Подготовить доклад на тему возможности и применение quantum gis qgis

Обновлено: 05.07.2024

QGIS (произносится [kju-ʤi-aɪ-ɛs] или [kju-ʤiz]), первоначально известная как Quantum GIS — свободная кроссплатформенная геоинформационная система, состоящая из настольной и серверной части:

QGIS работает в Windows и в большинстве платформ Unix (включая Mac OS), поддерживает множество векторных и растровых форматов и баз данных, а также имеет богатый набор встроенных инструментов [9] .

Работа над Quantum GIS была начата американским геологом Гари Шерманом (Gary Sherman) в феврале 2002 года. Это был его персональный проект, вызванный желанием в нерабочее время просматривать данные PostGIS на домашнем Linux-компьютере, в то время как на работе он использовал Windows. Для обеспечения кроссплатформенности Гари стал разрабатывать интерфейс Quantum GIS с помощью инструментария Qt. [10]

В июне 2002 года создан проект на площадке совместной разработки SourceForge, однако Гарри работал в одиночку вплоть до октября. Через год после старта команда выросла до трех человек. Через четыре года разработчиков было уже двадцать, не считая активных пользователей, помогающих с документацией, графикой и т. п. [10]

В 2007 году Quantum GIS становится официальным проектом Фонда по открытому геопространственному программному обеспечению (OSGeo), миссия которого состоит в том, чтобы содействовать совместной разработке программного обеспечения с открытым исходным ом для геоматики. Это означало получение командой Quantum GIS организационной поддержки и новых перспектив для развития. [11]

На сегодняшний день QGIS — это зрелый программный продукт, сравнимый с коммерческими аналогами и поддерживаемый международным сообществом разработчиков и пользователей. [13] [14]

Просмотр данных

Можно просматривать и накладывать друг на друга векторные и растровые данные в различных форматах и проекциях без преобразования во внутренний или общий формат. Поддерживаются следующие основные форматы:

пространственные таблицы PostgreSQL с использованием PostGIS, векторные форматы, поддерживаемые установленной библиотекой OGR, включая GeoJSON, shape-файлы ESRI, MapInfo, SDTS (Spatial Data Transfer Standard) и GML (Geography Markup Language) и др.
Форматы растров и графики, поддерживаемые библиотекой GDAL (Geospatial Data Abstraction Library), такие, как GeoTIFF, Erdas IMG, ArcInfo ASCII Grid, JPEG, PNG и др.
Форматы World-файла вместе с поддерживаемыми типами растровых изображений
базы данных SpatiaLite (см. Раздел 3.3)
растровый и векторный форматы GRASS (область/набор данных).

Исследование данных и компоновка карт

С помощью удобного графического интерфейса можно создавать карты и исследовать пространственные данные. Графический интерфейс включает в себя множество полезных инструментов, например:

Управление данными: создание, редактирование и экспорт

В QGIS можно создавать и редактировать векторные данные, а также экспортировать их в разные форматы. Чтобы иметь возможность редактировать и экспортировать в другие форматы растровые данные, необходимо сначала импортировать их в GRASS. QGIS предоставляет, в частности, следующие возможности работы с данными:

инструменты оцифровки для форматов, поддерживаемых библиотекой OGR, и векторных слоёв GRASS
создание и редактирование shape-файлов и векторных слоёв GRASS
геоирование изображений с помощью модуля пространственной привязки
инструменты GPS для импорта и экспорта данных в формате GPX, преобразования прочих форматов GPS в формат GPX или скачивание/загрузка непосредственно в прибор GPS (в Linux usb: был добавлен в список устройств GPS)
визуализация и редактирование данных OpenStreetMap
создание слоёв PostGIS из shape-файлов с помощью плагина SPIT
обработка слоёв PostGIS
управление атрибутами векторных данных с помощью новой таблицы атрибутов (см. Раздел 3.5.6) или модуля Table Manager
сохранение снимков экрана как изображений с пространственной привязкой

Анализ данных

Вы можете анализировать векторные пространственные данные в PostgreSQL/PostGIS и других форматах, поддерживаемых OGR, используя модуль Processing, написанный на языке программирования Python. В настоящее время QGIS предоставляет возможность использовать инструменты анализа, выборки, геопроцессинга, управления геометрией и базами данных. Также можно использовать интегрированные инструменты GRASS, которые включают в себя функциональность более чем 300 модулей GRASS.

