Краткое введение в ГИС

После определения диапазона цветов (начального и конечного цветов) объектам присваиваются цвета исходя из того, как их атрибутивные значения соотносятся с минимальным и максимальным значением атрибутов. Например, у Вас есть горизонтали, имеющие значения 1000 м и 1400 м, значит диапазон значений будет от 1000 до 1400. Если начальный цвет непрерывной шкалы — оранжевый, то горизонтали с высотами, близкими к 1000 м, будет отображаться оранжевым цветом. Если конечный цвет шкалы — черный, то горизонтали с высотами, близкими к 1400 м, будут отображаться черным цветом (см. Рисунок 40).

Рисунок 40: Карта горизонталей, использующая непрерывную цветовую шкалу.

Уникальные символы

Иногда атрибуты объектов являются текстовыми, а не числовыми значениями. Текстовые значения в компьютерной терминологии обозначают группы букв, чисел и других печатных символов. Текстовые атрибуты часто используются для классификации объектов по имени. Мы можем настроить ГИС-приложение так, чтобы каждое уникальное текстовое или числовое выражение в атрибутивной таблице отображалось отличным от других цветом и стилем. Пример показан в Таблице 5.

Таблица 5: Уникальные атрибутивные значения типа объектов (например, класс дороги) могут иметь собственные символы.

В ГИС-приложении мы можем устанавливать уникальные символы для слоев. Приложение находит все отличающиеся значения в атрибутивном поле и создает их список. Каждому значению можно присвоить отдельный цвет и стиль отображения. Диалоговое окно показано на Рисунке 41.

Рисунок 41: Установка уникальных символов для дорог на основе класса дороги.

Перед отображением слоя ГИС-приложение сканирует атрибутивную таблицу. Исходя из значений конкретного поля, встречающихся в таблице, линия дороги отображается тем или иным цветом и стилем. Пример показан на Рисунке 42.

Рисунок 42: Условные обозначения векторного слоя дорог, основанные на уникальных значениях класса дороги.

О чем стоит помнить

Решение, какие атрибуты и символы использовать, требует некоторого планирования. Перед тем, как начать сбор каких-либо геоданных, Вы должны точно решить, какие именно атрибуты Вам нужны и как они будут определять условные обозначения карты. Очень сложно вернуться и собрать данные заново, если их сбор был изначально спланирован неправильно. Помните, что цель сбора атрибутивных данных — это анализ и интерпретация пространственной информации. Как Вы будете его производить, зависит от вопросов, на которые Вы пытаетесь ответить.

Условные обозначения — это визуальный язык, который позволяет пользователям Ваших карт видеть и понимать характеристики отображаемых объектов, основываясь на цветах и символах. Следовательно, Вы должны уделять большое внимание тому, какие условные обозначения Вы используете, и делать их простыми и интуитивными для понимания.

Что мы узнали?

Закрепим изученный материал:

•Векторные объекты имеют атрибуты.

•Атрибуты описывают свойства объектов.

•Атрибуты хранятся в таблице. Строки таблицы называют записями.

•На один объект в векторном слое приходится одна запись в таблице.

•Колонки в таблице называют полями.

•В каждом поле хранится определенное свойство, например высота или цвет крыши.

•Поля содержат числовую, текстовую и временную информацию (даты и время).

•Атрибутивные данные могут быть использованы для присвоения условных обозначений.

•Градуированная шкала группирует данные по раздельным классам.

•Непрерывная шкала присваивает цвета из диапазона.

•Уникальные символы присваиваются объектам с определенными атрибутивными значениями.

•Если атрибуты не используются для определения условных обозначений, объекты отображаются с единым символом.

Попробуйте сами!

Ниже приведено несколько примеров практических заданий для Ваших учеников:

•Используя таблицу, созданную в прошлой теме, добавьте новую колонку для определения типа объектов и попросите учеников определить, какой тип условных обозначений они использовали бы (см. Таблицу 6 для примера)

•Попытайтесь определить, какие типы условных обозначений Вы использовали бы для следующих векторных объектов:

•Точки, показывающие уровень кислотности почвенных проб

•Линии, демонстрирующие дорожную сеть

•Полигоны домов с атрибутом конструкционного материала (кирпич, дерево и «другой»)

Объекты реального мира	Тип геометрии	Тип условных обозначений
Школьный флагшток	Точка	Единый символ
Футбольное поле	Полигон	Единый символ
Тропинки вокруг школы	Полилиния	Посчитайте, сколько раз ученики пользуются каждым маршрутом, и предложите градуированную шкалу для демонстрации популярности каждого маршрута
Питьевые фонтаны	Точка	Единый символ
Аудитории	Полигон	Уникальные символы, основанные на номере класса находящихся в аудитории учеников
Забор	Полилиния	Градуированная шкала, основанная на оценке состояния забора. Пусть ваши ученики оценят состояние забора вокруг вашей школы, разделив его на разделы и оценивая каждый раздел по шкале от 1 до 9 баллов в зависимости от его состояния.
Аудитории	Полигон	Подсчитайте количество учащихся в каждом классе и используйте непрерывную цветовую шкалу от красного до синего

Таблица 6: Пример таблицы для определения условных обозначений к векторным слоям.

Если у Вас нет компьютера

Вы можете использовать топографическую карту и листы кальки для экспериментов с различными типами условных обозначений. Например, можно обвести все горизонтали ниже 500 м красным, а 500 м и выше — зеленым фломастером. Подумайте, как можно воспроизвести на кальке другие типы символов.

Дополнительные материалы

Веб-сайт:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cartography#Map_symbology

Руководство Пользователя QGIS также содержит более подробную информацию о работе атрибутивными данными и условными обозначениями в QGIS.

Что дальше?

В следующем разделе мы подробнее рассмотрим создание данных. Изученный материал, связанный с векторными данными, будет применен на практике при создании новых данных.

Часть 4: Создание данных

Цель: Умение создавать и редактировать векторные данные и их атрибуты

Ключевые слова: Редактирование, оцифровка, таблица, база данных

Обзор

В предыдущих разделах мы рассматривали векторные данные. Мы знаем, что они состоят из двух ключевых компонентов: геометрии и атрибутов. Геометрия векторного объекта описывает его форму и позицию в пространстве, в то время как атрибуты описывают его свойства (цвет, возраст и т. д.)

В этом разделе мы более подробно рассмотрим процесс создания и редактирования векторных данных, а именно — геометрии и атрибутов.

Как цифровые данные хранятся в ГИС?

Многие программы, такие как текстовые и графические редакторы, позволяют создавать и редактировать цифровые данные. Каждый тип приложений сохраняет свои данные в файлы определенного формата. Например, текстовый редактор позволяет сохранять документы Word в формате .doc, а графический редактор — рисунки в формате JPEG (расширение .jpg), и т. д.

Подобно другим приложениям, ГИС-приложения хранят данные в файлах на жестком диске компьютера. Существует множество специальных ГИС-форматов, и наиболее распространенным, возможно, является шейп-файл. Хотя мы говорим об этом формате в единственном числе, на самом деле каждый шейп-файл состоит как минимум из трех файлов, которые работают вместе, отвечая за отдельные компоненты векторных данных, как показано на Таблице 7:

Расширение	Хранимая информация
.shp	Геометрия векторных объектов
.dbf	Атрибуты векторных объектов
.shx	Вспомогательная информация, позволяющая ГИС-приложению быстро находить объекты при поиске (индекс)

Таблица 7: Минимальный набор файлов, составляющий шейп-файл.

Если Вы посмотрите на файлы, составляющие шейп-файл, на жестком диске компьютера, Вы увидите нечто похожее на Рисунок 43. Если Вы хотите отправить кому-то векторные данные, хранящиеся в шейп-файле, важно отправить все файлы, относящиеся к слою. В случае на Рисунке 43, Вам понадобилось бы отправить файлы trees.shp, trees.shx, trees.dbf и trees.prj.

Рисунок 43: Файлы, составляющие шейп-файл “trees”, в папке компьютера.

Многие ГИС-приложения также позволяют хранить цифровые данные в базе данных. Хранение пространственных данных в базе данных является хорошим решением, т. к. с базой данных можно эффективно предоставлять доступ к большим объемам информации. Использование базы данных также позволяет одновременную работу с данными для множества пользователей. Настройка баз данных для хранения геоданных является более сложным процессом, чем использование шейп-файлов, поэтому в данном разделе мы сконцентрируем внимание на создании и редактировании шейп-файлов.

Перед тем, как Вы начнете

Перед тем, как создать новый векторный слой, который будет храниться в виде шейп-файла, Вам нужно знать предполагаемый тип геометрии слоя (точка, линия или полигон) и список атрибутов, которые он будет включать. Давайте посмотрим на несколько примеров, чтобы лучше понять, как это делается.

Пример 1: Создание туристической карты

Представьте, что Вы хотите создать красивую туристическую карту для мест, где Вы проживаете. В Вашем представлении это будет лист масштаба 1:50 000 с маркерами, поставленными на популярных туристических местах. Сначала подумаем о геометрии. Мы знаем, что можем представить объекты, используя точки, линии и полигоны. Что больше всего подходит для туристической карты? Мы можем использовать точки, если нам нужно отметить конкретные места, такие как памятники или музеи. Если мы хотим показать популярный маршрут, нам понадобятся полилинии. Если существует интересный район, например исторический центр города или зоопарк, лучше использовать полигоны.

Иногда бывает нелегко определить, какой тип геометрии Вам понадобится. Распространенный подход к этой проблеме — создание нескольких слоев с разными типами геометрии. Например, государственные картографические службы предоставляют данные о реках в двух слоях: полигональном и линейном. Первый служит для показа широких участков рек (например, дельт или водохранилищ), второй — для узких. На Рисунке 44 мы можем увидеть, как выглядят слои туристической карты с разными типами геометрии.