Tematy GISowe

przykłady_tematów_gis.md

Plan tematów do omówienia dla przedmiotu Systemy Informacji Przestrzennej

Przykładowy plan stworzony dla studentów na kierunku: Inżynieria Bezpieczeństwa

Wykłady

1. Charakterystyka danych przestrzennych

   • co to ta długość i szerokość geograficzna
   • wektor vs raster
   • podstawowe operacje na danych przestrzennych:
     • bufor
     • wycięcie
     • część wspólna
     • etc
   • sposoby porównania geometrii:
     • intersects
     • tocuhes
     • disjoint
     • etc
   • topologia
   • https://docs.qgis.org/3.16/en/docs/gentle_gis_introduction/

2. Układy współrzędnych i kody EPSG

   w tym omówienie układów używanych na terenie Polski: PUWG-1992 oraz 2000 i jego stref

3. Analiza i wizualizacja danych

   • przykład: pierwsza analiza przestrzenna podczas plagi w Londynie
   • kartogramy i kartodiagramy
   • różne rodzaje map: topograficzne, tematyczne itp
   • catchmenty/izochrony/strefy dojazdu
   • omówienie potencjalnych pułapek na przykładzie wizualizacji wyników głosowania ("Land doesn't vote, people do", dwie ciekawe wizualizacje dla USA oraz dla referendum w Szwajcarii)

4. Formaty danych przestrzennych i nieprzestrzennych

   • CSV
   • JSON (+ wariant JSONL)
   • GeoJSON
   • XML
   • GML
   • Esri Shape (Shapefile)
   • Geopackage
   • GeoTiff

5. Język SQL i bazy danych

   • SQLite
   • PostgreSQL + PostGIS

6. Usługi OGC oraz alternatwy

   • WMS
   • WMTS
   • WFS
   • XYZ
   • MVT

7. Źródła danych

   • licencje
   • administracja rządowa/samorządowa:
     • Główny Urząd Geodezji i Kartografii:
       • PRG (jednostki administracyjne, adresy)
       • BDOT10k (obiekty topograficzne)
       • Ortofotomapa (zdjęcia lotnicze)
       • Numeryczny Model Terenu/Numeryczny Model Pokrycia Terenu
       • Dostepne usługi WMS/WMTS
       • https://geoportal.gov.pl
       • https://integracja.gugik.gov.pl/daneadresowe/
     • Główny Urząd Statystyczny:
       • TERYT
       • Bank Danych Lokalnych
       • Portal Geostatystyczny
     • ISOK (zagrożenia powodziowe)
     • portale open data:
       • https://dane.gov.pl
       • http://www.geoportal3.pl/
       • portale miejskie:
         • http://mapa.um.warszawa.pl/ (Warszawa)
         • https://api.um.warszawa.pl/ (Warszawa)
         • https://egov.psnc.pl/ (Poznań)
   • OpenStreetMap (OSM)
     • opis projektu
     • model danych: nodes, ways, relations
     • https://openstreetmap.org
     • https://download.geofabrik.de/
     • http://overpass-turbo.eu/
     • https://openrouteservice.org/
     • Humanitarian OSM https://hotosm.org
     • programy do edycji: ID, JOSM
   • European Space Agency:
     • dane o populacji ( https://ghsl.jrc.ec.europa.eu/datasets.php )
     • zdjęcia satelitarne (Sentinel-2?)

8. QGIS i GDAL/OGR

   • opis biblioteki GDAL i narzędzia ogr2ogr do konwersji danych
   • opis programu QGIS i wtyczek
   • przydatne linki:
     • https://www.qgistutorials.com/en/
     • https://www.facebook.com/groups/200275550679804
     • https://www.youtube.com/channel/UCk0tPaKGCK3UnVXube6-EMw/videos
     • https://www.youtube.com/user/GUGiKPL/videos
     • Oficjalna dokumentacja QGIS: https://qgis.org/en/docs/index.html
       • https://docs.qgis.org/3.16/en/docs/training_manual/
       • https://docs.qgis.org/3.16/en/docs/user_manual/

Zaliczenie wykładów może się odbywać w formie kolokwium na którym będą pytania o: - różnica między formatem rastrowym, a wektorowym - kody EPSG dla układów: WGS84, PUWG-1992, Web-Mercator - wymagania licencyjne OpenStreetMap

Laboratoria

1. Obsługa programu QGIS

2. Utworzenie mapy z kartogramem na podstawie obszarów jednostek administracyjnych (gminy) oraz danych statystycznych:

   • dane albo przygotowane od razu do użycia albo studenci sami pobierają PRG z GUGiK i jakieś dane statystyczne z GUS
   • wynikiem jest mapa w formacie PDF i PNG z kartogramem ze stylizacją na podstawie danych statystycznych

3. Utworzenie dwóch map używających podkładu OpenStreetMap jako tła:

   • jedna mapa powinna prezentować lokalizacje hydrantów dla wybranego obszaru (osiedle/dzielnica/wieś itp)
     • hydranty do pobrania z OSM używając strony overpass-turbo.eu (eksport do geojson)
     • stylizacja powinna być tak ustawiona żeby hydranty były widoczne i wyróżniające się na mapie
   • druga mapa powinna prezentować ręcznie narysowane linii wizualizujące utrudnienia w ruchu i objazdy
   • wynikiem są dwie mapy w formacie PNG

4. Analiza polegająca na znalezieniu w zbiorze danych działki spełniającej określone parametry (np. odległość od jeziora/morza, wielkość powierzchni)

   • działki do pobrania za pomocą wtyczki QGIS
   • dane o zbiornikach wodnych np z OSM
   • na wizualizacji wybrana działka powinna być oznaczona innym kolorem, wszystkie działki powinny mieć podaną powierzchnię jako "label", powinien być też oznaczony bufor wokół jeziora/morza z zadaną odległością
   • dodać warstwę WMS KIEG z uzbrojeniem terenu
   • wynikiem jest mapa prezentująca wybraną działkę i jej otoczenie, działa powinna być widoczna w ramach buforu oraz mieć powierzchnię przynajmniej taką jak okreslono w zadaniu, powinna być widoczna warstwa uzbrojenia terenu

5. Utworzenie serii map używających jako podkładu Ortofotomapy z nałożoną warstwą zagrożenia powodziowego dla kilku wybranych obszarów

   • użycie funkcji "Atlas"
   • wynikiem jest seria map na kolejnych stronach dokumentu PDF

6. Przygotowanie mapy prezentującej strefy czasów dojazdu straży pożarnej na wybranym obszarze (miejscowość)

   • lokalizacje straży pożarnej do pobrania z OSM
   • czasy dojazdu do wyznaczenia wtyczką podłączającą się do darmowego API np. https://openrouteservice.org/
   • wynikiem jest mapa w formacie PDF prezentująca strefy czasów dojazdu, dodatkowo na wydruku tabelka z jakimiś informacjami np adresy straży pożarnej

7. Przygotowanie mapy i jej eksport do używając wtyczki Qgis2Web

   • mapa powinna zawierać dane wektorowe oraz podkład OpenStreetMap
   • wynikiem powinien być katalog z plikiem index.html oraz dodatkowymi plikami wygenerowanymi przez wtyczkę Qgis2Web
   • po rozpakowaniu przesłanego katalogu zip i otworzeniu pliku index.html powinna byćwidoczna interaktywna mapa z widocznymi elementami na tle podkładu

8. Edycja/dodanie danych do OpenStreetMap

   • student zakłada konto na OpenStreetMap i dodaje jakieś informacje po zweryfikowaniu czy są prawidłowe i rzeczywiście taki element istnieje w terenie
   • dodawane elementy powinny ograniczać się dokategorii takich jak: adresy, budynki, POI (sklep, firma itp), tereny zielone, itp; student nie powinien edytować relacji i elementów do nich należących jak drogi
   • student wysyła link do opublikowanego zestawu zmian

9. Utworzenie mapy z warstwą na podstawie kwerendy SQL

   • wynikiem jest plik projektu qgis oraz plik z danymi, projekt powinien mieć zapisane relatywne ściezki tak żeby po otworzeniu nie było problemu z dostepnością warstw