Публикация карт в сети Интернет

Посредством модуля QTiles можно генерировать тайлы для раздачи карт по протоколу TMS. QGIS может использоваться для экспорта данных в map-файл и публикации его в сети Интернет, используя установленный веб-сервер Mapserver. QGIS может использоваться как клиент WMS/WFS и как сервер WMS.

Расширение функциональности QGIS с помощью модулей расширения

QGIS может быть адаптирован к особым потребностям с помощью расширяемой архитектуры модулей. QGIS предоставляет библиотеки, которые могут использоваться для создания модулей. Можно создавать отдельные приложения, используя языки программирования C++ или Python.

Релизы и разработка QGIS следуют расписанию:

Четные номера версий (2.18, 3.2 и т. д.) являются релиз-версиями.
Нечетные номера версий (2.99, 3.1 и т. д.) являются версиями для разработчиков.

Новый релиз происходит каждые четыре месяца, а каждый третий выпуск (начиная с версии 2.8) представляет собой выпуск с долгосрочной поддержкой (LTR), который поддерживается до следующего долгосрочного выпуска. [15]

LTR (Long Time Support Release) — долгосрочный релиз, начало нового этапа разработки
LR (Regular Release) — регулярный релиз, начало нового этапа разработки
FF (Feature Freeze) — заморозка функционала, конец фазы разработки
SF (Soft Freeze) — мягкая заморозка функционал с двухмесячным голосованием
PR (Point Release) — релиз с мелкими изменениями последней версии и ветка LTR
EPR (Extra Point Release) — дополнительный релиз с мелкими изменениями

Лицензия

QGIS распространяется под Универсальной общественной лицензией GNU версии 2 либо выше [16] , что предоставляет пользователям право копировать, модифицировать и распространять QGIS, а также гарантирует, что вышеперечисленные права получат и пользователи производных от QGIS программ.

Сообщество QGIS

QGIS — это всемирное сообщество, состоящее из преданных волонтеров: отдельных людей и организаций. Существуют группы пользователей — это региональные объединения, которые проводят встречи пользователей, предоставляют платформу для общих интересов и координируют разработку с учётом региональных или национальных стандартов и требований. [17] Они же организуют встречи с разработчиками, обмен новостями и опытом. Количество таких групп постоянно растёт и их можно найти на всех континентах, что означает, что как сообщество, так и профессиональная коммерческая поддержка доступны по всему миру. [9]

Книги

QGIS 3

QGIS 2

Презентация на тему: " QGIS (Quantum GIS). это дружественная к пользователю ГИС с открытым исходным кодом, позволяющая управлять геоданными, отображать, редактировать и анализировать." — Транскрипт:

1 QGIS (Quantum GIS)

2 это дружественная к пользователю ГИС с открытым исходным кодом, позволяющая управлять геоданными, отображать, редактировать и анализировать их, а также создавать макеты карт. Благодаря интеграции с GRASS, эта ГИС обладает мощным аналитическим функционалом. QGIS работает в Linux, Unix, Mac OSX и Windows, поддерживает множество векторных, растровых форматов, а также различные базы данных. Был разработан компанией QGIS Development Team и впервые выпущена в январе 2009 Quantum GIS (QGIS)

5 Графический интерфейс пользователя QGIS разделяется на шесть основных областей, которые отмечены соответствующими номерами на рисунке 1: Главное меню. Панель инструментов. Легенда. Область карты. Обзорная карта. Строка состояния.

17 QGIS обладает следующими возможностями: 1. Просмотр данных Можно просматривать и накладывать друг на друга векторные и растровые данные в различных форматах и проекциях без преобразования во внутренний или общий формат. Поддерживаются следующие основные форматы: пространственные таблицы PostgreSQL с использованием PostGIS, векторные форматы, поддерживаемые установленной библиотекой OGR, включая shape-файлы ESRI, MapInfo и др. Форматы растров и графики, поддерживаемые библиотекой GDAL (Geospat ial Data Abstraction Library), такие, как GeoTIFF, Erdas IMG, ArcInfo ASCII Grid, JPEG, PNG и др. Форматы World-файла вместе с поддерживаемыми типами растровых изображений базы данных SpatiaLite растровый и векторный форматы GRASS (область/набор данных).

18 В QGIS ЕСТЬ ТРИ СПОСОБА ОТОБРАЖЕНИЯ ВЕКТОРНОГО СЛОЯ : Точки – одна пара координат (х, у) определяет отдельное географическое местоположение. Линии – множество пар координат (х 1, у 1, х 2, у 2, … хn, уп), следующих в определенном порядке, задают линию, проведенную из точки (х 1, у 1) в точку (х 2, у 2) и так далее. Полигоны – если линии образуются последовательностью из более чем двух точек, с последней точкой в том же положении, что и первая, то такая фигура называется полигоном. Ключевая особенность полигона – замкнутая область, находящаяся в пределах его границ. Свойства векторного слоя представляют информацию о слое, настройках символике и подписях

19 Таблица атрибутов представляет объекты выделенного слоя. Каждая строка таблицы соответствует одному объекту на карте и отражает его атрибуты в столбцах. Объекты в таблице можно искать, выделять, перемещать и редактировать

20 QGIS, предоставляет разнообразные возможности для редактирования векторных данных

21 Растровые данные в ГИС представляют из себя матрицы, каждая ячейка которых передает значения некого параметра поверхности. В QGIS есть два способа отображения растрового слоя: Одноканальное серое – изображение будет выведено в оттенках серого или в псевдо цветном режиме. Трехканальное цветное – растр отображается в виде трех каналов: красный, зеленый и синий, которые используются для создания цветного изображения

23 Поиск и предпросмотр данных и метаданных. Копирование данных из одного источника в другой путем перетаскивания.

24 3. Управление данными : создание, редактирование и экспорт В QGIS можно создавать и редактировать векторные данные, а также экспортировать их в разные форматы. Чтоб иметь возможность редактировать и экспортировать в другие форматы растровые данные, необходимо сначала импортировать их в GRASS. QGIS предоставляет, в частности, следующие возможности работы с данными : инструменты оцифровки для форматов, поддерживаемых библиотекой OGR, и векторных слоёв GRASS создание и редактирование shape- файлов и векторных слоёв GRASS геокодирование изображений с помощью модуля пространственной привязки инструменты GPS для импорта и экспорта данных в формате GPX, преобразования прочих форматов GPS в формат GPX или скачивание / загрузка непосредственно в прибор GPS ( в Linux usb: был добавлен в список устройств GPS) визуализация и редактирование данных OpenStreetMap создание слоёв PostGIS из shape- файлов с помощью плагина SPIT обработка слоёв PostGIS управление атрибутами векторных данных с помощью новой таблицы атрибутов или модуля Table Manager сохранение снимков экрана как изображений с пространственной привязкой

26 4. Анализ данных Можно анализировать векторные пространственные данные в PostgreSQL/PostGIS и других форматах, поддерживаемых OGR, используя модуль fTools, написанный на языке программирования Python. В настоящее время QGIS предоставляет возможность использовать инструменты анализа, выборки, геопроцессинга, управления геометрией и базами данных. Также можно использовать интегрированные инструменты GRASS, которые включают в себя функциональность более чем 300 модулей GRASS.

27 5. QGIS Server позволяет публиковать проекты и слои в виде OGC-совместимых WMS и WFS сервисов.

28 6. QGIS WEB CLIENT ПОЗВОЛЯЕТ ПУБЛИКОВАТЬ ПРОЕКТЫ QGIS В ИНТЕРНЕТ. ИСПОЛЬЗУЯ ВОЗМОЖНОСТИ СИМВОЛИКИ, ПОДПИСЕЙ, НАЛОЖЕНИЯ СЛОЁВ, ЧТОБЫ ПРОИЗВЕСТИ ВПЕЧАТЛЕНИЕ.

29 QGIS может быть адаптирована к особым потребностям благодаря расширяемой модульной архитектуре. QGIS предоставляет библиотеки, которые могут использоваться для создания модулей. Можно создавать отдельные приложения, используя языки программирования C++ или Python.

30 Основные модули 1. Добавить слой из текста с разделителями (загружает и выводит текстовые файлы, содержащие координаты x,y) 2. Захват координат (получает координаты мыши в различных системах координат) 3. DB Manager (Импорт/экспорт, редактирование и просмотр слоёв и таблиц; выполнение SQL- запросов) 4. Наложение диаграмм (наложение диаграмм на векторные слои) 5. Преобразователь Dxf2Shp (преобразование файлов DXF в shape- файлы) 6. Инструменты GPS (загрузка и импорт данных GPS) 7. GRASS (поддержка ГИС GRASS) 8. Инструменты GDAL (интеграция инструментов GDAL в QGIS) 9. Привязка растров GDAL (географическая привязка растров) 10. Теплокарта (Создание растровой тепло кары из точечных данных) 11. Модуль интерполяции (интерполяция векторных данных) 12. Экспорт в Mapserver (экспорт проекта QGIS в map-файл Mapserver)

