DISPENSE sull`uso di GRASS e QGIS per l`analisi del

Transcript

DISPENSE
sull’uso di GRASS e QGIS per l’analisi del territorio
per il corso di
Geomorfologia per il progetto di paesaggio
Prof. Geol. G. Brancucci
Laurea magistrale in Progettazione delle Aree Verdi e del Paesaggio
a.a. 2013/2014
a cura di
Prof. G.Brancucci, Dott.ssa Arch. P.Salmona, Dott.ssa V.Marin
Geomorfolab
website: http://geomorfolab.arch.unige.it
e-mail: [email protected]
Dipartimento di Scienze per l’Architettura (DSA)
Scuola Politecnica, Università degli Studi di Genova
INDICE
I_INIZIARE CON GRASS ............................................................................................................... 3
Avviare GRASS la prima volta e creare la cartella del Database di GRASS ............................... 3
Creare una Location.................................................................................................................... 6
Creare i Mapset........................................................................................................................... 7
Avviare GRASS le volte successive ............................................................................................ 9
Come si presenta GRASS......................................................................................................... 10
Uscire da GRASS...................................................................................................................... 10
Utilizzare i comandi in GRASS .................................................................................................. 11
Tipi di comandi in GRASS ......................................................................................................... 14
II_PRIME OPERAZIONI CON FILE VETTORIALI ....................................................................... 15
Concetti base sui file vettoriali ................................................................................................... 15
Istruzioni esercitazione .............................................................................................................. 15
Passaggi e comandi per l’esercitazione .................................................................................... 16
Alcuni risultati delle elaborazioni ............................................................................................... 21
Esercitazioni in aula .................................................................................................................. 23
III_ ALTRE OPERAZIONI CON FILE VETTORIALI ..................................................................... 24
Creare un nuovo mapset e collegarlo al precedente..................................................................................... 25
Importare i file IFFI areali e tagliarli per l’area del bacino.............................................................................. 26
Importare i file IFFI puntuali e tagliarli per l’area del bacino.......................................................................... 27
Calcolare valori da inserire in tabella ............................................................................................................. 28
Esercitazioni in aula (o a casa).................................................................................................. 28
IV_ELABORAZIONI DA DTM E ANALISI GEOMORFOLOGICHE ............................................. 30
Creare un nuovo mapset, collegarlo al precedente ed impostare regione e risoluzione .............................. 31
Importare e unire il DTM dell’area di studio ................................................................................................... 32
Restringere l’area di elaborazione al solo bacino.......................................................................................... 34
Elaborazione della carta delle altimetrie ........................................................................................................ 35
Estrazione curve di livello............................................................................................................................... 36
Elaborazione delle carte delle pendenze e delle esposizioni ........................................................................ 36
Riclassificazione della carta delle pendenze ................................................................................................. 37
Riclassificazione della carta di esposizione dei versanti ............................................................................... 38
Gestione colori e visualizzazione 3D ............................................................................................................. 41
Esercitazioni per casa ............................................................................................................... 45
V_ESTRAZIONE E ANALISI BACINI E RETICOLO IDROGRAFICO ......................................... 46
Obiettivi ed istruzioni per l’esercitazione.................................................................................... 46
Individuazione di sottobacini e reticolo idrografico ........................................................................................ 47
Analisi e pulizia dei dati vettoriali ................................................................................................................... 49
Confronto mappe vettoriali con Carte Regionali (CR) raster......................................................................... 50
VI_ANALISI DEI DATI DI MAPPE RASTER E VETTORIALI E INCROCIATE............................ 56
Analisi dei dati di mappe raster...................................................................................................................... 57
Dispense per il corso di Geomorfologia per il Progetto del Paesaggio, 2013-2014
a cura di Prof. Geol. G.Brancucci, Dott.ssa Arch. P.Salmona, Dott.ssa V.Marin –
Geomorfolab http://geomorfolab.arch.unige.it - Scuola Politecnica, Università degli Studi di Genova
Esportazione dei dati derivanti da analisi di mappe raster in fogli di calcolo e realizzazione di elaborazioni e
grafici .............................................................................................................................................................. 60
Passare dati da raster a raster- Es. carta della quota media dei sottobacini ................................................ 61
Passare dati da raster a vettore – Es.1 calcolo dell’energia del rilievo ......................................................... 62
Passare dati da raster a vettore – Es.2 calcolo del dislivello per ogni sottobacino....................................... 66
Passare dati da raster a vettore – Es.3 attribuzione della pendenza a una strada....................................... 67
Esercitazioni per casa ............................................................................................................... 72
Esempio di analisi su vettori: calcolare l'indice di forma di un bacino I = Area/L2 (si parte dalla mappa
sottobacini_def).............................................................................................................................................. 72
VII_LAVORARE CON DATI DA RILIEVO SUL CAMPO O DA FONTI ESTERNE...................... 74
Usare le tracce GPS.................................................................................................................. 75
Lavorare con dati da rilievo in QGIS.......................................................................................... 78
Cos’è QGIS .................................................................................................................................................... 78
Impostare il sistema di riferimento del progetto ............................................................................................. 78
Importare le tracce ed i waypoints ................................................................................................................. 79
Esportare i vettoriali in shapefile .................................................................................................................... 80
Modificare i vettoriali (shapefile) .................................................................................................................... 80
Creare un nuovo vettoriale in QGIS............................................................................................................... 82
Lavorare con i dati da rilievo in GRASS .................................................................................... 83
Usare i dati rilevati e analizzarli e valorizzarli in GRASS............................................................................... 83
Esercizio............................................................................. Errore. Il segnalibro non è definito.
VIII_ANALISI SPECIFICHE SU VETTORI LINEARI E RETI........................................................ 85
Creazione di reti ............................................................................................................................................. 90
Estrarre un file di punti da una linea .............................................................................................................. 92
Esercizi...................................................................................................................................... 94
TESTI............................................................................................................................................ 95
PORTALI CARTOGRAFICI e GEOPORTALI .............................................................................. 95
I_Iniziare con GRASS
I_INIZIARE CON GRASS
Avviare GRASS la prima volta e creare la cartella del Database di GRASS
Per chi ha la Virtual Machine:
avviare Grass da terminale, andando su Accessori
LXTerminal e scrivere “grass”
Per chi ha Windows o Mac:
avviare Grass facendo doppio click sull’icona GRASS (wxphyton)
Come prima cosa accendendo GRASS, il programma chiederà di indicare una cartella in cui poi archivierà
in automatico tutti i files di lavoro (carte raster e vettoriali).
La prima volta che si accede è quindi necessario cerare questa cartella.
Il nome non deve contenere spazi, caratteri speciali e non deve iniziare per numero
(questa regola vale sempre per GRASS per tutti i nomi di cartelle, locations, mapsets, mappe, ecc…).
Si può chiamarla ad esempio gis_database.
(chi ha la Virtual Machine ha già questa cartella in home/geo)
Indicare al programma il percorso per trovare la cartella creata precedentemente (gis_database) tramite il
pulsante “Naviga”. Questa cartella dovrà essere indicata al programma in fase di avvio solo la prima volta
(su Mac potrebbe essere necessario specificarlo tutte le volte che si apre il programma).
Se si dovesse spostare in seguito la cartella gis_database, occorrerà indicarne nuovamente il percorso
all’apertura di GRASS.
Si consiglia di non inserire nella cartella gis_database altri files e di non cancellare/modificare/spostare
quelli che il programma crea in automatico (in sostanza si consiglia di non toccare questa cartella, a meno
di alcune eccezioni che vedremo).
Si consiglia di crearsi un’altra cartella in cui salvare di volta in volta i dati originali che verranno forniti
(mappe raster e vettoriali) e che serviranno per lavorare (ad es: dati_corso)
3
STRUTTURA ARCHIVIO DATI DI GRASS
In Grass i dati sono organizzati in una serie di “contenitori” gerarchizzati che costituiscono la struttura
dell’archivio dati automatica di GRASS.
All’interno della cartella DATABASE di Grass (per noi gis_database) i file sono organizzati in cartelle
chiamate Location. Una Location è identificata da uno specifico sistema di riferimento e quindi i dati (le
carte raster e vettoriali) contenuti in essa sono omogenei da questo punto di vista (ad esempio le carte
saranno tutte in WGS84 o tutte in Gauss_Boaga, a seconda del sistema di riferimento che identifica la
Location).
All’interno di ogni Location ci sono una o più sottocartelle, chiamate Mapsets, che servono agli utenti per
organizzare il proprio lavoro a piacimento (per aree, per tematismi, per tipi di carte, per utenti, ecc..). In
ogni Location il programma crea automaticamente un Mapset, che si chiama PERMANENT, dove
generalmente vengono caricati tutti i dati da condividere con gli altri Mapset della stessa Location.
Locations e Mapsets vengono create automaticamente dal programma in base alle istruzioni date
dall’utente da “dentro” GRASS, nella schermata di avvio, tramite i pulsanti “Location wizard” e “Crea
mapset”.
All’interno di queste cartelle, ogni volta che si crea una mappa in Grass (vettoriale o raster), il programma
crea ulteriori sottocartelle (automatiche) in cui organizza i vari file con le diverse informazioni relative ad
ogni singola mappa (colore, geometrie, dati, ecc…).
Non è necessario per iniziare occuparsi di questo aspetto, ma è utile conoscerlo per capire perché
NON si deve toccare il contenuto della cartella gis_database senza sapere cosa si sta facendo.
Di seguito si riporta uno schema esemplificativo di questa organizzazione.
4
5
Creare una Location
A questo punto vediamo come creare una Location ed i relativi Mapsets.
La Location, come già detto, è collegata al sistema di coordinate che si sceglie di usare (es.
WGS84_UTM32, ED50_UTM32, GaussBoaga, ecc…).
E’ consigliabile inserire sempre nel nome delle Location un rimando al sistema di coordinate, in modo da
non fare confusione quando se ne avranno diverse (es. ValGesso_WGS84).
Sarà possibile importare in ogni Location solo file con il corrispondente sistema di coordinate, altrimenti
GRASS darà “ERROR: la proiezione del dataset non sembra corrispondere a quella della Location
corrente”
Creiamo ad esempio una Location che utilizzi il sistema di riferimento Roma 40 / Fuso Ovest, chiamandola
gauss_boaga, che serve per esempio per aprire le mappe che riguardano la Regione Liguria. Per creare
una location in Gauss Boaga selezionare l’EPSG 3003 e scegliere l’opzione 1 di trasformazione del datum.
Andando avanti con il lavoro, potranno essere create diverse Location a seconda delle necessità.
I sistemi di coordinate che useremo nel corso e relativi codici EPSG sono:
Gauss-Boaga
EPSG: 3003 con trasformazione Datum opzione 1 (vale per tutta Italia)
WGS84
EPSG: 4326
WGS84–UTM32
EPSG: 32632
E’ sufficiente creare una sola location per ogni sistema di coordinate
non bisogna crearla ogni volta che si accede a GRASS!!!!
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Creare i Mapset
Ogni Location creata è composta da almeno un Mapset, creato automaticamente da GRASS e chiamato
PERMANENT.
Vediamo adesso come creare nella stessa Location altri Mapsets a piacimento.
I Maspets, si diceva, hanno la funzione di organizzare il lavoro, in modo da suddividere in sottocartelle le
varie mappe e le varie elaborazioni che verranno effettuate. Questo è utile anche per alleggerire il peso dei
files caricati di volta in volta, rendendo più veloce GRASS (se ad esempio bisogna lavorare su raster
pesanti come ortofoto potrebbe essere utile creare un Mapstes apposito).
E’ possibile creare un nuovo Mapset in due modi:
1. all’avvio di GRASS
2. da dentro GRASS
1. Creare un Mapset all’avvio di GRASS
E’ possibile usare l’apposito pulsante “Crea mapset” all’avvio di Grass. Creiamo ad esempio il Mapset
confini, che useremo poi nella prima esercitazione per lavorare sull’inquadramento dell’area (confini
amministrativi, bacini idrografici, ecc…).
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2. Creare un Mapset da dentro GRASS
Se serve creare un nuovo Mapset mentre si sta già lavorando in GRASS, non è necessario chiudere il
programma per crearlo dal menu di avvio (come sopra), ma è invece possibile creare un nuovo Mapset
ciccando nella barra in alto su:
Impostazioni
Ambiente di lavoro GRASS
Cambia ambiente di lavoro (g.mapset)
Lo stesso risultato può essere ottenuto digitando il comando g.mapset dalla console dei programmi
(vedi sotto per come utilizzare i comandi)
A questo punto si apre la finestra del comando, in cui occorre scrivere il nome del nuovo mapset (nella
scheda impostazioni) e specificare che si vuole creare un mapset che non esiste (nella scheda create).
Dentro ad ogni Location potranno essere creati diversi Mapsets.
Tutti i Mapset dentro ad una stessa Location avranno quindi lo stesso sistema di coordinate della
Location in cui vengono create (es. tutti i mapset creati dentro alla Location gauss_boaga dovranno
contenere cartografia con sistema di coordinate Gauss-Boaga).
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Rinominare ed eliminare Location e Mapsets
E’ possibile usare l’apposito pulsante all’avvio di Grass per Rinominare/Eliminare i Mapsets e le Locations.
Avviare GRASS le volte successive
A questo punto, quando abbiamo creato la cartella di GRASS ed almeno una Location, basta far partire
GRASS da terminale (come spiegato sopra), selezionare la Location ed il Mapset che si vogliono usare ed
avviare GRASS dall’apposito pulsante (se avete seguito passo passo i punti precedenti, per ora potete
scegliere solo la Location gauss_boaga e uno tra i Mapset PERMANENT e confini).
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Come si presenta GRASS
Avviando GRASS si apriranno tre finestre:
1. GRASS GIS Wxpython (o terminale su Linux), deve restare sempre aperta, ma noi non la
useremo direttamente (a meno che non scegliate di lavorare da linea di comando)
2. GRASS GIS Map Display, è il riquadro in cui si visualizzano le mappe
3. GRASS GIS Layer Manager, è il riquadro in cui si danno i comandi e si gestiscono le mappe
Uscire da GRASS
Per uscire correttamente da GRASS occorre:
- chiudere la finestra 2 (Map display)
- chiudere la finestra 3 (Layer manager)
- scrivere exit nella finestra 1 (terminale)
NB: non è necessario salvare, GRASS salva in automatico ogni mappa creata.
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Utilizzare i comandi in GRASS
La maggior parte dei comandi che eseguiremo nel corso saranno lanciati dalla finestra GRASS GIS Layer
Manager. Qui i comandi possono essere eseguiti in tre modi:
1. da Menu o da icona, utilizzando l’interfaccia grafica
2. dalla scheda Cerca modulo
3. da Console dei programmi, scrivendo direttamente il comando
Il primo modo può risultare più semplice all’inizio, ma proseguendo verrà automatico usare la console dei
programmi scrivendo direttamente il comando, almeno per quelli usati più frequentemente.
1. Esempio di comando da Menu (importa mappa vettoriale in formato .shp)
1. Esempio di comando da icona (importa mappa vettoriale in formato .shp)
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2. Esempio di comando da Cerca modulo (importa mappa vettoriale in formato .shp)
3. Esempio di comando da Console dei programmi (importa mappa vettoriale in formato .shp)
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In tutte e tre le modalità, una volta lanciato il comando si apre una finestra in cui bisogna fornire le
informazioni necessarie (alcune obbligatorie altre opzionali). In particolare:
-
-
-
per ogni comando ci sono sempre alcuni elementi da inserire obbligatoriamente, visibili nella
finestra Richiesto. Tali dati sono generalmente come minimo la mappa su cui si vuole effettuare il
comando (Input, che può essere recuperata tramite un tasto naviga o tramite menù a tendina) e il
nome della mappa che ne risulterà (Output, da inserire a scelta);
vi sono poi a seconda delle esigenze altri elementi opzionali che possono essere forniti o scelte
che possono essere effettuate (ad esempio nelle schede dei Selection, Opzionale, ecc…);
una volta lanciato il comando si apre la scheda Output di Comando, in cui GRASS scrive cosa sta
facendo, quando termina un comando e se ci sono errori (se pregiudicano la riuscita del comando
li evidenzia in blu, es: Cleaning polygons, result is not guaranteed!; se invece impediscono di
eseguire il comando li evidenzia in rosso, es: ERROR: Unable select records from table);
per ogni comando è fornita una pagina di spiegazioni, nella scheda Manuale.
Esempio di finestra di comando, per il comando importa vettore (v.in.ogr), con le relative schede
(Richiesto, Opzionale, Output di comando).
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Vi sono poi alcune funzioni che vengono eseguite dalla finestra del Map Display, generalmente quelle che
riguardano le opzioni di visualizzazione (zoom, sposta, aggiorna, ecc..) e l’interrogazione delle mappe.
Tipi di comandi in GRASS
In GRASS esistono gruppi di comandi che svolgono funzioni omogenee. Il campo di azione di un comando,
ossia il tipo di funzione che svolge, è identificato dalla lettera (o lettere) a sinistra del punto.
PREFISSO
d.*
g.*
r.*
v.*
db.*
i.*
m.*
ps.*
r3.*
FUNZIONE
display
general
raster
vector
database
imagery
misellaneous
postscript
voxel
TIPO DI COMANDO
visualizzazione
opzioni generali
processamento di raster
processamento di vettoriali
gestione di database
processamento di immagini
comandi vari
creazione di carte in postscript
processamento di voxel
ESEMPI
d.rast: visualizzare raster
g.rename: rinominare una mappa
r.buffer: creazione di un orlo intorno a un oggetto
v.overlay: intersezioni di mappe
db.select: ricavare valori da un database
i.smap: classifica immagini
m.proj: cambia opzioni di proiezione
ps.map: creazione di una mappa
r3.mapcalc: algebra raster 3D
(gli ultimi due non verrano usati in questo corso)
Nelle prossime pagine troverete la sequenza di comandi relativi alle esercitazioni svolte
Può essere molto utile tenere un “diario” dei comandi usati più spesso o di quelli usati per arrivare
ad un dato risultato!!!
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II_Prime operazioni con file vettoriali
II_PRIME OPERAZIONI CON FILE VETTORIALI
Concetti base sui file vettoriali
(da Wikipedia)
I dati vettoriali sono costituiti da elementi semplici quali punti, linee e poligoni, codificati e memorizzati sulla
base delle loro coordinate. Un punto viene individuato in un sistema informativo geografico attraverso le
sue coordinate reali (x1, y1); una linea o un poligono attraverso la posizione dei suoi nodi (x1, y1; x2, y2; ...).
A ciascun elemento è associato un record del database informativo che contiene tutti gli attributi
dell'oggetto rappresentato.
I file vettoriali possono essere in vari formati. I formati di file vettoriali più comuni sono supportati da OGR e
possono essere aperti in GRASS. Alcuni esempi sono: ESRI Shapefile, ESRI ArcSDE, MapInfo (tab and
mid/mif), GML, KML, PostGIS, Oracle Spatial, ecc...
Lo Shapefile ESRI è un popolare formato vettoriale per GIS, sviluppato e regolato da ESRI ed emesso
come (quasi) open source allo scopo di accrescere l'interoperabilità fra i sistemi ESRI e altri GIS.
Di fatto è diventato uno standard per il dato vettoriale spaziale.
Con "shapefile" si indica di norma un insieme di file (da 3 a 6) con estensioni diverse (le principali sono
.shp, .dbf, .shx, .prj) che hanno in comune il prefisso dei nomi (che poi è il nome del livello vettoriale, per
es. per il file vettoriale “laghi”, avremo: laghi.shp, laghi.dbf, laghi.shx, laghi.prj, ecc…).
Spesso con shapefile si indica solo il file ".shp", ma questo file da solo è incompleto, poiché interpretazione
ed utilizzo dipendono dagli altri file (ad esempio il file con estensione .prj contiene le informazioni sul
sistema di riferimento). In caso di assenza (o corruzione) del files .prj conoscendo il sistema di riferimento
del file, e' comunque possibile caricare la mappa.
Istruzioni esercitazione
Nella prima parte della lezione vengono mostrati e spiegati i principali comandi per lavorare con file
vettoriali (apertura, visualizzazione, interrogazione, sovrapposizione, intersezione, gestione colori e
gestione tabelle).
Vengono fornite di seguito le spiegazioni puntuali relative alla prima parte, con le indicazioni su che
comandi utilizzare per realizzare le varie azioni e su come usarli.
Per ogni azione vengono indicati:
- il Comando, con indicazione sia del percorso da Menu o da Icona, sia del comando da scrivere
nella Console dei programmi (vedi lezione I per differenza fra i due metodi)
- le Specifiche, con indicazione su cosa inserire nelle varie schede della finestra di comando, sia le
cose obbligatorie (scheda Richiesto), sia quelle opzionale se necessario, sia alcune note
- un Esempio, da considerare come tale e come spunto per le azioni che dovrete poi svolgere
autonomamente
Nella seconda parte della lezioni vi viene assegnato un esercizio da completare utilizzando i comandi
spiegati (con qualche integrazione).
Per questa esercitazione useremo come dati:
-
Confini comunali della Regione Liguria (Comuni_rid2.shp)
Confini bacini idrografici Regione Liguria (bacini_idr.tab)
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Passaggi e comandi per l’esercitazione
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Menu:
File
importa mappa Scheda Richiesto
vettoriale
formati comuni Input: nome della mappa da importare
di importazione
Output: nome della mappa da creare
NB: i nomi delle mappe non devono mai
Comando: v.in.ogr
avere spazi, o simboli o iniziare per numero
1
Importare
una mappa
vettoriale
(formati
comuni)
2
Aprire
mappa
vettoriale
NOTA: Questo è uno dei pochi
comandi in cui le schermate sono
diverse a seconda che si usi il
comando da menu o da console.
Per i file Shape importare il file .shp
Per i file MapInfo importare il file .tab
Input: Comuni_rid2.shp
Output: comuni_liguria
Se nell’output di comando compare
ERROR: la proiezione del dataset non
Da menu se si usa la prima schermata
sembra corrispondere a quella della
bisogna impostare quale tipo di file si
Location corrente, significa che manca il file
vuole aprire, però permette di
.prj con le informazioni sul sistema di
importare una cartella invece che
coordinate del file. Se si è sicuri che il
singoli file (consigliato in caso di file
sistema
di
riferimento
del
vettore
numerosi di cui si conosce il tipo).
corrisponde
a
quello
della
Location,
allora
Da menu se si vuole avere la stessa
nella
scheda
Opzionale
scegliere
“Override
schermata del comando da console,
dataset projection”
andare su Finestra del comando
Questo comando serve per visualizzare un
Menu:
file vettoriale già importato in GRASS.
Dopo averlo eseguito la mappa scelta
Comando: d.vect
compare nella scheda "Layer" della finestra
"Layer manager". Se nel map display non Scegliere dal menu a tendina
comuni_liguria
compare cliccare con il tasto destro sul
nome della mappa e scegliere l'opzione
"zoom alla mappa selezionata", oppure
cliccare sul pulsante
16
Comando
Chiudere
mappa
vettoriale
Menu:
4
Gestione
dati mappe
vettoriali da
tabella
5
Interroga
mappe
vettoriali da
tabella
Posso fare varie operazioni, come
aggiungere, cancellare, rinominare le Cancellare la colonna “ID” dal vettore
Menu:
colonne (attributi) oppure selezionare, comuni_liguria
(apre la tabella dei dati del layer
ordinare, modificare, cancellare i dati.
selezionato)
Evidenziare nella mappa il Comune di
Menu:
Seleziono la riga in tabella dell’oggetto che Bargagli
(apre la tabella dei dati del layer mi interessa e poi cliccando con il tasto
selezionato)
destro posso fare varie azioni (es. Per Query SQL:
evidenziare l’oggetto nella mappa)
SELECT from comuni_liguria WHERE
Posso cercare l’oggetto che mi interessa COMUNE=’BARGAGLI’
anche usando la Query SQL sotto alla oppure
tabella
SELECT from comuni_liguria WHERE
CAT = 139
Clicco su oggetti per visualizzare i dati
associati
3
6
Interroga
mappe
vettoriali da
Map
Display
Specifiche
Esempio
Azione
Oppure cliccare sul layer, tasto dx
rimuovi
(interroga il layer selezionato)
Questo comando non elimina una mappa,
ma semplicemente la scollega dal Layer
Manager.
Per
visualizzarla
nuovamente
basta
accenderla con il comando d.vect
posso interrogare vettori come
Interroga mappa vettoriale in edit mode
(apre finestra con dati che sono
modificabili)
(funziona solo per vettori nel mapset
corrente)
Interroga mappa vettoriale in display
mode
(scrive dati su output comando)
17
Azione
7
8
9
Importare
una mappa
vettoriale
(formati
comuni)
Cambiare
Mapset
Creare una
mappa solo
con gli
oggetti
scelti da
comando
Comando
Menu:
Specifiche
File
importa mappa Scheda Richiesto
vettoriale
formati comuni Input: nome della mappa da importare
di importazione
Comando: v.in.ogr
(vedi Azione 1)
Menu: Impostazioni
ambiente di
lavoro GRASS
cambia
ambiente di lavoro (oppure
cambia mapset)
Esempio
Input: bacini_idr.tab
Output: bacini_liguria
Comando: g.mapset
Nota: questo è un file MapInfo, quindi
importare il file .tab
Scrivere (o selezionare da tendina) il
mapset che si vuole mettere come corrente.
Cambiando mapset, potremo vedere tutte le Spostiamoci sul Mapset confini
mappe importate prima in PERMANENT,
ma le mappe nuove che creeremo verranno
salvate solo nel mapset corrente.
Creare una mappa con il solo Comune di
Scheda Richiesto
Mele
Input: nome della mappa da importare
Richiesto
input
comuni_liguria
Scheda Selezione scrivere la condizione output
Mele
richiesta in WHERE
WHERE
COMUNE=‘MELE'
Menu: Vettore
campi
Per selezionare più di un oggetto usare OR
Interrogazione dai
Comando: v.extract
Creare una mappa con il Comune e un
ATTENZIONE:
vicino
se si esegue l'interrogazione su una input
comuni_liguria
colonna di testo occorre mettere il valore
output
Mele_Masone
richiesto tra apici (es. 'MELE').
WHERE
COMUNE=‘MELE' OR
COMUNE
=‘MASONE’
se si esegue l'interrogazione su una
colonna numerica occorre mettere il valore oppure
richiesto senza apici (es. 169).
WHERE
CAT = 169 OR CAT = 168
18
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Creare una
mappa solo
con gli
10
oggetti
scelti da
tabella
Tabella da aprire comuni_liguria
Seleziono le righe in tabella degli oggetti Creare una mappa con i Comuni
Menu:
dell’Unione SOL (Mele, Masone,
che mi interessano, poi tasto destro
(apre la tabella dei dati del layer
Rossiglione, Tiglieto, Campo Ligure)
Estrai feature selezionate
selezionato)
output
comuni_SOL
Impostare
la regione
11
da mappa
vettoriale
Menu: Impostazione Regione
Imposta Region
Dissolvere i
confini
12
interni di
un’area
Estrarre
degli
elementi di
13
un vettore
sulla base
di un altro
Tagliare un
vettore sui
14
confini di
un altro
Comando: v.dissolve
Impostare la regione sui Comuni
Scheda Esistente
imposta la regione da dell’unione SOL
questa mappa vettoriale
imposta la regione da questa mappa
vettoriale
comuni_SOL
input
comuni_SOL
Scheda Opzionale
name of column
output
comuni_SOL_uniti
used to dissolve common boundaries
name of column used to dissolve common
NB: La mappa che esce è senza tabella
boundaries PROV
Menu: Vettore
Selezione
feature Interroga con un
altro vettoriale
Scheda Richiesto
Input A: nome della mappa da cui estrarre
Input B: nome mappa su cui confrontare
Input A
Input B
output
Scheda Selezione
Indicare Tipo di elemento A e B (area)
Tipo di elemento A: area
Tipo di elemento B: area
Comando: g.region
Menu: Vettore
Sviluppa
vettoriale
Dissolvi confini
Comando: v.select
Menu: Vettore
Overlay vettori
Overlay vettori
Comando: v.overlay
Scheda Opzionale
feature type(A)
area
feature type(B)
area
AND
Operator
bacini_liguria
comuni_SOL
bacini_SOL
input (A) comuni_SOL
input (B)
bacini_SOL
output
bacini_SOL_tagliati
Il vettoriale in uscita avrà una tabella che
contiene gli attribute di entrambe le mappe
(a_colonna;b_colonna)
19
Azione
15
Sistemare
la tabella
Comando
Specifiche
Scheda Gestione delle tabelle
Menu:
(apre la tabella dei dati del layer Selezionare le colonne da eliminare
selezionato)
tasto dx
cancella colonna selezionata
Tabella da aprire bacini_SOL_tagliati
Selezionare le colonne da eliminare
b_cat, b_sup_km, b_codice, b_tot_deri,
b_num_amb
Rinomina colonna
scegliere la colonna Rinomina colonna
rinominare la
da rinominare, indicare il nome nuovo e colonna a_comune in comune
clicca su rimonina
Clicco sul layer
tasto destro
Aggiustare Proprietà
colori
16 colori e
trasparenze Clicco sul layer
tasto destro
cambia livello di opacità
Menu: File
gestione mappe e
Eliminare
volumi
elimina
17 una mappa
vettoriale
Comando: g.remove
Menu: File
esporta mappa
vettoriale
formati comuni
di importazione
Esportare
18 una mappa
vettoriale
Esempio
Comando: v.out.ogr
Vedi immagini sotto
Scheda Opzionale
Scegliere da tendina i file da rimuovere
Scheda Richiesto
Input: scegliere la mappa da esportare
Scheda Input
Scegliere il tipo di feature
Scheda Creazione
Indicare il nome se si vuole che i vari files
dello shape esportato siano contenuti in
una cartella
Scegliere il tipo di formato in uscita
Scheda Creazione
Export feature with category only
Rimuovere comuni_SOL_uniti
Scheda Richiesto
Input: bacini_SOL
Output: bacini_SOL
Scheda Input
area
Scheda Creazione
ESRI shapefile
20
Alcuni risultati delle elaborazioni
Azione 2: visualizzazione della mappa dei confini comunali della Provincia di Cuneo
(d.vect)
Azione 10: estrazione dei confini comunali dei comuni dell’Unione SOL
(v.extract o selezione da tabella)
21
Azione 12: creazione del confine dei comuni dell’Unione SOL, con dissolvenza dei confini interni
(v.dissolve)
Azione 13-14 e 16: confronto fra le mappe create (v.select) (v.overlay) (gestione colori e trasparenze)
22
Esercitazioni in aula
In un mapset chiamato "esercizio"
partendo dai comuni della Provincia di Genova:
•
realizzare una mappa con tutti i comuni che sono contenuti in tutto o in parte (anche minima) nel
bacino del torrente Bisagno, colorarli in blu e visualizzare l'etichetta con i nomi di ciascun
comune.
•
Creare una mappa che contenga solamente i comuni che hanno una parte consistente di territorio
contenuta nel bacino del Bisagno
•
realizzare una mappa che contenga solo le parti dei comuni contenuti entro il bacino del
Torrente Bisagno e colorarle di rosso
•
realizzare una mappa dei comuni che non hanno nessuna parte contenuta nel bacino del
torrente Bisagno e colorarli di verde
Attenzione!
Le tabelle devono essere pulite e comprensibili
I nomi delle mappe devono almeno dare un'idea del contenuto
Non devono essere presenti mappe di prova o sbagliate
23
III_Altre operazioni con file vettoriali
III_ ALTRE OPERAZIONI CON FILE VETTORIALI
Nella prima parte della lezione vengono nuovamente utilizzati i principali comandi, già spiegati nella lezione
precedente, per lavorare con file vettoriali nuovi (apertura, visualizzazione, intersezione, gestione colori e
gestione tabelle), con l’aggiunta di alcuni comandi per la gestione dei dati associati.
autonomamente
Nella seconda parte della lezione vi viene assegnato un esercizio da completare utilizzando i comandi
i cinque livelli IFFI (Inventario dei fenomeni franosi in Italia)1
- aree_soggette_a_crolli_o_a_frane_superficiali_diffuse.shp
- dati_frana.shp
- deformazioni_gravitative_profonde_di_versante.shp
- movimenti_franosi_a_prevalente_sviluppo_longitudinale.shp
- perimetrazione_frana.shp
1
Il rapporto sulle frane in Italia, elaborato sulla base dei dati IFFI, è disponibile online al sito:
http://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/rapporti/Rapporto-sulle-frane-in-Italia
24
Creare un nuovo mapset e collegarlo al precedente
Azione
1
Creare un
nuovo
mapset
Comando
Specifiche
Aprendo Grass usare l’apposito pulsante
“Crea mapset” all’avvio
Scheda Impostazioni
Scrivere il nome del mapset da creare
Se Grass è già aperto:
Menu: impostazioni GRASS
ambiente di lavoro
cambia mapset
Comando: g.mapset
Scheda Create
Spuntare “Crea un mapset se non ne esiste
uno”
Vedi Lezione 01_Iniziare con GRASS
2
3
Aprire
mappa
vettoriale
Menu:
Impostazioni
ambiente di lavoro
al mapset
Comando: g.mapsets
Menu:
Comando: d.vect
GRASS
accesso
Creare il mapset “Frane”
NOTA:questo stesso comando serve anche solo
per cambiare mapset (senza la spunta)
Permette lavorando dal Mapset A di vedere
anche i contenuti del mapset B
Collegare e
vedere altri
mapsets
della stessa
location
Esempio
Chiedere di vedere dal mapset corrente
(“Frane”) il mapset “confini”
NOTA: NON è possibile lavorando da un
mapset A modificare le mappe di un mapset B.
NOTA: Da ogni mapset si vedono sempre di
default le mappe del mapset PERMANET, ma
non quelle degli altri mapset, a meno di
specificarlo con questo comando
Questo comando serve per visualizzare un file
vettoriale già importato in GRASS.
Dopo averlo eseguito la mappa scelta compare
nella scheda "Layer" della finestra "Layer
manager".
Se nel map display non compare cliccare con il
tasto destro sul nome della mappa e scegliere
l'opzione "zoom alla mappa selezionata",
Scegliere dal menu a tendina la mappa
vettoriale con il solo confine del bacino del
Torrente Bisagno
oppure cliccare sul pulsante
Chi non avesse questa mappa, può rifarla partendo dal file dei confini dei bacini della Regione Liguria, usando il comando v.extract (Vedi Lezione 02_ PRIME
OPERAZIONI CON FILE VETTORIALI)
25
Importare i file IFFI areali e tagliarli per l’area del bacino
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Scheda Richiesto
Menu: File
4
Importare una
mappa vettoriale
(formati comuni)
importa mappa vettoriale
formati
comuni
di
importazione
Comando: v.in.ogr
(vedi Azione 1 lezione II)
5
6
Tagliare un vettore
sui confini di un
altro
Aggiustare colori e
trasparenze
Scheda Opzionale
Spuntare “Override dataset projection”
NOTA: Questa spunta è necessaria perché gli
shapefiles di partenza non hanno il file con
estensione .prj con le informazioni sul sistema di
coordinate del file. Se si dimentica, il programma
darà ERROR: la proiezione del dataset non
sembra corrispondere a quella della Location
corrente.
In generale utilizzare questa spunta SOLO se si è
sicuri che il sistema di riferimento del vettore
corrisponde a quello della Location.
Scheda Opzionale
feature type(A)
area
feature type(B)
area
Operator
AND
Menu: Vettore
Overlay vettori
Overlay vettori
Comando: v.overlay
input (A) perim_frana
input (B)
bacino_Bisagno
output
perim_frana_Bisagno
Il vettoriale in uscita avrà una tabella che contiene
gli attributi di entrambe le mappe (a_colonna;
b_colonna)
Clicco sul layer
tasto destro
Proprietà
colori
Clicco sul layer
livello di opacità
tasto destro
Scegliere un colore per le frane (es.
rosso)
Vedi immagini sotto
cambia
7
Sistemare la
tabella
Menu:
(apre la tabella
selezionato)
dei
Input: perimetrazione_frana.shp
Output: perim_frana
dati
del
layer
tasto dx
Rinomina colonna
scegliere la colonna da
rinominare, indicare il nome nuovo e clicca su
rimonina
Tabella da aprire
perim_frana_Bisagno
ad esempio a_cat, a_AREA, b_cat,
b_Tot_deri, b_sup_Km
Rinomina colonna
ad esempio
rinominare le colonne togliendo b_
26
Importare i file IFFI puntuali e tagliarli per l’area del bacino
Azione
8
Importare una
mappa vettoriale
(formati comuni)
Comando
Specifiche
Menu: File
Scheda Richiesto
importa mappa vettoriale
formati
comuni
di
importazione
Esempio
Input: dati_frana.shp
Output: dati_frana
Scheda Opzionale
Spuntare “Override dataset projection”
Comando: v.in.ogr
NOTA: utilizzare questa spunta SOLO se si è
sicuri che il sistema di riferimento del vettore
corrisponde a quello della Location.
