應用免費 GIS 軟體進行資料建置
一、活動目的
本活動擬藉由疾病資料的整理加上免費GIS軟體─QGIS,進行資料庫 的建置,讓學生可以了解如何將文字資料轉為空間資訊,並提升學生的 GIS應用能力。
二、教學需求
教學需求 硬體
□ DVD 光碟機
■ 電腦
□ 數位相機
□ 網際網路連接設備
□ 印表機
■ 投影機
□ 掃瞄機
□ 電視
□ 錄放影機
□ 攝影機
□ 視訊會議設備
□ 其他:____
軟體
□ E-mail軟體
□ 資料庫或試算表軟體
□ 出版社教學光碟
□ 影像處理軟體
■ GIS軟體(QGIS)
□ 多媒體軟體
□ 網頁編輯軟體
□ 文書處理軟體
□ 其他:____
使用資料:
1. 農情資料庫資料 2. 台灣縣市圖層 教具或書面教材:
三、操作步驟:
由於 QGIS 是一套免費的 GIS 軟體,所以如果沒有這套軟體的人可以上 OSGeo 的 網站下載:http://trac.osgeo.org/osgeo4w/
按下紅框裡的連結後,即可下載程式,請將其儲存後開啟。
(一)
安裝步驟介紹:
1.請選擇 Advanced Install 選項後,選擇下一步:
2.請選擇第一個選項,即為 Install from Local Directory,選取後請按下一 步:
3.接下來也請繼續選擇下一步(相關設定皆維持預設即可):
4.接下來也請繼續按下一步:
5.請將紅框框選處的加號位置,輕點滑鼠左鍵,將其展開
7.請選取 python-qgis: Python pluging and blinding for Quantum GIS 的選 項,並且確認該選項的 B…處出現打 X 的方框,表示安裝程式將會安裝此選項。
8.接著請點選完成,即將 QGIS 安裝完畢。
(二)
視窗介面介紹:
1:工具列
工具列內的各個 Icon 大部分都可以在第一列的工具列內找到對應的功能,
因此工具列內的 Icon 其實就是快速功能鍵的意思,與我們平常在使用的商業套 裝軟體如:Word、Excel 工具列之編排方是大致類似。以下是一些比較常用的功 能鍵之介紹:
:按下此鍵可以加入向量式圖層。
:按下此鍵可以加入網格式的圖層。
:按下此鍵再點選圖層上的圖徵,可以了解其屬性資訊。
1
2 3
4
選特定範圍放大檢視資料。
:此鍵可縮小在圖形顯示區中的圖層資料,使用者可以用拖曳的方式,
框選特定範圍縮小檢視資料範圍。
2:圖層控制區
圖層控制區內的相關功能及使用技巧如下:
I. 若有加入圖層,我們可以看到諸如上圖的顯示,即為我們已加入名為2004 縣市的圖層。
II. 在紅色框框處按下右鍵,則可以進行針對該圖層的相關設定。
III. 在前面打 X 處取消核選(即將 X 關掉),則是關閉該圖層。請注意:在 QGIS 內的任何選取物件之動作,係讓框選處出現 X 符號。
3:圖形顯示區
我們加入的圖層都會顯示在圖形顯示區,利用 QGIS 軟體所做的分析、繪圖 也都會即時呈現結果在此區域。
4:狀態列
在狀態列中,第一個欄位出現的是滑鼠游標所處的座標位置,而比例指的是 圖形顯示區所顯示與實際地物的比例,另外的按鍵則是做為關閉繪圖系統之用。
(三)
加入圖層資料:
步驟一:開啟 QGIS 以及下載本次研習所需使用的圖層資料 相關免費圖層資料,下載網址如下:
1. 交通部運輸研究所:
http://www.iot.gov.tw/ct.asp?xItem=154948&ctNode=1091
本次要用的資料是:Twd97TM2 坐標系統的圖層,請大家要注意投影系 統,可不要混淆了。
2. http://210.69.71.26/afa/afa_frame.jsp 農委會農情資料庫
3. QGIS 程式開啟方式:
步驟二:開啟圖層
將自 FTP 下載的圖層載入:
縣市 95 人口、鄉鎮 95 人口
(四)屬性資料查詢:
1. 首先要先開啟屬性工作表,在要開啟的圖層上按右鍵,選擇:開啟屬性工作 表。
操作學習單
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2. 接下來請看右下角,有一個進階查詢鍵,請進入進階查詢的選項。
3. 在進入進階查詢的搜尋語法工具內,我們可以針對要搜尋的屬性"欄位"以 及"值",以輕點兩下的方式做選擇,並且可輔以運算符號,將我們要查詢 的條件設定完成。
例:要選擇人口在 100 萬以上之鄉鎮。
I. 請先在"欄位"處,按兩下選擇人口總數。
II. 接著在"運算符號"列裡選擇>=,最後在 SQLwhere 子句內打入 100 萬。
III. 如下圖,按下確定後即可選擇。
4. 在選取完物件之後,若想知道在地圖上被選取的物件的屬性內容,除了參照 屬性表格之外,更可以使用識別圖徵的功能鍵:
您可以在工具列中找到此鍵,按下之後,在地圖上選取想要識別的地區,對 其按下左鍵即可。
(五):資料匯入(Join):
由於 QGIS 是免費的軟體,因此其實有很多功能在軟體裡面並沒有內建,但 是也因為這樣,有很多愛好自由軟體的 GIS software maker 製作了很多的外掛 程式。今天我們要為大家介紹的 ftools 就是其中之一,ftool 裡面有許許多多 的外掛模組,我們本次要教大家安裝以及使用裡面的 join 工具。以下是安裝外 掛程式的方式:
1.開啟附加元件底下的 Fetch Python Plugins
操作學習單
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2. 首先先切換到 repositories 的頁籤,接著點選 Add 3rd party repositories (若有任何警告訊息,請都點選 OK)
3.接著請切換到 plugins 的頁籤,在眾多 plugin 裡面找到 ftools 之後,選取並 且安裝(Install plugin)。
4. 接著請到 Plugins 底下的 Manage Plugins 裡面,找到 fTools 功能(fTools 0.5.5),將其開啟。
5.在開啟之後,回到程式主畫面,大家就會看到功能表上有一個 Tools,而 JOIN 功能則是在 Data Management Tools 之下。
請將方格 內打X
操作學習單
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6.Join attribute說明
I. 此處是要選擇要被 join 的圖層
II. 此處是要選擇要被 join 的圖層裡面,與 join 資料相同的欄位 III. 若 join 的資料也是圖層,要在此區選擇該圖層
IV. 以本次為例要 join 的資料是 dbf 檔,在此處選擇該檔案 V. 此處是要選擇與被 join 圖層相同的欄位
VI. 在此可以選擇 join 完後的新圖層的存放位置
VII. 此區可以選擇 join 過程中沒有媒合的資料的處理方式,我們通常是 選第二個選項,即保留未媒合的資料。
I II
III
VI V
VI
VII
(六):繪製主題地圖:
Step1.設定投影坐標系統:
在每次新增圖層時,我們就必須設定圖層的座標系統,以下我們就簡短的教 大家怎麼設定座標系統:
1. 請到設定底下的"自訂座標參考系統"設定
2. 接著在名稱欄位那裏打入設定的座標系統
在這裡我們提供幾組台灣地區常用的座標參數,讓大家在使用 QGIS 的時候 可以使用這些設定:
TWD97_TM2:+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=121 +k=0.9999
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2,.00002329 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999 +to +proj=tmerc +datum=WGS84 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999
3. 輸入完座標系統設定後,請記得按下存檔鍵( )即完成座標系統設定。
Step2.主題圖繪製:
1.首先請在欲繪製主題地圖的圖層上按右鍵,選取屬性
2.接下來將上方的頁籤切換至符號樣式設計即可看到以下畫面:
BOX:
若需要將圖層顏色設為透明,只剩下底線的話,可以在填滿樣式處 展開下拉式選單,並且選擇”No Brush”即可。
此外,在實務製圖上,當我們使用鄉鎮圖層置做主題地圖時,即會 疊上”縣市”圖層,並且使用no brush功能,使縣市圖層僅存縣市界,再 將界線顏色調成灰色,如此一來地圖會更加實用及美觀喔!
操作學習單
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I. 這裡是要設定欲繪製主題圖的方法。
II. 這裡可以選擇繪圖參數的欄位,以及欲使用的統計方法、統計分類的個 數
III. 設定好參數之後,按下分類
IV. 這裡是分類後各分隔區間的資訊區,使用者可以選擇各區間,分別作設 定
V. 在選擇區間之後,使用者可以在這裡選擇顏色等設定。
3. 圖層屬性設計功能詳細說明:
a. 圖例類型:
i. 單一符號:僅是對於圖層的顏色做單一的設定。
ii. 漸進符號:要畫分層設色圖時,即使用此選項。
iii. 漸層顏色:此功能係做為繪製網格式地圖時使用。
iv. 唯一值::此功能可以將每個區域根據不同的值更改顏色。
b. 分類欄位:需選擇我們要拿來畫圖的欄位。
c. 模式:
i. Equal Interval:此分類模式是將數值由最小到最大,依照使用者
I II
III IV
V
的訂定,以等間距的方式分成數類。
ii. Quantiles:此分類模式是依使用者決定的分類間隔數,將其分成 數等份,每一等份內的個數是相同的。
iii. Empty:此分類模式是自訂的模式,使用者可以依照自己的需要求 分類,分類的個數、及間隔大小都可以自己決定。
d. 類別的數量:請記得輸入自己想要分的類別數量,建議不要超過 7,否 則出圖時,肉眼不易分辨圖徵。
4. 在繪製好地圖之後,若要出圖的話,建議使用者在設定Æ專案屬性底下作設 定,這樣比例尺的單位才會是正確的單位
5. 請在地圖單位處設定為公尺
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6. 接下來在地圖繪製完成後,我們就要進行地圖的排版,以下就介紹如何在 QGIS 裡面排版地圖。首先請到檔案底下的列印管理:
以下是 QGIS Print Composer 的簡介:
a. 輸出成影像 :可以將版面及排版方式輸出成圖檔。
b. 輸出成 SVG :可輸出成 SVG 檔
c. 列印 :可直接列印排版後的成果
d. 全圖顯示 :可將版面放大或縮小回視窗大小 e. 放大 :可以放大檢視排版內容
f. 縮小 :可以縮小檢視排版內容
g. 重新整理顯示 :可以更新排版的畫面。
h. 新增新地圖 :可將地圖導入排版,可以使用拖曳的方式擺放地圖。
i. 新增影像 :使用者可加入自己想要的圖片。
j. 新增新標籤 :可用此方式在地圖上增加文字。
k. 新增新的向量圖例:此處可以加入圖例。
l. 新增新的比例尺 :此處可以加入比例尺。
m. 選擇移動專案 :此鍵可以選擇或移動物件。
n. Move item content :移動地圖內容
o. Group items :此鍵可以將物件群組化
p. Ungroup items :此鍵可以將群組化的物件解開群組 q. Raise select items :此鍵可將物件的順序往上提升 r. Lower select items :此鍵可將物件的順序往下調降
s. Move select items to top :此鍵可將物件的順序調整至最頂端 a b c d e f g h I j k L m n o p q r s t
t. Move select items to bottom:此鍵可將物件的順序調整至最頂端 7. Print composer 詳細介紹,代號請查第六點的簡介,此處不照號碼順序,僅
依一般出圖的排版順序
I. 首先請先點選 h,並且使用拖曳的方式,拖曳出自己想要的大 小。
i. 寬度及高度:我們剛剛拖曳的地圖的大小,如果大家覺得 拖曳出來的地圖大小不滿意,一樣可以在此處更改。
ii. 比例:使用者可以直接在此處更改地圖的比例尺
iii. 預覽:請記得將"矩形"調整為快取,這樣子我們就可以 在排版畫面上即時的看到排版的成果。
iv. 此外將頁籤由專案切換到一般,在這裡可以調整紙張的方 向,以及設定出圖的列印品質等資訊。
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II. 在初步決定好地圖在紙張上的大小以及比例之後,有時候地圖 的內容會需要調整至正中央,這時候請使用 n 工具移動地圖 內容至適當的位置。
III. 有時候我們會在地圖上增加照片或是圖案,以讓地圖增加趣 味性或是實用性,在此可使用 i 工具,並且將右方的頁籤調 整到專案,使用瀏覽鍵尋找在電腦裡的檔案,並且可以設定 其高跟寬。
IV. 接著加入比例尺及指北都是以相同的模式,大家可以到專案頁 籤處設定,這樣一來使用 QGIS 製作的主題地圖便會更據有多樣性 了!
8. 在設定完成之後,即可輸出圖片檔,請大家一起享受遨遊 GIS 的世界吧
四、課堂實作
(一) 實作目標
我們在學會了 QGIS 的基本操作之後,就讓我們用傳染病統計資料 查詢系統的傳染病資料來練習製圖吧!傳染病統計資料查詢系統的網 址如下:http://nidss.cdc.gov.tw/ ,請各位將自己有興趣的疾病資料下 載並整理,以便後續將資料加入 QGIS 中製圖,在我們本次的練習中,
我們以縣市為維度來繪製地圖。
(二) 實作步驟
1.開啟 QGIS 並且將底圖加入之後,請先確認已經從傳染病統計資料查 詢系統將傳染病資料整理妥當。
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2. 請到 tools 底下的 join attribute 進行 Join 功能,詳細的操作步驟請見前 文。
3. 接著請依照前文繪製面量圖的方法,畫出你所選擇的傳染病地圖。
(三) 討論 請思考下列問題:
1. 在你畫出的地圖中,在哪些縣市的比例比較高?
2. 你所選擇的傳染病是什麼?有什麼特性?傳染途徑是什麼?
3. 請為我們說明這張地圖的意義,以及請推測傳染病會在該線是傳染的原因。
附錄:網路版安裝方式
由於 QGIS 是一套免費的 GIS 軟體,所以如果沒有這套軟體的人可以上 OSGeo 的網站下載:http://trac.osgeo.org/osgeo4w/
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2.請選擇第一個選項,即為 Install from Internet,選取後請按下一步:
3.接下來也請繼續選擇下一步(相關設定皆維持預設即可):
4.接下來也請繼續按下一步:
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※通常我們會選擇第一個選項,但是若您的上網方式比較特殊,導致程式無法上網下載安裝檔 案時,那麼有時候選擇第二個選項:use IE5 Settings,也會比較有可能安裝成功!
6.請將紅框框選處的加號位置,輕點滑鼠左鍵,將其展開
7.請選取 python-qgis: Python pluging and blinding for Quantum GIS 的選
項,並且確認該選項的 B…處出現打 X 的方框,表示安裝程式將會安裝此選項。
8.接著請點選完成,即將 QGIS 安裝完畢。
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