Introduzione ai GIS (QuantumGIS QGIS) A.A Dott.ssa Miriam Noto

Transcript

1 Introduzione ai GIS (QuantumGIS QGIS) A.A Dott.ssa Miriam Noto

2 uantum GIS Per avviare QGIS cliccate sull icona QGIS Desktop with GRASS presente sul vostro desktop

3 Google Satellite Browser XYZ Tiles (tasto destro) Nuova connessione Nome: scrivere Google Satellite URL: scrivere

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5 Open Street MAp Browser XYZ Tiles (tasto destro) Nuova connessione Nome: scrivere Open Street Map URL: scrivere OpenStreetMaap

6 Open Street Map

7 QGIS -Navigare nella mappa Per spostarsi sull'area di mappa cliccare l'icona Sposta mappa: tendendo premuto il tasto sinistro sulla mappa trascinare la mappa stessa per visualizzare l'area desiderata Per zoomare all'estensione di un singolo strato selezionare il nome dello strato sulla legenda e cliccare l'iconazoom sul layer Per zoomare ad un'estensione tale che permetta di visualizzare tutti gli strati caricati cliccare sull'icona Vista massima L'icona Ultimo zoompermette di reimpostare l'area di mappa precedente L'icona Aggiornapermette di fare un aggiornamento dello schermo

8 QGIS Caricare dati vettoriali Si chiama shapefile un tipo di mappe vettoriali, originariamente prodotto dalla ditta ESRI e in seguito utilizzato come formato di interscambio tra i vari applicativi GIS, Open e proprietari. Una mappa vettoriale in formato shape è composta da un minimo di tre ad un massimo di sei file: 1.comuni.dbf tabella associata alle geometrie 2.comuni.prj file in cui è registrato il sistema di coordinate 3.comuni.shx estensione della mappa nello spazio 4.comuni.shp file in cui sono registrate le geometrie della mappa 5.comuni.qpj, comuni.sbx, comuni.sbn, ecc. altri file creati dall'applicazione con cui è stato salvato lo shapefile A.A.A. Perché un software GIS possa leggere uno shapefile è necessario che tutti i file che lo compongono siano salvati nella stessa cartella e abbiano tutti lo stesso nome (naturalmente mantenendo estensione differente)

9 Livelli Vettoriali Google Regione Lazio shapefile Open Data Lazio

10 Livelli Vettoriali Nel motore di ricerca interno al sito Open Data Lazio cerchiamo quel che ci interessa: ad es. «Punti archeologici» Punti archeologici

11 Livelli Vettoriali PTPR-Tav.B-Punti archeologici Punti archeologici(shp) Download Confermate se chiede «conferma di licenza?»

12 N.B. Aprite la cartella zippata e copiate TUTTI i file al suo interno in una NUOVA CARTELLA. Chiamate questa nuova cartella «punti archeologici» per ricordarvi il suo contenuto. Salvate questa nuova cartella a sua volta in una cartella chiamata «Livelli Informativi» o «Layer» Il tutto va salvato in un ulteriore cartella chiamata «progetto GIS» I nomi indicati sopra sono solo indicativi, servono a ricordarvi il loro contenuto. Cosa più importante, però, è seguire questi passaggi di salvataggio prima di iniziare il Progetto GIS per avere un set di cartelle e file ordinato e intuibile.

13 Caricare vettori/ shapefile Barra del menu layer aggiungi layer aggiungi vettore

14 Caricare vettori/ shapefile Selezioniamo la voce FILE cliccate sui puntini accanto all icona bianca più grande e selezionate la cartella appena creata «punti archeologici» scegliete al suo interno il file con l estensione SHP APRI Una volta caricato il livello, nella legenda dei layer apparirà una nuova voce col nome dello shapefile appena selezionato

15 Tasto destro sul livello «punti archeologici» «zoom su layer» e vi porterà al livello già georeferenziato nella corretta posizione geografica Non sono soddisfatta del colore e delle caratteristiche di questo livello perché poco visibile sulla mia base cartografica Tasto destro sul livello di interesse Proprietà Simbologia

16 Possiamo cambiare tutte le voci tra cui: 1. Opacità per rendere il mio livello vettoriale più trasparente rispetto al sottostante livello di foto satellitari. 2. Il colore per renderlo più visibile. 3. La texture. Digitare APPLICA per attuare le modifiche appena apportate e infine ok!

17 Etichette Clicchiamo di nuovo con il tasto destro sul nome del layer «punti archeologici» selezioniamo la voce etichette la piccola freccia accanto a «non mostrare etichette» selezionare «etichette singole» cliccare sulla piccola freccia accanto alla voce «etichette con» selezionare la voce NOME. Cambiate a piacere colore e dimensioni di quelli che saranno i nomi dei vari punti archeologici al fine di vederli meglio in mappa Se non riuscite a vedere i Nomi, provate a zoommare sulla mappa!

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19 Le «etichette» provengono dai «campi» della «tabella attributi» LA TABELLA ATTRIBUTI raccoglie tutti i dati strutturali e alfanumerici il cui contenuto è riferito ad ogni geometria visibile nella mappa. Ogni livello vettoriale ha la sua personale tabella attributi. Quando richiamiamo un certo tipo di «etichetta» per un layer vettoriale (nel caso sopra proposto, l etichetta «nome») di fatto stiamo richiamando la definizione di un «campo» (ossia di una colonna) della tabella attributi di riferimento di quel livello. La tabella attributi Icona della tabella attributi nella barra del menu. Per aprirla assicurarsi di avere il livello di interesse acceso e selezionato nella legenda del GIS (ossia il nome del livello deve essere di colore blu e con il quadratino accanto segnato) «NOME» è la definizione di questa colonna della tabella. Le colonne della tabella sono dette «campi»

20 Barra del menu layer aggiungi layer Aggiungi raster Selezionare il raster Roma_P.tif inviata per mail (possibilmente prima di fare queste azioni salvate questa immagine nella cartella «Livelli Informativi» a sua volta in una cartella intitolata «raster» Dopo aver selezionato il dato e cliccato su Apri il dato raster relativo alla zona di Roma già georeferenziato apparirà sulla schermata principale QGIS Caricare dati raster

21 GEO-TIFF Il raster appena caricato è un Geo-TIFF. I Geo-TIFF sono un tipo di metadati, che permette di incorporare riferimenti geografici all'interno di un'immagine TIFF. Potenzialmente, può includere proiezioni, ellissoidi, datum, coordinate, e tutto ciò che è necessario per stabilire l'esatto riferimento spaziale per il file.

22 Disegnare vettori punto Disattiviamo tutti i Livelli della legenda eccetto «Open Street Map» Digitiamo sull icona «NUOVO SHAPEFILE» oppure dalla barra degli strumenti seguiamo il seguente percorso: Layer Crea vettore Nuovo Shapefile Ipotizziamo di voler disegnare dei punti che rappresentino le fermate della metro di Roma. Alla prima voce «Nome file», in queso caso, scriviamo «fermate metro» e clicchiamo sui puntini di lato per scegliere dove salvare il nostro Shapefile (ossia il livello vettoriale) Alla voce «Tipo di geometria» selezioniamo «punto» Alla voce «nome» scriviamo «fermata» Alla voce «Tipo» scegliamo «Testo» Alla voce lunghezza scriviamo «200» per avere molti caratteri da scrivere. Clicchiamo su «Aggiungi a Lista Campi». Questo tasto fa si che «metro» diventi il nostro primo «campo» nella tabella attributi del livello vettoriale che stiamo creando. Quindi aggiungiamo altri campi. Alla voce nome scriviamo ad es. «ubicazione», «apertura», «chiusura» e manteniamo le sottostanti voci «testo» e «200». Aggiungiamo tutto alla Lista Campi!

23 RICORDA BENE: Lo shapefile, come visto, è composto da più file con diversi domini. Quando lo salviamo andiamo a creare una cartella apposita per ogni livello vetttoriale entro la cartella, precedentemente creata, che per comodità abbiamo nominato «Livelli Informativi» Infine diamo OK! Ecco il nostro livello apparire in prima posizione nella Legenda «Layer»

24 Disegnare vettori NB: Quanto stiamo per realizzare è solo un esercitazione insieme che non riguarda il Progetto finale che ognuno dovrà presentare a fine corso! Con il livello «fermate metro» acceso e selezionato andiamo sulla barra degli strumenti clicchiamo sulla matita gialla «attiva modifiche» clicchiamo su «Aggiungi elemento puntuale» zoommiamo sulla mappa fino a vedere le varie fermate della metro sulla base Open Street MAP e per ciascuna, col tasto sinistro del mouse, realizziamo un punto per ognuno compiliamo le voci della tabella e diamo OK! La voce «ID» può essere lasciata vuota. Si tratta di un numero progressivo che va ad indicare, da 0 ad infinito, tutti i vettori disegnati per questo livello!