31 13. Оффлайновое редактирование (оффлайновое редактирование слоёв и синхронизация с базами данных) 14. Модуль OpenStreetMap (просмотр и редактирование данных OpenStreetMap) 15. Доступ к данным Oracle Spatial GeoRaster 16. Установщик модулей Python (загрузка и установка модулей QGIS) 17. Морфометрический анализ (морфометрический анализ растровых слоев) 18. Road graph (поиск кратчайшего маршрута) 19. SPIT (инструмент импорта shape-файлов в PostgreSQL/PostGIS) 20. SQL Anywhere (работа с векторными слоями в БД SQL Anywhere) 21. Зональная статистика (расчет количества, суммы, среднего значения ячеек растра в пределах заданных полигонов) 22. Пространственные запросы (пространственные запросы для векторных слоёв) 4.5. Публикация карт в сети Интернет 11QGIS User Guide, Выпуск eVIS (инструмент визуализации событий показ изображений, связанных с векторными объектами) 24. fTools (инструменты для управления векторными данными и их анализа)

32 Для включения модуля достаточно установить флажок слева от его названия и нажать кнопку [OK]. При выходе из приложения список загруженных модулей сохраняется и будет автоматически загружен при следующем запуске QGIS.

33 Для загрузки и установки внешних модулей нужно выбрать меню Модули Загрузить моду-ли. Появится окно Установка модулей QGIS

34 Использование модулей ядра QGIS

36 При помощи модуля Зональная статистика можно анализировать результаты тематической классификации. Модуль вычисляет сумму, среднее значение и общее число пикселей растра, попадающих в границы полигонов, заданных векторным слоем. Результат работы модуля добавляется в новые столбцы (имена столбцов имеют заданный пользователем префикс) исходного векторного слоя.

1094 0

Ekaterina (автор)

Quantum GIS (QGIS) – свободная географическая информационная система, предназначенная для создания и использования картографии. Эта программа используется многими правительственными и неправительственными организациями для получения необходимой информации, имеющей территориальную привязку. Свободное распространение программы стало залогом её популярности среди бюджетных организаций, в которых часто наблюдается недостаток денежных средств.

Всего за пять лет программа была переведена на более чем пятьдесят языков мира (по состоянию на 2014 год), а внедрение этого программного продукта стало повсеместным, особенно в странах Западной Европы.

Особенности проекта
Программное обеспечение QGIS имеет ряд преимуществ даже перед профессиональными дорогостоящими геоинформационными системами, среди которых выделяют:
– мультиплатформенность: возможность использования данных одновременно из разных программных продуктов без конвертации;
– возможность установки программы на различные операционные системы, в том числе на Windows, MacOS, Ubuntu и другие;
– богатый ассортимент бесплатных модулей для специализированных задач;
– возможность публикации карт на картографическом сервисе Mapserver;
– возможность подгрузки космических снимков из самых разных источников, в том числе из популярных Google, Yandex, Bing Aerial и многих других;
– программа имеет совместимость с различным специализированным оборудованием, что облегчает разработку и обновление карт;
– открытость и свободный доступ к исходному коду позволяют написать или изменить любой скрипт или модуль программы.

Сферы использования
Благодаря своей гибкости программа может использоваться практически во всех областях хозяйственной деятельности человека, среди которых наибольшее распространение получила:
– в сельском и лесном хозяйствах;
– в муниципалитетах и коммунальных службах;
– в научно-исследовательских организациях;
– в оборонной сфере.

Примеры использования
QGIS используется в качестве основной информационной системы для регионального управления в австрийском штате Форарльберг, а также в кантоне Золотурн в Швейцарии. Для предотвращения лесных пожаров программа используется в муниципалитете Пиньел (Португалия). В Польше QGIS используется для сбора данных о земельных наделах фермерских хозяйств государственным Агентством фермерских и лесных хозяйств для прогнозирования урожайности.

Quantum GIS является одним из примеров того, когда некоммерческие проекты находят повсеместное воплощение, доказывая, что усилиями добровольцев можно создавать достойные продукты.

17.12.2021 | Гершевский Егор, г. Самара | 0

В статье рассматриваются два ознакомительных примера работы с ГИС. Представлен также способ взаимодействия системы с языком программирования Python для более детального анализа карты и местности.

