Osnovne analize in prikazi rastrov (QGIS3)

Veliko raziskav ustvari rastrske podatke. Raster je mreža celic, imenovanih piksli, ki so jim pripisane vrednosti. Z matematičnimi operacijami lahko s temi vrednostmi naredimo osnovne in napredne analize. QGIS ima osnovna orodja za računanje z rastri vgrajena v orodju Raster Calculator. V tej vadnici bomo raziskali osnove možnosti oblikovanja rastrskih slojev in zmogljivosti rastrskega računala.

Pregled naloge

Uporabili bomo podatke o gostoti prebivalcev in ustvarili tematsko karto s spremembami števila prebivalcev med leti 2000 in 2010.

Česa se bomo še naučili

  • Kako kopirati (copy/paste) sloge med sloji

Pridobivanje podatkov

Uporabili bomo podatkovni sloj Gridded Population of the World (GPW) v4, ki so ga pripravili na Columbia University. Natančneje, poiskali bomo sloj Population Count, ki za celotno Zemljo v ločljivosti 2,5 stopinje podaja podatke za leti 2000 in 2010 v zapisu GeoTIFF. Za prenos podatkov boste potrebovali brezlačen račun Earth Data account.

../../_images/data117.png

Kopijo podatkov lahko poberete tudi neposredno s spodnjega naslova:

gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min_tif.zip

gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min_tif.zip

Vir podatkov[GPW4]_

Postopek

  1. Odprite QGIS in poiščite prenesene datoteke na orodni plošči Browser. Razširite datoteko gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min_tif.zip in povlecite gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min.tif v glavno okno programa.

../../_images/1140.png

  1. Na plošči Layers se pojavi nov sloj gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min. Po enakem postopku odprite datoteko gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min_tif.zip in v okno programa povlecite gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min.tif.

../../_images/2108.png

  1. Oglejmo si sloja. Kliknite gumb Identify v orodjarni Attributes Toolbar. Ko je orodje izbrano, kliknite katerokoli točko v glavnem oknu.

../../_images/359.png

  1. Vrednost, ki je shranjena v izbranem pikslu se bo izpisala na plošči Identify Results. Na plošči Identify Results spremenite Mode v Top down. Tako bodo prikazane vrednosti pikslov vseh rastrov namesto samo zgornje plasti. Primerjajte vrednosti iz obeh plasti. Ker je ločljivost rastrov približno 5 km x 5 km, vrednosti pikslov predstavljajo skupno populacijo na območju (25 kvadratnih kilometrov).

../../_images/429.png

  1. Zaprite ploščo Identify Results. Ustvarimo boljši prikaz obeh slojev. Kliknite gumb Open the layer Styling panel v plošči Layers.

../../_images/527.png

  1. Na plošči Layer Styling kliknite padajoče polje Render type in izberite način prikaza Singleband pseudocolor.

../../_images/626.png

  1. This renderer will style the layer using a color ramp. The default color ramp is white-red where the minimum value will be assigned the white color and the maximum value in the layer will be assigned the red color. The intermediate values will be assigned a shade of red linear interpolation. Expand the Min / Max Value Settings and choose Cumulative count cut option. You will see that the map visualization is much better now. The standard data range is set from 2% to 98% of the data values, meaning that the outliers will not be used to set the minimum and maximum values, resulting in a much more representative visualization.

../../_images/726.png

  1. Zaprite ploščo Layer Styling. Enako oblikovanje lahko nastavimo tudi za drugi prikazani sloj. Obstaja pa lažji način prenosa oblikovanja iz enega sloja na drugega. Desno kliknite sloj gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min in izberite Styles ‣ Copy Style.

../../_images/825.png

  1. Desno kliknite neoblikovani sloj gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min in izberite Styles ‣ Paste Style.

../../_images/926.png

  1. Enaki parametri oblikovanja bodo uporabljeni za drugi sloj. Ta funkcija je še posebej uporabna, če želite primerjati različne sloje z isto kategorizacijo. Ko preklapljate vidnost zgornje plasti, lahko takoj opazite spremembe v populaciji.

../../_images/101.gif

  1. Naša naloga je ustvariti tematsko karto sprememb v populacij. Izračunajmo razliko 2 slojev in ustvarimo razred, kjer vsakemu pikslu ustreza vrednost spremembe gostote prebivalstva. Izberite Raster ‣ Raster calculator.

../../_images/101.gif

  1. V delu Raster bands lahko izberete sloj tako, da ga dvakrat kliknete. Kanali sloja so poimenovani z imenom rastra, ki mu sledi @ in številka kanala. Ker ima vsak od naših slojev le 1 kanal, imajo imena slojev dodano samo @1. Rastrski kalkulator opravlja matematične izračune na vsakem pikslu rastra posebej. V našem primeru vpišemo enostaven izraz, s katerim od prebivalstva leta 2010 odštejemo prebivalstvo leta 2000. Vpišite spodnjo enačbo. Nato kliknite gumb … poleg Output layer.

"gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min@1" - "gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min@1"
../../_images/1235.png

  1. Vpišite population_change_2010_2000.tif kot ime izhodne datoteke v Output file. Kliknite OK in poženite izračun.

../../_images/1333.png

  1. Ko bo računanje zaključeno, se bo v plošči Layers pojavil nov sloj population_change_2010_2000. Spremenimo prikaz tako, da bodo jasneje vidne negativne in pozitivne spremembe prebivalstva. Kliknite gumb Open the layer Styling panel na plošči Layers.

../../_images/1430.png

  1. Ena od možnosti je uporaba podobnega prikaza kot predhodno in izbira drugačne barvne lestvice. Kliknite padajoči meni Color ramp in izberite lestvico Spectral. Ponovno kliknite padajoči meni in izberite Invert Color Ramp, s čimer boste modre odtenke priredili nizkim vrednostim, rdeče pa visokim.

../../_images/1528.png

  1. Vizualizacija je dobra, vendar ni preprosta za interpretacijo. Ustvarimo boljšo karto s 4 diskretnimi kategorijami: Upad, Rast in``Hitra rast``. Premaknite se do tabele z razredi. Držite tipko Shift in izberite vrstice. Kliknite gumb Remove selected row(s).

../../_images/1626.png

  1. Spremenite način Interpolation v Discrete. Barvno lestvico bomo ustvarili ročno. Kliknite gumb Add values manually. Vpišite -100 kot Value in``Upad`` kot Label. Kategoriji pripišite modro barvo. Kategorizacija vse vrednosti, ki so manjše od vpisane vrednosti prikaže z izbrano barvo. Na karti bodo prikazane samo vrednosti negativnih sprememb prebivalstva.

../../_images/1727.png

  1. Ustvarite barvno karto s primernimi vrednostmi. Recimo 100, 1000 in 100000 kot gornje vrednosti za kategorije Nevtralno, Rast in Hitra rast. Ustrezno obarvajte ustvarjene kategorije, recimo bež, oranžno in rdeče.

../../_images/1824.png

  1. Ko ste s prikazom zadovoljni, zaprite ploščo Layer Styling. Ustvarili ste tematsko karto sprememb prebivalstva.

../../_images/1919.png

If you want to give feedback or share your experience with this tutorial, please comment below. (requires GitHub account)