9
10
Estrarre degli
elementi di un
vettore sulla base
di un altro
Aggiustare colori e
simboli
Menu: Vettore
Selezione feature
Interroga con un altro vettoriale
Comando: v.select
Scheda Richiesto
Input A: nome della mappa da cui estrarre
Input B: nome mappa su cui confrontare
Input A
Input B
output
Scheda Selezione
Indicare Tipo di elemento A e B
Tipo di elemento A: point
Tipo di elemento B: area
Clicco sul layer
tasto destro
Proprietà
Simboli
Scegliere un simbolo per le frane (es.
stella verde)
Vedi immagini sotto
Clicco sul layer
tasto destro
Proprietà
colori
11
Sistemare la
tabella
Menu:
(apre la tabella
selezionato)
dei
dati
dati_frana
bacino_Bisagno
dati_frana_Bisagno
del
layer
tasto dx
scegliere la colonna da
Rinomina colonna
rinominare, indicare il nome nuovo e clicca su
rimonina
Tabella da aprire
perim_frana_Bisagno
ad esempio a_cat, a_AREA, b_cat,
b_Tot_deri, b_sup_Km
ad esempio
Rinomina colonna
rinominare le colonne togliendo b_
27
Calcolare valori da inserire in tabella
Azione
Comando
Icona:
8
Aggiungere una
colonna alla
tabella del
percorso
spezzato
aprire la tabella dei dati del layer
selezionato cliccando sull’icona
In alternativa:
Menu: Database
connessione al
database vettoriale
aggiungi
colonna
Comando: v.db. addcol
9
Calcolare il
valore dell’area e
scriverlo nella
colonna creata
Menu: Vettore
report e statistiche
upload or report topology
Comando: v.to.db
Specifiche
Esempio
Nome della colonna: scrivo il nome della
colonna che voglio creare
dalla tendina
"tipo dei dati" scelgo il tipo di dati che
conterrà la colonna
aggiungi (o ENTER)
Nome della colonna: area
Tipo dei dati: integer
cliccare “aggiungi” (o ENTER)
Scheda Richiesto
Vector map for which to edit attribute table:
scegliere la mappa su sui lavorare
Scheda Richiesto
perim_frana_Bisagno
Scrivere: nome_colonna1
tipo_dato1,nome_colonna2 tipo_dato2
Occhio agli spazi!
Scheda Richiesto
Input: scegliere la mappa su sui lavorare
Valore da aggiornare:
area
Scrivere: area integer
Scheda Opzionale
Si indicano l’unità di misura e la colonna in
cui si scriveranno i valori aggiornati
Scheda Opzionale
units
meters
nome della colonna dell'attributo
Scheda Richiesto
Input: perim_frana_Bisagno
area
area
Esercitazioni in aula (o a casa)
Ripetere i comandi visti per tutti i file IFFI consegnati
28
Azioni 3-4-5-6: confronto fra le mappe create (d.vect) (v.in.ogr) (v.overlay) (gestione colori e
trasparenze)
Azioni 8-9-10: confronto fra le mappe create (v.in.ogr) (v.select) (gestione colori e simboli)
29
III_Elaborazioni da DTM
IV_ELABORAZIONI DA DTM E ANALISI GEOMORFOLOGICHE
Nella prima parte della lezione vengono mostrati e spiegati i principali comandi per lavorare con i DTM
(Modelli Digitali del Terreno) (importazione, apertura, visualizzazione, interrogazione, unione,
riclassificazione, intersezione, …) e realizzare analisi geomorfologiche di base (altimetria, pendenza ed
esposizione).
Nella seconda parte verranno invece presentate le operazioni principali per l’estrazione automatica di
bacini, sottobacini e reticolo idrografico a partire dal Digital Terrain Model (DTM). Verranno inoltre
introdotti alcuni comandi per gestire, analizzare ed elaborare i dati associati alle cartografie vettoriali
realizzate.
autonomamente
Nella seconda parte della lezione vi viene assegnato un esercizio da completare utilizzando i comandi
-
DTM 5m Regione Liguria, squadri area Bisagno (213121.asc e via dicendo)
Carte realizzate nelle esercitazioni precedenti
30
IV_Elaborazioni da DTM
Creare un nuovo mapset, collegarlo al precedente ed impostare regione e risoluzione
Azione
Comando
Specifiche
Aprendo Grass usare l’apposito pulsante
“Crea mapset” all’avvio
1
Creare un
nuovo
mapset
Se Grass è già aperto:
ambiente di lavoro
cambia
mapset
Comando: g.mapset
Esempio
Scheda Impostazioni
Scrivere il nome del mapset da creare
Scheda Create
Spuntare “Crea un mapset se non ne esiste
uno”
Creare il mapset “DTM”
NOTA:questo stesso comando serve anche solo
per cambiare mapset (senza la spunta)
Vedi Lezione 01_Iniziare con GRASS
2
3
Collegare e
vedere altri
mapsets
della stessa
location
Aprire
mappa
vettoriale
Menu:
Impostazioni
ambiente di lavoro
al mapset
Comando: g.mapsets
Menu:
Comando: d.vect
GRASS
accesso
(“DTM”) il mapset “esercizio”
NOTA: NON è possibile lavorando da un
mapset A modificare le mappe di un mapset B.
default le mappe del mapset PERMANET, ma
non quelle degli altri mapset, a meno di
Questo comando serve per visualizzare un file
vettoriale già importato in GRASS.
Dopo averlo eseguito la mappa scelta compare
nella scheda "Layer" della finestra "Layer
manager".
Se nel map display non compare cliccare con il
tasto destro sul nome della mappa e scegliere
l'opzione "zoom alla mappa selezionata",
Scegliere dal menu a tendina la mappa
vettoriale con il solo confine del bacino del
Torrente Bisagno
oppure cliccare sul pulsante
Chi non avesse questa mappa, può rifarla partendo dal file dei confini dei bacini della Regione Liguria, usando il comando v.extract
31
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Scheda Esistente
vettoriale
bisagno
Menu:
4
Impostare la
regione di lavoro
e la risoluzione
Impostazione
Imposta Region
Regione
Comando: g.region
Scheda Esistente
imposta la regione da
questa mappa vettoriale (scegliere da tendina)
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D della
griglia
inserire il numero corrispondente alla
risoluzione desiderata
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D della griglia
5
Si mette 5 in questo caso perché
usiamo DTM a risoluzione 5m, cioè ogni
pixel sulla mappa corrisponde ad un
quadrato di 5x5 m
Importare e unire il DTM dell’area di studio
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Menu: file importa mappa raster
importa ESRI ASCII grid
Scheda Richiesto
Input: 213121.asc
Output: dtm213121
Comando: r.in.arc
5
Importare uno
squadro DTM
ATTENZIONE:il comando di
importazione può variare a seconda del
tipo di file a punti quotati. In ogni caso,
tutti dovrebbero aprirsi anche con:
formati comuni di importazione
Comando: r.in.gdal
Scheda Richiesto
Input: cercare DTM che serve
Output: scrivere nome della mappa
ATTENZIONE: sempre un nome che inizi per
lettera e senza spazi o trattini alti (solo _ )
NOTA: è più semplice utilizzare il
comando r.in.gdal da console perché
associa automaticamente l'estensione al
tipo di file. Da menu invece bisogna
impostare prima quale tipo di file si vuole
aprire, ma nel caso dei DTM può non
essere così semplice.
5
bis
ripetere per tutti
gli squadri che
servono
Per ripetere il comando conviene lasciare aperta la finestra del comando e cambiare solo Input e Output
OPPURE vedi sotto
32
Azione
Comando
Importare più
squadri DTM
6
NOTA: Funziona solo se si conosce il
tipo di file, poiché occorre indicarlo
Specifiche
Esempio
Tipo di sorgente: cartella
Sorgente: cercare la cartella con i DTM dal
pulsante Naviga
Formato: selezionare da tendina
Estensione: scrivere l’estensione dei file DTM
Opzione: Spuntare sovrascrivi la proiezione
Tipo di sorgente: cartella
Sorgente: cercare la cartella da Naviga
Formato: Arc/Info ASCII Grid
Estensione: asc
Opzione: sovrascrivi la proiezione
NOTA: se le mappe da importare
Spuntare tutte le mappe (esclusa quella
Spuntare le mappe da importare dalla lista
importata prima)
iniziano con un numero, questo verrà
sostituito con una x
NOTA: visualizzare tutte le mappe insieme può essere molto pesante, si consiglia di togliere la spunta “Aggiungi Layer importati nel layer tree” e poi usare il
comando d.rast o l’icona apposita dal Layer Manager (Aggiungi Layer raster) per "accendere" solo quelle che servono
NOTA: se le mappe importate non si visualizzano o appaiono “alternate” occorre rendere trasparenti le parti bianche: layer manager
Overlay (non null values only) [Posso impostarlo direttamente da: impostazioni
preferenze
tasto destro Proprietà Null-cells
seleziono mappa
impostazioni raster ]
PROMEMORIA: per visualizzare le mappe
Aggiungi Layer vettoriali
Permette di scegliere una mappa vettoriale da
visualizzare e impostarne le proprietà (colore,
spessore linea di contorno, ecc.)
Azione
Comando
Menu: raster
unire raster
7
Unire i DTM
Aggiungi Layer raster
Permette di scegliere una mappa raster da
visualizzare e impostarne le proprietà (valori delle
celle, trasparenza dei pixel vuoti, ecc.)
Specifiche
sovrapponi raster
Comando: r.patch
Per utilizzare il comando non serve che le
mappe da unire siano visualizzate
8
Gestire i colori del
DTM
Aggiungi diversi Layer raster o vettoriali
Permette di scegliere più mappe vettoriali o raster,
ma non permette di impostarne direttamente le
proprietà
Menu: raster
gestisci colori
tabella dei colori
Esempio
Scheda Richiesto
Input: selezionare i DTM che si vogliono unire
Output: nome della mappa risultante (che inizi
per lettera!)
Scheda Richiesto
Input: selezionare la mappa da modificare
Colors
Tipo tavola colore
scelgo una
tabella
Comando: r.colors
Cliccare
equalizzazione dell'istogramma
Scheda Richiesto
Input: dtm213121@DTM,
dtm213121@DTM,
dtm213121@DTM,
…
Output: dtm_bisagno
Scheda Richiesto
Input: dtm_bisagno
Colors
Tipo tavola colori
elevation
Cliccare
equalizzazione
dell'istogramma
33
Azione
9
Individuare
eventuali valori
anomali
Rendere nulli i
valori anomali
10
11
(solo se
necessario)
Interpolare le
giunzioni tra le
mappe DTM
(solo se
necessario)
Comando
Menu: Raster
metadata del raster
12
Esempio
Scheda Richiesto
Input: si sceglie il file su cui avere informazioni
Scheda Richiesto
Input: dtm_bisagno
Scheda Richiesto
Input:
scegliere file
Scheda Richiesto
Input: dtm_bisagno
Comando: r.info
Menu: raster
sviluppa raster
gestisci valori NULL
Comando: r.null
NOTA: questo comando modifica
direttamente la mappa originale
Menu: raster
interpolazione
superfici riempi celle nulle
Comando: r.fillnulls
Restringere l’area di elaborazione al solo bacino
Azione
Comando
Trasformare il
limite del bacino
in raster
Specifiche
Menu: file
conversione tipo di
mappa vettore a raster
Scheda Modify
Elenco dei valori da impostare a NULL
indica il valore da mandare a NULL
si
NOTA: Si assegna il valore "NULL" ai punti il cui
valore è chiaramente sbagliato o fuorviante
Scheda Richiesto
Raster map in which to fill nulls
si sceglie il
file
Output raster map
nome alla nuova mappa
Scheda Modify
Elenco dei valori da impostare a
NULL
-9999
(nei DTM della Liguria al mare viene
assegnato il valore -9999)
Scheda Richiesto
Raster map in which to fill nulls
dtm_bisagno
Output raster map
dtm_bisagno_corr
Specifiche
Scheda Richiesto
Input: selezionare la mappa
Output: nome da dare alla nuova mappa raster
Sorgente per i colori raster val
Esempio
Scheda Richiesto
Input: bisagno
Output: bisagno_rast
Sorgente per i colori raster
Scheda Selezione
Scheda Selezione
val
Comando: v.to.rast
Tipolo delle feature: Area
Alternativa 1:
PROCEDIMENTO REVERSIBILE (crea una maschera che permette di visualizzare solo l’area di interesse)
Menu: raster
mask
Scheda Create
Mappa da usare come mask mappa raster
dell’area
Comando: r.mask
Creare una
13a
"maschera"
NOTA: per ritornare all'estensione
Se la mappa resta uguale aggiornare il "map
originaria eliminare (g.remove) o
display" cliccando sul pulsante
rinominare (g.rename) la maschera
Area
Scheda Create
Mappa raster da usare come
mask bisagno_rast
34
Alternativa 2:
PROCEDIMENTO DEFINITIVO (taglia la mappa sul confine desiderato)
Menu: raster
calcolatore per
raster map algebra
Nome per il nuovo raster da creare: scelgo un nome
Ritagliare il
Comando: r.mapcalc
DTM sul
13b
mappa DTM * mappa confine
Expression
contorno del
Attenzione! se ci sono già nel mapset
bacino
Le mappe possono essere selezionate da tendina
mappe con lo stesso nome, questo
comando le sovrascrive SENZA
CHIEDERE NIENTE
Elaborazione della carta delle altimetrie
Azione
Comando
14
Individuare le
quote min e max
dell'area in
esame
Riclassificare le
altimetrie
Menu: Raster
metadata del raster
Comando: r.info
Menu: Raster
cambia i valori e le
etichette delle categorie
riclassifica
15
(carta delle
altimetrie)
Comando: r.reclass
Nome per il nuovo raster da
creare: dtm_bisagno_cut
dtm_bisagno
Expression
@DTM * bisagno_rast @DTM
Specifiche
Scheda Richiesto
Input: si sceglie la mappa su cui avere info
Esempio
Scheda Richiesto
Input : dtm_bisagno_cut
Scheda Opzionale
stampa esclusivamente l'intervallo
Scheda Richiesto
Mappa raster da riclassificare
il DTM
Nome del raster di output
si da un nome alla
nuova mappa
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
File contenente le regole di riclassificazione:
scegliere con Naviga il file .txt con le regole
Scheda Richiesto
dtm_bisagno_cut
altimetrie_300
oppure
Scheda Opzionale
Inserisci interattivamente i valori
direttamente le regole
scrivere
0 thru 300=1 0-300
300 thru 600=2 300-600
600 thru 1100=3 > 600
*=* nodata
end
Nomenclatura regole di riclassificazione:
x thru y=1 nomeclasse1 descrizione1
*=* nodata
End
i valori soglia devono essere numeri interi
NOTA: conviene scrivere le regole di riclassificazione in un .txt in modo da poterle eventualmente modificare senza riscriverle
35
Estrazione curve di livello
Azione
Comando
16
Estrazione curve
di livello
Menu: Raster
analisi terreno
genera curve di livello
Comando: r.contour
Specifiche
Scheda Richiesto
nome mappa raster in input
scelgo il DTM
nome
nome mappa vettoriale in output
Scheda Opzionale
Livello minimo delle isoipse
quota minima
Livello massimo delle isoipse
quota massima
Incremento fra le isoipse
equidistanza
Elaborazione delle carte delle pendenze e delle esposizioni
Azione
Comando
Specifiche
17
Calcolare
pendenza ed
esposizione
Menu: raster
analisi terreno
pendenza ed esposizione
Comando: r.slope.aspect
Scheda Richiesto
nome raster dell'elevazione
il DTM
Nome mappa raster della pendenza
Output
Nome mappa raster delle esposizioni
Impostazioni
formato di rappresentazione
delle pendenze: scegliere
NOTA: è possibile anche fare solo una delle
due carte di pendenza (slope) ed esposizione
(aspect) o farle in tempi diversi.
Esempio
Scheda Richiesto
mappa raster in input
dtm_bisagno_cut
mappa vettoriale in output
curve_100
Scheda Opzionale
Livello minimo isoipse
0
Livello massimo isoipse
1100
Incremento fra le isoipse
100
Esempio
Scheda Richiesto
dtm_bisagno_cut
Output
Nome mappa raster della pendenza
pendenza
Nome mappa raster delle
esposizioni
esposizioni
formato di
Impostazioni
rappresentazione delle pendenze:
percent
36
Riclassificazione della carta delle pendenze
Azione
Comando
18
Individuare le
pendenze max e
min dell'area in
esame
Menu: Raster
metadata del raster
Comando: r.info
Specifiche
Scheda Richiesto
Input: si sceglie la mappa su cui avere info
Esempio
Scheda Richiesto
Input : pendenze
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
Scheda Richiesto
pendenze
pendenze_reclass
Scheda Richiesto
si sceglie la
mappa delle pendenze
nome
19
Riclassificare le
pendenze
Menu: Raster
riclassifica
Comando: r.reclass
Scheda Opzionale
oppure
scrivere
Vedi nomenclatura regole di riclassificazione
Scheda Opzionale
0 thru 3=1 < 3
3 thru 6=2 da 3 a 6
6 thru 10=3 da 6 a 10
10 thru 20=4 da 10 a 3ì20
20 thru 30=5 da 20 a 30
30 thru 2000=6 magg. di 30
*=* nodata
end
37
Riclassificazione della carta di esposizione dei versanti
Le esposizioni in GRASS vengono calcolate associando ad est il valore 0° e proseguendo in senso antior ario, fino a tornare ad Est con 360°.
Per convenzione, le esposizioni vengono espresse secondo "spicchi" di ampiezza pari a 45°. Quindi in G RASS su un angolo giro di 360° con origine in
Est, lo "spicchio" Est avrà ampiezza da -22,5° a 22 ,5°, ecc. Il valore 0 viene assegnato alle aree con pendenza 0 e quindi esposizione nulla.
Tramite il comando r.reclass, si assegna una classe, corrispondente ad un'esposizione a ciascun gruppo di valori.
Tale comando, tuttavia, funziona solo assegnando come soglia valori interi, ma se si approssimano le classi a numeri interi tutti i valori compresi tra
l'estremo superiore di una classe e quello inferiore di quella successiva restano non assegnati, o vengono attribuiti erroneamente. Per ridurre quest errore
è conveniente moltiplicare per 100 tutta la mappa delle esposizioni ed eseguire la riclassificazione sulla mappa risultante (ovviamente moltiplicando per
100 anche i valori soglia di riclassificazione). In questo modo la percentuale dei punti esclusi o attribuiti alla classe sbagliata si riduce a 1/100 e, alla scala
di lavoro utilizzata, si può considerare trascurabile.
Alternativa 1: PROCEDIMENTO che prosegue dalle carte fatte fino ad ora
Azione
Comando
Opzioni
Nome per il nuovo raster da creare: nome
Moltiplicare per Menu: raster
calcolatore per raster
100 il valore
mapalgebra
20
Espressione
mappa_esposizioni * 100
delle
Comando: r.mapcalc
esposizioni
La mappa può essere selezionata da tendina
Scheda Richiesto
mappa
esposizioni
nome
21
Riclassificare
la mappa delle
esposizioni
moltiplicate
Menu: Raster
riclassifica
Comando: r.reclass
Scheda Opzionale
oppure
scrivere
Nomenclatura regole di riclassificazione:
0=0 nomeclasse0 descrizione0
x thru y=1 nomeclasse1 descrizione1
…..
*=* nodata
End
Esempio
Nome per il nuovo raster da creare:
espo_100
Espressione
esposizioni@DTM * 100
Scheda Richiesto
espo_100
espo_reclass
Scheda Opzionale
0=0 esposizione nulla
1 thru 2250=1 est
2250 thru 6750=2 nord est
6750 thru 11250=3 nord
11250 thru 15750=4 nord ovest
15750 thru 20250=5 ovest
20250 thru 24750=6 sud ovest
24750 thru 29250=7 sud
29250 thru 33750=8 sud est
33750 thru 36000=1 est
*=* nodata
end
NOTA: la classe 0 indica le aree senza esposizione in quanto non hanno pendenza. Può essere utile attribuire il valore 0 alle aree con pendenza bassa
38
Azione
22
23
24
Descrizione
della
distribuzione
dei dati di un
raster
Isolare le aree
pianeggianti
dalla mappa
delle
pendenze
Creare una
mappa
esposizione
dei versanti
con aree
pianeggianti
quando
pendenza <
3%
Comando
Menu: raster
somma aree di raster
Opzioni
Scheda Richiesto
Input: selezionare una o più mappe raster di
cui si vogliono analizzare i dati
Comando: r.report
NOTA: il report può essere salvato in txt
ciccando sul bottone “Salva output”
NOTA: questo comando può essere
applicato a più mappe raster per ottenere
informazioni incrociate (vedi lezione V)
Menu: Raster
riclassifica
Comando: r.reclass
Creo una mappa assegnando il valore 0
alle aree con pendenza < 3% e 1 a tutte
le rimanenti aree
Scheda Opzionale
scegliere opzioni secondo necessità
(NB alcune si escludono a vicenda)
es. Filter out no data cells: toglie valori nulli;
Units Scegliere sempre almeno un’opzione fra
km, cell counts, % cover
Scheda Richiesto
si sceglie la
mappa delle pendenze già riclassificata
nome
Scheda Opzionale
oppure
scrivere
Esempio
Scheda Richiesto
Input: espo_reclass
Scheda Opzionale
Filter out no data cells
Units: kilometers, cell counts, percent
cover
Scheda Richiesto
pendenza_reclass
Nome del raster di output pianura
Scheda Opzionale
1=0 pianura
2 trhu 6=1 pendio
*=* nodata
end
Menu: raster
mapalgebra
Comando: r.mapcalc
Espressione
mappa_esposizioni * mappa_pianura
espo_def
NOTA: nel passaggio precedente è stato
assegnato il valore 0 alle aree pianeggianti
(pendenza >3%). Moltiplicando le due mappe, le
aree pianeggianti avranno valore 0, mentre le
altre conserveranno la classe di esposizione
Espressione
espo_reclass@DTM * pianura@DTM
39
Alternativa 2: PROCEDIMENTO più rapido ma a partire da nuova mappe di esposizione
Azione
Comando
Opzioni
Scheda Richiesto
il DTM
Output
Nome mappa della pendenza
Nome mappa delle esposizioni
20bis
Calcolare una
nuova carta
dell’esposizione
direttamente
con area
pianeggiante
con pendenza
a scelta (<3%)
Menu: raster
analisi terreno
pendenza ed esposizione
Comando: r.slope.aspect
Impostazioni
formato di rappresentazione delle
pendenze: scegliere
minimum slope val. (in %) for which aspect
is computed: indicare la pendenza %
minima per cui si vuole che venga
calcolata l’esposizione (es. lo stesso
valore della I classe delle pendenze)
NOTA: La carta nuova carta che viene creata
per le pendenze è uguale a quella già fatta e
può essere ignorata.
21bis
22bis
Moltiplicare per
100 il valore
delle
esposizioni
Riclassificare la
mappa delle
esposizioni
moltiplicate
Menu: raster
mapalgebra
Espressione
mappaesposizioni * 100
Comando: r.mapcalc
Menu: Raster
riclassifica
Comando: r.reclass
Scheda Richiesto
si sceglie la
mappa delle esposizioni (moltiplicata per 100)
si da un nome
alla nuova mappa
Scheda Opzionale
oppure
scrivere
Esempio
Scheda Richiesto
dtm_bisagno_cut
Output
Nome mappa della pendenza
pendenza_da_ignorare
Nome mappa delle esposizioni
espo_con_piana
Impostazioni
formato di rappresentazione delle
pendenze: percent
minimum slope val. (in percent) for
which aspect is computed: 3
NOTA: 3 è nel nostro caso la soglia
che abbiamo usato per definire la
classe pianeggiante nella carta delle
pendenze
espo_con_piana _100
Espressione
espo_con_piana @raster * 100
Scheda Richiesto
espo_con_piana _100
espo_con_piana_def
Scheda Opzionale
vedi regole passaggio n.21
40
Gestione colori e visualizzazione 3D
Azione
Comando
Specifiche
Esempio
Scheda Richiesto
Seleziona raster
si sceglie la mappa cui si
vuole assegnare i colori
25
Gestire i colori
dei raster
riclassificati
Menu: Raster
gestisci colori
regole dei colori
Aggiungere tante classi quante ne ha il raster
scelto e poi scegliere il colore per ognuna
Spunta: rimpiazza la tavola dei colori esistenti
NOTA: è possibile salvare le regole dei colori
e poi usarle da tavola dei colori
26
Visualizzazione
3D
Comando: nviz
Scheda Raster
Name of raster map for elevation
DTM o il file di punti quotati
si mette il
Name of raster map for Color
mappa che si
vuole visualizzare riportata in 3D
Name of raster map for elevation
dtm_bisagno_cut
Name of raster map for Color
pendenza_reclass
41
Azione 5-6: importazione e visualizzazione di DTM (r.in.arc o r.in.gdal e d.rast)
Azione 7: unione dei DTM (r.patch) e limite vettoriale del bacino del Torrente Bisagno
42
Azione 12: trasformare il limite del bacino in raster (v.to.rast)
Azione 13b: Ritagliare il DTM sul contorno del bacino (r.mapcalc)
43
Azione 15 e 16: altimetrie e curve di livello (r.contour)
Azione 17: elaborazione delle carte delle pendenze e delle esposizione dei versanti (r.slope.aspect)
Azione 26: visualizzazione 3D (nviz)
44
Esercitazioni per casa
Tema
Individuare le aree adatte alla coltivazione delle patate Quarantine nella Val Bisagno tenendo conto che:
•
crescono prevalentemente a quote comprese tra 300 e 600 m. Possono arrivare fino a 800 m ma la
qualità è più bassa.
•
il tipo di coltivazione richiede una pendenza dei versanti < 50%
•
per la coltivazione non possono essere utilizzate le aree a nord e nord-est
Dati
•
•
squadri del DTM con risoluzione 5 m dell'area (importare con r.in.arc)
confini dei bacini idrografici della Liguria in formato vettoriale
Si consiglia di creare un Mapset solo per l’esercitazione
Elaborati minimi
•
carta tematica delle aree adatte alla coltivazione della patata quarantina, evidenziando quelle di
"prima qualità" e quelle di "seconda qualità"
•
esportare la carta precedente in formato .shp
Elaborati opzionali
•
tabella che riporti l'estensione delle aree coltivabili in totale e per fascia altimetrica
45
V_Estrazione e analisi bacini e reticolo idrografico
V_ESTRAZIONE E ANALISI BACINI E RETICOLO IDROGRAFICO
Obiettivi ed istruzioni per l’esercitazione
In questa esercitazione verranno presentate le operazioni principali per l’estrazione automatica di bacini,
sottobacini e reticolo idrografico a partire dal Digital Terrain Model (DTM). Verranno inoltre introdotti alcuni
comandi per gestire, analizzare ed elaborare i dati associati alle cartografie vettoriali realizzate (vengono
fornite le descrizioni dei comandi con alcune applicazioni esemplificative, ma ovviamente gli stessi
comandi e gli stessi procedimenti di analisi possono essere applicati anche per realizzare analisi differenti
e anche su altre mappe, già realizzate o ancora da realizzare, non esplicitamente considerate in questi
esempi).
Vengono fornite di seguito le spiegazioni puntuali e le indicazioni su che comandi utilizzare per realizzare
le varie azioni e su come usarli.
autonomamente
-
CR25000
Idrografia Regione Liguria
carte realizzate nelle esercitazioni precedenti
46
IV_Estrazione e analisi bacini e reticolo idrografico
Individuazione di sottobacini e reticolo idrografico
Azione
1
Impostare il
mapset
Comando
Aprendo GRASS scegliere il mapset
desiderato dalla schermata di avvio
Se si è già in GRASS
ambiente di lavoro
cambia
mapset
Comando: g.mapset
Opzioni
Aprire il mapset “DTM”
Scheda Richiesto
Input: elevation on which the entire analysis is
based: selezionare il DTM
2
Estrapolare i
sottobacini
Menu: Raster
modellazione
idrologica
analisi dei bacini
idrografici
Comando: r.watershed
Esempio
Scheda Opzioni Input
input value: "Input value: minimum size of
exterior watershed basin": indicare
estensione min dei sottobacini (unità
mappa)
NOTA: Se viene poco dettagliata si possono
dare valori di soglia minori (o viceversa)
Scheda Opzioni Output
scrivere i nomi delle mappe da creare, es:
Output map: unique label for each watershed
basin: (mappa dei sotto-bacini)
Output map: number of cells that drain
through each cell: (mappa accumulazione)
Scheda Richiesto
Input map: elevation on which the
entire analysis is based :
dtm_bisagno_cut
Scheda Opzioni Input
input value: "Input value: minimum
size of exterior watershed basin"
:50000
Scheda Output options
Output map: unique label for each
watershed basin : sottobacini_50
Output map: number of cells that
drain through each cell:
accumulazione_50
Ripetere questo passaggio per creare mappe dei sottobacini con soglie di 25000 e 100000 (vedi esercitazione per casa)
3
Estrarre il
reticolo
idrografico
Menu: raster
mapalgebra
Comando: r.mapcalc
Si affina la mappa dell’accumulazione
calcolatore per
Menu: raster
raster mapalgebra
Comando: r.mapcalc
Si estrae il reticolo idrografico
Nome per il nuovo raster da creare: scelgo un
nome
Expression
log(abs(nome_mappa_accumulazione)+1)
if(nome_mappa_log_accumulazione>6)
Con questa formula, se la mappa
log_accumulazione ha valore >6 assegno
valore 1, altrimenti valore 0
Creo la mappa
log_accumulazione_50
log(abs(accumulazione_50)+1)
Creo la mappa fiumi_da_DTM_6
if(log_accumulazione>6)
Se viene poco dettagliata si possono
dare valori di soglia < 6 o viceversa
47
Azione
4
Assottigliare i
fiumi ricavati
Comando
Menu: Raster
caratteristiche di
trasformazione
sottile
Comando: r.thin
5
6
7
Creare la
mappa
vettoriale dei
fiumi
Menu: File
Conversione tipo mappa
raster a vettore
Creare la
mappa
vettoriale dei
sottobacini
Menu: File
Conversione tipo mappa
raster a vettore
Aggiustare i
colori
Comando: r.to.vect
Comando: r.to.vect
Clicco sul layer desiderato
Proprietà
colori
tasto destro
Clicco sul layer
tasto destro
cambia livello di opacità
Opzioni
Scheda Richiesto
Nome del raster in input: mappa raster del
reticolo idrografico
Nome del raster di output: scrivere il nome
della mappa che si vuole creare
Scheda Richiesto
Nome del raster in input: mappa raster del
reticolo idrografico assottigliato
Nome del vettoriale in output: scrivere il nome
della mappa vettoriale che si vuole creare
Tipo di elemento: line
Scheda Richiesto
Nome del raster in input: si mette il nome
della mappa raster dei sottobacini
Nome del vettoriale in output: scrivere il nome
della mappa vettoriale che si vuole creare
Tipo di elemento: area
Esempio
Scheda Richiesto
Clicco sul layer desiderato
Proprietà
colori
Colorare ogni sottobacino di un colore
casuale e impostare la trasparenza in
modo da poterlo confrontare con le
altre mappe create (es. DTM)
tasto destro
Cliccare su
Random colors according to category number
Input: fiumi_da_DTM_6
Output”: fiumi_thin_6
Scheda Richiesto
Input: fiumi_thin_6
Output: fiumi_vect_6
Tipo di elemento: line
Scheda Richiesto
Input: sottobacini_50
Output: sottobacini_50_vect
Tipo di elemento: area
48
Analisi e pulizia dei dati vettoriali
Azione
Comando
gestione topologia
Menu: vettore
aggiusta vettore
8
Ripulire una
mappa vettoriale
(es. rimuovere
piccole aree)
Comando: v.clean
NOTA: L'interfaccia del comando da
menu e da console sono leggermente
diversi, ma fanno le stesse cose
Opzioni
Scheda Richiesto
Nome della mappa vettoriale in input:
mappa da ripulire
Vettoriale in output: nome che si vuole dare
alla mappa pulita
Cleaning tool: spuntare gli strumenti che si
vogliono usare
Scheda Opzionale
spuntare il tipo di oggetti da correggere
[multiplo] treshold: si indicano le soglie
ovvero i valori massimi per cui fare
l'operazione di pulizia (unità mappa)
Esempio
Scheda Richiesto
sottobacini_50_vect
Vettoriale in output:
sottobacini50__clean
Cleaning tool: remove small areas
Scheda Opzionale
spuntare il tipo di oggetti da correggere:
area
[multiplo] treshold: 101
Mettere come treshold 101 significa
che vengono eliminate tutte le aree
< 101 m2
In questo caso eliminare le piccole aree al
confine tra alcuni sottobacini
ATTENZIONE: La mappa creata a livello grafico è corretta, ma nella tabella restano i dati associati agli elementi modificati o eliminati.
Un trucco per riallineare gli oggetti sulla mappa con le rispettive linee in tabella è quello di esportare e reimpostare la mappa vettoriale
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Input: sottobacini_clean
mappa da esportare
Output: sottobacini_clean
OGR output datasource name: nome da
Menu: file
esporta mappa vettoriale
dare alla cartella in cui salvare i file
Scheda Input
formati comuni di esportazione
area
Scheda Creazione
Esportare la
Comando: v.out.ogr
OGR layer name: nome dei vari file
Scheda Opzionale
9
mappa vettoriale
dentro alla cartella (se non si mette si
si spunta la casella Export features with
pulita
A meno di specificare il percorso di
chiameranno come il livello esportato)
category (labelled) Only
salvataggio le mappe esportate sono
salvate automaticamente nella cartella Scheda Input
dove è installato GRASS
spuntare il tipo di oggetti da esportare
Scheda Opzionale
49
Azione
10
Re-importare la
mappa
Comando
Menu: File
Opzioni
importa mappa vettore Scheda Richiesto
formati
comuni
di Input: nome della mappa da importare
importazione
Comando: v.in.ogr
Confronto mappe vettoriali con Carte Regionali (CR) raster
Azione
Comando
Se si deve ancora avviare grass si usa il
pulsante crea mapset
Se si è già in un altro mapset
Comando: g.mapset
Creare un
11
mapset nuovo
Si crea un mapset nuovo così si può
impostare la risoluzione al valore che
conviene, senza il rischio di modificare
altre mappe raster già presenti
Menu:
Impostazioni
GRASS
ambiente di lavoro
accesso al
Collegare agli
12
altri mapsets
mapset
Comando: g.mapsets
13
Impostare la
regione di lavoro
Imposta Region
Comando: g.region
Esempio
Scheda Richiesto
Input: sottobacini.shp
Output: sottobacini_def
Essendo shape va importato il file .shp
Opzioni
Scheda Impostazioni
name of mapset where to switch
scrivo il nome del mapset da creare
Esempio
Scheda Create
si seleziona il quadratino "create
mapset if it doesn't exist”
Creare il mapset “CR_25000”
Permette lavorando dal Mapset A di
vedere anche i contenuti del mapset B
(“CR_25000”) i mapset “DTM” e “confini”
Scheda Esistente
imposta la regione
da questa mappa vettoriale (scegliere da
tendina)
In questo caso non serve impostare la
risoluzione perché è di default a 1m, che
è la risoluzione corretta per la CR
imposta la regione dalla mappa vettoriale
Bisagno
50
Azione
Comando
Comando: r.in.gdal
NOTA: Questo è uno dei pochi comandi
in cui le schermate sono diverse per il
comando da menu o da console.
14
Importare le CR
Rendere
trasparenti i bordi
15
16
(solo se
necessario,
es bordi)
Aprire mappe
vettoriali
Da console associa automaticamente
l'estensione al tipo di file.
Da menu se si usa la prima schermata
bisogna invece impostare quale tipo di file
si vuole aprire, però permette di importare
una cartella invece che singoli file
(consigliato in caso di file numerosi di
cui si conosce il tipo).
Sempre da menu se si vuole avere la
stessa schermata del comando da
console, andare su Finestra del comando
Menu: raster
sviluppa raster
gestisci valori NULL
Comando: r.null
NOTA: questo comando modifica
direttamente la mappa originale
Menu:
Comando: d.vect
Opzioni
Se si sta usando il comando da Menu:
Tipo di sorgente
selezionare il tipo di
sorgente in base ai file che si vogliono
importare (se solo uno o pochi
scegliere file singolo, se sono molti
meglio cartella)
Nome sorgente
selezionare il file (o la
cartella) desiderato
Se si sta usando da console r.in.gdal
Scheda Richiesto
Input: cercare CR che serve
Output: nome che inizi per lettera
(ripetere per tutti gli squadri che servono)
NOTA: se le mappe importate non si
visualizzano o appaiono alternate:
layer manager seleziono mappa
tasto destro Proprietà Null-cells
Overlay (non null values only)
Scheda Richiesto
Input: scegliere nome della mappa
Scheda Modify
si indica il valore da mandare a NULL
NOTA: Si assegna il valore "NULL" al
valore che hanno I punti del bordo
Esempio
Se si sta usando il comando da Menu
Cartella
Tipo di sorgente
Nome sorgente
CR25000
Se si sta usando da console r.in.gdal
Scheda Richiesto
Input: 213_2
Output: CR_213_2
ATTENZIONE: sempre un nome che
inizi per lettera e senza spazi o trattini alti
(solo _ )
Scheda Richiesto
Input: CR_213_2
Scheda Modify
0
(nelle CR Liguri i bordi hanno valore 0)
Scegliere dal menu a tendina
sottobacini_def
fiumi_vect
51
Azione 2: estrapolazione dei sottobacini (r.watershed) del Torrente Bisogno (mappa sottobacini_50)
Azione 3: mappa di accumulazione (r.watershed) del Torrente Bisagno (mappa accumulazione_50)
52
Azione 3: estrazione del reticolo idrografico (operazioni con r.mapcalc) del Torrente Bisogno: a sinistra
assottigliamento della mappa dell’accumulazione (mappa log_accumulazione_50), a destra mappa
raster del reticolo idrografico potenziale (mappa fiumi_da_DTM_6)
Azione 4: Assottigliamento del reticolo idrografico potenziale ricavato da DTM (r.thin) (mappa raster
fiumi_thin_6)
53
Azione 5: Conversione della mappa raster del reticolo idrografico potenziale assottigliato in una mappa
vettoriale (r.to.vect) (mappa vettoriale fiumi_vect_6)
Azione 6 e 7: Conversione della mappa raster dei sottobacini in una mappa vettoriale (r.to.vect) (mappa
sottobacini_50_vect) e colorazione random
54
Azione 8: pulizia della mappa vettoriale dei sottobacini, rimuovendo aree al di sotto di una soglia (v.clean)
Azione 14-16: confronto dei corsi d'acqua ricavati con la cartografia tecnica regionale
55
VI_Analisi dei dati di mappe raster e vettoriali
VI_ANALISI DEI DATI DI MAPPE RASTER E VETTORIALI E
INCROCIATE
In questa esercitazione verranno presentati ulteriori comandi per effettuare l’analisi dei dati delle
cartografie precedentemente realizzate. In particolare verranno descritti alcuni dei comandi che permettono
non solo di analizzare i dati relativi a mappe raster e/o a mappe vettoriali, ma anche di analizzare in modo
incrociato i dati associati a file vettoriali e file raster.
Come nelle altre esercitazioni, ovviamente, gli stessi comandi e gli stessi procedimenti possono essere
applicati anche per realizzare analisi differenti e anche su altre mappe, già realizzate o ancora da
realizzare, non esplicitamente considerate in questi esempi.
autonomamente
-
file vettoriale prova strada (o un tratto qualsiasi di file vettoriale di una strada)
56
Analisi dei dati di mappe raster
Azione
Comando
Aprendo Grass scegliere il mapset
desiderato dalla schermata di avvio.
Impostare il
Se si è già in GRAS in un altro mapset:
1. mapset
corrente
Menu: impostazioni GRASS ambiente
di lavoro
cambia mapset
Comando: g.mapset
2.
Aprire mappa
raster
Menu:
Opzioni
Esempio
scegliere il mapset “DTM”
Questo comando serve per visualizzare
un file raster già presente in grass.
Aprire dtm_bisagno_cut
Scheda Richiesto
nome della mappa raster in input
sceglie il file
Scheda Richiesto
nome della mappa raster in input
dtm_bisagno_cut
Comando: d.rast
3.
Informazioni
base sui dati
di un raster
Menu: Raster
metadata del raster
Comando: r.info
si
Scheda Opzionale
selezionare le opzioni a seconda delle
necessità
Scheda Opzionale
Questo comando è già stato eseguito (ad.es. per ottenere le quote min e max per decidere le regole di riclassificazione delle altimetrie)
Menu: raster
Comando: r.report
4.
Descrizione
della
distribuzione
dei dati di un
raster
NOTA: il report può essere salvato in txt
ciccando sul bottone “Salva output”
applicato a più mappe raster
contemporaneamente per ottenere
informazioni incrociate (vedi sotto)
Scheda Richiesto
Input: selezionare una mappa raster di cui
si vogliono analizzare i dati
Scheda Opzionale
scegliere opzioni secondo necessità
(NB alcune si escludono a vicenda)
es. Filter out no data cells: toglie valori
nulli;
Read fp map as integer: riporta i
risultati per valori interi invece che
per classi;
Number of fp subranges: permette di
scegliere il numero di classi
Scegliere sempre almeno un’opzione
fra Units (km, cell counts, % cover, )
Scheda Richiesto
Input: dtm_bisagno_cut
Scheda Opzionale
Number of fp subranges: 10
cover
NOTA: con raster con molti valori o valori
non riclassificati, come ad esempio il
DTM, è molto utile scegliere il numero di
classi da usare per il report
Anche questo comando è già stato eseguito
57
Azione
5.
6.
7.
8.
Calcolo di
statistiche
generali sui
dati di un
raster
Calcolo di
statistiche
univariate sui
dati di un
raster
Realizzazione
di un
istogramma di
un raster
Descrizione
della
distribuzione
dei dati di un
raster
riclassificato
Comando
Opzioni
Scheda Richiesto
Input: selezionare la mappa raster che
interessa
Menu: raster
statistiche generali
Scheda Stampa
selezionare le azioni che interessano
Comando: r.stats
Menu: raster
statistiche univariate raster
Comando: r.univar
Menu:
crea istogramma di
immagini o file raster
Menu: raster
Comando: r.report
Scheda Opzionale
selezionare le opzioni utili a seconda
delle necessità (vedi r.report)
Scheda Richiesto
Input: selezionare la mappa raster che
interessa
Scheda Opzionale
calcolate extended statistics
Scheda Richiesto
Raster map for which histogram will be
displayed: selezionare la mappa raster
Scheda Opzionale
Indicate if a pie or bar chart is desired:
scegliere se istogramma o torta
Scheda Richiesto
Input: selezionare una mappa raster
riclassificata di cui si vogliono
analizzare i dati
Scheda Opzionale
Selezionare le opzioni a seconda delle
necessità
fra Units
Esempio
Scheda Richiesto
Scheda Stampa
Print averaged values instead of intervals
Print area totals
Scheda Opzionale
Scheda Richiesto
Scheda Opzionale
Scheda Richiesto
Raster map for which histogram will be
displayed: dtm_bisagno_cut
Scheda Opzionale
Indicate if a pie or bar chart is desired: bar
Scheda Richiesto
Input: esposizioni_rec
Scheda Opzionale
cover
NOTA: con raster con pochi valori o
riclassificati non è necessario indicare il
numero di classi da usare per il report
58
Azione
9.
Descrizione
della
distribuzione
incrociata dei
dati di due
raster (uno
classificato e
uno no)
Descrizione
della
distribuzione
incrociata dei
10.
dati di due
raster
(entrambi
classificati)
Comando
Menu: raster
Opzioni
Scheda Richiesto
Input: selezionare le mappe raster per
cui analizzare i dati
Comando: r.report
applicato a più di due mappe raster
contemporaneamente per ottenere
informazioni incrociate, senza creare la
mappa incrociata (che si può fare con
r.cross)
Menu: raster
Comando: r.report
Scheda Opzionale
necessità
es. Number of fp subranges: scegliere il
numero di classi per il report.
fra Units
Scheda Richiesto
Input: selezionare le mappe raster di cui
si vogliono analizzare i dati
Scheda Opzionale
necessità
es. Filter out no data cells: toglie valori
nulli;
fra Units (km, cell counts, % cover, …)
Esempio
Scheda Richiesto
Input: sottobacini, dtm_bisagno_cut
Scheda Opzionale
cover
Scheda Richiesto
Nome delle mappe raster in input:
esposizioni, altimetrie_3classi
Scheda Opzionale
cover
NOTA: con raster riclassificati non è
necessario indicare il numero di classi
Queste stesse analisi ed i relativi grafici (vedi sotto) possono essere realizzati anche per altre mappe. In particolare per una descrizione completa
degli aspetti geomorfologici del territorio è utile considerare almeno le mappe di altimetria, pendenze ed esposizioni,
59
Esportazione dei dati derivanti da analisi di mappe raster in fogli di calcolo e realizzazione di elaborazioni e grafici
Per poter realizzare analisi e grafici sui dati e sui valori statistici calcolati da GRASS relativamente a mappe raster, può essere utile esportare i
risultati ottenuti in un foglio di calcolo.
NOTA: Di seguito si riporta la procedura utilizzando il programma OpenOffice. Con programmi diversi o diverse versioni, la procedura potrebbe
essere un poco diversa.
Abbiamo visto che è possibile salvare i risultati calcolati da GRASS in un file .txt, cliccando sul bottone “Salva output”.
Aprire il file .txt. che interessa e copiare i dati avendo cura di evidenziarli dal primo delimitatore ( | ) prima della prima colonna, fino all’ultimo
delimitatore dell’ultima colonna. A questo punto fare copia (CTRL-C), spostarsi sul file .xls e fare incolla (CTRL-V) ed eventualmente seguire la
procedura guidata di importazione. Se si usa Open Office (LibreOfficeCalc) appare ad esempio una finestra “importazione testo” in cui occorre
specificare come si vuole che siano importati i dati. Nel nostro caso occorre mettere in “Separator options” l’opzione “Other” e il simbolo “ | ”.
I dati importati in questo modo hanno formato testo, occorre quindi effettuare qualche passaggio per trasformarli in formato numerico e poter così
realizzare operazioni e grafici.
Come primo passaggio occorre eliminare lo spazio prima di ogni numero e sostituire i “.” con “,” come separatore decimale: entrambe le operazioni
(ma una per volta) possono essere effettuate in automatico evidenziando la colonna ed usando il comando Edit
Find and Replace.
Come ultimo passaggio occorre copiare la colonna dei dati così modificata ed incollarla in una colonna nuova usando il comando Incolla da icona
(
) e scegliendo l’opzione Testo non formattato.
A questo punto i dati sono numerici (in caso di problemi verificare che il formato della cella sia numerico, generalmente i numeri vengono allineati a
dx mentre i testi a sx) e possono essere utilizzati per le elaborazioni.
1
2
3
4
I passaggi principali per l’importazione e l’elaborazione dei dati in .xls: esempio delle fasce altimetriche.
1. Evidenziare e copiare i dati del .txt; 2. Incollare i dati in .xls con la schermata “Importazione testo”; 3. Trasformare i dati in numeri; 4. Trasformare
i dati in formato numerico e realizzare il grafico.
60
Passare dati da raster a raster- Es. carta della quota media dei sottobacini
(creazione di mappe raster derivate, con valori statistici calcolati su altre mappe raster)
Azione
Impostare il
11. mapset
corrente
Aprire mappa
12.
raster
Comando
Aprendo Grass scegliere il mapset
desiderato dalla schermata di avvio.
Se si è già in Grass e si è in un altro
mapset:
Menu: impostazioni GRASS ambiente
di lavoro
cambia mapset
Comando: g.mapset
Opzioni
Esempio
Menu:
Questo comando serve per visualizzare un
file raster già presente in grass.
Accertarsi di essere nel mapset “DTM”
Comando: d.rast
Scegliere dal menu a tendina
dtm_bisagno_cut
sottobacini_50
Ripetere per
Nome per il nuovo raster da creare: scelgo
un nome
Trasformare il
DTM in una
13. mappa con
solo valori
interi
Realizzazione
della mappa
della
14. quota media
per ogni
sottobacino
Menu: raster
mapalgebra
Comando: r.mapcalc
Menu: Raster
sovrapponi raster
statistical overlay
Comando: r.statistics
Expression
int(nome_mappa)
Questa formula crea una nuova mappa in
cui al valore di ogni pixel della mappa di
partenza viene sostituito l’equivalente
valore intero (elimina i decimali)
Scheda Richiesto
Nome del raster base: nome della mappa
con elementi areali
Nome del raster cover: nome della mappa
raster su cui calcolare la statistica
Method of object-based statistic : si sceglie
un’elaborazione statistica dal menu a
tendina
Scheda Opzionale
Resultant raster map:
di output
nome della mappa
Nome per il nuovo mappa da creare:
DTM_int
Espressione
int(dtm_bisagno_cut @DTM)
Scheda Richiesto
Nome del raster base: sottobacini_50
Nome del raster cover:
DTM_int
Method of object-based statistic :
average
Scheda Opzionale
Resultant raster map:
media_sottobacini
Calcola la quota media partendo dal DTM
per ogni sottobacino e crea una nuova
mappa raster in cui ad ogni sottobacino è
associato tale valore.
61
Passare dati da raster a vettore – Es.1 calcolo dell’energia del rilievo
(aggiungere e calcolare attributi nelle tabelle di vettori a partire da dati raster: es. calcolo di valori statistici e indici per un’area a partire dal DTM)
Creazione ed impostazione del nuovo mapset di lavoro
Azione
Creare un
15. mapset
nuovo
Comando
Se si deve ancora avviare GRASS si usa il
Comando: g.mapset
impostare la risoluzone al valore che
Opzioni
Scheda Impostazioni
Scheda Create
si seleziona il quadratino "create mapset
if it doesn't exist”
Collegare agli
16.
altri mapsets
Impostare la
regione di
17.
lavoro e la
risoluzione
Menu: Impostazioni
GRASS ambiente
di lavoro
accesso al mapset
NON è possibile lavorando da un mapset A
modificare le mappe di un mapset B.
Comando: g.mapsets
default le mappe del mapset PERMANET,
ma non quelle degli altri mapset, a meno di
Imposta Region
Comando: g.region
Esempio
Scheda Esistente
vettoriale (scegliere da tendina)
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D della
griglia
inserire il numero corrispondente
alla risoluzione desiderata
Creare il mapset “energia”
Chiedere di vedere dal mapset corrente i
mapset che servono (es “DTM” e
“confini”)
Scheda Esistente
imposta la regione dalla mappa vettoriale:
Bisagno
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D della griglia: 5
Perché usiamo DTM a risoluzione 5m,
cioè ogni pixel sulla mappa corrisponde
ad un quadrato di 5x5 m
62
Individuazione del “bounding box”
Azione
Comando
Opzioni
Esempio
I due passaggi seguenti (sono equivalenti, quindi è sufficiente eseguire l’uno o l’altro) servono a individuare il punto in cui posizionare la griglia
su cui calcolare l’energia del rilievo
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Menu: Raster
Input: mappa di cui si vuole conoscere
Input: bisagno_rast
metadata del raster
l’estensione
Individuazione
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
del “bounding
Comando: r.info
stampa solo la regione della mappa
box”
OPPURE
18 (coordinate del
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Menu: Vettore
reports e statistiche
rettangolo che
Input mappa di cui si vuole conoscere
Input: bisagno
metadati basilari per vettoriale
contiene la
l’estensione
mappa)
Scheda Stampa
Scheda Stampa
Comando: v.info
print map region only
Nella finestra “output del comando” sono riportate le coordinate di massima estensione in direzione N, S, E, W.
Salvarle in un file di testo
Creazione della griglia
Azione
Comando
Opzioni
Scheda Richiesto
Output: nome che si vuole dare alla griglia
Numero di righe e di colonne nella griglia:
numero dei quadrati in orizzontale e in
verticale che comporranno la griglia, di
seguito e separati da virgole. (meglio dare
un numero un po’ più alto)
Menu: Vettore
19.
Creazione di
una griglia
genera griglie
Comando: v.mkgrid
Scheda Opzionale
Where to place the grid: si sceglie “coor” dal
menu a tendina
Lower left easting and northing coordinates
of map”: si incollano le coordinate
dell’angolo in basso a sinistra della mappa
su cui sovrapporre la griglia (coor W e S
trovate con v.info o r.info)
Width and heigth of boxes in grid: si mette
l’altezza e la larghezza delle maglie della
rete, di seguito e separati dalla virgola
Esempio
Scheda Richiesto
Output: griglia_500
Numero di righe e di colonne nella griglia:
22,32
Scheda Opzionale
Where to place the grid: “coor”
Lower left easting and northing
coordinates of map:
1494192.25,4915328.5
(controllare che siano le coordinate W e S
trovate prima con r.info o v.info)
Width and eight of boxes in grid: 500,500
Cioè maglie quadrate di lato 500 m
63
Calcolo dell’energia del rilievo
Azione
Comando
Tagliare la
griglia sul
20. confine del
bacino del
Bisagno
Menu: Vettore
overlay vettori
overlay vettori
Comando: v.overlay
Opzioni
Scheda Richiesto
name of input vector map (A): nome della
mappa vettoriale che si vuole tagliare
name of input vector map (B : nome della
mappa vettoriale che si vuole usare come
contorno per il taglio
nome del vettoriale in output: nome che si
vuole dare alla mappa vettoriale ritagliata
Scheda Opzionale
feature type(A)
area
feature type(B)
area
and
Operator
21.
Pulire la
tabella
Aggiungere
nella tabella
della griglia,
per ciascun
22. riquadro, i
valori
statistici
calcolati sul
DTM
Controllare i
risultati in
23.
tabella
Icona:
selezionato ciccando sull’icona
Menu: Vettore
Aggiorna gli attributi
dell’area da raster
Comando: v.rast.stats
Icona:
dx
tasto
Esempio
Scheda Richiesto
input vector map (A : griglia_500
input vector map (B): bisagno
output : griglia_bisagno_500
Scheda Opzionale
feature type(A)
area
feature type(B)
area
Operator
and
Eliminare tutte le colonne escluso cat
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Name of vector polygon map: nome della
Name of vector polygon map:
mappa con vettoriale con elementi areali
griglia_bisagno_500
Name of raster map to calcolate statistics
Name of raster map to calcolate statistics
for nome della mappa raster su cui
fo”: dtm_bisagno_cut
effettuare i calcoli statistici
Column prefix for new attribute columns:
DTM
prefisso che verrà messo nelle colonne
Scheda Opzionale
con i nuovi attributi
Scheda Opzionale
Nella tabella dovrebbero essere state aggiunte una serie di colonne il cui nome inizia
per il prefisso scelto prima (es. DTM_ ) e che poi indica il tipo di parametro statistico
calcolato (n, max, min, ecc..) per ogni elemento del livello vettoriale (nel nostro caso per
ogni cella della griglia)
La colonna DTM_range contine l’intervallo di dati per una singola cella della
griglia, ossia la differenza tra valore max e valore min, quindi esattamente il valore
dell’energia del rilievo.
64
Azione
Opzioni
Esempio
Scheda Richiesto
Colorare la
Name of input vector map: selezionare la
mappa
Scheda Richiesto
gestisci colori
Menu: Vettore
mappa vettoriale di cui si vogliono
Input vector map: griglia_bisagno_500
vettoriale
tabella dei colori
modificare i colori
(impostare i
Name of column containing numeric
Name of column containing numeric data:
24.
data:
colori della
energia
Comando: v.colors
si sceglie la colonna contenente i dati
mappa in
sulla base dei quali cambiare i colori
base
Scheda Colori
Scheda Colori
all’energia
tipo di tavola dei colori: elevation
Tipo di tavola dei colori: si sceglie la tabella
del rilievo)
dei colori
NOTA: su Windows questo comando potrebbe restituire l’errore rosso ERROR: Creating color column poiché non riesce a creare automaticamente la
colonna in cui scrivere i colori RGB da associare ai valori. In questo caso occorre creare prima la colonna (seguire il 24_bis)
Aggiungere
una colonna
alla tabella
Nome della colonna: scrivo il nome
Nome della colonna: GRASSRGB
Icona:
24bis della griglia
Tipo dei dati: scelgo il tipo di dati
Tipo dei dati: varchar (11)
ritagliata
25.
Comando
Ripetere v.colors come al punto 24
Visualizzare
i colori
Clicco sul layer
tasto destro Proprietà
impostati
Clicco sul layer
tasto destro Proprietà
colori
si spunta la casella “get colors
from map table column”
Calcoli da valori nelle colonne (esempio su energia del rilievo, alternativa ad usare direttamente DTM_range)
Azione
Comando
Opzioni
Esempio
Aggiungere
una colonna Icona:
Nome della colonna: energia
26.
alla tabella
Tipo dei dati: double
connessione al
Scheda Richiesto
Menu: Database
Scheda Richiesto
Operazioni
Vector map to edit the attribute table for:
Vector map to edit the attribute table for:
database vettoriale
cambia valori
fra colonne:
mappa sulla cui tabella eseguire operazioni griglia_bisagno_500
calcolare la
Column to update: colonna in cui si
Column to update: energia
Comando: v.db.update
27.
differenza tra
vogliono scrivere i valori modificati
quota max e NOTA: Questo comando permette di
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
min per
eseguire operazioni matematiche tra le
Value to update the column with:
Value to update the column with.
riquadro
colonne di una tabella di una mappa
operazione che si vuole fare
DTM_max-DTM_min
65
vettoriale
Passare dati da raster a vettore – Es.2 calcolo del dislivello per ogni sottobacino
(aggiungere e calcolare attributi nelle tabelle di vettori a partire da dati raster: es. calcolo di valori statistici e indici per un’area a partire dal DTM)
Azione
Copiare una
mappa
28. vettoriale da
un altro
mapset
Aggiungere
nella tabella
di un vettore i
valori
29.
statistici
calcolati sulla
base di
mappe raster
Controllare i
risultati in
30.
tabella
Comando
Menu: File
Gestione mappe e volumi
Copia
Opzioni
Scheda Opzionale
vect file da copiare: scelgo mappa dal
menu a tendina, dopo metto una virgola e
scrivo di seguito il nome nuovo del file
Nome_vecchio@mapset,nome_nuovo
Comando: g.copy
Aggiorna gli attributi
Menu: Vettore
dell’area da raster
Comando: v.rast.stats
Icona:
Nota: nome del file dopo la virgola indica il
nome che il file che stiamo copiando avrà nel
mapset corrente (può anche essere lo stesso
del mapset di partenza)
Scheda Richiesto
name of vector polygon map: nome della
mappa con vettoriale con elementi areali
name of raster map to calcolate statistics for
nome della: mappa raster su cui
effettuare i calcoli statistici
prefisso che verrà messo nelle colonne
con i nuovi attributi
Esempio
Scheda Opzionale
vect file da copiare:
sottobacini_def @DTM, sottobacini_def
Nota: controllare che la vostra mappa
vettoriale dei bacini corretta ed elaborata
nell’esercitazione IV abbia realmente
questo nome e sia realmente nel mapset
DTM. Altrimenti cambiate la riga di
comando secondo le vostre esigenze
Scheda Richiesto
“name of vector polygon map”:
sottobacini_def
“name of raster map to calcolate statistics
for”: dtm_bisagno_cut
Column prefix for new attribute columns :
DTM
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
La colonna DTM_range contiene l’intervallo di dati per un singolo sottobacino,
ossia la differenza tra valore max e valore min, quindi esattamente il dislivello nel
sottobacino.
In alternativa di può eseguire il calcolo seguendo i passi 26 e 27
66
Passare dati da raster a vettore – Es.3 attribuzione della pendenza a una strada
(aggiungere e calcolare attributi nelle tabelle di vettori a partire da dati raster: es. passare i valori di un DTM ad un vettore di tipo linea e calcolo di
valori associati)
NOTA: prima di eseguire questi passaggi assicurarsi che il file vettoriale a cui vengono associati i dati sia:
- “pulito”, in caso contrario occorre prima pulirlo, ad esempio con QGIS
- nel giusto sistema di riferimento, in caso contrario occorre ri-proiettarlo
Creazione ed impostazione del nuovo mapset di lavoro
Azione
Comando
Se si deve ancora avviare GRASS si usa il
Creare un
Comando: g.mapset
31. mapset
nuovo
impostare la risoluzone al valore che
Opzioni
Scheda Impostazioni
Scheda Create
si seleziona il quadratino “create mapset
if it doesn’t exist”
32.
Collegare agli
altri mapsets
Menu: Impostazioni
GRASS ambiente
di lavoro
accesso al mapset
Comando: g.mapsets
33.
Impostare la
regione di
lavoro e la
risoluzione
Imposta Region
Comando: g.region
Esempio
Creare il mapset “es_strada”
Chiedere di vedere dal mapset corrente il
mapset “DTM” e “confini”
NON è possibile lavorando da un mapset A
modificare le mappe di un mapset B.
NOTA: Da ogni mapset si vedono sempre
di default le mappe del mapset
PERMANET, ma non quelle degli altri
mapset, a meno di specificarlo con questo
comando
Scheda Esistente
vettoriale (scegliere da tendina)
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D
della griglia
inserire il numero
corrispondente alla risoluzione desiderata
Scheda Esistente
imposta la regione dalla mappa vettoriale:
Bisagno
Scheda Risoluzione
risoluzione 2D della griglia: 5
Perché usiamo DTM a risoluzione 5m, cioè
ogni pixel sulla mappa corrisponde ad un
quadrato di 5x5 m
67
Calcolo della pendenza di un vettore lineare
Azione
Comando
Menu: File
importa mappa
vettore formati comuni di
Importare
34. una traccia
importazione
vettoriale
Comando: v.in.ogr
Aggiungere
una colonna Icona:
35.
alla tabella
della traccia
Menu: Vettore
Sviluppa vettoriale
crea vettore 3D sopra il
raster
Passare i
valori del
Comando: v.drape
36. DTM al
vettore
Questo comando passa le caratteristiche di un
lineare
raster ad un vettore di tipo linea o punto, anche
se non vengono visualizzate in tabella. In questo
caso si associano i valori di un DTM per calcolare
poi la pendenza del percorso
Menu: Vettore
37.
38.
Scrivo nella
colonna che
ho creato il
valore della
pendenza
Operazioni
fra colonne:
elimino i
valori
negativi
Opzioni
Esempio
Scheda Richiesto
Input: scegliere da “Naviga” la mappa da
importare
Scheda Richiesto
Input: prova_strada.shp
Output: prova_strada
(potrebbe essere .shp o .gpx o .kml)
Nome della colonna: pendenza
Scheda Richiesto
Input: mappa cui si vogliono associare le
caratteristiche di un raster
Output: mappa da creare
Scheda Richiesto
Input: acquedotto
Output: acquedotto_pend
Scheda Opzionale
tipo di feature: scegliere il tipo da usare
Elevation raster map for heigth extraction:
DTM o mappa a punti quotati
Comando: v.to.db
Scheda Richiesto
Input: mappa cui sono state associate le
caratteristiche di un raster
slope
NOTA: In alcuni casi ci saranno pendenze
negative perchè dipendono da come è stata
digitalizzata la mappa. Per eliminarle
bisogna moltiplicare per -1 solo i valori
negativi
Scheda Opzionale
Si indicano il tipo di features, le unità di
misura e la colonna in cui si scriveranno i
valori aggiornati
Menu: Database
connessione al
database vettoriale
cambia
valori
Scheda Richiesto
column to update: scegliere colonna
Scheda Opzionale
pendenza*-1
WHERE conditions for update:
pendenza<0
moltiplico per -1 quando il valore è <0
Scheda Opzionale
tipo di feature da usare: line'
Elevation raster map for heigth
extraction: dtm_bisagno_cut
Scheda Richiesto
Input: acquedotto_pend
slope
Scheda Opzionale
feature type
line
units
degrees
nome della colonna dell'attributo
pendenza
Lo può scrivere nella stessa colonna,
cioè "pendenza" o se ne può creare
un'altra
68
Azione 4: estrazione di informazioni (area, numero di celle e % di copertura) relative al DTM
del bacino del Bisagno, in 10 range automatici di quota, identificati da intervalli di quota (r.report)
Azione 6: calcolo di statistiche univariate relative al DTM del bacino del Bisagno (r.univar)
69
Azione 7: istogramma relativo al DTM del bacino del Bisagno
Azione 19: creazione di una griglia sull’area di interesse (v.mkgrid)
70
Azione 26 e 27: impostare e visualizzare i colori della mappa in base all’energia del rilievo (v.colors)
Azione 35: importazione la traccia del sentiero dell’acquedotto e visualizzazione su CTR
71
Esempio di analisi su vettori: calcolare l'indice di forma di un bacino I = Area/L2 (si parte dalla mappa sottobacini_def)
Azione
17
Entrare nel,
Mapset DTM
Comando
Menu: Impostazioni
ambiente di
lavoro GRASS
cambia
ambiente di lavoro (oppure
cambia mapset)
Opzioni
Esempio
Scrivere (o selezionare da tendina) il
mapset che si vuole mettere come
corrente
Comando: g.mapset
18
Gestire tabella:
eliminare colonne
inutili
Icona:
In alternativa:
Menu: Database
connessione al
cancella
database vettoriale
colonna
Comando: v.db.dropcol
Icona:
19
Gestire tabella:
aggiungere
colonne
In alternativa:
Menu: Database
connessione al
database vettoriale
aggiungi
colonna
tasto dx
Scheda Richiesto
Vector map for which to drop column:
Nome della colonna da eliminiare:
scegliere il nome della colonna da
eliminare
“nome della colonna”: scrivo il nome della
dalla tendina “tipo dei dati” scelgo il
tipo di dati che conterrà la colonna
aggiungi
Scheda Richiesto
Vector map for which to edit attribute
table: scegliere la mappa su sui lavorare
Scrivere: nome_nuova_colonna1
tipo_dato1,nome_nuova_colonna2
tipo_dato2 Occhio agli spazi!
Mappa su cui lavorare:
sottobacini_def
Colonne da eliminare: cat_, value,
label
Mappa su cui lavorare:
sottobacini_def
Nome della colonna
area
“tipo
dei dati”
double
aggiungi
Ripeter l’operazione e creare le
colonne “lunghezza” e indice
Scheda Richiesto
table: sottobacini_def
Scrivere: lunghezza double,area
integer, indice double
I tipi di dati sono: ntegre (numeri interi), double (numeri decimali), varchar
(carattere, per il quale occorre specificare il numero di caratteri), date (data)
72
Azione
20
21
Compilare la
colonna area
Compilare la
colonna
lunghezza
Calcoli fra
colonne:
22
23
24
convertire unità di
misura
(moltiplicare i
valori in tabella)
Calcolare il
quadrato della
lunghezza
Compilare la
colonna indice di
compattezza
Comando
Menu: Vettore
aggiornamento
aggiorna I valori del
attributi
database da elementi vettoriali
Comando: v.to.db
Questo comando permette di calcolare
automaticamente alcuni parametri
geometrici (es. area, perimetro,
lunghezza, ecc.) per gli elementi di una
mappa
Icona :
misura distanza
Per interrompere il comando doppio click
Opzioni
Scheda Richiesto
Nome del vettoriale in input: mappa per
cui si vogliono calcolare alcuni valori
Valore da aggiornare: scegliere il valore
da calcolare
Esempio
Scheda Richiesto
Input: sottobacini_def
valore da aggiornare: area
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
Unità: meters
Unità: si sceglie l'unità di misura
Nome della colonna dell'attributo: si
Nome della colonna dell'attributo: area
indica la colonna in cui si vuole scrivere
il valore calcolato
Per ogni sottbacino si misura la distanza in linea retta dalla sezione di chiusura del
bacino (=punto in cui il fiume esce da un sottobacino) al punto più lontano.
NOTE: queste lunghezze sono in Km
Icona:
aprire la tabella dei dati del layer selezionato ciccando sull’icona
Selezionare il record corrispondente ad ogni sottobacino
cliccare con il tasto destro
edita il record selezionato
scrivere
nel campo lunghezza la misura ottenuta con lo strumento "misura distanza" (passaggio precedente)
Menu: Database
connessione al Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
cambia Vector map to edit the attribute table for: Vector map to edit the attribute table for:
database vettoriale
valori
mappa su cui lavorare
sottobacini_def
Column to update: In quale colonna si
Column to update: lunghezza
vogliono scrivere i valori modificati
NOTA: se si indica una colonna già
Scheda Opzionale
Questo comando permette di eseguire
piena verranno modificati i valori
operazioni matematiche sulle colonne e
lunghezza*1000
tra le colonne di una tabella associata ad Scheda Opzionale
una mappa vettoriale
scrivere l’espressione dell’operazione
che si vuole fare sulle colonne
Scheda Opzionale
Ripetere il comando precedente modificando opportunamente l’espressione
lunghezza*lunghezza
Scheda Opzionale
Ripetere il comando precedente modificando opportunamente l’espressione
area/lunghezza
73
VII_Lavorare con dati da rilievo sul campo o da fonti esterne
VII_LAVORARE CON DATI DA RILIEVO SUL CAMPO O DA FONTI
ESTERNE
In questa esercitazione si lavorerà sui dati acquisiti durante l’escursione in Val Bisagno lungo il percorso
acquedotto storico, da mettere a confronto con le carte precedentemente elaborate.
A questo scopo, verranno presentate alcune operazioni per gestire dati georiferiti acquisiti in campo tramite
strumenti mobile (GPS, applicazioni per smartphone e/o tablet) e/o dati provenienti da fonti esterne (dati e
cartografie ufficiali, come ad esempio da portali cartografici, e/o dati non ufficiali dal web, come ad esempio
tracce .kml o .gpx di escursionisti o dati da Open Street Map).
Verrà introdotto anche il software Qgis, che risulta particolarmente adatto per la gestione, la pulizia e
l’editing di questo tipo di dati.
Alcune possibilità (lista non esaustiva!) per sperimentare metodi di rilievo sul campo sono:
Per tablet o smartphone Android: l'app Open Source Geopaparazzi
Scaricabile gratuitamente dal sito http://geopaparazzi.github.io/geopaparazzi/
Per Ipad o un Iphone esistono diverse app, fra cui GPSMotionX (non Open, non gratuita).
applicati anche su tracce diverse da quelle di esempio e per realizzare analisi differenti non esplicitamente
considerate in questi esempi.
autonomamente
-
traccia e waypoints del percorso acquisiti durante l’escursione (o dal sito del laboratorio dopo
l’escursione)
altra cartografia da fonti istituzionali (a scelta)
74
Usare le tracce GPS
Durante l’escursione sono state raccolte diverse informazioni. In questa parte ci occupiamo
sostanzialmente dei dati raccolti tramite GPS, considerando in particolare l’applicazione open proposta.
I dati rilevati nel nostro caso, attraverso smartphone (con Geopaparazzi o simile) o Iphone/Ipad (con
GPSMotionX o simili), si possono esportare in formato KMZ, (nativo di Google Earth ma utilizzabile
eventualmente in Grass o QGIS) oppure in formato GPX. In entrambi i casi si ottengono dei file vettoriali,
composti almeno da un livello lineare (es. track) e un livello di punti (es. waypoints, trackpoints). A questi
livelli, oltre alle informazioni specificatamente annotate sul campo (es. nome della località), sono associati
in automatico altri dati, come l'ora, le coordinate, la quota, la data.
I dati rilevati sono salvati nel sistema di coordinate WGS84 (coordinate geografiche, latitudine e longitudine
in gradi, primi e secondi o in gradi decimali), quindi per essere utilizzate nel sistema di coordinate Gauss
Boaga (sistema di coordinate piane, in metri), utilizzato per tutte le altre esercitazioni, devono essere
riproiettate.
Per esportare i dati rilevati con Geopaparazzi, cliccare sul tasto Export e poi selezionare la modalità
preferita. Noi esporteremo sia in formato .gpx sia in formato .kmz.
