1 1. Alapok Feladatunk az, hogy megjelenítsük a Tihanyi-félsziget térképét és megtanuljunk objektumokat megkeresni a térképen. Ez egyszerűnek tűnhet, de ne felejtsük el, hogy még minden elméleti és gyakorlati alapunk hiányzik ahhoz, hogy ezt megtegyük. Ebben a gyakorlatban: megtanuljuk, mit jelent a QGIS project (a továbbiakban projekt) fogalma, megtanuljuk, hogyan kell létrehozni, információval feltölteni és elmenteni a projektet, megismerjük a projekt felépítését, megtanuljuk a fedvények használatát, megtanulunk a térkép egyes részeire ránagyítani és a térképen mozogni. Mielőtt elkezdjük használni a szoftvert, érdemes néhány dolgot elmondani róla. Használatát egy köznapi példával élve a német nyelv tanulásához hasonlítanám: a kezdet nem könnyű, viszont az alapok elsajátítása után kinyílnak a felhasználás lehetőségei. Sok más szoftverrel ellentétben heurisztikus módon az elején nem, vagy csak igen nehezen boldogulunk vele, el kell telnie egy kis időnek, amíg egy kezdő felhasználó eljut a fedezd fel saját magad a korlátokat szintre. A fő gond abból adódik, hogy míg a táblázatkezelés és a szövegszerkesztés magától értetődő, egy (bármilyen) geoinformatikai szoftver használata feltételezi a hozzá tartozó térképtani, vetülettani, adatbáziskezelési előismereteket is. A geoinformatika napjaink egyik feltörekvő segédtudománya, mely alapját képezi számos, az életünk részét képező, vagy még csak éppen életünk részévé váló alkalmazásnak. Az informatikával szoros kapcsolatban van, használja minden ágát, ugyanakkor tárgya eltérő, mivel elsősorban a térbeli objektumok megjelenítése, illetve a hozzájuk kapcsolódó leíró adatok tárolása a célja úgy, hogy mindez egy lekérdezhető adatbázissá váljon. Legegyszerűbben azt mondhatjuk, hogy a papír térképek digitális megfelelői, de attól sokkal többről van szó. A geoinformatikai rendszerekben értelmeznünk kell a papírtérképeken szereplő jelöléseket. Azaz nemcsak az objektumokat (ház, erdő, szintvonal) kell digitális formátumúra alakítani, hanem a térkép összes elemének jelentését is el kell magyarázni a programnak. Vagyis nem egyszerű szkennelt térképek digitális formában történő tárolását jelenti a digitalizált állomány. A szkennelés után a térképen megadott koordináták alapján vetületbe illesztjük a térképünket, majd sok-sok egérkattintással vektoros adatmodellt alkalmazva (vagyis például minden vonalon végig kell vezetni az egeret). Ez egy időigényes, fárasztó munka, de sokszor az egyetlen lehetőség arra, hogy a szükséges térképi információkat előállítsuk. A digitális térképi objektum előállítása után a hozzá tartozó adatot kell rögzítenünk.
