คู่มือการใช้โปรแกรม Quantum GIS

คู่มือการใช้โปรแกรม Quantum GIS
1. Quantum GIS คืออะไร
Quantum GIS หรือ QGIS เป็นโปรแกรม Desktop GIS ประเภทหนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการนามาใช้จัดการข้อมูลปริภูมิ จัดอยู่ในกลุ่มซอฟต์แวร์รหัสเปิด (Free and Open Source Software: FOSS) ที่ใช้งานง่าย ลักษณะการใช้งานเป็นแบบ Graphic User Interface ซึ่งสะดวกต่อการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นการเรียกใช้ข้อมูลภาพ ข้อมูลตาราง การแสดงผลตาราง การแสดงผลกราฟ ตลอดจนสามารถสืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูลและนาเสนอข้อมูลได้ในรูปแบบแผนที่ที่สวยงาม
ในปี คศ. 2002 กลุ่มนักพัฒนาจากประเทศเยอรมันได้พัฒนา Desktop GIS ชื่อว่า Quantum GIS ที่ สามารถเรียกใช้ข้อมูลเวกเตอร์ แรสเตอร์ ในรูปแบบที่เป็นมาตรฐานแพร่หลาย เช่น Shapefile และ GeoTIFF QGIS สามารถแก้ไข Shape File format ได้ซึ่งเป็นที่ต้องการมากในเวลานี้ QGIS พัฒนาบนพื้นฐานของ Qt ที่เป็นไลบรารี่สาหรับ Graphical User Interface (GUI) ที่ใช้งานได้ทั้ง UNIX, Window และ Mac การพัฒนาใช้ภาษา C++ เป็นหลักนอกจากนั้น QGIS ยังเชื่อมต่อกับ Geospatial RDBMS เช่น PostGIS/PostgreSQL สามารถอ่านและเขียนฟีเจอร์ที่จัดเก็บใน PostGIS ได้โดยตรง สามารถเชื่อมต่อกับ GRASS ได้ทาให้สามารถเรียกดูข้อมูลที่จัดเก็บใน GRASS โดยตรง และสามารถเรียกใช้ฟังก์ชันต่างๆของ GRASS ได้ สนับสนุนการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ (Spatial Analysis) ในเบื้องต้นและการแสดงผลข้อมูลเชิงตาแหน่งในรูปแบบของแผนที่ การสร้างและการแก้ไขข้อมูลเชิงตาแหน่ง (Spatial Data) และข้อมูลตาราง (Attribute Data) สามารถจัดการข้อมูลได้ง่ายโดยใช้เครื่องมือตาม GUI ที่กาหนด
รูปที่ 1 หน้าจอการทางานของโปรแกรม Quantum GIS
2. Graphical User Interface
GUI ประกอบด้วย Menu Bar, Tools Bar, Legend, Overview, Map Display, Map Coordinate, Map Scale และ Project Properties ซึ่งทุกรายการนี้สามารถเคลื่อนย้าย เปลี่ยนขนาดตามความเหมาะสมต่อการใช้งานเพื่ออานวยความสะดวกของผู้ใช้
3. การติดตั้งโปรแกรม Quantum GIS
1. ทาการ Download โปรแกรม Quantum GIS จาก URL http://qgis.org/
2. Double click ไฟล์ QGIS-1.0.0preview2-Setup.exe เพื่อทาการติดตั้งโปรแกรม ซึ่งลักษณะขั้นตอนการติดตั้งนั้นไม่ยุ่งยากซับซ้อน คือสามารถกดปุ่ม Next เพื่อติดตั้งได้ตามปกติคล้ายกับการติดตั้งซอฟต์แวร์ฟรีทั่วๆไป
3. ทดลองรันโปรแกรม Quantum GIS โดยเข้าไปที่ Start -> Program -> Quantum GIS
รูปที่ 2 การเรียกใช้งานโปรแกรม Quantum GIS
Menu Bar
Overview
Legend
Map Display
Project Properties
Tools Bar
Map Coordinate at mouse cursor position
Current Map Scale
4. การใช้งานโปรแกรม (Menu bar)
การเรียกดูชั้นข้อมูลปริภูมิ
Menu Bar Description
5. เครื่องมือการทางาน (Toolbars)
6. การนาเข้าข้อมูล Shape file
กดปุ่ม บนเครื่องมือ Toolbars เพื่อเลือกชั้นข้อมูลที่ต้องการมาแสดงผลบน Map Display ซึ่งชื่อของชั้นข้อมูลที่ต้องการจะปรากฏในช่อง File Name จากนั้นกดปุ่ม Open เพื่อยืนยันการเลือกข้อมูลที่ต้องการนาเข้า
รูปที่ 3 แสดง Open an OGR Supported Vector Layer
สร้าง New Project
เพิ่มชั้นข้อมูลปริภูมิในรูปแบบต่างๆ
เปิด Project ที่บันทึกไว้
เพิ่มชั้นข้อมูลในรูปแบบ Vector Data
ปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการจัดการข้อมูล Vector
ปุ่มเครื่องมือในการแสดงผล
เครื่องมือในการคานวณ
รูปแบบข้อมูลที่โปรแกรม Quantum GIS รองรับ
รูปที่ 4 แสดงหน้าจอแสดงผลข้อมูล Shape File
เมื่อมีชั้นข้อมูล (Layer) อยู่ใน Legend ผู้ใช้สามารถที่จะสั่งให้แสดงผลหรือซ่อน Layer เหล่านั้นหรือสั่งให้ Layer ใดๆ แสดงผลเพื่อที่จะทาการจัดการข้อมูลและสามารถเปลี่ยนลาดับการแสดงผลของแต่ละ Layer ในการสั่งให้แสดงผลของแต่ละ Layer ใน Map Display นั้นสามารถทาได้โดยการคลิกบน Check Box ข้างหน้าของแต่ละ Layer และสามารถคลิกอีกครั้งเพื่อเอาเครื่องหมายกากบาทออก เป็นการยกเลิกการแสดงผลของ Layer นั้นๆบน Map Display
7. การสร้างข้อมูล Shape file
กดปุ่ม บนเครื่องมือ Toolbars เพื่อสร้างชั้นข้อมูลใหม่ในรูปแบบของ Vector (Point, Line, Polygon)
รูปที่ 5 แสดง New Vector Layer
Check Box
เครื่องหมายกากบาท
- เลือกประเภทข้อมูล Vector ที่ต้องการ(Format Type)
- ตั้งชื่อชั้นข้อมูล (Layer Name)
- กาหนดรายละเอียดของข้อมูลอรรถาธิบาย (Attribute Data) และชนิดของชั้นข้อมูล (Data Type) ในแต่ละ Columns
- ทาการบันทึกชั้นข้อมูลดังกล่าวภายใน Folder ที่ต้องการ จากการกดปุ่ม Save
รูปที่ 6 แสดงหน้าจอการบันทึกข้อมูล
- กดปุ่ม เพื่อเริ่มสร้างชั้นข้อมูล หรือผู้ใช้บางท่านจะรู้จักเครื่องมือนี้ในชื่อว่า Start Editing และ Stop Editing
- เลือกรูปแบบการสร้างข้อมูล Vector ซึ่งจะสอดคล้องกับประเภทข้อมูลที่กาหนดไว้ใน New Vector Layer
- เมื่อทาการระบุตาแหน่งของข้อมูลได้แล้ว โปรแกรมจะให้กรอกข้อมูลอรรถาธิบายตามโครงสร้างที่ได้กาหนดไว้แล้วใน New Vector Layer
รูปที่ 7 แสดงการบันทึกข้อมูลอรรถาธิบาย (Enter Attribute Value)
- หลังจากสิ้นสุดการทางานแล้วกดปุ่ม เพื่อยืนยันการแก้ไขข้อมูลก่อนที่จะบันทึกลงใน Folder ที่ได้กาหนดไว้
รูปที่ 8 แสดงการยืนยันเพื่อบันทึกการแก้ไขข้อมูล
8. การนาเข้าชั้นข้อมูลจากระบบฐานข้อมูล PostgreSQL
กดปุ่ม เพื่อกาหนดการเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลโดยระบุเงื่อนไข (Creating a stored Connection)
รูปที่ 9 แสดงการเริ่มต้นเชื่อมต่อกับระบบฐานข้อมูลปริภูมิ
รูปที่ 10 แสดงเงื่อนไขการเชื่อมต่อระบบฐานข้อมูล PostgreSQL
รูปที่ 11 แสดงรายละเอียดการเชื่อมต่อกับระบบฐานข้อมูล
- เมื่อทาการเชื่อมต่อกับระบบฐานข้อมูลเรียบร้อยแล้ว กดปุ่ม Connect เพื่อเรียกชั้นข้อมูลต่างๆที่ถูกจัดเก็บในระบบฐานข้อมูลมาแสดงผลในรูปแบบของแผนที่บน Map Display
รูปที่ 12 แสดงรายการชั้นข้อมูลภายในระบบฐานข้อมูล PostgreSQL
- ผู้ใช้สามารถทาการปรับแก้ข้อมูลปริภูมิต่างๆในรูปแบบของ Vector Data บนระบบฐานข้อมูลได้ซึ่งจะแสดงผล Map Display โดยกดปุ่ม
รูปที่ 13 แสดงตัวอย่างข้อมูลสายทางและข้อมูลหลักกิโลเมตร
- เมื่อกดปุ่ม Toggle editing แล้วโปรแกรมจะแสดงจุด (Node) ที่มีค่าพิกัดอ้างอิงบนพื้นผิวโลก สามารถใช้เครื่องมือ Tools Bar
เหล่านี้ในการจัดการข้อมูล
รูปที่ 14 แสดงจุดบนข้อมูลสายทางเมื่อมีการปรับแก้ข้อมูล
Node
- เครื่องมือที่ช่วยสนับสนุนการนาเข้าข้อมูลปริภูมิโดยการ Digitizing สามารถใช้การ Snap เพื่อใช้การปรับแก้ข้อมูลสะดวกและง่ายยิ่งขึ้น
รูปที่ 15 แสดงการกาหนดระยะ Tolerance เพื่อใช้ในการ Snap
- ทาการทดสอบการนาเข้าข้อมูลปริภูมิโดยการ Digitizing เพื่อบันทึกข้อมูลลงสู่ระบบฐานข้อมูล เริ่มจากทาการเปิด Toggle editing แล้วใช้เครื่องมือ Capture Line เพื่อใช้ในการ Digitize ข้อมูลสายทาง เมื่อเสร็จสิ้นการ Digitize แล้วคลิกขวา จากนั้นกรอกข้อมูลอรรถาธิบาย (Attribute Data) ในหน้าต่าง Enter Attribute Value
รูปที่ 16 แสดงการนาเข้าข้อมูลปริภูมิโดยการ Digitizing
ระยะ Tolerance มีหน่วยตาม Map Unit
รูปที่ 17 แสดงหน้าต่างของ Enter Attribute Value
9. คาอธิบายเครื่องมือที่ใช้ในการปรับแก้ข้อมูลปริภูมิ
เป็นปุ่มที่ใช้เมื่อเริ่มแก้ไขและสิ้นสุดการแกไขข้อมูล
เป็นปุ่มสร้างข้อมูลประเภทจุด (Point)
เป็นปุ่มสร้างข้อมูลประเภทเส้น (Line)
เป็นปุ่มสร้างข้อมูลประเภทพื้นที่รูปปิด (Polygon)
เป็นปุ่มสร้างข้อมูลประเภทพื้นที่รูปปิดแบบกรวง (Ring)
เป็นปุ่มสร้างข้อมูลประเภทพื้นที่รูปปิดแบบ (Multi Polygon)
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการตัดหรือแบ่งข้อมูลเส้น
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการเคลื่อนย้าย Feature ที่ต้องการ
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการเคลื่อนย้าย Node ที่ต้องการ
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการเพิ่ม Node
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการลบ Node
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการลบข้อมูล feature ที่ทาการเลือกไว้ (Selection)
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการตัดข้อมูล feature
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการคัดลอกข้อมูล feature
เป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้ในการวางข้อมูล feature
10. การร้องขอใช้บริการข้อมูล WMS ผ่านระบบเครือข่าย
กดปุ่ม เพื่อเรียกเครื่องมือ WMS Server ผ่านระบบเครือข่าย Internet โดยเริ่มต้นกด New Connection
รูปที่ 18 แสดง Add Layers from server
รูปที่ 19 แสดงการกาหนดค่าพารามิเตอร์ในการเชื่อมต่อเพื่อขอใช้บริการข้อมูล WMS
รูปที่ 20 แสดงรายละเอียดการเชื่อมต่อกับ WMS service
11. ตัวอย่าง URL ที่เปิดให้บริการข้อมูล WMS
1. http://onearth.jpl.nasa.gov/wms.cgi
2. http://dt.gistda.or.th/wms/spot5
รูปที่ 21 แสดงผลการเชื่อมต่อ http://onearth.jpl.nasa.gov/wms.cgi
รูปที่ 22 แสดงผลการเชื่อมต่อ http://dt.gistda.or.th/wms/spot5
12. การร้องขอใช้บริการข้อมูล WFS ผ่านระบบเครือข่าย (Web Feature Service)
กดปุ่ม เพื่อเรียกเครื่องมือ WFS Server ผ่านระบบเครือข่าย Internet โดยเริ่มต้นกด New Connection
รูปที่ 23 แสดง Add WFS Layer from Server
รูปที่ 24 แสดงการกาหนดค่าพารามิเตอร์ในการเชื่อมต่อเพื่อขอใช้บริการข้อมูล WFS
13. ตัวอย่าง URL ที่เปิดให้บริการข้อมูล WFS
http://sigma.openplans.org:8080/geoserver/wfs?service=WFS&request=GetFeature&typename=roads&CQL_FILTER=INTERSECT(gen_full,%20POINT%20(-89.397024%2031.065245))
14. การกาหนดคุณลักษณะต่างๆของชั้นข้อมูล (Layer Property)
ทาการคลิกขวาที่ชั้นข้อมูลที่ต้องการกาหนดคุณลักษณะที่แสดงผลบน Legend
รูปที่ 25 แสดงการกาหนด Layer Property
รูปที่ 26 แสดงการใช้งาน Layer Property
ใน Layer Properties ประกอบด้วย Tab ต่างๆ ดังนี้ General, Symbology, Metadata, Labels, Action, Attribute เป็นต้น
ฃ
รูปที่ 27 แสดง Symbolizing-options

แหล่งที่มา http://www.ldd.go.th/gisweb/Download/Presentation/Quantum%20GIS.pdf