Ψηφιακή Χαρτογραφία με χρήση του λογισμικου Quantum GIS

ΨΗΦΙΑΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ

ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ QUANTUM GIS

Επιμέλεια: Στριλιγκά Μαρία

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΜΕΡΟΣ 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ…

Είναι ένα πεδίο εφαρμογών, που χρησιμοποιεί μία συστημική προσέγγιση, ενσωματώνει όλα τα μέσα που χρησιμοποιούνται για την απόκτηση και διαχείριση χωρικής πληροφορίας που απαιτείται ως μέρος της επιστημονικών, διαχειριστικών, νόμιμων και τεχνικών λειτουργιών που εμπλέκονται στη διαδικασία της παραγωγής και της διαχείρισης χωρικής πληροφορίας.

(Canadian Institute of Geomatics)

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ…

Είναι ο νέος επιστημονικός όρος που αναφέρεται στην ενσωματωμένη μέθοδο προσέγγισης της μέτρησης, ανάλυσης, διαχείρισης, αποθήκευσης και προβολής των περιγραφών και της θέσης γεωγραφικών δεδομένων, συχνά επονομαζόμενα χωρικά δεδομένα. Αυτά τα δεδομένα προέρχονται από πολλές πηγές, συμπεριλαμβανομένων δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη γη, εναέριους και θαλάσσιους αισθητήρες κι επίγεια όργανα. Είναι η βάση σε όλες τις γεωεπιστήμες που σχετίζονται με χωρικά δεδομένα.

(School of Geomatic Engineering, Univ. of New South Wales)

ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (ΓΣΠ)

Geographic Information System (GIS)

…ένα δυναμικό εργαλείο συλλογής, αποθήκευσης,

διαχείρισης, ανάκτησης, μετασχηματισμού και

απεικόνισης χωρικών δεδομένων, σχετικών με

δεδομένα που απαντούν/εξελίσσονται στον

πραγματικό κόσμο…

(Goodchild 1985, Burrough 1992, Burrough and

McDonnell 2000)

Γεωπληροφορική είναι ο επιστημονικός και τεχνολογικός τομέας που ασχολείται με τη συστηματοποίηση της κατανόησης του γεωγραφικού χώρου, και με τη συλλογή, επεξεργασία, ανάλυση, ερμηνεία, παρουσίαση και διαχείριση των στοιχείων του, αποτελώντας τη θεωρητική βάση ανάπτυξης των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών.

(Κάβουρας 2004)

ΠΕΔΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΩΝ ΓΣΠ

Κτηματολόγιο

Δίκτυα Κοινής Ωφέλειας

Χαρτογραφία

Υδρογραφία

Φωτογραμμετρία – Τηλεπισκόπηση

Περιγραφή τοπογραφικού αναγλύφου

Σχεδιασμός μεταφορών

Αντιμετώπιση έκτακτων αναγκών

Απογραφές – Δημογραφία

Ιατρική

Στρατιωτικές Εφαρμογές

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ

…η πειθαρχημένη αξιοποίηση της σύλληψης,

παραγωγής, διάδοσης και μελέτης των χαρτών…

Πρόκειται για την αναπαράσταση του

πραγματικού κόσμου μέσω του χάρτη. Η

Χαρτογραφία περιλαμβάνει ολόκληρη της

διαδικασία της χαρτογράφησης.

(Διεθνής Χαρτογραφική Ένωση)

ΨΗΦΙΑΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ

Ψηφιακή βάση δεδομένων. Αντικαθιστά τον τυπωμένο χάρτη ως μέσο αποθήκευσης των γεωγραφικών πληροφοριών

Χαρτογραφικές οπτικοποιήσεις

Μειονεκτήματα:

Έλλειψη δεδομένων σε άμεσα χρησιμοποιήσιμες μορφές.

Έλλειψη εξειδικευμένων επαγγελματιών.

ΜΕΡΟΣ 2

ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

ΣΕΝΑΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑΣ

Τουριστικό γραφείο με έδρα την Ερμούπολη της Σύρου ενδιαφέρεται

για την αγορά ψηφιακών χαρτών των νησιών των Κυκλάδων με στόχο

την ένταξη αυτών στην επίσημη ιστοσελίδα του γραφείου. Στόχος του

γραφείου είναι η διαμόρφωση διαδραστικής εφαρμογής για την

εξυπηρέτηση των πελατών του γραφείου που σχεδιάζουν διακοπές σε

κάποιο από τα νησιά. Η τεχνική εταιρία αναλαμβάνει την κατασκευή

των χαρτών ξεκινώντας από το νησί Άνω Κουφονήσι.

Ο επικεφαλής μηχανικός αναλαμβάνει το συντονισμό των εργασιών.

