KORKEUSMALLIT JA 3D- KARTTAESITYKSET. Matias Järvinen 2019

Transkriptio

1 KORKEUSMALLIT JA 3D- KARTTAESITYKSET Matias Järvinen 2019

2 Johdanto Harjoitusongelma: Miten korkeusmalleja voi käsitellä QGIS-ohjelman avulla? Kuinka niiden pohjalta voi luoda 3D-malleja? Tässä harjoituksessa tarkastellaan Saanatunturin alueen korkeusmallia Harjoituksessa tutustutaan QGIS paikkatieto-ohjelmiston yleisimpiin toimintoihin ja uusien karttaekementtien piirtämiseen sekä harjoitellaan pluginien käyttöä Harjoituksen tekemiseen menee noin 60 minuuttia

3 Aineisto Voit ladata harjoitusaineiston osoitteesta: atoms/files/korkeusmallit_ainesto.zip Aineisto on pakattu zip-muotoon, joten pura se sopivalla ohjelmalla (esim. 7-zip, Winrar) KÄYTETTÄVÄ AINEISTO W3324H.tif: sisältää korkeusmallin Saanan alueelta (

4 QGIS:n avaaminen ja datan tuominen Etsi valikosta QGIS Desktop ja avaa se (versio voi vaihdella, esim. QGIS 2.14 tai 3.4) Kun ohjelma on avautunut, voit lisätä lataamasi karttatasot Add Raster Data Source valikon avulla, joka avautuu painamalla -nappia sivun vasemmalla laidalla Avautuvassa ikkunassa navigoi harjoituskansioon ja etsi seuraava tif-muotoinen tiedosto: Tuplaklikkaa tiedostoa avataksesi sen QGIS:ssa

5 Setit kuntoon Kun avaat tasot, lopputulos näyttää suunnilleen tältä: Tässä näkyvät QGIS:ssa auki olevat karttatasot. Jos niitä on enemmän kuin yksi, niiden päällekkäisyyttä voi säädellä vetämällä niitä ylös ja alas. Varmista, että projektin koordinaattijärjestelmä on joko EPSG: 3047 tai EPSG: Mikäli järjestelmä on väärä, klikkaa nykyisen järjestelmän nimeä, valitse Enable on the fly CRS transformation, ja valitse joko EPSG: 3047 tai EPSG: 3067.

6 DEM eli Digital Elevation Model Tuomasi W3324H-karttataso on rasterimuotoinen DEM-kuva eli korkeusmalli, ja sen pikselit sisältävät tiedon niiden korkeudesta merenpinnan yläpuolella DEM-kuvien avulla voidaan luoda selkeitä korkeuskarttoja ja tehdä GIS-analyyseja, esimerkiksi mallintaa alueelle satavan veden virtaamista Lisää korkeusmallien tuottamisesta ja käytöstä voit halutessasi lukea täältä: W3324H kuvaa Saana-tunturin aluetta Lapissa, mutta mustavalkoisena se on hieman vaikeasti hahmotettava, joten muokataan sitä seuraavaksi selkeämmän näköinen

7 Tasojen ulkoasujen muokkaaminen Tuplaklikkaa tasoa avataksesi Layer Properties-ikkunan, avaa sivupalkista Style-valikko ja tee seuraavat valinnat: Vaihda liukuvalikosta Render Typeksi Singleband pseudocolor. Jos haluat, että korkeat paikat erottuvat tarkemmin, nosta Maxarvoa esimerkiksi 900:aan. Valitse interpolation-valikosta visualisointityyliksi Linear. Valitse Color-valikosta mieleisesi väriskaala. Korkeutta visualisoidessa väri yleensä tummenee, kun siirrytään korkeammalle. Invert-valinnan raksittamalla voit kääntää väriskaalan päinvastaiseksi. Valitse Mode-valikosta Equal intveral. Voit lisätä luokkien määrää saadaksesi tarkemman lopputuloksen. Paina lopuksi Classify. OK nappia painamalla tallennat tekemäsi muutokset. Apply nappia painamalla voit helposti testailla erilaisia ulkoasuja ilman, että Properties ikkuna sulkeutuu.

8 Korkeuskäyrien lisääminen Nyt kartasta erottaa korkeuden vaihtelun paremmin, mutta lisätään selkeyttä lisäämällä karttaan korkeuskäyrät Paina Ctrl+Alt+T avataksesi QGIS:n Processing Toolboxin, eli valikon, mistä löydät monet QGIS:n analyysityökaluista Hae ylhäällä olevasta Search-hakuikkunasta sanaa contour, ja valitse GDAL:n Contour-työkalu: Contour-valikossa tee seuraavat valinnat: Interval between contour linesvalikossa valitaan korkeuskäyrien väli. Saanan alueen tapauksessa 50 metriä on toimiva väli. Anna syntyvälle korkeuskäyrätasolle informatiivinen nimi. Paina lopuksi Run.

9 Korkeuskäyrätason muokkaaminen Muokataan korkeuskäyrien värit paremmiksi Tuplaklikkaa luomaasi avataksesi Layer properties-ikkunan, ja vaihda Style-valikosta käyrien väri helposti erottuvaksi, esimerkiksi mustaksi Lisätään seuraavaksi käyrille nimikkeet eli labelit; valitse vasemmasta sivupalkista Labels ja tee seuraavat valinnat: Valitse liukuvalikosta Show labels for this layer. Valitse Label with-valikossa korkeutta kuvaava ELEV. Paina lopuksi OK.

10 Korkeuskäyrätason muokkaaminen Karttasi pitäisi näyttää nyt suunnilleen tältä: Tarkastele karttaasi: Erottuvatko korkeuserot mielestäsi selkeästi? Keksitkö jotain uutta tai muokattavaa?

11 Uuden karttaelementin luominen QGIS:n avulla on helppo piirtää omia uusia elementtejä karttaan Piirretään seuraavaksi alueella kulkeva polku matalalta alueelta läheisille tunturinhuipuille Paina QGIS:n yläpalkin Layer-valikkoa ja paina Create layer -> New temporary scratch layer ja täytä avautuvassa ikkunassa seuraavat parametrit: Koska tarkotuksena on lisätä polku, valitaan geometrian tyypiksi Line eli viiva. Valitse koordinaattijärjestelmäksi EPSG:3047 (tai EPSG:3067). Anna syntyvälle tasolle informatiivinen nimi.

12 Polun piirtäminen Kun olet painanut OK, uusi taso syntyy Layers Panel-valikkoon, mutta se ei sisällä mitään Kun luot uuden karttatason näin, QGIS siirtyy tason osalta automaattisesti Edit modeen, eli tilaan, jolloin tasoa voi muokata ja siihen voi helposti piirtää uusia elementtejä QGIS-ikkunan vasemmassa yläkulmassa on editointivalikko: Kun -symboli on aktivoituna, Edit mode on päällä. Edit moden voi klikata päälle ja pois symblia klikkaamalla. Paina -painiketta lisätäksesi kartalle uuden viivan Piirrä kartalle klikkailemalla polku, joka lähtee alavilta alueilta, ja päätyy joko Saanan tai viereisen tunturin huipulle Kokeile piirtää polkusi mahdollisimman helppokulkuiseen maastoon (katso korkeuskäyristä, missä rinteet ovat liian jyrkkiä, ja kierrä ne) Piirtämisen voi lopettaa painamalla hiiren oikeaa näppäintä Kun olet piirtänyt polun (tai useamman), klikkaa Edit mode pois päältä ja paina Save Käy muokkaamassa Polku-tasoa ja muuta viivojen värit hyvin erottuviksi, esim. valkoisiksi ja 0,46mm paksuisiksi

13 Tallennetaan taso pysyvästi Syntynyt Singleparts karttataso on väliaikainen, joten tallennetaan se pysyväksi tiedostoksi Klikkaa tasoa hiren oikealla näppäimellä, ja valitse Save As Valitse avautuvassa ikkunassa seuraavat parametrit: Anna tasolle järkevä nimi Valitse Geometry Type:ksi LineString ja poista rasti kohdasta Include z- dimension. Z-arvot tieaineistossa estävät reittien laskemisen oikein, joten ne tulee poistaa.

14 Kolmiulotteinen kartta Qgis2threejs:llä DEM-kuva sisältää korkeusdatan kartan jokaisesta pikselistä, joten sen pohjalta voidaan luoda kolmiulotteinen kartta 3D-karttojen luontiin on monia keinoja; käytetään tällä kertaa QGIS:n valmista lisäosaa, Qgis2threejs:aa Klikkaa yläpalkista Plugins -> Manage and install plugins Hae Search paneelistaqgis2threejs, valitse se ja paina Install (Jos Install valintaa ei näy, lisäosa on jo ladattu) Kun lisäosa on ladattu, QGIS:n työakalupalkkiin pitäisi syntyä pikanäppäin sille

15 Kolmiulotteinen kartta Qgis2threejs:llä Klikkaa -kuvaketta, ja paina avautuvassa ikkunassa Run (älä muokkaa mitään valintoja ikkunassa) Lisäosa avaa selaimessa 3D-mallin kartastasi, ja lopputulos voi näyttää suunnilleen tältä: Tarkastele karttaasi: Kulkeeko polkusi turvallista reittiä? Mitä 3D-malli kertoo DEM-aineiston tarkkuudesta?

16 Karttaesityksen laadinta ja kuvaksi vieminen Lopuksi voit tehdä kartastasi lopullisen karttaesityksen Valitse QGIS:n oikeasta yläkulmasta Project -> New print Composer Anna composerille nimi ja paina OK QGIS:n avautuu nyt uusi, tyhjä ikkuna, jossa voit viimeistellä karttasi Lisätäksesi tekemäsi kartan composeriin, klikkaa -näppäintä sivun vasemmassa laidassa, ja vedä kehys vastaamaan koko valkoista alaa Jos haluat liikuttaa karttaasi, paina -näppäintä

17 Karttaesityksen laadinta: Tekstin lisääminen Kartalle kannattaa lisätä selitteitä, jotta sitä on helpompi ymmärtää Klikkaa -näppäintä ja klikkaa tämän jälkeen sopivaa kohtaa kartalla lisätäksesi siihen tekstiä Tekstilaatikkoon tulee automaattisesti teksti QGIS voit muokata sitä valitsemalla sen oikeassa yläkulmassa näkyvästä valikosta ja klikkaamalla Main properties Listään seuraavaksi karttaselite eli legenda Klikkaa oikealta -näppäintä ja klikkaa karttaa sopivaan kohtaan Klikkaa syntynyttä legendaa, jolloin oikealle avautuu sen asetuksia kuvaava valikko: Klikkaa Auto update pois päältä. Nyt voit vaihtaa tasojen järjestystä legendassa. Tuplaklikkaamalla tasoja voit muokata niiden nimiä. Voit esimerkiksi vaihtaa W3324Htason nimen kuvaavammaksi, esim. Korkeus merenpinnasta tms. Plus- ja miinusmerkeistä voit lisätä ja poistaa tasoja legendasta.

18 Karttaesityksen laadinta: Mittakaava ja pohjoisnuoli Lisätään seuraavaksi kaksi tärkeää asiaa: mittakaava ja pohjoisnuoli Klikkaa -näppäintä ja klikkaa kartalle mittakaava Myös mittakaavan asetuksia voi muokata sitä klikkaamalla Lisätäksesi pohjoisnuolen, klikkaa - painiketta ja vedä kartalle sopivan kokoinen neliö Klikkaa neliötä, ja valitse Search directories oikealle avautuvasta asetusikkunasta Valitse sopivan näköinen nuoli ja paina Add, jolloin nuoli ilmestyy ikkunaan Karttaesityksesi on nyt periaatteessa valmis! Kun olet tyytyväinen, paina vasemmasta yläkulmasta Composer -> Export as image Valitse tiedostotyyppi, esim PNG, ja paina Save Karttasi on nyt tallennettu kuvana tiedostokansioosi!

19 Valmista!