Il formato .gpx esporta solo i dati GPS ed è quindi composto dalla traccia del percorso in formato lineare
e/o puntuale e dai punti rilevati come waypoints lungo il percorso. Questa estensione può essere aperta
facilmente da QGIS (mentre con GRASS potrebbero esserci problemi se i dati contengono caratteri
speciali, anche solo lo “/” delle date o i “:” ).
Il formato kmz esporta i dati GPS (tracce e punti), ma anche le immagini, i testi e gli audio presi come
note. Questa estensione è pensata per essere aperta in Google Earth, dove è possibile vedere tutte le
informazioni contenute incluse le fotografie, ma volendo può essere aperta anche da QGIS, perdendo però
le informazioni diverse dai dati GPS (ossia si aprono solo le tracce e i punti). Il modo migliore per aprirli in
QGIS è dezippare il .kmz ed aprire solo il file .kml, ignorando i files immagini e le note. I files .kmz e .kml
potrebbero aprirsi anche in GRASS, fermo restando la limitazione dovuta ai caratteri speciali).
E’ possibile anche scaricare separatamente le note audio e fotografiche, che si trovano generalmente
nell’archivio del proprio smartphone/tablet (cartella MEDIA del progetto Geopaparazzi nella scheda sd).
75
Visualizzazione in Google Earth del file kmz esportato da geopaparazzi: si vedono la traccia, le fotografie e
la nota di testo
Visualizzazione in QGIS del file gpx esportato da geopaparazzi: si vede la traccia, sia come vettore lineare
(tracks) sia come vettore punti (track_points)
76
I dati “bruti” scaricati in questo modo sono sicuramente da pulire (es eliminare “caramelle” o tracce
ripetute) e ordinare (ad esempio sulla base delle note prese lungo il percorso). Per poter lavorare sui dati in
QGIS occorre trasformare i file vettoriali scaricati da .kml o .gpx in .shp (perchè gli strumenti associati alla
modalità “Modifica” in QGIS sono disponibili solo per il formato .shp). Inoltre i dati puliti devono essere
riproiettati (cambio di come sistema di riferimento) se si intende utilizzarli in GRASS insieme alle
cartografie realizzate precedentemente (Gauss Boaga).
Come supporto alle operazioni di pulizia ed ordinamento dei dati è possibile utilizzare anche Google
Earth, in quanto permette la visualizzazione contemporanea anche delle foto e dispone di strumenti
opportuni (i principali strumenti di Google Earth; per approfondire potete guardare i tutorial della sezione
“Impara” del sito http://www.google.com/intl/it/earth/index.html).
Un esercizio può essere quello di utilizzare lo strumento “aggiungi segnaposto” per creare un livello kml
contenente i punti chiave del percorso e/o ad esempio i punti che si possono usare per suddividere il
percorso in tratte (punti “tappa”).
77
Lavorare con dati da rilievo in QGIS
Cos’è QGIS
QGIS nasce nel 2002 da un gruppo di volontari con lo scopo di fornire un visualizzatore di dati geografici
facile e veloce come risposta alI’impostazione “da esperti” di GRASS. Con l’evoluzione del progetto,
emerse l’idea di usare QGIS come Graphical User Interface (GUI) di GRASS.
QGIS è stato successivamente esteso ed ora permette di realizzare molte funzioni attraverso i PLUGINS.
In particolare, per quel che interessa noi, grazie al Plugin di GRASS, è possibile vedere in QGIS i
mapsets e le mappe realizzate in GRASS e lavorarci direttamente da QGIS.
Un punto di forza di QGIS è la sua integrabilità con altri software e la possibilità di gestire dati di formati
diversi (raster, vettori, dati WebServers, ecc.)
Qgis ha un’interfaccia grafica intuitiva che ne facilita molto l’utilizzo, con un’unica finestra in cui si trovano
comandi, mappe e layers.
E’ possibile trovare online moltissima documentazione, dai manuali, ai tutorial ai forum.
Il sito ufficiale è www.qgis.org
L’ultima versione ad oggi è 2.2 Valmiera.
Impostare il sistema di riferimento del progetto
La prima operazione che effettuiamo in QGIS è quella di impostare il sistema di riferimento del nostro
progetto. Questa operazione NON è obbligatoria in QGIS, ma farla evita errori involontari quando si lavora
con cartografie con diversi sistemi (come nel nostro caso, in cui le tracce GPS in kml o in gpx sono in
WGS84, mentre la nostra cartografia regionale è in Gauss Boaga).
Con l’opzione “Abilita la riproiezione al volo” ogni layer caricato viene (eventualmente) riproiettato nel
sistema di riferimento del progetto.
E’ poi eventualmente possibile impostare il Sistema di Riferimento direttamente sui layer caricati (tasto
destro sul nome del layer nella finestra a sinistra, imposta il SR del layer) (non sempre consigliabile).
Impostare il sistema di riferimento del progetto
Progetto
Proprietà progetto
Sistema di Riferimento WGS84 (EPSG 4326)
Cliccare su “Abilita la riproiezione al volo”
78
Importare le tracce ed i waypoints
Per questa esercitazione utilizzeremo le tracce del percorso ed i dati acquisiti durante l’escursione.
Iniziamo ad esempio delle tracce in formato gpx. Il primo passo è importare i file vettoriali
Importare file vettoriali .gpx
Layer
aggiungi vettore (o icona
)
sfoglia (cerco acquedotto_storico.gpx)
Scegliere gli elementi che interessano dalla tabella
Nel caso di file provenienti da Geopaparazzi, ad esempio, iene visualizzata una tabella con diversi layer, e
noi scegliere almeno waypoints, tracks e tracks_points.
Schermate di importazione in QGIS del file gpx esportato da geopaparazzi: tracks è la traccia lineare,
track_points sono i punti che compongono la traccia (presi automaticamente dalla app) e waypoints sono i
punti corrispondenti alle note prese dall’utente.
79
Esportare i vettoriali in shapefile
QGIS permette di modificare ed editare le geometrie ed i dati dei file vettoriali solo se sono in
formato shapefile. Per questa ragione il passo successivo è quello di esportare i file vettoriali in formato
shapefile, (formato utile non solo per questa ragione, ma anche perché può essere aperto e gestito più
facilmente anche da GRASS).
Salvare/esportare un file vettoriale
Cliccare con il tasto destro sul nome del layer da esportare (nella finestra a sinistra)
nome
Scegliere formato, nome e Sistema di riferimento
Salva con
Mentre si esporta un file è possibile scegliere:
- il formato (noi scegliamo ESRI Shapfile)
- il nome e dove salvarlo (da Sfoglia) (nel nostro caso ad esempio: track_acquedotto_dapulire.shp)
- il sistema di riferimento in cui lo si vuole (nel nostro caso scegliamo Monte Mario)
NOTA: Poter scegliere il sistema di riferimento mentre si salva un file permette di evitare i passaggi di
riproiezione in GRASS (v.proj e r.proj, vedi fine dell’esercitazione 5).
Questa operazione va ripetuta per tutti i files che servono.
Modificare i vettoriali (shapefile)
Ora possiamo lavorare sui file vettoriali che abbiamo salvato come shapefiles.
Per far questo occorre però:
- rimuovere i vecchi files (tasto destro sul nome rimuovi)
- cambiare le impostazioni del progetto in Monte Mario (EPSG 3003)
- aprire i nuovi files che abbiamo appena salvato Layer
aggiungi vettore (o icona )
sfoglia
(In alternativa potremmo anche chiudere e riaprire QGIS, impostando comunque il SR)
80
Apriamo ad esempio il file dei waypoints ed apriamo la tabella ciccando sull’icona
.
Si vede subito che nella tabella ci sono dati scritti con caratteri speciali e punteggiatura non ammessi da
GRASS (in particolare gli / delle date e i : degli orari).
Il primo passo da fare è eliminare le colonne che contengono questi caratteri, usando l’icona elimina
colonna o il Plugin Table Manager (da scaricare da Plugin Gestisci ed installa Plugin).
Il passo successivo è pulire la traccia, correggendo eventuali errori come ad esempio caramelle o tracce
ripetute e/o correggere il percorso in base al confronto ad esempio con la CTR.
Per aprire la CTR usare:
Layer
aggiungi raster (o icona
)
sfoglia (cerco ad esempio la CR 214_3.tif)
Per iniziare le modifiche sui files shp (sia la traccia sia i punti) cliccare sull’icona di modifica
.(nella
barra degli strumenti di Digitalizzazione). Per effettuare le modifiche usare i comandi appositi che
compaiono di fianco all’icona di modifica (un poco diversi per layer di punti, o di linee o di poligoni)
(strumenti per i layer punti)
E’ utile inoltre utilizzare anche i comandi nella barra degli strumenti di Digitalizzazione avanzata (se non
si vede, aggiungerla alla barra degli strumenti da Visualizza Barra degli strumenti oppure cliccando su un
punto qualsiasi vuoto delle barre con il tasto destro e poi spuntandola dall’elenco).
Questi strumenti ci possono servire ad esempio per spezzare le linee e dividere il percorso in diverse
tratte, spezzate sui punti di interesse (es. waypoints).
Per spezzare la linea usare l’icona
Finite le modifiche occorre salvare e chiudere la modalità modifica ciccando sulla stessa icona
salvare il file definitivo come shapefile in Monte Mario in modo da poterlo usare in GRASS.
e poi
81
Per visualizzare la traccia nel suo contesto, oltre ad aprire la CTR, è possibile in QGIS aprire sotto alla
traccia la mappa di OpenStreetMap (o anche di Google) andando su Plugin OpenLayerPlugin (da
scaricare da Plugin Gestisci ed installa Plugin).
In figura si vede in violetto una traccia scaricata da internet e in azzurro il percorso dell’escursione 2013.
Creare un nuovo vettoriale in QGIS
Per chi non avesse utilizzato strumenti GPS, è possibile ricostruire ex novo il percorso fatto semplicemente
creando un nuovo layer vettoriale e disegnando il percorso.
Per creare un nuovo file vettoriale di linee in QGIS usare l’icona
, scegliere il tipo di geometria (punti,
linee o poligoni), scegliere il sistema di riferimento (se abbiamo sotto visualizzato il layer di OSM o di
Google scegliere WGS84, se sotto per il controllo abbiamo aperta la CTR scegliere Monte Mario),
aggiungere eventualmente le colonne che interessano (es. data, rilevatore, ecc…) e poi scegliere dove
salvare il nuovo file (che sarà shp).
82
Lavorare con i dati da rilievo in GRASS
Attenzione! Saranno spiegati in modo dettagliato solo i comandi nuovi o le operazioni che richiedono particolare attenzione. Le cose già viste in precedenza
verranno solo indicate, con qualche annotazione
Usare i dati rilevati e analizzarli e valorizzarli in GRASS
Azione
Comando
Opzioni
Esempio
Menu: File
importa mappa
Input: track_acquedotto.shp
vettoriale
formati comuni di Scheda Richiesto
Output:
track_acquedotto.shp.
importazione
Ripetere per i waypoints
Comando: v.in.ogr
Importare il
percorso e i
Chi ha utilizzato Geopaparazzi o un'app simile durante l'escursione o ha creato tracce ex-novo con Google Earth e/o QGIS può importare
1 punti notevoli
le tracce che ha registrato/creato (pulendole prima con Google Earth e/o QGIS, come spiegato nella sezione precedente) e facendo
(waypoints o
attenzione al Sistema di Riferimento
simili)
Attenzione: in teoria sarebbe possibile importare i file .gpx direttamente in GRASS, tuttavia spesso crea problemi perchè molti dispositivi
GPS impostano la data nel formato giorno/mese/anno (es 07/05/2013) e utilizzano il carattere / che è considerato un carattere “speciale”.
Provate, se vi da errore “rosso” potete passare da QGIS (vedere I parte della lezione)
2
Visualizzare il
percorso e i
waypoints
sulla CTR
Comando: r.in.gdal
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Input: CTR che serve
Input: ctr_213122.tif
Output: nome che inizi per lettera
Output: ctr_213122.tif
Per dare un contesto al percorso e ai punti e per avere la possibilità di valutare la precisione dei dati potete accendere una CTR. Si
raccomanda di evidenziare il percorso e i punti assegnando loro uno stile appropriato (colore, spessore linea, ecc.)
Una volta importati i dati in GRASS, è possibile confrontarli con tutte le cartografie già realizzati ed è possibile effettuare analisi ed elaborazioni
specifiche per vettori lineari, di cui vedremo qualche esempio nel prossimo capitolo.
NOTA: come visto a lezione, è possibile utilizzare GRASS anche da dentro QGIS, con gli opportuni accorgimenti!
83
ESERCIZIO 1
Spezzare il percorso in punti scelti a piacere in base al sopralluogo (il modo più rapido è utilizzare gli strumenti di editing di QGIS come spiegato sopra) e
calcolare la pendenza di ogni tratta (vedi la fine della lezione VI)
ESERCIZIO 2
Individuazione delle aree maggiormente visibili dal percorso dell’acquedotto
Dati una serie di punti di vista (scelti in base al sopralluogo) calcolare la visibilità di ciascun punto ed evidenziare le aree che sono visibili da più
punti, quelle che sono “nascoste” o quelle che sono visibili solo da un punto specifico.
NOTA: vedere l’approfondimento sul comando r.los e i seguenti indizi:
-
Realizzare una mappa della visibilità per ogni punto di vista scelto (utilizzare ad esempio i punti presi come waypoints)
Eliminare i valori “null” in ciascuna mappa ed assegnargli il valore 0 (serve per poter dopo sommare le mappe fra loro)
Semplificare le mappe della visibilità (facendole diventare solo mappe con due valori: visibile, valore 1, e non visibile, valore 0)
Sommare le mappe riclassificate (più è alto il valore di un punto maggiore sarà la sua visibilità, ad es. un punto con valore =3 sarà visibile
da 3 punti di vista)
84
VIII_Lavorare con vettori lineari e reti
VIII_LAVORARE CON VETTORI LINEARI E RETI
In questa esercitazione si mostreranno alcuni metodi per la pulizia di vettori lineari e per la creazione di
reti, cioè l'integrazione di dati puntuali e lineari in un insieme organizzato.
applicati anche su tracce diverse da quelle di esempio e per realizzare analisi differenti non esplicitamente
considerate in questi esempi.
autonomamente
-
traccia e waypoints del percorso acquisiti durante l’escursione (o dal sito del laboratorio dopo
l’escursione)
altra cartografia da fonti istituzionali (a scelta)
85
Correzione e pulizia di vettori lineari
E' possibile che in alcuni file vettoriali lineari, specie se complessi come ad esempio una rete stradale o un reticolo idrografico, si trovino alcuni
errori, sia geometrici, sia legati ai dati collegati. Questi, oltre a fornire informazioni sbagliate possono impedire elaborazioni successive sulla mappa.
Conviene quindi correggerli.
Ci sono diversi procedimenti, di seguito si presentano i più comuni.
1
2
Azione
Importare file
vettoriale
Ritagliare la
mappa sull'area
di lavoro
Comando
Menu: File
importa mappa
importazione
Comando: v.in.ogr
(se shape va importato il file .shp)
Menu: Vettore
Overlay vettori
Overlay vettori
Opzioni
Scheda Richiesto
importare
Output: nome della mappa da creare in
Grass
Scheda Opzionale
feature type(A)
line
feature type(B)
area
Operator
AND
Esempio
Scheda Richiesto
Input: tratte_stradali.shp
Output: tratte_stradali
input (A) tratte_stradali
input (B)
bacino_Bisagno
strade_Bisagno
output
Comando: v.overlay
Il vettoriale in uscita avrà una tabella che
contiene gli attributi di entrambe le mappe
(a_colonna; b_colonna)
PULIZIA IN AUTOMATICO, CONVIENE EFFETTUARLA SE NON SI E' CERTI DELLA CORRETTEZZA DELLA MAPPA
SE FOSSERO EVIDENTI ERRORI GRAVI CONVIENE PRIMA EFFETTUARE UNA PRIMA CORREZIONE MANUALE (V.SOTTO IN GRIGIO)
3
Pulire la mappa Menu: vettore
gestione topologia
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
in automatico
aggiusta vettore
mappa da ripulire
strade_bisagno
Comando: v.clean
Vettoriale in output: nome che si vuole dare Vettoriale in output:
alla mappa pulita
strade_bisagno_clean
NOTA: L'interfaccia del comando da
Cleaning tool: spuntare gli strumenti che si
Cleaning tool:
menu e da console sono leggermente
vogliono usare
•
snap lines to vertex in threshold
diversi, ma fanno le stesse cose
remove duplicate geometry
Scheda Opzionale
features (treshold =11)
spuntare il tipo di oggetti da correggere
•
remove dangles, threshold
[multiplo] treshold: si indicano le soglie
ignored if < 0 remove duplicate
ovvero i valori massimi per cui fare
geometry features (treshold =11)
l'operazione di pulizia (unità mappa)
•
In questo caso collegare le tratte, spezzarle
•
remove all lines or boundaries of
ai nodi in caso di incroci, eliminare
zero length, threshold is ignored
86
eventuali linee sovrapposte, ripassate o
"caramelle", ecc.
•
ATTENZIONE: è necessario ripetere il
comando due volte perché per le diverse
opzioni sono necessarie treshold
diverse
Ogni volta si prende come mappa di
input quella prodotta nell'operazione di
v.clean precedente
Esempio:
mappa_clean_1
Vettoriale in output: mappa_clean_2
4
Trasformare le
linee in
polilinee
Menu: Vettore
Sviluppa vettoriale
costruisce polilinee
Comando: v.build.polylines
5
Ricreare la
topologia
Questo comando serve per unire tante
tratte in una serie di polilinee
mantenendo la topologia (cioè la
correttezza della geometria)
Il comando corregge le linee ma non la
tabella associata, quindi sono necessari
alcuni passaggi successivi per riallineare
mappa e tabella.
