ΤΕΙ Ιονίων Νήσων - Εργαστηριακές Ασκήσεις στα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 6 ο ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ - ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ Στο πλαίσιο αυτού του εργαστηρίου θα μάθουμε να δημιουργούμε νέα γεωγραφική πληροφορία με τη ψηφιοποίηση χωρικών πληροφοριών από δορυφορικές εικόνες ή από άλλο διαθέσιμο υλικό. Στο εργαστήριο θα ασχοληθούμε με το νομό της Ζακύνθου, αλλά ο κάθε φοιτητής/τρια θα εργαστεί μετά ατομικά με τον νομό του. Ο στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε μια γεωβάση διανυσματικών δεδομένων ως ακολούθως: Διανυσματικά σημειακά αρχεία (Shape file Points) o Settlements (Οικισμοί) = Οι πόλεις και τα χωριά του νομού o Infrastructure (Υποδομές) = Αεροδρόμια, λιμάνια κλπ o Ecotourism_points (Οικοτουριστικά σημεία) = Σπήλαια, φαράγγια, παραλίες (όσοι έχουν), κλπ o Cultural_points (Πολιτισμικά σημεία) = αρχαιολογικοί χώροι, κάστρα, μοναστήρια, κλπ Διανυσματικά γραμμικά αρχεία (Shape file Lines) o Road_network (Οδικό δίκτυο) = Οι βασικοί δρόμοι σε 2 κατηγορίες (1 η Εθνική οδός και 2 η Εθνική οδός) Διανυσματικά πολυγωνικά αρχεία (Shape file Polygons) o Forests (Δάση) = τα βασικότερα πολύγωνα με την δασοκάλυψη στο νομό σας και o τις υγροτοπικές εκτάσεις 6.1. Αρχική εισαγωγή των πρωτογενών δεδομένων που θέλουμε Συλλέγουμε το αναγκαίο υλικό με βάση το οποίο θα βασιστούμε για την αναζήτηση στοιχείων, όπως δορυφορική εικόνα του νομού μας (η πιο σύγχρονη) και τουριστικούς χάρτες από το διαδίκτυο. Οι χάρτες από το διαδίκτυο σώζονται ως εικόνα στον Η/Υ (επιλέξτε σχετικά υψηλή ανάλυση) και γεωαναφέρονται με βάση τα όρια του νομού σας (ΤΟ ΕΧΕΤΕ ΜΑΘΕΙ ΑΥΤΟ). Όλα να γεωαναφερθούν στο Ελληνικό Προβολικό Σύστημα. Οπότε μετά την προεργασία, πρέπει να έχουμε το αναγκαίο υλικό (για να δημιουργήσουμε τη γεωβάση μας) σε σωστή προβολική αναφορά. 46 Page

2 Οι προηγούμενες εικόνες από το Διαδίκτυο, μετά τη γεωαναφορά τους με βάση τα όρια της Ζακύνθου. Παρατηρείστε το γύρισμα της εικόνας λόγω του ελληνικού προβολικού συστήματος Δημιουργία μιας File geodatabase με βάση την παραπάνω ομαδοποίηση Δημιουργήστε τα παρακάτω feature datasets σε μια νέα γεωβάση και ονομάστε το αρχείο με τα πέντε αρχικά γράμματα του νομού σας και την χρονιά () π.χ. zante o Settlements o Infrastructure o Ecotourism_points o Cultural_points o Road_network o Forests Για κάθε διανυσματικό αρχείο που θα δημιουργήσετε θα εισάγετε 1) ένα πεδίο με όνομα CODE και τύπος κειμένου και 2) ένα πεδίο με το όνομα του νομού σας (σε λατινική γραφή με κεφαλαία γράμματα) 47 Page

3 6.3. Σε κάθε feature dataset δημιουργήστε (μέσα από τον ArcCatalog) τα απαραίτητα διανυσματικά αρχεία (π.χ. oikismoi.shp, και roads.shp). 1. Από το κάθε feature dataset δεξί κλικ και επιλέγουμε New > Shapefile 2. Εισάγουμε το όνομα στο πεδίο Name και στο Feature Type το αντίστοιχο (δηλαδή Point, Polyline ή Polygon). 3. Επειδή ακόμα δεν έχει οριστεί προβολικό σύστημα (γι αυτό φαίνεται σαν unknown Coordinate System) του ορίζουμε εμείς. Με κλικ στο κουμπί Edit εμφανίζεται το παράθυρο «Spatial References» και επειδή θέλουμε να ορίσουμε το Ελληνικό σύστημα, επιλέγουμε Projected Coordinate System και βρίσκουμε το Greek Grid. 4. Παρότι μπορούμε να το κάνουμε και μέσα από τον ArcMap, είναι καλύτερα να δημιουργήσουμε εδώ τα πεδία του κάθε διανυσματικού αρχείου (π.χ. Code). 5. Αφού έχουμε ολοκληρώσει τη δημιουργία όλων των αρχείων που αρχικά θέλουμε τα εισάγουμε σε ένα καθαρό χάρτη του ArcMap Ορισμός προβολικού συστήματος χώρου εργασίας Ψηφιοποιήσεις σημειακών αρχείων Πριν από κάθε εργασία, και αφού έχουμε ανοίξει ένα νέο χώρο εργασίας, ορίζουμε το ελληνικό προβολικό σύστημα, έτσι ώστε να είναι συμβατό με τα αρχεία που δημιουργήσαμε. Για να γίνει αυτό επιλέγουμε View > Data Frame Properties και επιλέγουμε τα Predefined > Projected > National Grids > Greek Grid. Αφού έχουμε εισάγει τους σωστά γεωαναφερμένους χάρτες μας, ξεκινάμε τη διαδικασία της ψηφιοποίησης. Για να είναι το διανυσματικό αρχείο μας σε επεξεργάσιμη μορφή (ώστε να μπορούμε να το τροποποιούμε) από την εργαλειοθήκη Editor και στο αναδυόμενο κουμπί Editor επιλέγουμε Start Editing, στο πεδίο Task επιλέγουμε Create New Feature και στο πεδίο Target επιλέγουμε το όνομα του αρχείου που θέλουμε να εισάγουμε δεδομένα με ψηφιοποίηση. Με κλικ στο εργαλείο Sketch Tool (είναι σαν μολύβι), ο δείκτης εντολών του ποντικιού γίνεται μπλε κύκλος με μαύρο σταυρό και είμαστε έτοιμοι για την πρώτη μας ψηφιοποίηση. Με κάθε κλικ, αν έχουμε σημειακό αρχείο, ή με διαδοχικά κλικ (αν έχουμε γραμμικό ή πολυγωνικό αρχείο) ψηφιοποιούμε την ζητούμενη πληροφορία. Ας ξεκινήσουμε από τους οικισμούς και ψηφιοποιήστε μερικούς από αυτούς και δώστε τους και το όνομα σε κάθε κλικ (νέα εγγραφή). Για να αποθηκεύσουμε τα δεδομένα που έχουμε δημιουργήσει έχουμε δύο επιλογές α) save edits και ο δείκτης παραμένει σε επεξεργάσιμη κατάσταση και β) stop editing και το πρόγραμμα θα μας ερωτήσει αν θέλουμε να σώσουμε τα Edits που έχουμε κάνει. Αφού πούμε προφανώς ναι, το πρόγραμμα βγαίνει από την επεξεργάσιμη κατάσταση και αν θέλουμε να μπούμε ξανά, πατάμε πάλι Start Editing. Αντίστοιχα θα κάνουμε και τα υπόλοιπα σημειακά αρχεία. 48 Page

4 6.5. Ψηφιοποιήσεις γραμμικών αρχείων Εδώ θα χρειαστεί να ψηφιοποιήσουμε τους βασικούς δρόμους σε δύο κατηγορίες 1) ως πρωτεύον και 2) ως δευτερεύον οδικό δίκτυο (για ευκολία δημιουργήστε ένα γραμμικό αρχείο με το πεδίο του κωδικού Code ως μικρός ακέραιος = Short Integer (με τιμές 1 και 2) και μετά με μικρό πινακάκι μπορείτε να εισάγετε αναλυτικότερη πληροφορία). Εδώ δεν έχουμε μόνο ένα σημείο (άρα και ένα κλικ) αλλά διαδοχικά κλικ μέχρι να ψηφιοποιήσουμε όλο το μήκος του κάθε δρόμου. Είναι προφανές ότι όσο πιο καμπύλη έχουμε, τόσο πιο πολλά κλικ μικρών ευθειών χρειαζόμαστε για να την αναπαραστήσουμε, σε σχέση με πιο ευθύγραμμα τμήματα. Εδώ βλέπουμε ένα κομμάτι δρόμου, με βάση ψηφιοποίηση από τουριστικούς χάρτες. Με διπλό κλικ στη γραμμή βλέπουμε τους κόμβους που έχουμε δημιουργήσει. Αν θέλουμε να διαγράψουμε ένα κόμβο (άνθρωποι είμαστε και σφάλματα κάνουμε) για να μην σβήσουμε ότι κάναμε, τοποθετούμε το δείκτη του ποντικού ακριβώς πάνω σε ένα κόμβο και αλλάζει το σχήμα του σε τετράγωνο με βελάκια. Με δεξί κλικ μπορούμε να το διαγράψουμε επιλέγοντας Delete Vetrex. Για να προσθέσουμε ένα νέο κόμβο, εστιάζουμε στο σημείο δημιουργίας και πάλι ο δείκτης του ποντικού αλλάζει και με δεξί κλικ επιλέγουμε Insert Vertex. Για να μετακινήσουμε ένα κόμβο έχουμε δύο επιλογές το Move και το Move To Η διαφορά τους είναι ότι στην πρώτη περίπτωση το πρόγραμμα μας δίνει την δυνατότητα να αποφασίσουμε σε pixel πόσα στο X και πόσα στο Y (δηλαδή οριζόντια και κάθετα με απλά ελληνικά) ενώ στη 2 η περίπτωση του δίνουμε καθορισμένες συντεταγμένες Λειτουργία Snap to Feature ή Snapping (αγκύρωση) Η λειτουργία αυτή αποσκοπεί στην αγκύρωση μιας γραμμής σε μια άλλη (π.χ. διασταυρώσεις οδών) για να μην έχουμε στο σημεία σύνδεσης ούτε κενά αλλά ούτε και υπερκαλύψεις. Βασίζεται στον καθορισμό μιας απόστασης μετά την οποία η γραμμή που σχεδιάζουμε θα αγκυρωθεί στην άλλη. Από την εργαλειοθήκη Editor και το κουμπί Editor, επιλέγουμε Options (εδώ τα πράγματα έχουν αλλάξει ανάμεσα στις εκδόσεις του ArcMap, αλλά εμείς θα ακολουθήσουμε την έκδοση που έχετε). 49 Page

5 Από το Editors > Options εμφανίζεται το παράθυρο Editing Options και επιλέγουμε την καρτέλα General, όπου συμπληρώνουμε το Snapping distance και καθορίζουμε σε πόσα map units (ας πούμε 100). Στη συνέχεια για να επιλέξουμε σε πια χαρακτηριστικά σημεία θα αγκυρώνεται ο δείκτης του ποντικιού (δηλαδή η γραμμή μας), πάλι από την εργαλειοθήκη του Editor επιλέγουμε Editor > Snapping και στο παράθυρο που εμφανίζεται, επιλέγουμε το αρχείο που θέλουμε και τσεκάρουμε τα ανάλογα τετράγωνα (Vertex, Edge, End). Vertex = ενδιάμεσο σημείο γραμμής, Endpoint = άκρο γραμμής, edge = οποιοδήποτε σημείο της γραμμής Ψηφιοποιήσεις πολυγωνικών αρχείων Κατά τα γνωστά, Create New Feauture και ως Target επιλέγουμε το όνομα του πολυγωνικού αρχείου που έχουμε αρχικά δημιουργήσει και θέλουμε να εισάγουμε πληροφορία. Εδώ υπάρχει η πιθανότητα (σχεδόν πάντα δηλαδή) να έχουμε πολύγωνα με κοινή πλευρά. Έχουμε τρεις επιλογές. Στην 1 η (με τα περισσότερα λάθη) να ψηφιοποιούμε κάθε χαρακτηριστικό ατομικά και να προσπαθούμε να «πατήσει» η μια γραμμή πάνω στην άλλη. Το (σίγουρο) αποτέλεσμα είναι να έχουμε είτε μεγάλα κενά (gaps) ανάμεσα στις κοινές γραμμές, είτε μεγάλες επικαλύψεις. Κοιτάχτε το «χάλι» μου, όταν πήγα να κάνω τρία γειτονικά πολύγωνα. Στη 2 η επιλογή θα μπορούσαμε να είχαμε βάλει μεγάλο βαθμό Snapping για να ταιριάζουν απόλυτα (σωστή αλλά χρονοβόρα αφού θα ψηφιοποιούμε γραμμές που τις έχουμε ήδη). Στην 3 η επιλογή έχουμε το εργαλείο Auto complete polygon, που απλώς χρειάζεται να κάνουμε τις μη εφαπτόμενες πλευρές και ο 1 ος και ο τελευταίος κόμβος του πολυγώνου που δημιουργούμε να πέφτουν μέσα στο εφαπτόμενο πολύγωνο. Μόλις ολοκληρώσουμε και τον τελευταίο κόμβο, με διπλό κλικ, το πολύγωνο εμφανίζεται αυτόματα και σωστά τοποθετημένο. Νομίζω πως τώρα το έκανα καλύτερα Υπάρχουν επίσης οι εντολές να κόψουμε δύο πολύγωνα με μια γραμμή ή να δημιουργήσουμε κενό (holes) σε υπάρχων πολύγωνο. Kαι στις δύο περιπτώσεις επιλέγουμε το εργαλείο Cut polygon, μόνο που στη 2 η θα πρέπει ο 1 ος και ο τελευταίος κόμβος να συμπέσουν για να είναι ένα τελείως κλειστό πολύγωνο (κάτι που δεν χρειάζεται αν κάνουμε ένα νέο πολύγωνο). ΟΛΑ ΑΥΤΑ ΑΝΑΦΕΡΟΝΤΑΙ ΣΕ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΟΥ ΚΑΝΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΚΕΡΑΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ, ενώ μπορούμε και αργότερα να διορθώσουμε τα τοπολογικά λάθη αλλά με μεγαλύτερο κόπο και κόστος χρόνου. 50 Page

6 ΑΤΟΜΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 5 Ουσιαστικά η άσκηση αναφέρεται σε όλο το κείμενο του εργαστηρίου 6, και συνοπτικά πρέπει: 1. Να δημιουργήστε μια file geodatabase με τα παρακάτω feature datasets o Settlements o Infrastructure o Ecotourism_points o Cultural_points o Road_network o Forests 2. Να βρείτε κατάλληλους χάρτες (από δική σας δημιουργία ή/ και από το διαδίκτυο) με βάση τους οποίους θα κάνετε τις αναγκαίες ψηφιοποιήσεις για την εισαγωγή νέων δεδομένων στη γεωβάση σας 3. Να εισάγετε τα δεδομένα αυτά με σωστή κωδικοποίηση και τοπολογία. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ 51 Page