Egy kisléptékű térképen például a városok pontként jelenítik meg, a hozzá tartozó információ a név. Egy nagy léptékű térképen akár kis méretű tereptárgyak is lehetnek objektumok, mint pl. a fák. Hozzájuk tartozó leíró adat lehet a fafaj, magasság, törzskerület. Ezekkel az adatokkal műveleteket végezhetünk, illetve a későbbiekben lekérdezhetők egy vagy több szempont szerint. Meg tudjuk mondani, hogy az általunk keresett feltételnek mely objektumok felelnek meg és azok hol találhatók. Elemezni tudjuk a térbeli megjelenésüket, mintázatukat. A geoinformációs rendszerek ezen tulajdonságait használják a földhivatlokban, nemzeti parkokban, környezetvédelmi felügyelőségeknél, katasztrófavédelemben stb. A számos további felhasználási terület közül a napjainkban egyre népszerűbbé váló navigációs rendszereket emelném ki. Az autókban, buszokban, kamionokban, vagy éppen túrázáshoz használható műholdas helymeghatározáson navigációs alapuló eszközök olyan digitális térképeket alkalmaznak, amiket geoinformatikai környezetben hoztak létre (az adatnyerés ez esetben is részben az említett digitalizálás). A kurzus keretében a Quantum GIS (QGIS) nevű szoftvert fogjuk használni, melynek előnye, hogy ingyenes (open source) és a felhasználói közösség folyamatosan fejleszti. Így nemcsak a program hibái kerülnek javításra az időről időre megjelenő újabb verziókban (jelenleg az 1.7.3. verziónál járunk), hanem bővítmények (pluginek) segítségével a funkcionalitása is folyamatosan bővül. 1. Töltsük le a www.qgis.org oldalról a Standalone Installer (Windows), vagy az OSGeo állományt, majd mindenki telepítse a gépére (az OSGeo telepítése egyszerűbb és egy egész programcsomag kerül telepítésre, több hasznos elemmel együtt). A szoftver menürendszere függ a telepített bővítményektől, ráadásul mi magunk rendezhetjük nekünk tetsző formátumúra a megjelenést, így nagyon valószínű, hogy két QGIS nem egyforma. Mint minden számítástechnikai munka során nagyon fontos a gyakori mentés! Mint minden geoinformatikai szoftver, a QGIS is projektekben gondolkodik, ami egyszerűen szólva olyasmit jelent, hogy ennek keretében térképet készítünk. A projekt fizikailag egy olyan állomány amely a QGIS-ben végzett munkát tartalmazza. Egy projekt tartalmazza nézeteket (Views), táblázatokat (Tables), nyomtatásra előkészített térképeket (Composer), programmodulokat (Plugins) amelyek egy adott munkához tartoznak. Így egy elnevezés alatt mindezeket az 2
elemeket el lehet érni. Itt szeretném felhívni a figyelmet arra, hogy az *.qgs fájlok nem tartalmaznak semmilyen adatot, kizárólag hivatkozások és megjelenítési információk vannak benne. A geoinformatikában fedvényként (overlay), rétegként (layer) értelmezzük a megjeleníthető rendszerint valamilyen tematika szerint rendezett adatokat (a fedvény és réteg, valamint angol megfelelőik a gyakorlatban szinonim szavakként használhatók). A fedvényeken belül pedig objektumokról (a QGIS-ben feature) beszélünk, mint megjeleníthető alapegységekről. Az objektumok lehetnek pont, vonal, vagy poligon típusúak, de soha nem keveredhetnek. A CAD (Computer Aided Design, pl. AutoCad) szoftverek kivételével ez nem is lehetséges, a geoinformatikai szoftverek ezt nem teszik lehetővé. Ennek az az oka, hogy (1) az egyes objektumtípusok geometriai jellemzőit eltérően kell tárolni (gondoljunk csak egy pont és egy vonal különbözőségére), (2) az egyes objektumtípusokkal nem ugyanazokat a műveleteket lehet végrehajtani. A QGIS által használt egyik elterjedt formátuma a fedvényeknek az ún. shape fájl (mely eredetileg az ESRI ArcViewGIS natív formátuma, de napjainkra erre alapozva számos más szoftver saját formátuma is lett). Vagyis egy térképi réteg egy fájlt, de a shape-ek nem egy darab fájlból