Για την υλοποίηση του σεναρίου κρίνεται απαραίτητη η χρήση της

τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS).

Διατίθεται το λογισμικό ανοικτού κώδικα Quantum GIS και αναλογικός

χάρτης του νησιού Άνω Κουφονήσι που απεικονίζει τα σημεία

ενδιαφέροντος του νησιού.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ

Α/Α Περιγραφή

1 Εγκατάσταση λογισμικού QGIS και των απαραίτητων plugins –

Αρχικές Ρυθμίσεις

2 Εισαγωγή χαρτογραφικού υποβάθρου, προσδιορισμός των

θεματικών επιπέδων και ψηφιοποίηση χάρτη (Αutocad - QGIS)

3 Εφαρμογή Τοπολογικών Κανόνων, έλεγχος και διόρθωση

τοπολογικών σφαλμάτων

4 Καθορισμός Χαρτογραφικής Σύνθεσης Εκτύπωσης και Εισαγωγή

Χαρτογραφικού Συμβολισμού

5 Εισαγωγή Ονοματολογίας

6 Εισαγωγή Στοιχείων Πλαισίου και Εκτύπωση Ψηφιακού Χάρτη

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 – ΑΡΧΙΚΕΣ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ

Λήψη του λογισμικού QGIS

Εγκατάσταση λογισμικού

Εγκατάσταση Plug-ins

QUANTUM GIS

Λογισμικό Γεωγραφικών Συστημάτων

Πληροφοριών (GIS) ανοικτού κώδικα

Επεξεργασία, ανάλυση, απεικόνιση και σύνθεση

ψηφιακών χαρτών

Linux, Unix, Mac OSX, και Windows

Πολλαπλά πρότυπα αρχείων, πολλαπλούς τύπους

βάσεων δεδομένων

CAD VS. GIS

Γραφικό πρόγραμμα

2D και 3D μοντέλα απεικόνισης

Υψηλής ακρίβειας τεχνικά σχέδια

Εστίαση στις γραμμές

Πρόγραμμα βάσης δεδομένων

Ποικιλία μεθόδων ανάλυσης

Συσχέτιση με αυτοματοποιημένο σύστημα

χαρτογραφίας

Σχέσεις συσχέτισης χωρικής πληροφορίας

Μεγαλύτερη ποικιλία και όγκος δεδομένων

Εστίαση στην πληροφορία. Οι γραμμές είναι

αναπαράσταση της πληροφορίας που

κρύβεται από πίσω

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ PLUGINS

Τα plugins επιτρέπουν σε πολλά νέα

χαρακτηριστικά και λειτουργίες να προστεθούν

εύκολα στην εφαρμογή.

Ο ενσωματωμένος διαχειριστής QGIS plugin

επιτρέπει τη λήψη και εγκατάσταση από μία

ευρεία εγκατάσταση ελεύθερων plugins.

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ PLUGINS

OpenLayers Plugin.

Εισαγωγή των χαρτογραφικών υποβάθρων.

Genetic Line Simplifier.

Απλοποίηση των γραμμικών οντοτήτων.

EasyCustomLabeling.

Εισαγωγή και επεξεργασία ετικετών – τοπωνυμίων στο χάρτη.

Έλεγχος Τοπολογίας (Topology Checker).

Έλεγχος τοπολογικών κανόνων και εφαρμογή διορθώσεων των σφαλμάτων.

ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ

Καρτέλα «Ψηφιοποίηση» «Open snapping

options in a dock window».

Επανεκκίνηση του λογισμικού.

ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ

Επίπεδα

Snapping and Digitizing Options

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ QGIS Βασικές GIS λειτουργίες

Επεξεργασία Διανυσματικών Δεδομένων

Επεξεργασία raster Δεδομένων

Απεικόνιση, ανάλυση, επεξεργασία, διαχείριση και εξαγωγή χωρικών δεδομένων

Υπολογισμός μηκών και στατιστικών

Γεωαναφορά εικόνων, αεροφωτογραφιών, σκαναρισμένων χαρτών

Ψηφιοποίηση Χωρικών δεδομένων

Ενδιάμεσες GIS λειτουργίες Εφαρμογή ένωσης πινάκων

Εφαρμογή χωρικών ενώσεων

Επεξεργασία κορυφών πολυγώνων

Εφαρμογή χωρικών ερωτημάτων

Δημιουργία heatmaps

Προχωρημένες GIS λειτουργίες Μέθοδος εγγύτερου γείτονα

Δειγματοληψία raster δεδομένων με χρήση σημείων ή πολυγώνων

Γραμμική παρεμβολή μεταξύ σημειακών δεδομένων

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2: ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ

Υλοποιούνται συνοπτικά οι παρακάτω διαδικασίες

Autocad QGIS

Ορισμός συστήματος συντεταγμένων Ορισμός συστήματος συντεταγμένων

Εισαγωγή αεροφωτογραφίας Εισαγωγή του OpenStreetMap layer

Υλοποίηση θεματικών επιπέδων και

Ψηφιοποίηση αεροφωτογραφίας

Υλοποίηση θεματικών επιπέδων και

Ψηφιοποίηση χάρτη

Αποθήκευση σχεδίου AutoCad ως dxf Διόρθωση των διανυσματικών

δεδομένων εφόσον χρειάζεται

ΘΕΜΑΤΙΚΑ ΕΠΙΠΕΔΑ

Καταγραφή και υλοποίηση των θεματικών

επιπέδων.

