Hướng dẫn sử dụng QGIS

CHUYỂN DỮ LIỆU TỪ CÁC DẠNG SỐ KHÁC NHAU THÀNH SHAPE FILE; SỐ HÓA BẢN ĐỒ;Truy vấn không gian; Bản đồ chuyên đề vẽ biểu đồ;NỘI SUY KHÔNG GIAN;Tạo raster;Tạo đường đồng mức (Contour);Tùy chỉnh hiển thị đường đồng mức

THỰC HÀNH PHẦN MỀM QGIS

Cần Thơ, tháng 10 năm 2016

I. CHUYỂN DỮ LIỆU TỪ CÁC DẠNG SỐ KHÁC NHAU THÀNH SHAPE FILE

1. Mapinfo

Thêm dữ liệu dạng tab (Mapinfo) vào QGIS Các bước thực hiện như sau:

Chọn Layer/Add Layer/Add Vector Layer hoặc nhấp chọn biểu tượng Add VectorLayer:

Chọn Browse và chọn đường dẫn đến file cần mở

Lựa chọn phần mở rộng của file dạng tab

Chọn lớp dữ liệu muốn thêm vào, ví dụ lớp “cong.tab”

Để lưu lại dạng shapefile ta chọn chức năng Save as

Chọn Add saved file to map nếu muốn thêm lớp

dữ liệu vừa lưu lại vào cửa

sổ làm việc

Kết quả dữ liệu dạng shapefile vừa được lưu lại:

2. GPS

 Trong trường hợp dữ liệu được lấy từ GPS ở

dạng gpx thì xử lý tương tự như các bước trên:

Kết quả mở file GPS có sẵn

 Trong trường hợp dữ liệu từ GPS hoặctọa độ được ghi chép thì có thể xử lýnhư sau:

Chuẩn bị một file chứa dữ liệu ở dạngbảng (cột là trường và hàng là đối tượng) ở

dạng csv hoặc txt

Thêm file dữ liệu đã chuẩn bị vào QGISbằng cách chọn Layer/Add Layer/Add Delimited Text Layer hoặc nhấp vào biểu tượngAdd Delimited Text Layer:

Trong cửa sổ tạo lớp mới, chọn đường dẫn đến file dữ liệu và các thông tin khácnhư sau:

Tiếp theochọn hệ quy chiếutheo tọa độ của dữliệu:

Kết quả các điểm có vị trí thông tin thuộc tính được hiển thị trong cửa sổ QGIS:

Nếu muốn lưu trữ dữ liệu này thành shape file thì chọn chức năng Save as và

thực hiện tương tự như trên

II. SỐ HÓA BẢN ĐỒ

1. Số hóa trên bản đồ nền có sẵn

 Đặt tọa độ cho bản đồ dạng file ảnh

Cài đặt chức năng tham chiếu không gian bằng: Plugins/Manage and Install

Plugins Chọn chức năng Georeferencer, sau khi cài đặt xong, chức năng này sẽ được

quản lý trong menu Raster.

Từ menu chính của QGIS, chọn Raster/Georeferencer/Georeferencer để mở

chức năng tham chiếu không gian:

Cửa sổchứcnăng này

Cửa sổ

bên trên hiển thị bản đồ dạng ảnh và cửa sổ bên dưới thể hiện các điểm tham chiếu chobản đồ.

Thêm vào của sổ này bản đồ dạng

Sử dụng các lệnh phóng to/thu nhỏ và di chuyển đến điểm tham chiếu:

Tiếp theo, gán tọa độ tại điểm thamchiếu vào bản đồ Bốn điểm tham chiếu trongphần này có tọa độ như sau:

Click Add point trên thanh công cụ hoặc chọn Edit/Add point để thêm điểm

tham chiếu

Chọn vào vị trí tham chiếu, hộp thoại Enter map coordinates xuất hiện, nhập tọa

độ của điểm tham chiếu vào X là longtitude và Y là latitude nếu giá trị điểm thamchiếu dạng lat/long Click OK sau khi nhập xong

Thông tin của điểm tham chiếu thứ nhất được thêm vào cửa sổ bên dưới:

Thực hiện tương tự với 3 điểm còn lại Kết quả có 4 điểm tam chiếu được hiểnthị ở cửa sổ bên dưới:

Khi đã có 4 điểm tham chiếu, chọn

Settings/Transformation settings:

Trong hộp thoại Transformation settings:

- Transformation type: chọn kểu tính

toán là Thin Plate Spline;

- Resampling method: chọn phươn

pháp tái tạo là Nearest neighbour;

- Output raster: chọn đường dẫn để đặt tên và lưu bản đồ mới;

- Target SRS: chọn hệ quy chiếu (giống điểm tham chiếu: WGS 84/UTM Zone

48N);

- Chọn Load in QGIS when done: thêm ảnh mới vào cửa sổ làm việc của QGIS.

Click OK:

Quay lại cửa sổ Georeferencer, chọn File/Start Georeferencing Quá trình tính

toán cho các điểm trong bản đồ ảnh được thực hiện:

Khi quá trình xử lý hoàn thành, bản đồ mới được hiển thị trong cửa sổ làm việccủa QGIS:

Bản đồ hiển thị trong cửa sổ QGIS đã có hệ quy

chiếu, file mới có định dạng tif Để kiểm tra độ

chính xác của quá trình gán tọa độ cho ảnh thìcần mở thêm một lớp dữ liệu GIS bất kì của SócTrăng để so sánh Ví dụ: thêm lớp kenhcap2 vào giao diện của QGIS:

Như vậy, kết quả gán tọa độ phùhợp với dữ liệu đã có Bản đồ ảnh củaSóc Trăng vừa được tạo sẽ được sửdụng làm nền để số hóa các dữ liệu

• Tạo lớp dữ liệu vector mới: chọn Layer/Create Layer/New Shapefile Layer

HộpthoạiNew

Vector Layer

xuất hiện:

- Type: chọn dạng đối tượng số hóa là điểm (Point), đường (Line) hay vùng

(Polygon);

- Chọn hệ quy chiếu: WGS 84/ UTM Zone 48N;

- New attribute: thêm trường mới bằng cách nhập tên trường (Name), chọn kiểu

dữ liệu cho trường (Type), chọn độ rộng dữ liệu (Width) Khi nhập xong nhấp

vào Add to attributes list để thêm trường mới.

Thêm lớp dữ liệu Ranh_huyen vào giao diện của QGIS: chọn Layer/Add

Layer/Add Vector Layer hoặc chọn vào biểu tượng Add Vector Layer Chọn

đường dẫn và chọn Open để mở file:

Lớp Ranh_huyen được thêm vào cửa sổ làm việc của QGIS, tuy nhiên lớp này

chưa có dữ liệu Để tạo dữ liệu cho lớp này, click chuột vào biểu tượng Toggle Editing

hoặc Click chuột phải vào lớp Ranh_huyen và chọn Toggle Editing:

Chọn chức năng Add feature để thêm đối tượng, để di chuyển sử dụng cácphím  Sử dụng chuột trái để số hóa đối tượng, khi số hóa xong đối tượng, clickchuột phải để kết thúc và nhập tên huyện, click OK để hoàn thành:

Kết quả lớp huyện Ngã Năm vừa số hóa xong:

Để chọn các góc hoặc điểm của đối tượng có sẵn có thể sử dụng chức năng

Snapping:

Trong hộp thoại Snapping Options:

- Layer: chọn lớp muốn bắt điểm;

- Tolerance: chọn khoảng cách bắt những điểm từ vị trí rê chuột;

- Chọn Enable topological editing: cho phép chỉnh sửa hình dạng;

- Chọn Avoid intersections: tránh các vị trí cắt nhau Khi chọn vào đây, các phần

số hóa trùng nhau sẽ bị xóa

Click OK

Đối với các đối tượng có chung đường biên, chỉ cần số hóa những đường biênkhông trùng với đường biên có sẵn Khi số hóa đối tượng đến đường biên chung thì sốhóa vào bên trong đối tượng đã có sẵn:

có chọn Avoid Intersections nên những phần trùng nhau sẽ bị xóa Kết quả như hình

bên dưới:

Tiếp tục số hóa cáchuyện còn lại Kết quả thuđược bản đồ ranh huyện củatỉnh Sóc Trăng:

Để kết thúc quá trình số hóa, click chuột vào Toggle Editing và lưu lại kếtquả:

Kết quả bản đồ ranh huyện được số hóa:

Sau khi số hóa xong, có thể tắt lớp bản đồ nền Có thể đổi màu hiển thị cho từng

huyện và hiển thị tên huyện, ta vào hộp thoại Properties của lớp Ranh_huyen:

- Đổi màu hiển thị cho từng huyện, vào tùy chọn Style Khi phân loại màu xong,

nếu muốn thay đổi màu ở huyện nào đó, Double-click vào ô màu của huyện cầnđổi màu và chọn màu mới

- Hiển thị tênhuyện, vào tùychọn Labels: chọnkiểu hiển thị tênhuyện (Text Style)theo ý muốn

- Kết quả lớp huyện của tỉnh Sóc Trăng sau khi số hóa và tùy chọn hiển thị:

2. Google Streets

Trong trường hợp không có bản đồ nền hoặc muốn số hóa dữ liệu từ các nguồnmiễn phí như Google Trong phần mềm QGIS có một công cụ cho phép thêm các dữliệu từ các nguồn miễn phí như một dữ liệu GIS

Để quản lý và cài đặt các công cụ, chọn Plugins/Manage and Install Plugins

Chọn công cụ OpenLayers Plugin và click Install plugin

Sau khi cài đặt xong, các dữ liệu miễn phí được tích hợp trong OpenLayersplugin:

Dữ liệu Google treets được thêm như một lớp raster trong cửa sổ làm việc Cóthể dùng lớp bản đồ này để số hóa dữ liệu trực tiếp

Các lớp dữ liệu của OpenLayers có thể được sử dụng để kiểm tra dữ liệu hoặc sửdụng làm bản đồ nền để số hoá Phóng to khu vực Sóc Trăng và thêm lớp dữ liệu cósẵn để kiểm tra dữ liệu Ví dụ chọn kenhcap1.tab

PHÂN TÍCH VÀ THỂ HIỆN KẾT QUẢ

1. Tạo vùng đệm

Thêm lớp Kenhcap1 vào cửa sổ làm việc của QGIS

Chọn công cụ tạo vùng đệm (buffer)

Xác định đối tượng cần tạo vùngđệm (Input vector layer), nhậpkhoảng cách tạo vùng đệm (bufferdistance), ví dụ: 500m, chọn nơilưu trữ lớp mới được tạo ra

(Browse):

2. Truy vấn không gian

Ý nghĩa của các phép truy vấn:

- Contain: chứa đựng Ví dụ: tìm các lớp kênh chứa đựng cống, các lớp kênh cắt

ngang qua cống,… Kết quả của phép truy vấn này thường là dạng tuyến

- Intersects: cắt nhau, giao nhau Kết quả phép truy vấn này có thể là dạng điểm

- Within: nằm trong Kết quả phép truy vấn này thường là dạng điểm.

Ví dụ 1: Tìm các kênh sau khi mở rộng 500 m có cắt ngang qua cống

Thêm các lớp Kenhcap1morong, Cong vào giao diện hiện hành

Chọn công cụ truy vấn không gian (Spatial query):

Chọn lớp đốitượng muốntruy vấn, phéptruy vấn(trong trườnghợp này là

Contains), lớp

đối tượng cóliên quan:

Kết quả: các kênh thỏa điều kiện được tô màu khác và được tổng hợp trong danh

sách Result query:

Ví dụ 2: Tìm các cống không bị ảnh hưởng khi mở rộng kênh 500 m

Thực hiện tương tự như các bước trên, thay đổi lớp đối tượng truy vấn và phép

truy vấn (trường hợp này là Is disjoint):

Kết quả: Các cống không bị ảnh hưởng khi mở rộng kênh 500 m được tô màu

khác trên giao diện và được tổng hợp trong danh sách Result query:

Trong tùy chọn

Diagrams, chọn loại biểu

đồ cần thể hiện (biểu đồcột: Histogram, biểu đồbánh: Pie chart,…) Tại Attributes chọn các trường để vẽ biểu đồ và chọn màu sắctương ứng với từng trường:

Kết quả hiển thị biểu đồ bánh tại các vị trí có đủ số liệu:

Tương tự đối với biểu đồ cột (chọn loại biểu đồ là Histogram):

IV. PHÂN LOẠI ĐỐI TƯỢNG

1. Phân loại theo từng giá trị (Categorized)

Mỗi giá trị tương ứng với một cách thể hiện trên bản đồ Các bước thực hiện nhưsau:

Thêm lớp dữ liệu vào giao diện hiện hành Ví dụ: lớp Cống (cong.shp);

Nhấp chuột phải vào lớp cống, chọn Properties:

Trong tùy chọn Style, chọn cách phân loại là Categorized:

Tiếp theo, chọn trường muốn phân loại (Column), ví dụ trường chiều rộng, chọn biểu tượng thể hiện (Symbol) và chọn các thang màu có sẵn (Color ramp) Sau đó, chọn Classify để tiến hành phân loại Ta thấy các giá trị tương ứng với một cách thể

hiện màu Nhấp OK để xem kết quả phân loại

Kết quả phân loại: các đối tượng tương ứng với một giá trị được thể hiện mộtkiểu khác nhau:

2. Phân loại theo các ngưỡng giá trị (Graduated)

Các đối tượng nằm trong một khoảng giátrị được quy định cùng một cách thể hiện

Các bước thực hiện như sau:

Thêm lớp dữ liệu vào giao diện hiện hành Ví dụ: lớp Cống (cong.shp);

Nhấp chuột phải vào lớp cống, chọn Properties Trong tùy chọn Style, chọn cáchphân loại là Graduated:

Tiếp theo, chọn trườngmuốn phân loại (Column),

ví dụ trường chiều rộng,chọn biểu tượng thể hiện(Symbol) và chọn cácthang màu có sẵn (Colorramp), chọn số lớp muốnphân loại (Classes), trong

trường hợp này là 5 Sau đó, chọn Classify để tiến hành phân loại Nhấp OK để xem

kết quả phân loại:

Kết quả phân loại: tathấy có 5 khoảng giá trịứng với 5 màu được thểhiện trên cửa sổ phân loại:

3. Phân loại dựa trên nguyên tắc (Rule- based)

Phân loại dựa trênđiều kiện cho trước Cácbước thực hiện như sau:Thêm lớp dữ liệu vàogiao diện hiện hành Ví dụ:lớp Cống (cong.shp);

Nhấp chuột phải vào lớp cống, chọn Properties Trong tùy chọn Style, chọn cáchphân loại là Rule-based, nhấp vào biểu tượng Add rule để nhập công thức phânloại:

chiều rộng > 3m và cao trình < 3,2m.

Trong hộp thoại Rule properties:

Label: gán nhãn cho điều kiện phân loại

Filter: nhập công thức để lọc dữ liệu thỏa điều kiện cho trước Nhấp vào biểutượng để nhập công thức, chú ý đến hai trường Operator và Fields andValue:

Các trường CHIEU_RONG và CAO_TRINH được chọn trong Fields and Value, các phép toán được chọn trong Operator, các con số nhập từ bàn phím.

Sau khi nhập công thức, nhấp OK để hoàn thành bước này:

Chọn biểu tượng, màu sắc (Color), kích cỡ (Size) thể hiện các đối tượng thỏa

điều kiện Nhấp OK để xem kết quả:

Các cống thỏa điều kiện được thể hiện bởi biểu tượng khác theo yêu cầu:

Các bước thực hiện như sau:

Thêm dữ liệu và xem xét mối quan hệ giữa hailớp

Chọn lớp liên kết (ví dụ lớp Kenhcap1), nhấp phải chuột chọn Properties Trongtùy chọn Joins của bảng Layer Properties, nhấp chọn biểu tượng để tiến hành liênkết bảng:

Trong bảng Add vector join:

- Join layer: chọn lớp dữ liệu sẽ liên kết, trong ví dụ này là lớp “Cong”;

- Join field: chọn trường liên kết thuộc lớp “Cong”;

- Target field: chọn trường liên kết thuộc lớp “Kenhcap1”

Nhấp OK để hoàn thành bước này:

Hai lớp dữ liệu đã liên kết với nhau Nhấp OK để hoàn thành:

Mở bảng thuộc tính của lớp “Kenhcap1” để xem sự liên kết, chọn lớp

“Kenhcap1”, nhấp chuột phải chọn Open Attribute Table Bảng thuộc tính của lớp

“Kenhcap1” sau khi liên kết bao gồm: dữ liệu trong bảng thuộc tính của lớp

“Kenhcap1” và dữ liệu trong bảng thuộc tính của lớp “Cong”

 Truy vấn

Ví dụ: Tìm tất cả các cống ở Vĩnh Châu có trên kênh cấp 1 dài hơn 10m.

Tính năng Advanced Filter (Expression) của Show All Features trong bản thuộc

tính cho phép truy vấn dữ liệu, nhấp chọn tính năng này:

Nhập công thức vào ô Expression Cáctrường cong_DIA_DIEM và

SH_LENGTHK được chọn trong Fields and

Value, các phép toán được chọn trong Operator, các con số nhập từ bàn phím,

chuỗi kí tự đặt trong cặp dấu ‘…’.

Sau khi nhập xong công thức, nhấp OK đểxem kết quả:

Kết quả có 3 cống thỏa điều kiện

VI.TRÌNH BÀY TRANG IN

Sau khi chọn những lớp dữ liệu cần thể hiện và thay đổi kiểu hiển thị (màu sắc,kích cỡ, tên,…) theo ý muốn Để tạo trang in bản đồ cần thực hiện các bước sau:

Chọn Project / New Print Composer

Đặt tên cho cửa sổ thiết kế bản đồ

Chọn khổ in và trang đứng / ngang Chọn biểu tượng , click chuột và kéokhung bằng kích cỡ muốn thể hiện

Để chỉnh lại kích cỡ và vị trí bản đồ, chọn đối tượng bản đồ, chọn Move itemcontent để di chuyển bản đồ, kết hợp với “lăn chuột” để phóng to / thu nhỏ bản đồ

Thêm Chú thích cho các đối tượng trên bản đồ Chọn biểu tượng Add newlegend trên thanh công cụ và click vào vị trí trên trang in Thay đổi Legend bằng Chúthích

Thay đổi tên các đối tượng bằng cách thay đổi tênlớp ở cửa sổ QGIS (click phải chuột và chọn Rename)

Chọn Update all ở cửa sổ trang in (Composer) để cập nhật thông tin của đốitượng.

* Trong trường hợp muốn in bản đồ theo tỉ lệ cụ thể (như 1:500000) thì chọn tỉ

lệ đó bên cửa sổ QGIS

Chọn Set to map canvas extent ở cửa sổ trang in

và không được phóng to / thu nhỏ bản đồ Nhượcđiểm của cách này là kích thước bản đồ không phùhợp với khổ trang in

Thêm hướng Bắc bằng cách chọn Add arrow Click chuột và kéo đoạn thíchhợp.

Thêm tên bản đồ bằng cách Add text Thay đổi thông tin và định dạng tên bản

đồ Thêm thước tỉ lệ bằng Add new scalebar

Khi đã thêm những đối tượng muốnthể hiện thì có thể xuất file bản đồ ởcác dạng khác nhau hoặc in trực tiếp

từ cửa sổ Composer

Ví dụ xuất file bản đồdạng file ảnh

Kết quả

VII. NỘI SUY KHÔNG GIAN

Phép nội suy là quá trình tính toán các giá trị chưa biết từ các giá trị đã biết ởcác điểm lân cận (Trong trường hợp nguồn dữ liệu khuyết một số điểm, đường hayvùng thì cần phải thực hiện hình thức nội suy để tạo thêm dữ liệu) Có nghĩa là dữ liệucủa một hay nhiều điểm trong không gian xung quanh được sử dụng để tìm ra các giátrị mới cho các điểm khuyết thiếu mà trước đó không thể đo đạc hay quan trắc được

Dữ liệu được sử dụng là lớp “Cong” với bảng thuộc tính có sẵn

Các bước thực hiện nội suy như sau:

1. Tạo raster

Từ menu chính của QGIS, chọn

Raster/Interpolation/Interpolation:

Hộp thoại Interpolation xuất hiện:

- Vector layers: chọn file điểm, ở đây là “Cong”;

- Interpolation attribute: chọn trường nội suy (dạng số);

- Interpolation method: chọn phương pháp nội suy là IDW (hoặc TIN);

- Cellsize X, Cellsize Y: chọn kích cỡ cho pixel;

- Output file: chọn đường dẫn lưu lại.

Nhấp OK để xem kết quả: