Geoinformatika a környezetvédelemben 1 4. Vonalas objektumok digitalizálása Feladatunk az, hogy készítsük el a tokaji Nagy-Kopasz hegy környékének szintvonalainak a térképét. Ebben a gyakorlatban: megtanuljuk a vonal témák létrehozását, megtanuljuk mi az a csomópont és a töréspont, megtanuljuk a töréspontokat szerkeszteni, megtanuljuk, hogy mit jelent a snappelés, megtanuljuk, hogyan lehet a vonalas objektumokat elvágni. A gyakorlat első részében olvassuk be az 1a.tif és 1b.tif állományokat. Ezután hozzunk létre egy vonalas fedvényt, melynek neve legyen szintvonal.shp. A View New Theme menüpontban most Line típust válasszunk. A témát nevezzük el szintvonal.shp-nek és mentsük le. Kezdjük el a digitalizálást a gombbal. A térképek digitalizálásánál alapszabály, hogy a hiba nem haladhatja meg a 0,5 mm-t. Ez a 1:10000 térképek esetében 5 méteres hibát eredményez a valóságban. Minden térképnek van hibája és el kell fogadnunk, hogy a digitalizált térképeken ez a hiba növekedni fog. (Érdemes végiggondolni, hogy ez mit jelent e térképek használhatóságával kapcsolatban.) A vonalat tehát a lehető legnagyobb pontossággal kell végigvezetni a digitalizálandó objektumon. A lerakott töréspontok számát feleslegesen nem kell növelni, de vigyázzunk arra, hogy egy ívesen hajló vonalhoz több kell, mint egy egyenes úthoz. Ha túl kevés töréspontot teszünk le, a vonal szögletes lesz, ha túl sokat akkor pedig feleslegesen növeljük a tárolandó pontok számát. A vonal lezárásához dupla egérkattintásra van szükség. Vigyázzunk, ha kapkodva digitalizálunk, könnyen lezárhatjuk a vonalat azelőtt, hogy ezt valóban szerettük volna. Ez most orvosolható probléma (lásd a gyakorlat végén), de egy poligonnál kezdhetjük az egészet az elejéről (és bizony sokszor bosszantóan sok minden veszik el így). A töréspontok (vertex-ek) tehát azok a pontok, amelyekkel a digitalizálás során létrehozunk egy objektumot. A csomópontok (node-ok) a kezdő és végpontok. Az ArcView használata során ritkán van szükség a két típus megkülönböztetésére. Most tehát húzzuk meg az első vonalat. Kissé rontsuk el szándékosan, az indokoltnál kevesebb töréspontot tegyünk le. Ez egy olyan szintvonal legyen, melynek le tudjuk olvasni a térképről a magasságát. Ehhez bele kell nagyítani a térképbe, kb. 1:3000 (és ahol szükséges 1:1500) méretarányra. Így viszont a szintvonal ki fog futni a képernyőről a digitalizálás során.
Geoinformatika a környezetvédelemben 2 4-1. ábra. Digitaliálás közben jobb egérgomb lenyomására megjelenő menü Ilyen esetben kezdjük el létrehozni az objektumot és nyomjunk egy jobb egérgombot. Egy menü ablak fog feltűnni (4-1. ábra). Most nem foglalkozunk minden felmerülő menüponttal, csak a téma szempontjából fontosakkal. A menü legfelső pontja (Delete Last Point) lehetővé teszi, hogy egy elrontott töréspontot visszavonjunk. Ezt a műveletet addig lehet folytatni, amíg az utolsó töréspontot is vissza nem vontuk. A térképen mozogni a Pan (csúsztatás) paranccsal tudunk, mely most nem úgy működik, mint ahogy megszokhattuk: a térkép elmozdulása attól függ, hol állunk a szálkereszttel, az a részlet kerül középre. Ezt nem árt gyakorolni. A Zoom In és Zoom Out parancsokkal tudunk digitalizálás közben a nagyításon állítani. Ha a végére értünk nyissuk meg a fedvény táblázatát és hozzunk létre egy új oszlopot a magassági értékeknek (járjunk el ugyanúgy, mint a 3. gyakorlaton a magassági pontok esetében). A vonal vastagságát állítsuk 2-re, a színe legyen piros. Most javítsuk ki a hibákat, amiket most szándékosan hoztunk létre. A (Vertex Edit) gomb lenyomása után kattintsunk a szerkesztésre váró vonalra. Ha az objektum ki volt jelölve, erre a lépésre nincs szükség. Kis négyzetekkel jelölve megjelennek a töréspontok (4-2. ábra). A vertexekre ráállva, majd megragadva az egér bal gombjával el tudjuk húzni őket a kívánt helyre. Ha nincs elég vertex, egyszerűen álljunk a vonalon arra helyre, ahová szeretnénk beszúrni egy újat (ilyenkor a nyíl helyett egy szálkereszt körüli kör 4-2. ábra. Vertexek egy szintvonalon jelenik meg) és bal egérgombbal hozzuk létre. Ha nincs rá szükség, álljunk rá a vertexre és nyomjunk a billentyűzeten egy DELETE gombot.
Geoinformatika a környezetvédelemben 3 Néhány jó tanács a szintvonalak digitalizálásához: - szintvonalak sosem keresztezik egymást, ha ilyen keletkezik, akkor valami el lett rontva; - nem kell magunktól kitalálni, hogy hol megy a szintvonal, vagyis ha nincs megrajzolva, annak oka van; 4-3. ábra. Horhosok digitalizálása - ez alól kivételnek számítanak a horhosok, melyek esetében meg kell találni a vízmosás túloldalán futó folytatást és a rajzon látható módon egy kis kiugrást beiktatni (4-3. ábra); ezzel a módszerrel jelezzük majdan a digitális domborzatmodell-készítő szoftvernek, hogy itt völgy van; - az így készült állomány piaci célokra nem használható fel, ilyen esetben mindig meg kell vásárolni a FÖMI által forgalmazott digitális állományokat. Szintvonalak ugyan sosem keresztezik egymást, munkánk során azonban előfordul, hogy pontosan szeretnénk hozzákötni egy vonalat egy másikhoz 1 pontban vagy akár egy hosszabb szakaszon. Erre van lehetőségünk, amihez először be kell állítani azt a távolságot, amin belül a program két vertexpontot egymásra helyez, összeránt (angolul ezt snappingnek hívjuk). Jobb egérgombbal hívjuk elő a korábban már látott menüt (4-1. ábra). Válasszuk az Enable General Snapping parancsot. Ekkor a vonalhúzó gomb mellett egy új gomb jelenik meg:. Nyomjuk le és a térképen húzzunk egy olyan kört, melyen belül szeretnénk a snappelést végrehajtani (4-4. ábra). Nem érdemes túl nagyra állítani, mert akkor nem tudunk töréspontokat letenni oda, ahová akarunk, az adott távolságon belül megtörténik a snappelés. A példán a nyíllal jelzett kör jelenti a snappelési távolságot, vagyis, amikor elkezdünk digitalizálni látni is fogjuk ezt és, ha szükséges gyorsan át is tudjuk alakítani ezt a távolságot. Digitalizálás közben a snappelés igény szerint kikapcsolható. 4-4. ábra. A snappelési távolság beállítása
Geoinformatika a környezetvédelemben 4 Most a példa kedvéért hozzunk létre egy új vonalas fedvényt az utcák digitalizálásához, legyen a neve is utcak.shp. Olyan esetekben, amikor egy vonalas objektum nem egy vonal, hanem már megjelenik egy bizonyos szélessége is, el kell dönteni, hogy miként járunk el: - vonalas objektumként meghúzzuk a vonalat az objektum középvonalában: később bármikor tudunk egy meghatározott szélességű ún. pufferzónát generálni, akár (jelen esetben) utcatípusonként különböző vastagságában; - poligonként körbehatároljuk az utcát: csak nagy léptéknél indokolt. E feladatban vonalas objektumként a középvonalban húzott vonalként fogjuk létrehozni az utcahálózatot (4-5. ábra). Annyi töréspont elhelyezésére még egyenes útszakaszon is szükség van, amennyit a kereszteződések indokolnak, vagyis legalább minden kereszteződésben kattintsunk az egérrel. Itt a csomópontok és töréspontok egymásra helyezésére lesz 4-5. ábra. Túlhúzott vonalak az utcahálózat kereszteződéseiben szükség: - húzzuk meg a főutcát és a kapcsolódó mellékutcákat; - állítsuk be a snappelési távolságot; - húzzuk egymásra a szükséges pontokat. 4-6. ábra. Túlhúzott vonalak snappelése A 4-6. ábrán oldali példán egy túlhúzott vonal látszik. Kijavítására a most ismertetett módszert kell alkalmazni. Ennek során látszódni fog a snappelési kör, ha ezen belül létezik vertexpont, akkor a javítás megtörténik. Ha nem, akkor előbb a korábbiakban megismert módon be kell szúrni egy új töréspontot. Amennyiben rájövünk, hogy a meghúzott vonal igazából kettő, akkor el kell vágni. Erre is van lehetőségünk, de a módszer nem teljesen egyértelmű. A szoftver adta lehetőség nem egyszerűen vonalvágást jelent, hanem több új vonal megszületését is, ugyanis egy vonallal fogunk vágni, ami ezután is meg fog maradni, nem tűnik el. Ez azért lehet így, mert előfordulhat (pl. éppen utcák digitalizálása során), hogy
Geoinformatika a környezetvédelemben 5 meghúzzuk a vonalakat (beleértve a kereszteződő vonalakat is) és minden szegmenst eltérő attribútum adattal akarunk ellátni (utcanevek). - hozzunk létre egy nyilvánvalóan rontott vonalas objektumot, vagyis utcát, ami túlmegy a kereszteződésen; - válasszuk a (Creates a Line to Split Line Features) gombot és húzzunk egy vonalat, mellyel elvágjuk a felesleges résznél az eredeti vonalat; - váltsunk át az objektum kijelölésére alkalmas gombra (pl. ) - jelöljük ki és töröljük ki a feleslegesen képződött szegmenseket. a b 4-7. ábra. Vonal vágása (a: a vonal, amelyet vágni akarunk, b: a vágóvonal létrehozása utáni vonalszakaszok Mindez persze felveti azt is, hogy olyan esetben, amikor a kereszteződő vonalak külön vonalszakaszok is, a legjobb eleve ezt az eszközt használni (az utcahálózat jó példa lehet erre). Ha két nem egybefüggő objektumot szeretnénk egyként kezelni, akkor egyesíteni kell őket. - miután a vertex/node pontokat a kívánt módon egymásra helyeztük (ettől még nem egy csak két kapcsolódó objektumró van szó), ki kell jelölni a két vonalat; - válasszuk az Edit Union Features parancsot és hajtsuk végre; - ellenőrizzük, hogy valóban eggyé váltak-e grafikusan; - ellenőrizzük, hogy mi történt a táblázatban az attribútum adatokkal (ha üresek voltak a mezők, akkor nincs erre szükség). GYAKORLATOK 1. Fejezzük be a gyakorlaton megkezdett utcahálózat digitalizálását! 2. Digitalizáljunk be gyakorlásként legalább 10 szintvonalat!
Geoinformatika a környezetvédelemben 6 Feladatmegoldás fgis szoftverben A vonal fedvények digitalizálása fgis-ben hasonló módon történik, mint ArcViewban. Olvassuk be a szoftverbe az 1a.tif és 1b.tif állományokat, majd a Map New Layer New Line Layer paranccsal hozzunk létre egy új vonalas fedvényt. A táblázatban hozzunk létre egy magassag/float/6 jellemzőjű oszlopot a szintvonalak értékeinek (aminek a sablonját a pont fedvénynél már létrehoztuk, most elegendő kiválasztani a listából). A térkép mértékegységét ellenőrizzük le, hogy helyes-e: méterre van szükségünk az EOV térkép miatt és az fgis alapbeállítása is méter, de erről nem árt meggyőződni. A digitalizálást szintén a (New Shape Tool) gombbal tudjuk elkezdeni, annyi a különbség, hogy most vonalat fogunk húzni, dupla kattintással zárjuk le az objektumot. A végén a megfelelő leíró adatot a táblázatba szintén az (Attribute Tool) gombbal tudjuk beírni. Ha a digitalizálás során kifutnánk a képernyőről az elcsúsztatás (Pan) éppen úgy működik, mint az ArcView-ban: a jobb egérgomb lenyomásával feltűnő menüből válasszuk a Pan parancsot (4-8. ábra). Ugyanitt akár meg is szüntethetjük a réteg szerkeszthetőségét (Stop Editing), ami előtt természetesen rákérdez a program, hogy el szeretnénk-e menteni a változtatásokat (amit mi magunk is meg tudunk tenni a Save Edits paranccsal). A New Shape parancs olyan hatású, 4-8. ábra. A jobb egérgomb lenyomása után megjelenő menü mintha lenyomtuk volna a (New Shape Tool) gombot. Ez a menü viszonylag sok hasznos parancsot tartalmaz: - új fedvényt tudunk létrehozni (mint a Map New Layer pranccsal) - le tudjuk menteni új shape fájlként a létrejött (vagy a későbbiekben tárgyalásra kerülő leválogatott) objektumokat (Export/Copy Layer). A fgis-ben is létezik a snappelés, itt az Edit Set Snap Distance paranccsal kell beállítani a térkép mértékegységében kifejezve. Most állítsuk 30 méterre a snap távolságot. A gombsorban látunk egy No Snapping feliratot, melyet át kell állítani arra a fedvényre, amihez snappelni akarunk. Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy az ArcView 3.2 ezt a funkciót nem tudja, ott csak fedvényen belül tudunk
Geoinformatika a környezetvédelemben 7 snappelni, az fgis-ben pedig ez több fedvény között is lehetséges. Ennek akkor lehet jelentősége, ha például az utcákat pontosan a telkekhez akarjuk illeszteni. Most hozzunk létre egy utca_fgis.shp fedvényt (utcanev/string/15) és digitalizájunk be Tokaj településről 5 utcát, lássuk el őket fiktív utcanevekkel. Vegyük észre, hogy ha a snappelés be van kapcsolva, akkor a már létrehozott vonalak vertex-pontjai a snap-fedvény objektumainak megjelennek, hogy könnyebben tudjuk hozzákötni a most létrehozásra kerülő objektum vertexeit. A már meglévő vertexek szerkesztéséhez a (Edit Points Tool) gombot kell lenyomni, majd arra a vonalra kattintani, amelyiket szerkeszteni szeretnénk. A vonalon ezután megjelennek a vertexek azonosítói (0-val kezdődően), amihez hozzá tudunk adni újat, ha a vonalra kattintunk, vagy ki tudunk törölni, ha a megszüntetendő vertexre kattintunk. A vertex-pontok elmozgatásánál sajátos megoldást választottak a programozók: az első kattintással a vertex mellett azt jelöljük ki, hogy melyik vertexet fogjuk elmozdítani (azt a program azzal jelzi, hogy az eddig zöld színű belső négyzetet pirosra színezi), a második kattintás pedig már ott kell, hogy megtörténjen, ahová mozgatni akarjuk. A vonalak vágása a (Split Shape Tool) gombbal végezhető el. Az ArcView-tól eltérően a vágáshoz meghúzott vonal nem marad meg, kizárólag csak a vágási művelet során látszik. A vonalak egyesítésére az Edit Union Selected Shapes parancs szolgál. Előtte jelöljük ki az egyesítendő objekumokat. Végezzük el itt is az utcahálózat és 10 szintvonal digitalizálását!