25 Cancellare un singolo vettore Se pensate di aver disegnato male un vettore e di volerlo cancellare selezionate dalla barra degli strumenti «seleziona le geometrie con un rettangolo o con un click singolo» Quindi cliccate, col tasto sinistro del mouse, sul vettore (punto, linea o poligono) che volete cancellare dalla mappa. Questo diventerà di colore giallo. Infine, cliccate sullo strumento «elimina selezionato» dalla barra degli strumenti NB: sia per disegnare, sia per cancellare uno o più vettori di un livello, il layer deve essere in stato «modificabile»

26 Cliccando col destro sul nostro livello e su «Propietà» andiamo a modificarne la sua «Simbologia» a piacere

27 Continuiamo a mappare tutte le fermate e a completarne tutti i campi fino ad ottenere un risultato simile a questo (provate anche a richiamare le etichette con i nomi delle fermate come nell immagine) Fondamentale: finita la mappatura, cliccate di nuovo sulla matita gialla nella barra del menu per salvare quanto fatto O andrà perso tutto!

28 ATTENZIONE Durante il disegno dei vettori, ossia in piena modifica del vostro livello vettoriale, accanto al suo nome (nella lista «Layer») apparirà la matita gialla. Finché sarà visibile accanto al nome del livello vuol dire che i disegni di quest ultimo non sono stati salvati. In caso di chiusura del programma, quindi, questo livello andrebbe perso. Se, una volta finito di disegnare il livello vettoriale, si clicca sulla matita gialla nella barra degli strumenti, essa sparirà dalla sinistra del nome del livello stesso. Questo significa che i disegni (le modifiche) del livello sono state salvate e il programma può essere chiuso senza perdere le sue informazioni

29 Tenendo il livello «punti archeologici» acceso ed evidenziato clicchiamo ora sull icona della tabella attributi Per modificare i campi, cliccare sulla matita gialla in alto a sinistra per rendere la tabella modificabile. Per modificare il contenuto di un campo basta cliccarci sopra e cancellare e digitare da tastiera quel che si vuole. Per eliminare un campo digitare sull icona «elimina campo» e scegliere il campo di interesse, poi «ok» Per aggiungere un campo cliccare l icona «aggiungi campo» e completare le voci richieste come visto in precedenza. Anche in questo caso, finite le modifiche, cliccate di nuovo sulla matita gialla della tabella per salvare!

30 Se provate a cliccare su uno qualsiasi dei nomi dei campi /colonne della tabella, il loro contenuto si disporrà in ordine alfabetico/numerico

31 Come interrogare la mappa a partire dalla tabella attributi Cliccando sul numero «ID» di una delle vostre righe della tabella, essa si evidenzierà di blu. Tenendo premuto Il tasto «maiuscolo» della tastiera potrete cliccare più numeri e quindi selezionare più righe insieme. Come si traduce questo sulla mappa? Mettete ad icona la vostra tabella attributi e andate a vedere la mappa principale.

32 Le tre righe selezionate, che ovviamente corrispondono a tre fermate della Metro del nostro livello, risultano evidenziate in giallo. Interrogare la mappa a partire dalla Tabella Attributi può essere utile nel caso ci si perda in una moltitudine di disegni e si voglia cercare qualcosa in particolare.

33 Torniamo alla Tabella attributi e clicchiamo su questo strumento «deseleziona tutto» per deselezionare le nostre righe! Spostiamoci nella parte in basso a sinistra della Tabella attributi e clicchiamo su «mostra tutti gli elementi» Dal menu a tendina che si apre scegliamo «Filtro Campo», la dicitura che ha accanto una freccetta nera. Da questa si apre un altra tendina da cui possiamo scegliere il «campo» (ossia la colonna) in base alla quale interrogare la tabella attributi

34 Selezioniamo il campo «stato». Il menu a tendina scompare e viene sostituito dalla voce «stato» con accanto una riga bianca nella quale scrivere. Scrivendoci «fuori servizio» noi andiamo, di fatto, a chiedere alla tabella attributi di mostrarci solo le righe delle fermate metro fuori servizio. Clicchiamo «invio» e otterremo quanto richiesto

35 ATTENZIONE: Prima di chiudere la Tabella attributi assicurati di aver salvato le modifiche, cliccando sulla matita gialla, o sul floppy. Le icone sono identiche a quelle della schermata principale della mappa, ma all interno della Tabella attributi riguardano solo il salvataggio dei dati alfanumerici delle geometrie disegnate nella mappa!

36 Disegnare vettori poligono Disattiviamo tutti i Livelli della legenda eccetto «Open Stret MAp» Digitiamo sull icona «NUOVO SHAPEFILE» oppure dalla barra del menù seguiamo il seguente percorso: Layer Crea vettore Nuovo Shapefile Ipotizziamo di voler disegnare dei poligoni che rappresentino le principali piazze di Roma. Alla voce nome file, diamo un nome e salviamo in un apposita cartella lo shapefile che stiamo per creare. Alla voce «Tipo di geometria» selezioniamo «poligono» Alla voce «nome» scriviamo «piazza» Alla voce «Tipo» scegliamo «Testo» Alla voce lunghezza scriviamo «200» per avere molti caratteri da scrivere. Clicchiamo su «Aggiungi a Lista Campi». Questo tasto fa si che «piazza» diventi il nostro primo «campo» nella tabella attributi del livello vettoriale che stiamo creando. Quindi aggiungiamo altri campi a piacere.

37 RICORDA BENE: Lo shapefile, come visto, è composto da più file con diversi domini. Quando lo salviamo andiamo a creare una cartella apposita per ogni livello vetttoriale entro la cartella, precedentmeente creata, che per comodità abbiamo nominato «Livelli Informativi» Infine diamo OK! Ecco il nostro livello apparire in prima posizione nella Legenda «Layer»

38 Disegnare vettori NB: Quanto stiamo per realizzare è solo un esercitazione insieme che non riguarda il Progetto finale che ognuno dovrà presentare a fine corso! Con il livello «piazze» acceso e selezionato andiamo sulla barra del menu clicchiamo sulla matita gialla «attiva modifiche» clicchiamo su «Aggiungi elemento poligonale» puntiamo sulla mappa e clicchiamo col tasto sinistro del mouse (ogni click corrisponderà ad un vertice del poligono che si sta disegnando) sulla superficie di interesse (es. piazza S. Pietro) tasto destro per chiudere il poligono compiliamo le voci della tabella ok

39 Cliccando col destro sul nostro livello e su «Propietà» andiamo a modificarne la sua «Simbologia» a piacere

40 Continuiamo a mappare tutte le piazze che vogliamo e a completarne tutti i campi fino ad ottenere un risultato simile a questo. (Richiamate anche le etichette col nome delle piazze) Fondamentale: finita la mappatura, cliccate di nuovo sulla matita gialla nella barra del menu per salvare quanto fatto O andrà perso tutto!

41 Con tutti gli ultimi 3 livelli vettoriali accesi

42 QGIS Importare WMS Il WMS (Web Map Service) consta in una mappa che è la rappresentazione delle informazioni territoriali sotto forma di un file immagine digitale in formato PNG, GIF o JPEG: la mappa quindi, in quanto immagine, non può essere editata o spazialmente analizzata dagli utenti finali, ma può essere caricata come layer in ambiente QGIS. Dove trovare file WMS? Le Web Map Service sono ricavabili sotto forma di URL dai più noti Geoportali esistenti sul web. Nel nostro caso consulteremo i Servizi WMS del Geoportale Ispra (Istituto Superiore per la protezione e la ricerca ambientale) che troviamo al seguente indirizzo:

43 IL GEOPORTALE ISPRA

44 Per trovare gli URL dei WMS è necessario scorrere la pagina web del Geoportale ISPRA verso il basso, scegliere quello di interesse e cliccare sulla freccetta accanto a «Servizi OCG», quindi scegliere «Servizio WMS» Scegliamo la prima voce in elenco «beni culturali a rischio idraulico» Clicchiamo su SERVIZIO WMS Aspettiamo si carichi la pagina con le INFO del servizio Copiamo il link di tutta la pagina (quello in alto, accanto alla «i» del motore di ricerca) QGIS Importare WMS

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46 QGIS Importare WMS Torniamo alla nostra schermata QGIS. Dalla Barra dei menù Layer Aggiungi Layer Aggiungi Layer WMS/WMTS

47 Beni a rischio idraulico 1. Cliccare su NUOVO 2. NOME 3. URL Ctrl+v 4. OK

48 1. Connetti 2. Selezionate il livello di interesse 3. Aggiungi 4. Se soddisfatti, Close

49 QGIS Importare WMS Nella lista «Layer» apparirà il livello Beni Culturali ( ) con la legenda dei colori dell immagine che, invece, apparirà in mappa come raster georiferito. Nel caso non fosse visibile tasto destro proprietà sorgenti cercate il Sisema di Riferimento EPSG: 3857 WGS84 / Pseudo-Mercator applica ok

50 Nel caso non si voglia l immagine/ il WMS, appena caricato, dai colori così forti e coprenti tasto destro sul livello proprietà trasparenza opacità globale (ridurre la percentuale di opacità) applica ok Opacità 100% Opacità 50%

51 ATTENZIONE: I servizi WMS si possono trovare su vari portali (es. il Geoportale Nazionale), ma trattandosi di servizi online e che richiedono pertanto una connessione internet sono suscettibili ai tempi di caricamento della rete e ad eventuali problemi legati ai server dei siti stessi. Nel caso il servizio non funzionasse, provate a cercare un altro sito/geoportale o a ritentare nell impresa qualche giorno dopo (magari il sito di vostro interesse è solo in fase di aggiornamento)

52 GEOREFERENZIAZIONE Georeferenziare significa localizzare geograficamente. Nello specifico, vuol dire dotare un'immagine di coordinate geografiche che permettano la visualizzazione su una mappa della località ripresa nell'immagine oppure il luogo in cui il documento è stato prodotto o al quale fa riferimento.

53 PRIMA DI COMINCIARE: Salvate l immagine «Quartieri di Roma 1930» (inviata per mail) in una apposita cartella (chiamatela ad es. immagini georefernziate) a sua volta salvata nella cartella «livelli Informativi». QUESTO PASSAGGIO VA SEMPRE FATTO PRIMA DI COMPIERE QUALSIASI AZIONE IN QGIS PER AVERE TUTTO IL MATERIALE DA LAVORO IN ORDINE E PER RITROVARLO FACILMENTE IN CASO DI ERRATO CARICAMENTO, SALVATAGGIO O ERRORE DEL PROGRAMMA!

54 QGIS georeferenziazione Dalla barra del menu: Raster Georeferenziatore apri raster (scegliamo il file «Quartieri di Roma 1930»)

55 NB: A questo punto il software vi chiederà di specificare il Sistema di Riferimento, ossia il sistema di coordinate su cui georeferenziare l immagine appena caricata. Scegliete WGS84/Pseudo-Mercator EPSG Infine, cliccate su OK!

56 Ora dobbiamo comunicare al software le coordinate di alcuni punti dell immagine. Cliccate su «Aggiunge un nuovo punto» Zoommate sull immagine su punti facilmente riconoscibili (ad es. castel s. angelo) Clicchiamo, col tasto sinistro del mouse, su uno dei vertici delle mura di castel s. angelo

57 Il software ci chiede di indicargli le coordinate X/Y di quel punto. Non avendo a disposizione delle coordinate precise prese da GPS o strumenti di posizionamento, digitiamo su «From Map Canvas». Ossia «diciamo» al software che gli daremo le coordinate prendendole dalla mappa! Si riaprirà la schermata di QGIS con la nostra mappa. MA FATE ATTENZIONE: il puntatore del mouse si è trasformato in una «croce», ossia in un mirino. Spostatevi nella mappa con lo zoom e lo scroll del mouse fino a trovare Castel s. Angelo. Individuate lo stesso punto preso nella mappa storica (ossia uno dei vertice delle mura del castello) e cliccateci sopra col tasto sinistro del mouse.

58 Si riaprirà la schermata del Georeferenziatore, questa volta con le coordinate compilate (quelle «prese da mappa») Digitiamo su OK e continuiamo allo stesso modo fino a prendere le coordinate di almeno 6 punti. NB: perché l immagine sia correttamente georeferenziata è necessario prendere minimo 3 punti sparsi nel modo più omogeneo possibile sull immagine, fino ad un numero infinito di punti. Ciononostante non è detto che l immagine si georeferenzi correttamente. Quindi, vediamo come fare

59 QUALI PUNTI PRENDERE PER LA GEOREFERENZIAZIONE? Punti a terra (non sui tetti dei palazzi, edifici, monumenti ed architetture varie, che sulle foto satellitari o foto zenitali sono suscettibili di aberrazioni e distorsioni. Quindi hanno coordinate geografiche falsate rispetto ai punti a terra) Incroci di strade facilmente riconoscibili Ponti Il centro delle piazze Argini di fiumi Vertici di mura (mantenendo il punto a terra) Monumenti storici (solo in assenza di altro) Qualsisi riferimento geografico riscontrabile sia nell immagine che volete georefernziare sia sulle foto satellitari (google satellite) che usiamo come base geografica

60 Man mano che prendiamo i punti, essi appariranno con le rispettive coordinate sotto l immagine che stiamo georeferenziando, nella «Tabella GCP» che sta per «Ground Control Points», ossia Punti di Controllo a Terra

61 Nel caso si fosse preso male un punto, basta cliccare su «Elimina Punto» e quindi selezionare sulla foto che stiamo georeferenziando il punto da eliminare e questo sparirà. Per fare un punto nuovo ricliccare su «Aggiungi Punto» Per sposatre un Punto, cliccare su «Sposta Punto» e quindi sul Punto di interesse sopra l immagine da georeferenziare. Le sue coordinate nella Tabella GCP cambieranno ovviamente. In assenza di mouse usate questi tasti per spostarvi sopra l immagine da georeferenziare

62 ATTENZIONE: Se lo strumento di georeferenziazione scompare potrebbe essere finito ad icona. Basta cercare nella parte bassa del vostro schermo per trovare una piccola icona bianca e riaprirla a tutto schermo per rivisualizzare lo strumento in questione! In caso di dubbi su quali punti prendere potete mettere voi stessi ad icona il georeferenziatore per cercare meglio i punti in comune sulle foto satellitari

63 Una volta presi i vostri punti di controllo a terra, cliccate sullo strumento «salva punti GCP come». All interno della cartella «Livelli Informativi», create tramite il tasto destro del mouse una nuova cartella e rinominatela «punti_georiferiti_roma1930», aprite questa cartella e salvate al suo interno! Cliccate quindi su «Impostazioni di Trasformazione». Si aprirà una finistra. Alla prima voce «Tipo di Trasformazione» selezionate Polynominale 1 (è quella con meno deformazioni in fase di georeferenziazione). Cliccate sul quadratino accanto a «carica in QGIS una volta eseguito» ok!

64 Cliccate il triangolo verde «avvia georeferenziazione». Se richiede il sistema di riferimento (ossia le coordinate di tutto il sistema) cliccate su WGS84 Pseudo/mercator EPSG:3857 ok Riducendo ad icona lo strumento, possiamo vedere nella mappa QGIS la nostra immagine georeferenziata e il suo livello aggiunto nella lista Layer

65 Anche in questo caso cliccando col tasto destro sul nostro livello PROPRIETà TRASPARENZA possiamo giocare con la sua opacità! Opacità 100% Opacità 50%

66 QGIS - Progetti Se vogliamo chiudere QGIS e, al prossimo avvio, non dover ricaricare, riposizionare e vestire graficamente i dati ora presenti nella mappa è possibile salvare il progetto e poi richiamarlo al momento necessario Salviamo l'attuale stato di cose cliccando sull'icona Salva progetto o Salva progetto con nome Per creare un nuovo progetto e quindi pulire la legenda e l'area di mappa cliccare sull'icona Nuovo progetto Se si desidera ricaricare il progetto salvato cliccare sull'icona Carica progetto