Lerneinheit 2 - Warm Up QGIS

Der Einstieg in ein komplexe Software ist mühsam. Es ist sinnvoll Analog-Wissen aufzubauen und sich den Zugang logisch-strukturiert und nicht durch auswendig lernen der einzelnen Arbeitsschritte zu erarbeiten. Das ist nicht geschenkt zumal GIS Softwarepakete zu den komplexesten Konstrukten überhaupt gehören.

Was wir in dieser Einheit vor haben

Zur Mühsal des Erlernes neuer konzeptueller und IT-bezogener Problemfelder kommt auch noch die Auseinandersetzung mit einem neuen Graphical-User-Interfaces (GUI) hinzu. Um das etwas abzumildern fangen fangen wir Schritt für Schritt an.

Lernziele

Nach dieser Übung können Sie:

eine QGIS Projektdatei mit sinnvollen Einstellungen anlegen
Datenformate und Datenmodelle unterscheiden und sowohl Raster- als auch Vektordatensätze in QGIS öffnen
Projektionen kontrollieren, korrekt definieren und falls notwendig vereinheitlichen
eigenständig Geometrien erzeugen
die Logik des problembasierten Suchens von geeigneter Hilfe anwenden

Benötigte Materialien

Daten:

Aufgabe 02-01

Dieses Arbeitsblatt dient der Einführung in die verschiedenen Datenmodelle im GIS. Zudem lernen Sie, wie Sie eigene Raumdaten ins GIS importieren oder auch selbst im GIS erstellen können.

Laden Sie die Datei marburg_RE.tif in ein zuvor neu angelegtes QGIS Projekt.
- Informieren Sie sich über die Eigenschaften des Datensatzes. (Projektion, Datenmodell, Werte).
Laden Sie sich von http://download.geofabrik.de/ den Datensatz von Hessen herunter und laden Sie das Shapefile points in Ihr QGIS Projekt. * Informieren Sie sich auch bei diesem Datensatz über die Eigenschaften. (Projektion, Datenmodell, Werte). * Beschneiden Sie den points Datensatz auf den Ausschnitt von Marburg.
Importieren Sie die Tabelle mr_objects.xls in QGIS. Erstellen Sie einen räumlichen Layer aus der Tabelle.
Erstellen Sie auf Grundlage der Rasterdatei: Drei beliebige Flächen (Polygone), drei beliebige Straßen (Linienzüge) und ergänzen Sie schließlich den Layer points um 3 Positionen (Punkte) Ihrer Wahl. Geben Sie bei den neu erstellten Datensätzen als Koordinatensystem WGS 84 an. Tipp: Sie können zur besseren Orientierung auch eine Webkarte in Ihr Projekt laden.

Aufgabe 02-02

Leider können wir Sie nicht vollständig an dem Thema der korrekten Verortung von Geodatensätzen - also der adäquaten Projektion- vorbei manövrieren. Im Rahmen der Aufgabe 02-01 haben Sie Raster- und Vektordaten in QGIS importiert sowie eigene Vektordaten erstellt. Die räumliche Information der Daten lag jeweils in geographischen Koordinaten vor. Die von Ihnen benutzte Software benutzt immer eine Echtzeitprojektion um diese Kugelkoordinaten auf den flachen Monitor zu projizieren. Wenn Sie weiter denken müssen jedoch echte kartographische Darstellungen korrekt projiziert werden und viele räumliche Analysen und geometrische Berechnungen funktionieren nur auf korrekt projizierten Daten.

Für den Beginn können wir Ihnen nur sehr deutlich raten das CRS (Coordinate Reference System) bzw KBS (Koordinatenbezugssystem) ihres Projekts identisch mit dem KBS einer jeden Datenebene zu halten. So kann sehr einfach einer der häufigsten Alltagsfehler vermieden werden.

Erstellen Sie ein neues QGIS Projekt. Laden Sie als erstes die Rasterdatei marburg_RE.tif und dann im Anschluss die Vektordatensätze mr_roads und mr_nat ein.
- Welche Projektionen besitzen die einzelnen Datensätze?
- In welcher Projektion werden die Daten angezeigt?
- Wo können Sie die Projektion definieren, die zur Darstellung der Daten verwendet werden soll?
- Was versteht man unter einer on the fly bzw. Echtzeit Projizierung und wie steht das in Zusammenhang mit den vorrausgehenden Fragen?
Weisen Sie dem Layer mr_nat das geographische Referenzsystem WGS 84 zu.
- Projizieren Sie anschließend alle Datensätze in ETRS89 UTM 32
- Warum können Sie dem Layer mr_nat die Projektion ETRS89 UTM 32 nicht direkt zuweisen
- Haben Sie einen Weg gefunden diesen Datensatz gemäß der Anweisung korrekt zu projizieren? Wenn ja welchen?

Hilfestellungen

Als konkreten Einstieg für die Bearbeitung von Aufgabe 02 möchten wir Ihnen noch einige Einstiegshilfen für QGIS anbieten. QGIS ist ein sehr komplexes Softwareprodukt das nicht nur in den unterschiedlichsten Versionen auf allen gängigen OS-Plattformen verfügbar ist sondern zusätzlich vollständig individuell anpassbar ist. Daher kursieren aus den vergangenen 15 Jahren eine Vielzahl von Hilfen, Handbüchern und Tutorials - nicht jedes ist geeignet und erst recht nicht jedes passt auf Ihre Version.

Ein erster Anlaufpunkt für konkrete Informationen stellt die integrierte Hilfe des Softwarepakets dar. Darüber hinaus ist eine umfangreiche Dokumentation verfügbar. Die jeweils aktuelle QGIS Landing Page ist der zentrale Zugang zu allen offiziell vom Projekt verfügbar gemachten Dokumentationen. Bei allen Seiten gilt achten Sie darauf die Hilfe zu Ihrer passenden QGIS Version anzuschauen.

Einrichtung eines QGIS-Projekts

Neben den jeweils aufgaben-spezifischen Einstellungen ist es auf Uni- bzw. Rechnern mit einem Heimatverzeichnis in der Cloud /im Netz sehr sinnvoll die Daten lokal vorzuhalten. Hierfür müssen Sie zunächst eine Ordnerstruktur für Ihr Projekt anlegen. Bitte achten sie darauf keine Sonderzeichen Umlaute oder Leerzeichen zu verwenden. Hilfe zur Projektdatei finden sie unter Arbeiten mit Projektdateien.

Digitalisieren von Geometriedaten

Die manuelle Erzeugung von Vektordaten wird allgemein als digitalisieren bezeichnet. Dabei erzeugen Sie auf z.B. Grundlage von Rasterbilddateien wie Satellitenbildszenen, Luftbildern, thematischen und topographischen Karten, einfachen Screenshots oder anderen Vorlagen Ihre eigenen vektorbasierten Datensätze. Schauen Sie sich dazu die QGIS Hilfe zur Digitalisierung an. Ein ausführliches Anwendungsbeispiel finden Sie unter Digitizing Forest Stands

Zuschneiden von Vektordaten

Diese Aufgabe ist ein gutes Beispiel wie knifflig die Suche nach Hilfe sein kann. Natürlich gilt immer dass wir das Internet durchsuchen können. Versuchen Sie es zum Beispiel mit “zuschneiden von vektordaten qgis”. sie haben viele Treffer aber bei geauerer Betrachtung finden Sie nicht das Zuschneiden von Vektordaten mit Hilfe einer Raster-Datei. Was geschieht beim Zuschneiden? Sie müssen offensichtlich einem Werkzeug mitteilen was die gewünschte Ausdehnung ist. Fangen wir mit diesem Wissen nochmal an. Nur diesmal nutzen wir die Werkzeug-Leiste und tippen dort “zuschneiden” bzw. “clip” ein. Es werden einige Treffer angezeigt. Unter anderem auch Vektor auf Ausdehnung zuschneiden. Wenn wir diesen auswählen können wir bei der Ausdehnung drei Optionen wählen…

Tabellen in QGIS importieren

Der Import von Tabellen beinhaltet eine Vielzahl von Fallstricken. Ganz generell nutzen Tabellendaten in QGIS nur dann etwas wenn sie entweder selbst Koordinaten (also geographische Informationen) enthalten oder aber einen Schlüssel wie z.B eine ID die bereits existierenden Geometriedaten zuzuordnen ist. Generell können Sie aber folgendem Schema folgen: Import von Tabellenblättern oder CSV-Dateien

Arbeiten mit Projektionen

Das Kapitel Arbeiten mit Projektionen ist für Anfängerinnen schwer verständlich. Wichtig ist hier vor allem das korrekte Zuweisen von Projektionen. Für das Umprojizieren von Vektordaten lohnt sich ein Blick in Reprojecting and Transforming Data.