UNIVERSITA DEGLI STUDI DELL AQUILA Quantum GIS ESERCITAZIONI PROGETTUALI Lezione del 13/10/2016 Contatti: http://www.planeco.org - http://gis-apr-lab.webnode.it E nato nel 2002; Dal 2004 è un progetto ufficiale della Open Source Geospatial Foundation (OSGeo); è distribuito con licenza GPL (GNU General Public License), quindi è garantito il permesso di copiare, modificare e redistribuire il programma; Lavora in ambienti Windows, Linux, Unix e OS X; Il software, i manuali utente e i codici sorgente sono scaricabili liberamente dal sito http://www.qgis.org/ ; 1
Il QGIS è stato strutturato attraverso diversi applicativi: QGIS Desktop utilizzato per creare, modificare, visualizzare, analizzare e pubblicare le informazioni geospaziali. QGIS Browser permette di esplorare e visualizzare l anteprima dei dati e dei metadati. Consente, inoltre, di spostare dati da una posizione ad un altra. QGIS Server Consente di pubblicare i propri progetti QGIS e i layer come servizi WMS e WFS compatibili con gli standard OGC. Permettendo anche di gestire l esportazione dei layer, degli attributi, dei layout e dei sistemi di coordinate. QGIS Web Client è un front-end webgis basato su OpenLayers e GeoExt. Tramite questa applicazione si possono pubblicare con facilità i progetti di QGIS sul web 2
QGIS Desktop Interfaccia utente Barra dei menù Barra degli strumenti View TOC (Table of Content) Barra di stato Creazione e Gestione di un progetto Come altri software GIS e a differenza di altre tipologie di software (ad esempio quelli CAD), il salvataggio di un file di progetto in QGIS (*.qgs) riguarda solo: - elenco dei layer - modalità di visualizzazione dei layer - proiezione geografica - ultima estensione della vista - layout di stampa IL FILE *.qgs NON CONTIENE I FILE CARTOGRAFICI MA SOLTANTO IL RIFERIMENTO AL PERCORSO DOVE QUESTI SONO STATI MEMORIZZATI ASSOLUTO o RELATIVO Il salvataggio del progetto in un modo o nell altro è sostanzialmente diverso. Se si salva il progetto con percorso assoluto e in un secondo momento si spostano uno o più shapefiles coinvolti, nel momento in cui tale progetto verrà riaperto il software darà degli errori e verrà richiesto di inserire i nuovi percorsi dove questi files sono stati spostati. E utile, invece, salvare il progetto in modalità relativa facendo attenzione a mantere il file *.qgs in un unica cartella dove sono contenuti anche tutti gli altri files coinvolti nel progetto stesso. 3
Caricamento e Gestione dei dati Il QGIS consente di: - LAVORARE CON DATI RASTER Il QGIS utilizza la libreria OGR (OGR Simple Features Library), che è parte della libreria GDAL (Geospatial Data Abstraction Library). http://www.gdal.org/ - LAVORARE CON DATI VETTORIALI - LAVORARE CON DATI OGC come, ad esempio, WMS (Web Map Service), WFS (Web Feature Service) e WCS (Web Coverage Service). L OGC (Open Geospatial Consortium) è un organizzazione internazionale che si occupa di definire specifiche tecniche per i servizi geospaziali e di localizzazione. http://www.opengeospatial.org/ Creazione e Gestione di un dato raster Come abbiamo visto i formati raster gestiti dalla libreria GDAL sono numerosi, tra i più diffusi ci sono: -.JPEG (Joint Photographic Experts Group); rappresenta il primo standard internazionale di compressione dell immagine digitale. Supporta l RGB, il CMYK e la scala di grigio. In questo formato l immagine viene trasformata in una sequenza di byte e successivamente compresso attraverso o il metodo DCT (trasformata discreta del coseno) di tipo lossy (con perdita di informazione) oppure con un metodo predittivo di tipo lossless (senza perdita di informazione). Il file viene decompresso quando viene aperto. Le informazioni spaziali di georeferenziazione sono contenute in un file word con estensione.jpw. -.TIFF (Tagged Image File Format); è un formato molto diffuso. Permette di memorizzare immagini di dimensioni notevoli (anche 4 GB) senza perdere di qualità. Supporta i metodi di colore sia bianco e nero sia nei colori reali (RGB, CMYK e CIELab) fino ad un massimo di 32 bit per pixel. Le informazioni spaziali di georeferenziazione sono contenute in un file word con estensione.tfw. -.GeoTIFF (Geographic Tagged Image File Format); venne creato da Niles Ritter al Jet Propulsional Laboratory della NASA e, a differenza del file.tiff è in grado di incamerare i riferimenti geografici all interno dell immagine (attraverso l uso di speciali etichette, o tag, pe definire i metadati geografici). -.ECW (Enhanced Compressed Wavelet); è un formato sviluppato e diffuso dalla ErMapper, molto utilizzato nel settore della geomatica. Soprattutto per la gestione dei dati geospaziali come immagini satellitari, ortofoto e foto aeree. Permette, inoltre, di ridurre notevolmente le dimensioni delle immagini raster che vengono visualizzate subito senza bisogno dei tempi di attesa dovuti alla fase di decompressione. Le informazioni di proiezione cartografica possono essere integrate già nel file stesso. 4
