نمونه برداری از داده های شطرنجی با استفاده از Points یا Polygons

هشدار

این آموزش در حال حاضر منسوخ شده است. نسخه جدید و به روز شده در Sampling Raster Data using Points or Polygons (QGIS3) موجود است

بسیاری از مجموعه داده های علمی و محیطی به صورت رستر شبکه ای ارائه می شوند. داده های ارتفاع (DEM) نیز به صورت فایل های شطرنجی توزیع می شود. در این فایل های شطرنجی، پارامتری که نمایش داده می شود به عنوان مقادیر پیکسل شطرنجی کدگذاری می شود. اغلب، لازم است مقادیر پیکسل ها را در مکان های خاصی استخراج کنیم یا آنها را در یک منطقه جمع کنیم. این قابلیت در QGIS از طریق دو پلاگین - "Point Sampling Tool" و "Zonal Statistics" در دسترس است.

بررسی اجمالی کار

با توجه به یک شبکه شطرنجی حداکثر دما در ایالات متحده، ما باید دما را در تمام مناطق شهری استخراج کنیم و همچنین میانگین دما را برای هر شهرستان در ایالات متحده محاسبه کنیم.

مهارت های دیگری که یاد خواهید گرفت

  • یک لایه برداری را دوباره طرح کنید.

  • چندین لایه را از فهرست مطالب QGIS انتخاب و حذف کنید.

داده ها را دریافت کنید

"مرکز پیش بینی آب و هوا <http://www.cpc.ncep.noaa.gov/>" NOAA "داده های GIS <http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/GIS/GIS_DATA/>" را ارائه می دهد. _ مربوط به دما و بارندگی در ایالات متحده است. «جدیدترین فایل شبکه برای حداکثر دما را دانلود کنید <ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/GIS/GRADS_GIS/GeoTIFF/TEMP/us_tmax/>`_. نام فایل "us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float.tif" خواهد بود

ما از یک فایل CSV از "2013 US Gazetteer <https://www.census.gov/geo/maps-data/data/gazetteer2013.html>" استفاده خواهیم کرد که مناطق شهری در ایالات متحده را نشان می دهد. «فایل Gazetteer مناطق شهری <http://www2.census.gov/geo/gazetteer/2013_Gazetteer/2013_Gaz_ua_national.zip>`_ را دانلود کنید.

همانطور که می‌خواهیم دما را در سطح شهرستان‌ها جمع کنیم، از «TIGER/Line Shapefiles 2013 <https://www.census.gov/cgi-bin/geo/shapefiles2013/main>» استفاده می‌کنیم. شکل فایل «Counties (و معادل‌های آن) <http://www2.census.gov/geo/tiger/TIGER2013/COUNTY/tl_2013_us_county.zip>`_ را دانلود کنید.

برای راحتی کار، می‌توانید مستقیماً یک نسخه از مجموعه داده‌ها را از لینک‌های زیر دانلود کنید:

us.tmax_nohads_ll_20140525_float.tif

2013_Gaz_ua_national.zip

tl_2013_us_county.zip

منابع داده: [NOAACPC]، [USGAZETTEER] [TIGER]

روش

  1. به Layer ‣ Add Raster Layer بروید و فایل دانلود شده us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float.tif را مرور کنید و روی Open کلیک کنید.

../_images/1208.png

  1. پس از بارگذاری لایه، ابزار :guilabel:`Identify را انتخاب کرده و در هر نقطه از لایه کلیک کنید. مقدار دما را بر حسب سلسیوس به عنوان مقدار یا باند 1 در آن مکان خواهید دید.

../_images/2176.png

  1. اکنون فایل «2013_Gaz_ua_national.zip» را از حالت فشرده خارج کرده و فایل «2013_Gaz_ua_national.txt» را روی دیسک خود استخراج کنید. به Layer ‣ Add Limited Text Layer بروید.

../_images/3122.png

  1. در گفتگوی Create a Layer from Delimited Text File، روی :guilabel:`Browse کلیک کنید و ``2013_Gaz_ua_national.txt` را باز کنید. :guilabel:'Tab' را در زیر :guilabel:'Custom delimiters' انتخاب کنید. مختصات نقطه در طول و عرض جغرافیایی هستند، بنابراین INTPTLONG را به عنوان فیلد X و INTPTLAT را به عنوان :guilabel:`فیلد Y انتخاب کنید. کادر :guilabel:'Use Spatial index' را علامت بزنید و روی :guilabel:'OK' کلیک کنید.

../_images/474.png

  1. اکنون آماده استخراج مقادیر دما از لایه شطرنجی هستیم. پلاگین "Point Sampling Tool" را نصب کنید. برای جزئیات در مورد نحوه نصب افزونه ها به استفاده از پلاگین Plugins مراجعه کنید.

../_images/568.png

  1. گفتگوی افزونه را از :menuselection:`Plugins --> Analyzes --> Point sampling tool' باز کنید.

../_images/665.png

  1. در گفتگوی :guilabel:'Point Sampling Tool'، "2013_Gaz_ua_national" را به عنوان :guilabel:"لایه حاوی نقاط نمونه برداری" انتخاب کنید. ما باید به صراحت فیلدهایی را از لایه ورودی که می خواهیم در لایه خروجی انتخاب کنیم. فیلدهای «GEOID» و «NAME» را از لایه «2013_Gaz_ua_national» انتخاب کنید. ما می توانیم مقادیر را از چندین باند شطرنجی به طور همزمان نمونه برداری کنیم، اما از آنجایی که رستر ما فقط 1 باند دارد، "us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float: Band 1" را انتخاب کنید. لایه برداری خروجی را "max_temparature_at_urban_locations.shp" نامگذاری کنید. برای شروع فرآیند نمونه برداری، روی OK کلیک کنید. پس از اتمام فرآیند روی :guilabel:`Close کلیک کنید.

../_images/764.png

  1. یک لایه جدید "max_temparature_at_urban_locations" را خواهید دید که در QGIS بارگذاری شده است. از ابزار :guilabel:`Identify برای کلیک بر روی هر نقطه ای برای مشاهده ویژگی ها استفاده کنید. شما فیلد "us.tmax_no" را خواهید دید - که حاوی مقدار پیکسل شطرنجی در محل نقطه است.

../_images/862.png

  1. بخش اول تحلیل ما به پایان رسیده است. بیایید لایه های غیر ضروری را حذف کنیم. کلید Shift را نگه دارید و لایه های max_temparature_at_urban_locations و 2013_Gaz_ua_national را انتخاب کنید. کلیک راست کرده و Remove را انتخاب کنید تا آنها را از QGIS TOC حذف کنید.

../_images/961.png

  1. به Layer ‣ Add Vector Layer بروید. فایل "tl_2013_us_county.zip" را دانلود کرده و روی :guilabel:"Open" کلیک کنید. "tl_2013_us_county.shp" را به عنوان لایه انتخاب کنید و روی :guilabel:"OK" کلیک کنید.

../_images/1069.png

  1. tl_2013_us_county به QGIS اضافه خواهد شد. این لایه در طرح ریزی EPSG:4269 NAD83 است. این با طرح لایه شطرنجی مطابقت ندارد. ما این لایه را دوباره به طرح ریزی EPSG:4326 WGS84 پروژه خواهیم داد.

../_images/11108.png

  1. روی لایه «tl_2013_us_county» کلیک راست کرده و :guilabel:«Save As..» را انتخاب کنید.

../_images/1270.png

  1. در گفتگوی ذخیره لایه برداری به عنوان..، روی Browse کلیک کنید و فایل خروجی را به عنوان "counties.shp" نامگذاری کنید. CRS انتخاب شده را از منوی کشویی CRS انتخاب کنید. روی :guilabel:'Browse' کلیک کنید و "WGS 84" را به عنوان CRS انتخاب کنید. :guilabel:`افزودن فایل ذخیره شده به نقشه را بررسی کرده و روی :guilabel:`OK کلیک کنید.

../_images/1367.png

  1. یک لایه جدید به نام "شهرستان" به QGIS اضافه خواهد شد.

../_images/1464.png

  1. "افزونه های آمار منطقه ای" را فعال کنید. این یک افزونه اصلی است بنابراین قبلاً نصب شده است. برای اطلاع از نحوه فعال کردن پلاگین های اصلی به استفاده از پلاگین Plugins مراجعه کنید.

../_images/1559.png

  1. بروید به: انتخاب منو: `شلاق -> آمار منطقه ای -> آمار منطقه ای.

../_images/1656.png

  1. "us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float"" را به عنوان :guilabel:"لایه Raster" و "counties" را به عنوان :guilabel:"لایه چند ضلعی حاوی مناطق" انتخاب کنید. "ZS_" را به عنوان :guilabel:"پیشوند ستون خروجی" وارد کنید. روی OK کلیک کنید.

../_images/1753.png

  1. تجزیه و تحلیل ممکن است بسته به اندازه مجموعه داده کمی طول بکشد.

../_images/1850.png

  1. پس از پایان پردازش، لایه «counties» را انتخاب کنید. از ابزار :guilabel: Identify استفاده کنید و روی چند ضلعی کانتی کلیک کنید. سه ویژگی جدید به لایه اضافه شده است: ZS_count, ZS_mean و ZS_sum. این ویژگی ها به ترتیب شامل تعداد پیکسل های شطرنجی، میانگین مقادیر پیکسل های شطرنجی و مجموع مقادیر پیکسل های شطرنجی هستند. از آنجایی که ما به دمای متوسط علاقه مندیم، فیلد "ZS_mean" یکی از موارد مورد استفاده خواهد بود.

../_images/1941.png

  1. بیایید این لایه را برای ایجاد یک نقشه دما استایل کنیم. روی لایه "counties" کلیک راست کرده و :guilabel:"Properties" را انتخاب کنید.

../_images/2036.png

  1. به برگه Style بروید. سبک :guilabel:` Graduated` را انتخاب کنید و ZS_mean را به عنوان Column انتخاب کنید. یک :guilabel:'Color Ramp' و :guilabel:'Mode' را انتخاب کنید. برای ایجاد کلاس ها روی Classify کلیک کنید. روی :guilabel:`OK کلیک کنید. (برای جزئیات بیشتر در مورد استایل به :doc:`basic_vector_styling مراجعه کنید.)

../_images/2177.png

  1. شما می توانید چند ضلعی های شهرستان را با استفاده از حداکثر دمای حداکثر استخراج شده از شبکه شطرنجی طراحی کنید.

../_images/2235.png

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