Menu: Vettore
Sviluppa vettoriale
crea o ricrea topologia
Scheda Richiesto
"Nome della mappa vettoriale in input":
mappa su cui si vuole eseguire il comando
"Nome del vettoriale in output":
mappa da creare
•
•
remove small angles between
lines at nodes remove duplicate
geometry features (treshold =11)
break lines at each intersection
(treshold =0)
Scheda Opzionale
spuntare il tipo di oggetti da correggere:
line
Treshold
La prima volta si mette treshold =11
La seconda volta si mette treshold = 0
Mettere come treshold 11 significa che
vengono collegate le linee in un raggio
di 10 m
Scheda Richiesto
strade_bisagno_clean_2 "Nome del
vettoriale in output":
strade_bisagno_poli
Scheda Opzionale
Category number mode: "first"
Assegna a tutta la polilinea la categoria del
primo segmento che la compone
Scheda Opzionale
Category number mode: "first"
Scheda Richiesto
mappa di cui si vuole ricreare la topologia
Scheda Richiesto
strade_bisagno_poli
Non c è una mappa in uscita, perché
corregge direttamente quella in input
Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Comando: v.build
6
Esportare la
Menu: file
strade_bisagno_poli
87
mappa
creata
Comando: v.out.ogr
Questo passaggio e il seguente servono
ad aggiornare le tabelle rispetto alle
mappe corrette
7
Re-importare la
mappa
Menu: File
importa mappa
importazione
Comando: v.in.ogr
(se shape va importato il file .shp)
mappa da esportare
"OGR output datasource name": nome che
si vuole dare alla cartella in cui verranno
salvati i file shape
"OGR output datasource name":
strade_bisagno_poli_corr
Scheda Input
si spuntano i quadratini corrispondenti al
tipo di oggetti da esportare
Scheda Opzionale
"Export features with category (labelled)
Only"
Scheda Opzionale
si spunta la casella "Export features with
category (labelled) Only"
Scheda Richiesto
importare
Grass
Scheda Input
line
Scheda Richiesto
Input: strade_bisagno_poli_corr.shp
Output: strade_bisagno_ok
CORREZIONE MANUALE (SOLO SE SERVE DAVVERO)
A
Correggere la
mappa
manualmente
Menu: Vettore
Sviluppa vettoriale
digitalizza vettoriale usando
il digitalizzatore Tcl/Tk
Solo se ci
sono errori
evidenti e
molto gravi
Comando: v.digit
Prima di utilizzare questo comando
conviene sempre fare una mappa di
backup perché si va a modificare la
mappa originale
Scheda Richiesto
“nome della mappa vettoriale in input” : si
mette il nome dalla mappa che si vuole
modificare
In questo modo si apre una nuova finestra
dove viene visualizzata solo la mappa da
modificare. Per visualizzare altre mappe di
sfondo:
Scheda Opzionale
" mostra i comandi da usare per lo sfondo":
si usano i comandi d.vect o d.rast
Scheda Richiesto
“nome della mappa vettoriale in input” :
strade_Bisagno
Per visualizzare un'altra mappa di sfondo:
Scheda Opzionale
"mostra i comandi da usare per lo sfondo"
: d.rast [nome_foglio_CTR_della_zona]
Si possono mettere più sfondi,
scrivendo più volte i comanid
necessari separati da punto e virgola
ma attenzione al peso
Per i vettori d.vect nome_mappa_di_sfondo
Per i raster d.rast nome_mappa_di_sfondo
A1
Casi in cui
usare il
•
•
Cancellare elementi
Spostare vertici
88
comando v.digit
•
•
•
Unire linee staccati
Spezzare linee o poligoni,
ecc.
Per una guida approfondita agli strumenti di digitalizzazione di grass vedere il manuale del comando v.digit scaricabile dal sito
http://www.geo.unipr.it/clerici/vdigit6.4.svn.pdf
v. digit può essere comunque usato per piccole correzioni. Per operazioni di digitalizzazione o modifiche importanti è meglio
utilizzare il programma QGIS (v. lezione VII)
B
Esportare la
mappa
creata
Menu: file
Comando: v.out.ogr
Questo passaggio e il seguente servono
ad aggiornare le tabelle rispetto alle
mappe corrette
C
Re-importare la
mappa
Menu: File
importa mappa
importazione
Comando: v.in.ogr
(è uno shape quindi va importato il file
.shp)
Scheda Richiesto
mappa da esportare
"OGR output datasource name": nome che
si vuole dare alla cartella in cui verranno
salvati i file shape
Scheda Richiesto
fiumi_cl1_corretti
"OGR output datasource name":
fiumi_cl1_corretti
Scheda Input
si spuntano i quadratini corrispondenti al
tipo di oggetti da esportare
Scheda Opzionale
"Export features with category (labelled)
Only"
Scheda Opzionale
si spunta la casella "Export features with
category (labelled) Only"
Scheda Richiesto
importare
Grass
Scheda Input
line
Scheda Richiesto
Input: fiumi_cl1_corretti.shp
Output: fiumi_ok
89
Creazione di reti
Secondo il procedimento illustrato di seguito, ogni tratta di un percorso (=arco) è messa in relazione con le altre e con una serie di punti significativi
e le relative informazioni. A differenza di quanto fatto in precedenza con QGIS non si tratta semplicemente di spezzare una linea, ma di mettere a
sistema delle informazioni (rete). La creazione di una rete è la base per la realizzazione di analisi spaziali più complesse, come ad esempio quelle
di geo-routing (come vado da A a B) o di individuazione di percorsi personalizzati sulla base di criteri specifici (la via meno pendente per andare da
A a B). Questo tema, per la sua complessità viene solo accennato in questo corso.
Per analizzare un percorso (o una rete di percorsi), conviene suddividerlo in più tratte, individuate a seconda delle necessità, ad esempio in
corrispondenza della confluenza di strade secondarie o di punti notevoli.
Nel nostro caso si decide di dividere con GRASS la traccia originale rilevata durante il sopralluogo in corrispondenza dei punti in cui si è fatto tappa
o sono stati individuati elementi significativi (mappa dei waypoints). Il procedimento per la creazione di una rete permette di collegare anche punti
presi fuori dal percorso. La prima cosa da fare, quindi, è collegarli in qualche modo alla traccia.
Azione
Comando
Menu: vettore
analisi network
gestione network
Opzioni
Scheda Richiesto
“nome del vettoriale in input”: nome
della mappa contenente il percorso
Comando: v.net
3
4
Collegare i
punti notevoli
al percorso
Associare la
tabella
corrispondente
ai punti
collegati
Menu: database
connessione al
database vettoriale
imposta
connessione al database della
mappa vettoriale
Comando: v.db.connect
In questo modo si imposta una
“rete”, per ora molto semplice, ma
che funziona esattamente come
sistemi più estesi o complessi
Scheda Opzionale
“nome della mappa contente i punti di
input”: nome della mappa dei punti
notevoli
“nome del vettoriale in output”: nome
della mappa risultante
“operazione da eseguire”: connect
Threshold: indicare la distanza entro cui i
punti sono collegati al percorso (in m)
Scheda Richiesto
della mappa creata con v.net,
contenente linee e punti
Esempio
Scheda Richiesto
Input: track_acquedotto
Scheda Opzionale
“nome della mappa contente i punti di
input”: waypoints
“nome del vettoriale in output”:
acquedotto_net
“operazione da eseguire”: connect
Threshold: 50
Scheda Richiesto
Input: acquedotto.net
Scheda Opzionale
“nome della tabella”: waypoints
“numero layer”: 2
Scheda Opzionale
“nome della tabella”: nome della tabella
dei punti notevoli
“numero layer”: 2
In questo modo si crea una mappa con DUE layer,
uno di linee dette “archi” e uno di punti detti “nodi”
90
Azione
5
Spezzare il
percorso in
corrispondenza
delle
intersezioni
Comando
Menu: vettore gestione topologia
aggiusta vettore
Comando: v.clean
Opzioni
Scheda Richiesto
della mappa vettoriale da “pulire”
“nome del vettoriale in output”: nome
della mappa risultante
“cleaning tool”: si scelgono gli strumenti
di pulizia, in questo caso “break lines
at each intersection”
Esempio
Scheda Richiesto
Input: acquedotto_net
Output: acquedotto_break
“cleaning tool”: “break lines at each
intersection”
Scheda Opzionale
“tipologia delle feature”: line
Scheda Opzionale
“tipologia delle feature”: si spunta la
tipologia corretta, in questo caso “line”
esporta mappa
Menu: file
vettoriale
formati comuni di
esportazione
Comando: v.out.ogr
6
Allineare
mappa e
tabella
esportando il
layer
Come per altre mappe create con
v.clean, la tabella non corrisponde
alla mappa. Vanno riallineate
esportando la mappa come shape e
reimportandola (v. lezioni precedenti)
ATTENZIONE!
Si tratta di una mappa con 2 layer,
quindi bisogna specificare quale
layer va esportato. In questo caso
siccome si intendono esportare delle
linee si esporta il layer 1
Scheda Richiesto
mappa da esportare
OGR output datasource name: nome da
dare alla cartella in cui salvare i file
Scheda Creazione
OGR layer name: nome dei vari file che
compongono lo shapefile dentro alla
cartella (se non si mette si chiameranno
come l’output dato sopra)
Scheda Input
spuntare il tipo di oggetti da esportare
“numero layer”
scegliere il layer da
esportare, in questo caso 1
Scheda Richiesto
Input: acquedotto_break
Output: acquedotto_break
Scheda Creazione
OGR layer name: acquedotto_break
Scheda Input
“numero layer”
line
1
Scheda Opzionale
Scheda Opzionale
Menu:
7
Reimportare la
mappa pulita
File
importa mappa
vettoriale
formati comuni
Chiamare la mappa reimportata “acquedotto_spezzata”
di importazione
Comando: v.in.ogr
91
Azione
8
Aggiungere
una colonna
alla tabella del
percorso
spezzato
Comando
Icona:
selezionato cliccando sull’icona
In alternativa:
Menu: Database
connessione al
aggiungi
database vettoriale
colonna
9
Calcolare la
lunghezza di
ogni tratta
Opzioni
Nome della colonna: scrivo il nome della
dalla tendina "tipo dei dati" scelgo il tipo
di dati che conterrà la colonna
aggiungi (o ENTER)
Scheda Richiesto
Esempio
Nome della colonna: lunghezza
Scrivere: nome_colonna1
tipo_dato1,nome_colonna2 tipo_dato2
Occhio agli spazi!
Scrivere: lunghezza double
Scheda Richiesto
table: acquedotto_spezzata
v.to.db
come spiegato nella lezione 5 per la pendenza
Estrarre un file di punti da una linea
Questo procedimento può esser utile ad esempio per individuare e salvare in una mappa la posizione di incroci stradali o confluenze di corsi
d'acqua, di tratte di infrastrutture tipo elettrodotti, ecc.
Azione
Comando
Menu: Vettore genera punti
genera punti lungo linee
Comando: v.to.points
10
Estrarre i punti
di inizio e fine
delle diverse
tratte
Anche questo comando crea una
mappa con 2 layers.
In entrambi i layer ogni punto è
considerato due volte, come inizio di
una tratta e fine di quella precedente.
Nel primo ad ogni punto sono associati
gli attributi della linea d'origine, nel
secondo ad ogni punto è associata la
Opzioni
Scheda Richiesto
“mappa vettoriale in input contentente le
linee”: nome della mappa vettoriale da
cui si vogliono estrarre i punti
“mappa vettoriale in output su cui
scrivere i punti”: nome della mappa
risultante
Scheda Opzionale
si spunta l'opzione “scrive i nodi della
linea”
“tipologia delle feature”: si spunta la
tipologia della feature di origine, in
Esempio
Scheda Richiesto
“mappa vettoriale in input contentente
le linee”: acquedotto_spezzata
“mappa vettoriale in output su cui
scrivere i punti”: acquedotto_punti
Scheda Opzionale
si spunta l'opzione “scrive i nodi della
linea”
“tipologia delle feature”: line
92
Azione
11
12
13
14
15
Allineare
mappa e
tabella
esportando il
layer più utile
Reimportare la
mappa “pulita”
Estrarre i punti
estremi di ogni
tratta
Aggiungere
due colonne
alla tabella dei
punti
Scrivere le
coordinate dei
punti
Comando
distanza dal punto precedente
Menu: file
Opzioni
questo caso “line”
Esempio
Comando: v.out.ogr
Si tratta di una mappa con 2 layer, quindi bisogna specificare quale layer va esportato (vedi punto 6).
In questo caso si esporta il layer 2, ricordandosi che è un layer di punti
Menu: File
importa mappa
vettoriale
formati comuni di
Chiamo la mappa reimportata acquedotto_punti_reimportato
importazione
Comando: v.in.ogr
Questo passaggio è necessario perchè Grass spesso ha problemi a lavorare sul layer 2
Si tratta di estrarre dalla mappa il
Nella tabella si selezionano le linee che
Chiamare la nuova mappa
punto di inizio del percorso (cat_= 0) e corrispondono alla condizione richiesta,
acquedotto_punti_def
tutti i punti di fine delle tratte che
poi
compongono il percorso, quindi quelli
clic con il tasto destro
estrai features
con il valore nella colonna along
selezionate
maggiore di 0
Si può anche utilizzare v.extract, ma è
più lungo...
Aggiungere le colonne alla mappa “acquedotto_punti_def”
Icona:
Serve una colonna per la longitudine, ovvero le coordinate lungo l'asse x (long) e
una per la latitudine, cioè le coordinate lungo l'asse y (lat)
oppure v.db.addcol
(vedi punto 8)
Menu: Vettore
report e statistiche Scheda Richiesto
Scheda Richiesto
Input: mappa cui associare i dati
Input: acquedotto_punti_def
dato che si
coor
Comando: v.to.db
vuole riportare nella tabella
Scheda Opzionale
Questo comando permette di scrivere nella Scheda Opzionale
feature type
points
tabella le caratteristiche di ogni oggetto
units
meters
Si indicano il tipo di features, le unità di
riportato in una mappa vettoriale, in questo misura e le colonne in cui si scriveranno i nome della colonna dell'attributo
caso la posizione nello spazio di ogni
valori aggiornati
long,lat
punto (coordinate)
93
Esercizi
Scegliere l'itinerario della gara ciclistica "Davagna - Bargagli" tenendo conto che:
•
deve svolgersi completamente su strade secondarie
•
deve partire dal centro di Davagna e arrivare in una frazione a piacere del Comune di Bargagli
•
Deve svolgersi completamente in Val Bisagno
•
deve essere lunga almeno 25 Km
Calcolare la lunghezza e la pendenza per ogni tratta del percorso scelto e la lunghezza totale inoltre realizzare una cartina da fornire ai
corridori con più indicazioni possibili sul percorso e sull'area che andranno ad attraversare (altimetrie, curve di livello, sezioni schematiche, ecc... )
Dati
•
squadri del DTM con risoluzione 5 m dell'area della Val Bisagno
•
confini amministrativi dei comuni della Liguria in formato vettoriale
•
carta della rete stradale della regione Liguria in formato vettoriale
•
CTR scala 1:25.000 della zona
ALCUNI INDIZI IMPORTANTI (se non ce la fate da soli....):
•
per evitare confusioni, conviene creare uno o più mapset dedicati esclusivamente all'esercitazione (sarebbe ancora meglio creare una
location dedicata).
•
ATTENZIONE A IMPOSTARE CORRETTAMENTE LA REGIONE, come estensione e come risoluzione.
•
Estraete solo le strade della vostra area di lavoro, lavorare su tutta la Liguria è estremamente pesante.
•
Trovate le informazioni relative al tipo di strada nella tabella associata al vettore, sulla base di queste estraete le strade secondarie
•
la mappa della rete stradale è estremamente spezzettata, quindi poco gestibile. I diversi tratti vanno uniti utilizzando i comandi
v.bulid.polyline e v.build.
•
la lunghezza e la pendenza sono caratteristiche geometriche del vettore, che possono essere riportate in tabella con il comando v.to.db
•
il possibile percorso va individuato "a occhio", non c'è un sistema automatico
•
una volta scelto il percorso è necessario estrarlo e salvarlo come layer a sé. Da GRASS si può utilizzare il comando v.digit ma è piuttosto
macchinoso. Conviene quindi selezionarlo da QGIS. (una possibilità potrebbe essere salvare le strade pulite, aprirle in QGIS, correggerle e
reimportarle in GRASS...)
•
Grass ha un compositore di stampe ma è complicato e poco versatile, da evitare. Per realizzare la cartina da distribuire ai partecipanti alla
gara conviene aprire in QGIS le mappe e impaginarle con la funzione "gestore stampe".
94
TESTI E FONTI
TESTI
Biallo G. (2005). Introduzione ai Sistemi Informativi Geografici, I Quaderni di MondoGis, ISBN
8890102683, pp.182 (scaricabile online).
Brancucci G., Marin V. e Salmona P. (2011). Geomorfologia Applicata. Appunti alle lezioni per
studenti di Architettura, libreriauniversitaria
Casagrande L., Cavallini P., Frigeri A., Furieri A., Marchesini I., Neteler M. (2012). GIS Open Source GRASS GIS, Quantum GIS e SpatiaLite. Elementi di software libero applicato al territorio, Dario
Flaccovio Editore, Palermo. ISBN 978-88-579-0149-7
Lupia Palmieri E. e Parotto M. (2008). Il globo terrestre e la sua evoluzione. Zanichelli Ed.
NetelerM, Mitasova H., (2008). Open Source GIS: A GRASS GIS Approach. Third Edition. The
International Series in Engineering and Computer Science: Volume 773. 406 pages, 80 illus., Springer,
New York ISBN: 038735767X | ISBN-13: 978-0-387-35767-6
PORTALI CARTOGRAFICI e GEOPORTALI
Di seguito si fornisce un elenco (assolutamente non esaustivo) di indirizzi di alcuni siti da cui è possibile
visualizzare e/o ottenere cartografia in vari formati e con vari tipi di servizi (Visualizzazione, Download in
pfd, shapefile e geotiff, WMS; WFS, ecc.)
Geoportale Regione Liguria: http://www.cartografia.regione.liguria.it/
Archivio Cartografia tematica Provincia di Genova: http://cartogis.provincia.genova.it/cartogis/
Geoportale Provincia di Savona: http://cartonline.provincia.savona.it/
Portale dell'informazione geografica della Provincia della Spezia: http://siti.provincia.sp.it/
Repertorio Cartografico della Regione Piemonte: http://www.regione.piemonte.it/repcarj/welcome.do
Geoportale della Lombardia: http://www.cartografia.regione.lombardia.it/geoportale
Geoportale Nazionale: http://www.pcn.minambiente.it/GN/
Portale Servizio Geologico d’Italia – ISPRA: http://sgi.isprambiente.it/geoportal/catalog/main/home.page
95

DISPENSE sull`uso di GRASS e QGIS per l`analisi del

Transcript

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