Creazione e Gestione di un dato raster -.BMP (Bit MaP); è un formato utilizzato per la rappresentazione di immagini raster su sistemi operativi Windows. La lettura e scrittura del file sono veloci e senza perdita di qualità anche se le dimensioni del file sono elevate rispetto ad altri formati. E inoltre un formato libero e per questo molto diffuso anche nei software di grafica. -.GIF (Graphic Interchange Format); è un formato di file grafico bitmap sviluppato da Conpuserve. E spesso utilizzato per visualizzare immagini sul web in scala di colore. Viene comunemente compresso con tecnica LZW, un algoritmo abbastanza rapido anche in fase di decompressione. L immagine può contenere da 2 a 256 colori quindi non è molto pesante. -.ASC (American Standard Code for information interchange); è un sistema di codifica dei caratteri a 7 bit (da 0 a 127), che viene spesso usato come formato di interscambio di dati altimetrici (DEM, DSM, DTM). -.DTED (Digital Terrain Elevation Data); è uno standard di dati digitali e consiste in una matrice di valori di quota del terreno. Valori di quota che fanno riferimento all EGM96 (Earth Gravitational Model 1996)e non all ellissoide WGS84. Supporta alcune analisi 3D e, in base al tipo di livello, supporta una diversa risoluzione geometrica: il livello 0 (.dt0) ha una risoluzione di 900 m, il livello 1 (.dt1) ha una risoluzione di 90 m e il livello 2 (.dt2) ha una risoluzione di 30 m. Creazione e Gestione di un dato vettoriale Anche i formati vettoriali sono gestiti dalla libreria GDAL, quelli di uso più comune nella realtà italiana sono: -.DWG (DraWinG ovvero disegno).dxf (Drawing Exchange Format): formato di file binario prodotto nel 1982 dalla Autodesk insieme al.dxf che è un file di esportazione per altri formati CAD. I.dxf sono organizzati in 4 sezioni anche se possono non essere sempre presenti nei file di questo tipo. La sezione Header (intestazione) contiene informazioni relative al contenuto, la sezione Tables (tavole) contiene informazioni sul tipo di linea, sul sistema di coordinate, sul testo e la dimensione dello stile; la sezione Blocks (Blocchi) contiene la definizione dei blocchi i quali sono degli oggetti più o meno complessi derivanti dalla combinazione di più oggetti semplici (linee, curve e polilinee) ad essi sono associati anche stringhe di testo relativi agli attributi del singolo blocco; la sezione Entities (unità) deve essere sempre presente in un file.dxf poiché contiene gli oggetti grafici che compongono il disegno -.KML (Keyhole Markup Language); è un formato che si basa su linguaggio XML (extensible Markup Language) e dal 2008 è uno standard OGC; è stato creato per gestire dati geospaziali, anche in tre dimensioni per la maggior parte dei webgis (tra cui Google Earth e Google Maps). Il termine Keyhole deriva dal nome dei satelliti di ricognizione KH, uno dei primi sistemi di ricognizione militare statunitense; questo nome è stato poi anche preso in prestito dal software da cui deriva il più noto google earth. Spesso vengono distribuiti con l estensione.kmz che rappresenta una versione compressa dello stesso file -.GML (Geography Markup Language); anche questo formato è basato sul linguaggio XML ed è divenuto uno standard OGC (ISO 19136) nel 2007. Viene utilizzato anche come formato di interscambio per transazioni geografiche su internet similmente al file.kml. 5
Creazione e Gestione di un dato vettoriale -.MIF (Mapinfo Interexchange Format); è il file di interscambio dati del software MapInfo prodotto dalla Pitney Bowes. Corrisponde ad una coppia di file di tipo ASCII (American Standard Code for Information Interchange) in cui il file.mif contiene la geometria ed il file.mid i relativi attributi. Il software Mapinfo dispone inoltre di un altro tipo di file per l archiviazione dei dati geografici che, similmente al file shape, è composto da una serie di file quali il.tab (file di testo descrittivo della struttura), il.map (contiene la componente geometrica), il.dat (contiene la componente alfanumerica),.id (file di collegamento tra map e dat) ed il.ind (indici spaziali). -.TXT e.csv (Comma Separeted Variables); sono entrambi dei file di testo delimitato (l acronimo di csv tradotto dall inglese significa appunto variabili separate da una virgola) che possono contenere una informazione geografica la cui decodifica avviene grazie alla presenza di due campi nella struttura del file con l informazione relativa alle coordinate (geografiche o piane) dei punti ai quali può essere associata tutta una serie di attributi alfanumerici. Le coordinate infatti vengono utilizzate dal software per disegnare le features (solitamente punti) sulla mappa che possono poi essere esportare in un qualsiasi altro formato supportato dal software gis. -.SHP - ESRI Shapefile Creazione e Gestione di un dato vettoriale - ESRI Shapefile Si tratta di un insieme di files di cui sono fondamentali i seguenti 3: -.shp Main file; è il file che conserva le geometrie -.shx Index file; è il file che conserva l indice delle geometrie -.dbf Dbase table; è il database degli attributti Tra gli altri file opzionali alcuni significativi sono: -.prj è il file che conserva l informazione sul sistema di coordinate Normalmente il QGIS legge il file.prj ma se non dovesse leggerlo occorre ridefinirlo. Quando si crea o si esporta un file.shp il QGIS crea sia il formato.prj (ESRI) sia il suo formato.qpj -.shp.xml è il metadato dello shapefile 6