Labels

Borders

Hex Grid

Roads/

Settlements

Coasts/Plateaus

Rivers

Map

Guide

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ

ΘΕΜΑΤΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΕΔΙΟ ΟΡΙΣΜΟΥ

Ακτογραμμή πολύγωνο υψόμετρο

Ισοϋψείς καμπύλες γραμμή υψόμετρο 1-500

τάξη ισοϋψούς κύρια, δευτερεύουσα

Υδρολογικό Δίκτυο γραμμή είδος ροής Περιοδική ροή

Οδικό δίκτυο γραμμή τάξη Πρωτεύον, δευτερεύον

Οικισμός σημείο όνομα

πληθυσμός

Οικισμός (Χώρα) πολύγωνο όνομα

πληθυσμός

Ιεροί Ναοί σημείο όνομα

αρχιτεκτονικός τύπος

χρονολογία

είδος Εξωκκλήσι, Εκκλησία, Μοναστήρια

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ OPENSTREETMAP

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ

ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ

Οδικό Δίκτυο

ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ & ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ

ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Αφαίρεση περιττής πληροφορίας που προέκυψε

κατά την ψηφιοποίηση

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3: ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Πρόκειται για τους κανόνες που ελέγχουν τις σχέσεις που συνδέουν τις οντότητες μεταξύ τους. Η τοπολογία περιγράφει τις σχέσεις μεταξύ σημείων, γραμμών και επιφανειών.

Plugin Topology Checker

Δημιουργία τοπολογικών κανόνων

Έλεγχος τοπολογικών κανόνων

Διόρθωση σφαλμάτων

ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΣΤΟ QGIS

Α/Α Τοπολογικός Κανόνας Θεματικά επίπεδα που αφορά

1 must be inside Σημεία-Πολύγωνα

2 must not overlap Πολύγωνα ίδιου θεματικού επιπέδου

3 must not have gaps Πολύγωνα ίδιου θεματικού επιπέδου

4 must not overlap with Πολύγωνα διαφορετικών θεματικών επιπέδων

5 must contain Πολύγωνα-Σημεία

6 must not have dangles Γραμμές ίδιου θεματικού επιπέδου

7 must not have gaps Πολύγωνα ίδιου θεματικού επιπέδου

8 must not have duplicates

Σημεία, Γραμμές, Πολύγωνα ίδιου θεματικού

επιπέδου

9

must not have invalid

geometries

Σημεία, Γραμμές, Πολύγωνα

Π.χ. Τα πολύγωνα πρέπει να κλείνουν.

Τα πολύγωνα δεν πρέπει να τέμνονται με τον

εαυτό τους.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΝΟΝΩΝ

Οι οικισμοί πρέπει να βρίσκονται εντός του πολυγώνου της

ακτογραμμής

Το νοσοκομείο πρέπει να βρίσκεται εντός του πολυγώνου της

πρωτεύουσας

Τα ρέματα να μην επικαλύπτονται από τις γραμμές των

δρόμων

Τα πολύγωνα της ακτογραμμής δεν πρέπει να

επικαλύπτονται.

Οι σημειακές οντότητες εκτός των οντοτήτων παραλία,

λιμάνι, φάροι και σπορ να βρίσκονται εντός του πολυγώνου

της ακτογραμμής.

ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΝΟΝΩΝ

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 4: ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ

ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

Επιλογή του μεγέθους του χαρτιού εκτύπωσης

Καθορισμός των ορίων και των διαστάσεων

της χαρτογραφούμενης περιοχής

Καθορισμός της κλίμακας εκτύπωσης

Το αρχιτεκτονικό του χάρτη

Διαμόρφωση υπομνήματος

Χαρτογραφικός συμβολισμός

ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

Ταξινόμηση των δεδομένων σύμφωνα με τη φύση, τις ιδιότητες

και τις τιμές τους

Επιλογή των κατάλληλων οπτικών μεταβλητών ανάλογα με την

ταξινόμηση των δεδομένων

Σχεδίαση και κατασκευή συμβόλων

Κύριες οπτικές μεταβλητές:

απόχρωση

ένταση

κορεσμός

μέγεθος

σχήμα

προσανατολισμός

ΟΠΤΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

Οι οντότητες που ανήκουν στο ίδιο στοιχείο,

απεικονίζονται με σύμβολα του ίδιου χρώματος.