állnak össze, hanem legalább háromból: - *.shp (ez tartalmazza a geometriai információkat), - *.dbf (ez tartalmazza a leíró, vagy más néven az attribútum adatokat), - *.shx (ebben kerülnek tárolásra azok az információk, amik alapján a szoftver össze tudja illeszteni az előző két állományt). Ha ezek bármelyike hiányzik, az adott fedvényt nem tudjuk megnyitni. A projekt (*.qgs) állományok abszolút, vagy relatív hivatkozásokként mentik le a fedvények elérési útját. Az abszolút hivatkozások egy másik számítógépen csak akkor nyithatók meg, ha pont ugyanolyan elérési utat tudunk biztosítani (ez ritka esetekben lehetetlen, mivel potenciálisan az egyes számítógépeken eltérő betűjelű meghajtók vannak, a felhasználói szokásoktól és adathordozóktól függően. Így amennyiben hiányzik egy fedvény, vagy akár csak az elérési útja, nem tudjuk megjeleníteni a kívánt tartalmat, ha csak nem mutatjuk meg a programnak egyesével az összes hiányzó állományt. A relatív elérési utak ezt a hibát kiküszöbölik, elegendő egy könyvtárból dolgozni és projekt bármilyen meghajtóról, adathordozóról megnyitható. Felmerülhet az a kérdés is, hogy szükség van-e egyáltalán a projektek használatára. A válasz az, hogy létezik az helyzet, amikor igen (pl. sok rétegből összerakott térképünk van, aminek kartografálásával igen sokat foglalkoztunk), ráadásul a QGIS időnként programhiba miatt leáll, ilyenkor pedig sokat segít, ha a legkevesebb bosszúság árán tudunk visszatérni a munkánkhoz. Ez azonban nem helyettesíti a fedvények szerkesztéséből származó 3
változtatások mentését is. Épp ezért a mentés rendszerint a projekt mentése mellett, azt a fedvényt is mentenünk kell, amivel épp dolgozunk! 4 2. Válasszuk a Layer Add vector layer parancsot, vagy a gombot és adjuk a projekthez az osm_points.shp, osm_line.shp és osm_poly.shp állományokat (melyek az Open Street Map ingyenes adatbázisból származnak). 1-1. ábra. A térképi nézet (View) ablak felépítése Az egyes fedvények a behívás sorrendjében jelennek meg, a legutóbb behívott legfelülre. Úgy kell elképzelni, mint az egymásra rakott fóliákat, aminek a megjelenési sorrendjét meg tudjuk változtatni. Erre szükség is lehet, mivel nekünk kell meghatározni ezt a sorrendet és nem biztos, hogy a behívás pillanatában ezt helyesen gondoljuk. A behívott fedvény bekapcsolt állapotban jelenik meg, amit szükség esetén kikapcsolhatunk a bal oldali szerkesztő sávon az x jel kivételével (1-1. ábra). Egyszerre több fájl is behívható a SHIFT (egymás melletti fájlok esetén) vagy a CTRL (nem egymás melletti fájlok esetén) és az egér együttes használatával. Sőt, akár a Windows Intézőből (vagy egyéb fájlkezelőből, pl. Total Commanderből) egyszerűen áthúzhatók a fájlok. Ilyenkor a *.shp fájlokat kell behúzni az egérrel a szerkesztő sávba. Ezen kívül meg kell ismerkednünk az aktív téma fogalmával, mely egyszerűen szólva azt jelenti hogy rámutatunk arra a rétegre (egyet rákattintunk az egérrel)
amivel dolgozni akarunk. Ekkor a behívott témák közül kék háttérben jelenik meg az aktív téma (1-1. ábra). Ezt akkor is meg kell tennünk, ha csak egy behívott témánk, fedvényünk van, mivel minden műveletet az aktívra vonatkoztatva tudunk elvégezni. Egyszerre több aktív témánk is lehet, de ilyenkor nem adott minden olyan lehetőség, mint amikor csak egy van kijelölve (pl. egyszerre csak egy réteg szerkeszthető, hiába van több aktív téma is). 3. Változtassuk meg a megjelenítési sorrendet. Próbáljuk ki az aktív téma kijelölését. A megjelenítési sorrend megváltoztatásához a mozgatni kívánt témát folyamatosan lenyomott bal egérgombbal a kívánt helyre kell húzni. A QGIS-ben sokféle lehetőség van arra, hogy a térkép megfelelő részére navigáljunk, ránagyítsunk. A következőkben ezt fogjuk áttekinteni. Teljes méretre nagyít (View - Zoom Full). Úgy jeleníti meg egy nézet-ablak tartalmát, hogy az összes rétegnek megfelelő térrész látható legyen (akkor is, ha ki van kapcsolva). Aktív réteg(ek)re nagyít (View - Zoom To Layer). A szerkesztő sávon aktívként megjelölt témára nagyít. Ilyenkor lehet fontos a több aktív téma kijelölése. Kijelöt elemek nagyítása (View - Zoom To Selection). Egy téma kijelölt elem(ei)re nagyít rá. Nagyítás (View - Zoom In). Az egérrel megrajzolt téglalap tartalmát nagyítja Kicsinyítés (View - Zoom Out). A megrajzolt téglalap tartalmát kicsinyíti 50%-kal, vagy a rákattintott térképrészt távolítja. Előző méret (View - Zoom to Last). Ez előző nagyítási méretet hozza vissza. Nagyítás-kicsinyítés az egér görgőjével. Eltolás (View - Pan). A lenyomott bal egérgombbal behozható a nézetbe a kívánt térképrészlet. Ilyenkor csak a térképet toljuk el, a rajta lévő objektumok nem változnak meg (mint amikor egy kiterített papírtérkép számunkra fontos részletét magunk elé húzzuk). További lehetőség, ha az egér jobb gombjával az adott réteg nevére kattintva hívjuk elő az 1-2. ábrán látható menüt. Itt rá tudunk nagyítani az adott réteg kiterjedésére a Zoom to layer extentet választva. 5
A projekthez hozzáadott fedvények el is távolíthatók a Layer Remove Layer(s) paranccsal, vagy az adott rétegen jobb egérkattintás után, az 1-2. ábrán látható menüből kiválasztva (Remove). 6 1-2. ábra. A szerkesztősávon, adott fedvényen job egérkattintás hatására felbukkanó gyorsmenü Azokhoz a területekhez, amire gyakran kell ránagyítani, a webes böngészőknél már megszokott könyvjelzőket hozhatunk létre. Itt azonban nem egy weboldal jön be a kiválasztásukkal, hanem a térkép egy részlete. A létrehozás menete: nagyítsunk a kérdéses területre, jelen feladat részeként a Tihanyi-félsziget közepére; a View New Bookmark paranccsal, vagy a gombbal rögzítsük a területet és nevezzük el a nézetet Tihanyi-félsziget -nek; ha a későbbiekben vissza akarunk ide térni, akkor válasszuk a View Show Bookmarks parancsot, azon belül pedig keressük meg név alapján a nézetünket, majd nyomjuk meg a Zoom to gombot (1-3. ábra).
7 1-3. ábra. Könyvjelzők kezelése A QGIS kérésre egy kis áttekintő térképen is bemutatja a fedvények által lefedett teljes területet és jelöli, hogy mekkora részlet van aktuálisan kinagyítva a térkép nézetben, így mindig tudjuk, hogy a teljes terület mely részét látjuk. Ezt a View Panels Overview paranccsal tudjuk előhívni. A megjelenő rétegek pedig az 1-2. ábrán látható menüből jelölhetők meg a Show in overview paranccsal. Ezeket a funkciókat természetesen gyakorlással lehet a legjobban megérteni és megtanulni. Ez persze minden más funkcióra (és szoftverre is) vonatkozik: ez nem olyan, mint a kerékpározás, vagyis, ha nem használjuk, nem gyakoroljuk, akkor hamar el is lehet felejteni az egészen könnyűnek tűnő műveleteket is! Egy réteg akár többször is hozzáadható ugyanahhoz a projekthez, ha szükséges és (ha épp nem áll szerkesztés alatt) bármikor el is távolítható onnan. Javasolható azonban a gyakori mentés mellett a biztonsági másolatok készítése is. Bár a programban a munka során rendszerint nem történnek visszafordíthatatlan változások, az értékes állományainkat ne közvetlenül szerkesszük át. GYAKORLATOK 1. Cseréljük fel az OSM pontok és poligonok fedvényét! Mi történt? 2. Hívjuk be a Natura2000.shp fedvényt! Tegyük optimálissá a fedvény helyét a megjelenő fedvények között! 3. Keressük meg a Tisza-tavat! 4. Toljuk el a térképet a Balatonig! 5. Találjuk meg a Tihanyi-félszigetet egyetlen gombnyomással! 6. Nagyítsunk rá a teljes Natura2000 fedvény területre! 7. Távolítsuk el az OSM pontok fedvényét.
8. Az áttekintő térképen legyen látható az OSM vonalas fedvény. 8