemy mieli również swobodny dostęp do zobrazowań satelitarnych pochodzących z satelitów serii Sentinel. Komisja Europejska zgodziła się, że ich uwolnienie zrównoważy spadek ekonomiczny sektora prywatnego operatorów satelitarnych poprzez wzrost wartości dodanej usług pochodzących z tych danych ;). Ponadto koszt wykonania zobrazowań oraz bezpłatnego podania informacji do publicznego wglądu, został zmniejszony wraz z pojawieniem się możliwości ich przekazywania za pośrednictwem mediów elektronicznych.

     ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) zdecydowała już kilka lat temu o uwolnieniu danych, czemu były przeciwne firmy komercyjne, które starały się odraczać decyzję Komisji Europejskiej. Jednak działania Agencji, do której należy 28 państw, w tym Polska (a kolejne starają się o przyjęcie), doprowadziły do tego, że będziemy mogli wykorzystywać informacje zbierane przez jej satelity.

   Sentinel jest misją kosmiczną w ramach programu GMES (Global Monitoring for Environment and Security – Globalny monitoring środowiska i bezpieczeństwa), który ostatnio przyjął swojsko brzmiącą nazwę - COPERNICUS.

     Dwa pierwsze satelity to: 

Sentinel 1 - będący satelitą z sensorem radarowym (C-band SAR) 

Sentinel 1
źródło: http://www.esa.int

oraz multispektralny Sentinel 2 (13 kanałów w rozdzielczościach 10, 20 i 60 m).

Sentinel 2
źródło: http://www.esa.int

Teraz pozostaje tylko uzbroić się w cierpliwość i czekać na pierwsze dane.

źródło:www.spacenews.com

GIS i rurociągi

     Ropa i gaz są jak na razie podstawą naszego funkcjonowania w świecie. Ciekawą analizę dotyczącą rurociągów w Stanach Zjednoczonych przeprowadził doktor Richard Stover z Centrum Różnorodności Biologicznej. Jego badania obrazują historię wycieków, skażeń, urazów i zgonów, związanych z awariami rurociągów. Zastosowane dane sięgały 1986 roku i zawierały incydenty uznane za „istotne” tzn. takie w których kogoś przynajmniej hospitalizowano lub straty wyniosły ponad 50 000 dol lub wyciekło ponad 50 baryłek cieczy czyli prawie około 8000 litrów. Efekt badań przedstawia poniższy film:

   
      Według danych, od 1986 roku było prawie 8000 wypadków, w wyniku których zmarło ponad 500 osób (czerwone kropki na filmie), a ponad 2300 zostało rannych (żółte kropki na filmie). Na wyobraźnię działa też aspekt ekonomiczny tych awarii – przez 27 lat wypadki przyniosły prawie 7 mld dolarów strat, gdzie rocznie, średnio wyciekało 76 000 baryłek cieczy (ponad 12 mln litrów) co daje 200 baryłek dziennie (prawie 32 tys. litrów). Daje do myślenia.

      źródło: http://www.biologicaldiversity.org

Drony i LIDAR

     Drony, to bezzałogowe statki powietrzne, które w ostatnich latach robią dużą karierę znajdując zastosowanie, oprócz wojskowego, m.in. w monitorowaniu terenu, bezpieczeństwie i akcjach ratunkowych oraz jako platformy fotogrametryczne. Dzięki odpowiedniemu sprzętowi do uzyskiwania zobrazowań oraz obsługującemu je oprogramowaniu drony wypełniły przestrzeń pomiędzy fotogrametrią bliskiego zasięgu i fotogrametrią lotniczą. Ponieważ w wielu przypadkach interesuje nas niewielki obszar do zdjęcia fotogrametrycznego nie musimy planować kosztownych inwestycji związanych z nalotami, z drugiej strony teren może być na tyle duży, że pomiar z powierzchni ziemi jest czasochłonny. O tym, że rynek dornów szybko i intensywnie się rozwija świadczy fakt, że naukowcy ciągle udoskonalają systemy obrazujące, które można zamontować na bezzałogowych platformach. Nowością są modele, które zaczęto wyposażać w LIDAR (Light Detection and Ranging).

TigerEye 3D Flash LIDAR Camera - przód kamery bez obiektywu
źródło: http://www.advancedscientificconcepts.com/products/tigereye.html