Τα σύμβολα της παραλίας τοποθετούνται στη

θάλασσα έτσι ώστε να μην τέμνουν τη γραμμή του

πολυγώνου της ακτογραμμής.

Μετακινούνται τα σύμβολα των σημειακών

οντοτήτων, όπου απαιτείται, ώστε να μην

υπάρχουν επικαλύψεις.

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

Σημειακές Οντότητες

Οικισμοί: Μεταβάλλεται το μέγεθος του σχήματος, ενώ διατηρούνται

σταθερές οι υπόλοιπες οπτικές μεταβλητές.

Αεροδρόμιο: Χρησιμοποιείται το σύμβολο του αεροπλάνου με μωβ

φόντο. Η κύρια οπτική μεταβλητή που διαφοροποιείται είναι το σχήμα.

Ελικοδρόμιο: Χρησιμοποιείται το σύμβολο του ελικοπτέρου με μωβ

φόντο. Η κύρια μεταβλητή που διαφοροποιείται είναι το σχήμα.

Ναοί: Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι εκκλησίες, οι μονές και τα

ερημοκκλήσια. Οι τρεις κατηγορίες διαφοροποιούνται με βάση το

σχήμα του συμβόλου.

Παραλία: Η κύρια οπτική μεταβλητή που διαφοροποιείται είναι το

σχήμα.

Λιμάνι: Η κύρια οπτική μεταβλητή που διαφοροποιείται είναι το σχήμα.

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΣ

Γραμμικές Οντότητες

Οδικό Δίκτυο: Διακρίνεται στις υποκατηγορίες: πρωτεύον οδικό δίκτυο

και δευτερεύον οδικό δίκτυο. Διαφοροποιείται μόνο η οπτική

μεταβλητή «σχήμα».

Επιφανειακές Οντότητες

Ακτογραμμή: Διαφοροποιείται με βάση το σχήμα της γραμμής.

Απεικονίζεται με μια ανοιχτή μπλε συνεχή γραμμή. Η διαφοροποίηση

της γίνεται με την ονομαστική κλίμακα.

Πρωτεύουσα: Ξεχωρίζει με βάση την απόχρωση.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ 4ΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 5: ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

Εισαγωγή των τοπωνυμίων (γεωγραφικών ονομάτων) :

τοπωνύμια ξηράς

τοπωνύμια θαλάσσης

Καθορισμός παραμέτρων:

Μέγεθος

Προσανατολισμός

Απόχρωση

Γραμματοσειρά

Θέση

Στόχοι:

Ευκρίνεια

Σαφήνεια

Ποιότητα

Πληρότητα

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

Τοπωνύμια Σημαντικό συστατικό της οπτικής

παρουσίασης του χάρτη

Η σχεδίαση και τοποθέτησή τους επηρεάζει

καθοριστικά την γραφική ποιότητα ενός χάρτη.

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ: ΓΕΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Τοπωνύμια θαλάσσιων στοιχείων. Ονόματα όρμων και λιμάνια.

Τοπωνύμια βουνών. Έντονη (bold) γραφή, μάσκα ίδιου χρώματος με το υπόβαθρο.

Τοπωνύμια νησιών. Κεφαλαία γράμματα σε ευθεία οριζόντια γραμμή. Συνήθως επάνω από το νησί και σε μικρή απόσταση.

Τοπωνύμια ακρωτηρίων. Μικρά γράμματα και ευθυγραμμισμένα, σε οριζόντια διεύθυνση.

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ: ΓΕΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Τοπωνύμιο πρωτεύουσας. Κεφαλαία γράμματα,

ευθυγραμμισμένα, σε οριζόντια διεύθυνση.

Τοπωνύμια οικισμών και κοινοτήτων. Ο

προσανατολισμός είναι οριζόντιος ενώ σε κάθε

όνομα εφαρμόζεται μια μάσκα ίδιου χρώματος με

το υπόβαθρο.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 6: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟΥ

Ταυτότητα του χάρτη

Εισάγονται όλες οι απαραίτητες πληροφορίες για

τη μελέτη και ερμηνεία του τελικού προϊόντος στο

πλαίσιο του χάρτη

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟΥ

Τίτλος του χάρτη

Σύστημα αναφοράς, προβολή και ισοδιάσταση

του χάρτη

Κλίμακα. Αναγράφεται και η ονομαστική αλλά και

η γραφική κλίμακα.

Πηγή δεδομένων

Φορέας χαρτοσύνθεσης

Χάρτης θέσης