Основной текст

Сегодня QGIS (ранее известная как Quantum GIS) – это свободная геоинформационная система. Данная геосистема предназначена для создания и редактирования данных, производства карт и выполнения аналитических операций. QGIS активно поддерживается международным сообществом (Россия представлена командой NextGIS).

QGIS, позволяет совершать следующие действия:

Просмотр данных,
Исследование данных и компоновка карт,
Управление данными (создание, редактирование и экспорт),
Анализ данных,
Экспорт карт в сети Интернет,
Расширение функциональности QGIS с помощью модулей.

Рисунок 1 – Стартовая страница на сайте разработчиков QGIS

Теперь перейдем к работе с QGIS.

На примере рассмотрим, как в QGIS выгрузить файлы зданий, улиц и парков. Для решения это задачи необходимо установить в QGIS два модуля: QuickMapServices – для получения базовой карты и QuickOSM – для выгрузки данных.

Рисунок 2 – Базовая карта (подложка) из OpenMapServices

Работа с модулем QuickOSM.

Рисунок 3 – Выбранный участок карты

После чего выполним запрос и посмотрим какой результат был получен, предварительно отключив слой подложки в меню слева (рисунок 4).

Рисунок 4 – Результат запросов по ключу

Также следует отметить, что полученные слои необходимо сохранить, иначе они будут удалены после закрытия проекта. Для того, чтобы сохранить слой необходимо в меню слева нажать на кнопку (рисунок 5) и появившемся меню выбрать имя, формат и расположение для сохранения слоя.

Рисунок 5 – Сохранение временного слоя

Помимо различных опций по настройке каждого слоя, в QGIS имеется атрибутивная таблица слоя, где можно узнать id, полный адрес, тип, количество этажей и т.п., а также информацию об организациях, которые расположены в конкретных зданиях с указанием номера телефона, сайта и почтовым адресом (рисунок 6).

Рисунок 6 – Таблица атрибутов слоя building

Применение языка программирования Python в QGIS.

Рассмотрим работу со слоем и выборкой объектов по выражению на примере загруженного слоя административно-территориального деления Российской Федерации, которая имеет свою атрибутивную таблицу (рисунок 7). В таблице имеются несколько столбцов, которые заполнены как на кириллице, так и на латинице. Открыть консоль Python в QGIS можно нажав на кнопку:

Рисунок 7 – Таблица атрибутов слоя gadm36_RUS_1

Чтобы начать работу с используемым слоем в первую очередь необходимо записать его в переменную, в данном случае в переменную layer:

Можно также посмотреть какими свойствами обладает слой:

с помощью этой строчки выводится имя слоя:

Другие методы и свойства можно посмотреть, применив функцию dir к объекту layer. Тем самым получим список методов и свойств, которые применимы к объекту QgsVectorLayer.

Чтобы получить все объекты из таблицы атрибутов слоя можно воспользоваться функцией getFeatures, для этого создадим новую переменную:

Следующим действием пробежимся по итерируемой переменной features:

и получим вывод на экран атрибутов:

С помощью консоли Python можно также выделять все объекты слоя с помощью метода selectAll, а чтобы снять выделение — removeSelection:

Рисунок 8 – Слой gadm36_RUS_1до выделения Рисунок 9 – Слой gadm36_RUS_1после выделения

Чтобы выбрать объекты по конкретному выражению внутри слоя используется метод selectByExpression, параметрами в данном методе является текстовое выражение, где в кавычках ставится имя столбца и после знака равенства значение внутри данного столбца:

на слое после применения строки кода выделяются объекты республики Российской Федерации (рисунок 10):

Рисунок 10 – Выделение республик Российской Федерации

Можно поменять цвет выборки, если это необходимо, для этого применим следующую строчку кода:

в результате получим:

Создадим новую переменную selected и выполним следующий код, который позволит вывести на экран все республики, которые выделены в данный момент на слое:

результатом выполнения кода будет:

В статье была рассмотрена малая часть возможностей языка программирования Python для работы с QGIS, а именно была проведена обработка и визуализация данных с использованием карты.

В заключение хочется отметить, что статья написана и предназначена для знакомства с данным видом ГИС. Если более детально изучить способы работы с программой, то её в полной мере можно применять в различных проектах, например: от анализа урожая со снимков дрона до подбора оптимального месторасположения нового офиса. Стоит также учитывать тот факт, что программа хорошо взаимодействует с Python и SQL.

QGIS обладает очень широким спектром возможностей, ознакомиться с которыми можно по следующей ссылке.

Читайте также: