Przygotowywanie prezentacji kartograficznej w GRASS

Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS

Wrocław 13-16.09.2010

Przygotowywanie prezentacji kartograficznejw GRASS

Jacek Ślopek


Wrocław 13-16.09.2010

Przygotowywanie prezentacji kartograficznej w GRASS

Sposoby prezentacji wyników pracy jakie oferuje GRASS:

1) Bezpośrednio na ekranie, przy użyciu takich poleceń jak np.: d.mon, d.rast,

d.vect...

2) Wykorzystując narzędzie nviz do animacji, wizualizacji danych w 3D

3) Po zapisie do pliku graficznego, który można wykorzystać w prezentacjach, na

stronach www, w dokumentach cyfrowych (wykorzystując dostępne drivery

graficzne) – np. zapisanego w formacie PNG

4) W postaci papierowej mapy (utworzonej przy pomocy polecenia ps.map)


Wrocław 13-16.09.2010


Gdzie odnaleźć pomoc online?

Driver graficzny PNG

http://grass.meteo.uni.wroc.pl/grass63/manuals/html63_user/pngdriver.html

ps.map

http://grass.meteo.uni.wroc.pl/grass63/manuals/html63_user/ps.map.html


Wrocław 13-16.09.2010


Specyfikacja i informacje o cechach formatu PNG

http://www.libpng.org/pub/png/spec/1.2/PNG-Contents.html


Wrocław 13-16.09.2010


Jak można używać drivera PNG w GRASS?

- niemal identycznie jak standardowego wyjścia, wpisując polecenia w linii komend

- wykorzystując skrypt języka powłoki shell (sh), zawierający zestaw poleceń GRASS


Wrocław 13-16.09.2010


Kolejność czynności w trakcie zapisu do pliku PNG:

1) Ustawienie zmiennych systemowych

2) Uruchomienie przekierowania do pliku PNG

3) Użycie poleceń GRASS, ustalanie regionu, rysowanie map, elementów

graficznych, takich jak skala, legenda itp.

4) Zatrzymanie przekierowania do plików PNG


Wrocław 13-16.09.2010


Ważniejsze zmienne systemowe podlegające zmianie:

GRASS_WIDTH – szerokość grafiki w px

GRASS_HEIGHT – wysokość grafiki w px

GRASS_PNGFILE – nazwa pliku wynikowego

GRASS_BACKGROUNDCOLOR – tło dla pliku wynikowego

GRASS_TRANSPARENT – ustawienie przezroczystości tła

GRASS_TRUECOLOR – włączenie wsparcia dla skali barw truecolor

GRASS_PNG_COMPRESSION – ustawienie kompresji pliku PNG

GRASS_PNG_AUTO_WRITE – włączanie automatycznego zapisu


Wrocław 13-16.09.2010


Prosty przykład użycia drivera PNG (1)

Mając uruchomiony system GRASS, ustawiamy zmienne systemowe, na czas

trwania sesji terminala:

export GRASS_TRUECOLOR=TRUE


Wrocław 13-16.09.2010



Uruchamiamy przekierowanie do pliku PNG:

d.mon start=PNG


Wrocław 13-16.09.2010



Używamy poleceń wyświetlających nasze warstwy rastrowe i wektorowe oraz

dodatkowe elementy mapy:

d.rast nasza_mapa_rast

d.vect nasza_mapa_vect color=red

d.legend (...)

Kolejność poleceń jest identyczna z tą, którą stosujemy wyświetlając mapy na

ekranie. Najpierw wyrysowane warstwy znajdą się na spodzie zestawu. Należy

zwrócić na to uwagę, by nie przesłonić przypadkiem istotnych informacji.


Wrocław 13-16.09.2010



Wyłączamy przekierowanie do pliku PNG. Plik zostanie zapisany w bieżącej

kartotece. Plik będzie nosił nazwę map.png:

d.mon stop=PNG


Wrocław 13-16.09.2010


Przykładowy skrypt języka powłoki shell

#!/bin/sh

export GRASS_WIDTH=1280

export GRASS_HEIGHT=800

export GRASS_BACKGROUNDCOLOR=FFFFFF

export GRASS_PNGFILE=dtm_bystrzyca_m.png


export GRASS_PNGCOMPRESSION=0

d.mon start=PNG


Wrocław 13-16.09.2010


Przykładowy skrypt języka powłoki shell cd.

g.region gmina_bystrzyca

d.erase

d.rast dtm_bystrzyca_m

d.vect color=255:255:180 map=poziomice_50_bystrzyca

d.barscale --q at=10.0,90.0

d.legend --q map=dtm_bystrzyca_m at=55.0,95.0,90.0,92.0 color=black

labelnum=10 range=300.0,1289.0

d.text text="Gmina Bystrzyca" size=4 color=black at=60.0,90.0

d.vect map=miejscowosci size=10 fcolor=red color=black icon=basic/circle


Wrocław 13-16.09.2010


Przykładowy skrypt języka powłoki shell cd.

v.label map=miejscowosci labels=nazwy_miejscowosci column=str_1 xoffset=10

yoffset=10 reference=center size=150 fontsize=8 color=black background=white

opaque=yes

d.labels labels=nazwy_miejscowosci

d.barscale –q -n at=5.0,70.0

d.mon stop=PNG


Wrocław 13-16.09.2010


Przykładowy skrypt języka powłoki shell – png_skrypt.sh#!/bin/sh

export GRASS_WIDTH=1280

export GRASS_HEIGHT=800

export GRASS_BACKGROUNDCOLOR=FFFFFF

export GRASS_PNGFILE=dtm_bystrzyca_m.png


export GRASS_PNGCOMPRESSION=0

d.mon start=PNG

g.region gmina_bystrzyca

d.erase

d.rast dtm_bystrzyca_m


d.barscale --q at=10.0,90.0

d.barscale --q -n at=5.0,70.0

d.legend --q map=dtm_bystrzyca_m at=55.0,95.0,90.0,92.0 color=black labelnum=10 range=300.0,1289.0


d.vect map=miejscowosci size=10 fcolor=red color=black icon=basic/circle

v.label map=miejscowosci labels=nazwy_miejscowosci column=str_1 xoffset=10 yoffset=10 reference=center size=150 fontsize=8 color=black background=white

opaque=yes

d.labels labels=nazwy_miejscowosci

d.mon stop=PNG


Wrocław 13-16.09.2010


Mapa wynikowa (GRASS 6.3)


Wrocław 13-16.09.2010


Dodatkowe opcje dostępne w GRASS 6.4 i 6.5

W GRASS 6.4 i 6.5 dostępnych jest więcej czcionek niż w GRASS 6.3.

Wykorzystać można to głównie gdy korzystamy z poleceń d.text i v.label.

Poleceniem, które wyświetla pełną listę dostępnych czcionek jest:

d.font -l (*)

(*) Polecenie nie pozwoli na wyświetlenie listy czcionek bez otworzonego wcześniej monitora graficznego

(polecenie d.mon)


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie – kolory w d.vect

Wykreślenie warstwy wektorowej poziomice_50_bystrzyca:


Wykreślając warstwy wektorowe w GRASS można zapisywać kolory w formie trójki

Red:Green:Blue, gdzie poszczególne części przyjmują wartości od 0 do 255.

Listę bezpiecznych (ze względu na wyświetlanie na różnych monitorach) kolorów

dla sieci web można znaleźć pod adresem:

http://igotbored.freehostia.com/chart.php


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie - d.barscale

Dodanie skali liniowej:

d.barscale –q at=10.0,90.0

Odległości w parametrze at= wyrażone są w procentach ekranu (lub pliku)

graficznego. Początek układu odniesienia znajduje się w lewym górnym narożniku i

liczony jest w dół i w prawo.


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie – d.barscale cd.

Dodanie skali liniowej:

d.barscale –q -n at=5.0,70.0

Jeśli chcemy umieścić na ekranie jedynie strzałkę północy (N) dodajemy do

polecenia d.barscale flagę -n.


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie - d.legend

Wyświetlenie legendy dla warstwy dtm_bystrzyca_m:

d.legend --q map=dtm_bystrzyca_m at=55.0,95.0,90.0,92.0 color=black

labelnum=10 range=300.0,1289.0

W opcji at= wartości wyrażone są w procentach ekranu (lub pliku) graficznego, ale

liczone są od dolnego lewego narożnika ekranu lub ramki (d.frame). Kolejność

wartości to:

dół (bottom) – góra (top) – lewa (left) – prawa (right)


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie - d.text

Umieszczenie na ekranie tekstu (dowolnego, z dokładnością do polskich liter):


Dłuższy tekst należy umieścić w znakach cudzysłowu. Umiejscowienie początku

łańcucha znaków określane w parametrze at= są wyrażone w procentach i liczone

od dolnego lewego narożnika ekranu.

Rozmiar tekstu (wysokość) podawana jest w procentach ekranu.


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie - v.label

v.label map=miejscowosci labels=nazwy_miejscowosci column=str_1

xoffset=10 yoffset=10 reference=center size=150 fontsize=8 color=black

background=white opaque=yes

Polecenie v.label tworzy listę etykiet dla warstwy wektorowej. Etykiety pobierane są

z tabeli atrybutów punktowej warstwy wektorowej. Należy wskazać z której kolumny

z atrybutami, kategoriami, lub wartościami chcemy skorzystać (parametr column=).

Kolumny oznaczane są w zależności od zawartości np.: str_1, cat, dbl_1


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie – v.label cd.




Umiejscowienie etykiety względem punktu określają parametry xoffset= i yoffset=.

Wartości tu wpisywane wyrażone są w pikselach. Punkt odniesienia określany jest w

parametrze reference=.

Rozmiar etykiety (parametr size=)podawany jest w jednostkach mapy (przy

rozdzielczości 10m etykiety mają tu rozmiar 1500m).


Wrocław 13-16.09.2010


Polecenia wykorzystane w skrypcie - v.label




Rozmiar czcionek (parametr fontsize=) podawany jest w punktach DTP

1pt = 0.352777778 mm = 1/72 cala

Parametr opaque= określa przezroczystość (bądź jej brak) tła etykiety. Etykiety

zostaną zapisane w pliku nazwy_miejscowosci i wyświetlone potem poleceniem

d.labels.


Wrocław 13-16.09.2010


Automatyzacja pracy dzięki skryptom

Wykorzystanie skryptów nie ogranicza się do wykonania serii poleceń systemu

GRASS. Dzięki możliwości wywoływania innych skryptów z wnętrza skryptu, można

w prosty sposób zautomatyzować i przyspieszyć swoją pracę.

Dodatkowo, skrypty można wywoływać z parametrami co pozwala na zastosowanie

jednego skryptu do wytworzenia map opartych o podobny schemat, zawierających

jednak inną treść.


Wrocław 13-16.09.2010


Inne drivery graficzne w GRASS

Poza driverem PNG można skorzystać z innych wyjść graficznych w GRASS. Listę

dostępnych w danej wersji GRASS driverów wraz z opisem ich stosowania można

odnaleźć pod adresami:

http://grass.meteo.uni.wroc.pl/grass63/manuals/html63_user/displaydrivers.html





Wrocław 13-16.09.2010


Polecenie ps.map w prezentacji kartograficznej

Polecenie ps.map nie jest narzędziem kompletnym z punktu widzenia prezentacji

kartograficznej – wynika to z założeń przyjętych przez autorów systemu, którzy

kładli nacisk na wspomaganie modelowania i analiz przestrzennych.

Można jednak zwiększyć jego możliwości omijając ograniczenia jakie to narzędzie

posiada.Ten cel osiągnąć można wykorzystując zewnętrzne aplikacje.


Wrocław 13-16.09.2010


Poszerzenie możliwości ps.map

Poszerzenie możliwości polecenia ps.map można uzyskać:

- w obszarze wizualizacji efektów działania polecenia (podgląd plików ps/eps)

- w obszarze edycji map i kartogramów uzyskanych za jego pomocą (edycja plików

ps/eps)

- w obszarze eksportu plików wynikowych do innych formatów (np. eksport do pdf)


Wrocław 13-16.09.2010


Podgląd efektów działania ps.map - gsview

Do podglądu plików ps/eps powstałych w wyniku działania ps.map można użyć

programu gsview. Program ten pozwala:

- na odczyt i podgląd plików w formacie ps/eps

- na łatwe ustalenie położenia obiektów na papierze (w różnych jednostkach miary,

np. w calach)

- konwersję plików ps/eps do np. formatu pdf


Wrocław 13-16.09.2010


Witryna domowa aplikacji gsview

Program i dokumentację dla niego można odnaleźć pod adresami:

http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/gsview/gsviewen.htm

http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/gsview/

Aplikacja gsview dostępna jest zarówno dla systemów UNIX/Linux, jak i dla

Windows. Dostępność programu reguluje licencja GPL.


Wrocław 13-16.09.2010


Edycja wynikowych plików ps/eps - Inkscape

Do edycji plików ps/eps powstałych w wyniku działania ps.map posłużyć może

program Inkscape. Pozwala on na:

- odczyt i podgląd plików w formacie ps/eps

- edycję położenia i wyglądu wszystkich elementów mapy

- dodawanie dodatkowych elementów mapy

- podmianę elementów mapy, które

- konwersję plików ps/eps do innych formatów wektorowych (svg, pdf, eps...)

- eksportowanie map do formatów rastrowych (np. do formatu png)


Wrocław 13-16.09.2010


Witryna domowa programu Inkscape

Program i dokumentację dla niego można odnaleźć pod adresem:

http://inkscape.org/

Podobnie jak gsview, program Inkscape jest dostępny zgodnie z warunkami

licencji GPL.


Wrocław 13-16.09.2010


Składnia i użycie polecenia ps.map

ps.map [-rpe] [input=string] [output=string] [scale=mapscale] [copies=integer]

[--verbose] [--quiet]

Flagi:

-r (obrót wybranego papieru o 90 stopni)

-e (utworzenie pliku w formacie eps)

-p (wyświetla listę dostępnych papierów wraz z wymiarami)


Wrocław 13-16.09.2010


Składnia i użycie polecenia ps.map, cd.



Parametry:

input – nazwa pliku wejściowego (skryptu) z poleceniami, użycie „input=-”

spowoduje przyjmowanie poleceń z klawiatury

output – nazwa pliku wyjściowego (w formacie ps/eps) np. test.eps

scale – UWAGA! Opcja już nie wspomagana, choć wciąż znajdująca w poleceniu.

Próba jej użycia spowoduje pojawienie się komunikatu błędu.


Wrocław 13-16.09.2010


Składnia i użycie polecenia ps.map, cd.



Parametry - cd.:

copies – ilość kopii w druku (1 – 20)

Opcje:

--verbose i --quiet – opcje powodujące wyświetlanie lub wyłączenie tego

wyświetlania komunikatów generowanych podczas tworzenia pliku wynikowego.


Wrocław 13-16.09.2010


Skrypty dla polecenia ps.map

Do dyspozycji użytkownika pozostaje następujący zbiór poleceń:

border, colortable, comments, copies, eps, geogrid, greyrast, grid, group,

header, labels, line, mapinfo, maploc, maskcolor, outline, paper, point, psfile,

raster, read, rectangle, region, rgb, scale, scalebar, setcolor, text, vareas,

vlines, vpoints, vlegend, end

Strona z pomocą i przykładami użycia tych poleceń znajduje się pod adresem:

http://grass.meteo.uni.wroc.pl/grass63/manuals/html63_user/ps.map.html


Wrocław 13-16.09.2010


Rodzaje poleceń w ps.map

W skryptach ps.map spotkać się można z dwoma rodzajami poleceń:

polecenie + wartość:scale 1:125000

polecenie + zbiór wartości + słowo kluczowe „end”:

paper a4left 0.4right 0.4bottom 0.4top 1.0

end


Wrocław 13-16.09.2010


Słowo kluczowe „end”

Na końcu skryptu powinno znaleźć się słowo kluczowe „end”. Po nim nie powinny

już pojawiać się następne polecenia.

text 3702500 5464000 Orografia powiatu Bystrzyca Klodzka przedstawiona za

pomoca poziomic i barw hipsograficznych

background white

end

end


Wrocław 13-16.09.2010


Części wspólne poleceń w skrypcie ps.map

where x y - ustawia lewy górny narożnik wyrysowywanego elementu x cali od lewej

krawędzi papieru i y cali od góry papieru. Przy wartościach mniejszych lub równych

zero używane są wartości domyślne

font font name - pozwala na użycie w opisach, lub tekstach umieszczanych na

mapie czcionek postscriptowych. Czcionki dostępne we wszystkich implementacjach

PostScript to: Times-Roman, Times-Italic, Times-Bold, Times-BoldItalic, Helvetica,

Helvetica-Oblique, Helvetica-Bold, Helvetica-BoldOblique, Courier, Courier-Oblique,

Courier-Bold, and Courier-BoldOblique. Domyślna czcionka to Helvetica.


Wrocław 13-16.09.2010


Części wspólne poleceń w skrypcie ps.map

fontsize font size - pozwala na ustawienie wielkości liter w jednostkach równych

1/72 cala (1 punkt dtp = 1pt = 0.352777778 mm). Domyślna wartość to 10 pt.

color name - pozwala ustawić kolor przy użyciu angielskich nazw kolorów.

Dostępne kolory to: aqua, black, blue, brown, cyan, gray, grey, green, indigo,

magenta, orange, purple, red, violet, white, yellow.

Niekiedy (głównie podczas wyrysowywania wartstw rastrowych można skorzystać z

zapisu kodu R:G:B używanego w GRASS. Przykładowo, kolor czerwony ma kod

255:0:0.


Wrocław 13-16.09.2010


Mapa przykładowa – polecenia w skrypcie

paper paper nameheight #width #left #right #bottom #top #

end

paper name: a4,a3,a2,a1,a0,us-legal,us-letter,us-tabloidleft, right, bottom, top: marginesy liczone w calach. Jeśli w poleceniu ps.map użyjemy flagi -r odległości odmierzane są względem krawędzi obróconej strony.

Przydatny adres:http://www.papersizes.org/a-paper-sizes.htm


Wrocław 13-16.09.2010



paper a4left 0.4right 0.4bottom 0.4top 0.4

end


Wrocław 13-16.09.2010



border [y|n]color colorwidth #

end

Kolor może być podany jako trójka R:G:B lub jako wartość "none" (brak koloru). Szerokość podawana jest w punktach, lub w calach – wówczas musi być podana z literą „i” (np. 0.2i). Ramkę można wyłączyć wpisując „n” po słowie border. Wówczas nie trzeba podawać słowa kluczowego „end”

border ywidth 2.5color black

end


Wrocław 13-16.09.2010



scale scale

Można podawać skalę:- jako znany nam stosunek 1:... (np. 1:25000)- w jednostkach bezwzględnych szerokości finalnej mapy (np. 10 inches)- jako liczbę mil na cal

scale 1:125000


Wrocław 13-16.09.2010



raster mapname

Przy wywołaniu ps.map może być użyte tylko raz. Jeśli nie zostanie wywołane, tło mapy będzie białe.

raster dtm_bystrzyca_m


Wrocław 13-16.09.2010



vlines vectormapmasked [y|n]color colorrgbcolumn columnwidth #cwidth #hcolor colorhwidth #offset #coffset #ref left|rightstyle 0-9label labellpos #cats list of categories (e.g. 1,3,5-7)

end


Wrocław 13-16.09.2010



vlines poziomice_50_bystrzycacolor 0:0:0width 0.4hcolor 255:255:255hwidth 0.6

end


Wrocław 13-16.09.2010



labels labelfilefont font name

end

ps.map odczytuje także opcję 'ROTATE:' z pliku z etykietami, która odpowiada za rotację etykiet.

labels wysokosci_50_bystrzycaend


Wrocław 13-16.09.2010



colortable [y|n]where x yraster raster maprange minimum maximumwidth table widthheight table heightcols table columnsfont font namefontsize font sizecolor text colornodata [Y|n]tickbar [y|N]

end

Parametr height podawany jest tylko dla warstw zmiennoprzecinkowych.


Wrocław 13-16.09.2010



colortable ywhere 10.0 2.0raster dtm_bystrzyca_mrange 300 1290width 0.3height 2.6color blacktickbar y

end


Wrocław 13-16.09.2010



text east north texttext x% y% text

font fontnamecolor color|nonewidth #hcolor color|nonehwidth #background color|noneborder color|nonefontsize font sizesize #ref reference pointrotate degrees CCWxoffset #yoffset #opaque [y|n]

end


Wrocław 13-16.09.2010



text 3717000 5470000 m n.p.m. background whiteend

text 3716400 5461500 1:125000 background whiteend

text 3701250 5460500 Analizy przestrzenne z wykorzystaniem GRASS - Mapa przykładowa ilustrująca działanie ps.map\n\nOrografia powiatu Bystrzyca Kłodzka przedstawiona za pomocą poziomic i barw hipsograficznych. background whiteend


Wrocław 13-16.09.2010



grid spacingcolor colornumbers # [color]cross cross sizefont font namefontsize font sizewidth #

end

grid 2000color greynumbers 1 blackwidth 0.5

end


Wrocław 13-16.09.2010



geogrid spacing unit (degrees, minutes, seconds)color colornumbers # [color]font font namefontsize font sizewidth #

end

geogrid 5 mcolor blacknumbers 1 blackwidth 1.5

end


Wrocław 13-16.09.2010



scalebar [f|s]where x ylength scale lengthheight scale heightsegment no. segmentsnumbers #fontsize font sizebackground [Y|n]

end

scalebar f where 10.0 7.8 length 5000 height 0.05 segment 5 numbers 5

end


Wrocław 13-16.09.2010



point east northpoint x% y%

color colorfcolor colorsymbol symbol group/namesize #rotate rotation angle (in degrees CCW)masked [y|n]

end

point 3711250 5480000 symbol extra/n_arrow1 fcolor black size 12end


Wrocław 13-16.09.2010



eps east northeps x% y%

epsfile path to EPS filescale #rotate #masked [y|n]

end

eps 3689000 5460500 epsfile WGUG_warsztaty_logo.eps scale 0.2end


Wrocław 13-16.09.2010


Podgląd mapy w programie gsview


Wrocław 13-16.09.2010


Edycja mapy w programie Inkscape


Wrocław 13-16.09.2010


Przykłady użycia ps.map

Sporo przykładów i sztuczek użycia poleceń w skryptach ps.map znaleźć można na stronie wiki:

http://grass.osgeo.org/wiki/Ps.map_scripts

Warto zwrócić uwagę na przykładowe dane z Belgii:

http://geog-pc40.ulb.ac.be/grass/psmap/

Gdzie zilustrowano m.in. połączenie wykresów utworzonych w pakiecie R z mapami w ps.map

http://grass.osgeo.org/wiki/Ps.map_scripts

http://geog-pc40.ulb.ac.be/grass/psmap/


Wrocław 13-16.09.2010


Dziękuję za uwagę!

Technology

Przygotowywanie prezentacji kartograficznej w GRASS