Устанавливаем QGIS

Установка, первичная настройка

В учебных видеоматериалах используется версия 2.18, но сейчас идет обновление материалов до версии 3.24

Актуально на 2023-09-07
Установочные файлы (страница загрузки https://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html)

• Windows https://qgis.org/downloads/QGIS-OSGeo4W-3.28.10-1.msi 
• Mac https://qgis.org/downloads/macos/qgis-macos-ltr.dmg
• Инструкция по установке на Mac (Юлия Тувалёва)

В этом меню достаточно отметить только сам QGIS

Кириллица в имени пользователя и именах папок

При использовании различных функций в QGIS файлы или папки на кириллице создают проблемы в дальнейшем.

Если у вас имя пользователя на кириллице и возникают проблемы с использованием QGIS, создайте нового пользователя Windows на латинице.

• Вариант 1 http://gis-lab.info/forum/viewtopic.php?t=12380 и расширенная статья
• Вариант 2 https://answers.microsoft.com/ru-ru/windows/forum/windows_7-performance/%D0%BA%D0%B0%D0%BA/0ed802de-d597-44c6-8dcf-d6002ffce86d?auth=1

Запуск программы и первичные настройки

Запуск ярлыка из папки QGIS Desktop 3.XX.XX (остальные модули необходимы для анализа), ниже пример скриншота с версией 3.24.1

Если программа на русском, идем в Установки - Параметры - Общие. Переставляем язык интерфейса на английский (1), так как перевод на русский неполный и немного сбивает.

Затем можно поменять шрифт основных элементов карты (2) и выставить опцию создания нового проекта при запуске (3, New) 

Перезапускаем QGIS. После настройки языка, обратим внимание на настройку Отрисовки (Settings-Options-Rendering):

1) - включим опцию рендеринга множеством ядер

2) - по умолчанию опция сглаживания линий включена, если будет тормозить, можно ее отключить.

В настройке листов компоновки (Settings-Options-Layout) выставим шрифт (1) для новых элементов листа, который вы предпочитаете. Рекомендуем Arial

Создание 3D-моделей территории

Общие принципы

В ГИС 3D присутствует достаточно давно. В случае с моделированием территории основной принцип не меняется – выдавливание на высоту векторных данных, создание рельефа по матрице-растру высот, «драпировка» зданий или других на рельеф.
Существует и возможность импорта внутрь ГИС обычных 3D-моделей, например, это механизм заложен в продукты ESRI.
В остальном функционал ГИС в сравнении 3D-моделлерами ограничен. Преимущество ГИС – это визуализация больших массивов данных и их пакетная обработка.

Применение

• Пример ArcGIS: Веб-сайт с демонстрацией продуктов ESRI для градостроительства
• Опыт Сингапура и CityEngine http://www.esri.com/videos/watch?videoid=3657&isLegacy=true&title=designing-our-future-urban-redevelopment-authority
• Пространственно-временная визуализация в МАРХИ https://www.dropbox.com/s/o44v2216qw4y5cm/Map_3D_1m_course_2016-10-19.mp4?dl=0

Обзор инструментов

ArcGIS и SketchUp - пример связки

Autodesk InfraWorks – по-своему лучший в своем классе инструмент по сборке моделей территорий
Отдельно стоит упомянуть плагин для QGIS – QGIS2threejs и его возможность экспорта в 3D-форматы.
Из бюджетных вариантов можно назвать Rhino+Grasshopper и плагин Heron (бесплатный, но давно не обновлявшийся) http://www.food4rhino.com/app/heron Пример сборки https://youtu.be/CPvuFvNNINs

Запись вебинара по 3D-ГИС

• Вся заметка по ссылке
• Введение Коротко о 3D-ГИС 
• InfraWorks, создание моделей на основе OpenStreetMap. Проблемные стороны Конструктора моделей (Model Builder) 
• InfraWorks, Владивосток, подготовленные данные. Связь с исходными геоданными. Импорт геопривязанных моделей зданий из SketchUp 3d Warehouse 
• InfraWorks, пример Владивостока, дороги. Создание проектной дороги с нуля. Изменение параметров дороги 
• InfraWorks, экспорт в fbx, просмотр в 3ds Max. Особенности экспорта 
• InfraWorks, экспорт в imx, открываем в Civil3D. Немного о Civil3D. Создание проектной террасы на существующем рельефе, импорт в InfraWorks 
• Импорт геоданных в Rhino, использование модели для анализа. Исходные геоданные по Измайлову. Импорт геоданных в Grasshopper через плагин Heron (метод предложен Арсением Афониным, Софт Культура). Расчет инсоляции по созданной модели в Ladybug 
• InfraWorks, пример Измайлова. Исходные геоданные по Измайлову 
• QGIS > dae > SketchUp. Исходные геоданные в QGIS по Хитровке. Экспорт через qgis2threejs в 3D-формат .dae (только для QGIS 2.18, для QGIS 3 формат gltf, открывается Blender или плагинами для SketchUp). Импорт в SketchUp, масштабирование, поворот, отзеркаливание 
• Немного об ArcGIS Pro
• Итоги, ответы на вопросы

Импорт/экспорт в CAD

Основные CAD-форматы для обмена с QGIS – это dxf и dgn.
CAD-файл обычно разбивается в QGIS по типам геометрии (линии, полинии – линейные слои, штриховки – полигоны, точки, блоки и тексты – точечные слои).
CAD-данные в большинстве случаев не имеют системы координат, поэтому при импорте необходимо задавать соответствующую СК, а при экспорте – спроецированную систему координат, с которой будете работать.
Атрибуты при экспорте в dxf не передаются, при импорте dxf – по умолчанию приходят сведения о слое, цвете, содержании текста и т.д.

Типовые ошибки в QGIS, или когда что-то не работает

1. Не используйте кириллицу. Нигде - ни в именах файлов, ни в папках. Если в имени пользователя Windows/MacOS есть кириллица, то работайте, например, в какой-нибудь папке на диске C, D и тп. При использовании различных функций в QGIS файлы или папки на кириллице создают проблемы в дальнейшем. Если у вас имя пользователя на кириллице:
1. Вариант 1 http://gis-lab.info/forum/viewtopic.php?t=12380 и расширенная статья
2. Вариант 2 https://answers.microsoft.com/ru-ru/windows/forum/windows_7-performance/%D0%BA%D0%B0%D0%BA/0ed802de-d597-44c6-8dcf-d6002ffce86d?auth=1
2. Не стоит использовать пробелы в имени файла
3. Для векторных данных необходимо не забывать отключать редактирование! 
4. После того, как мы выбрали какие-либо объекты и выполнили нужные нам действия, обязательно снимаем выборку. 
5. При подрезке растра или других операциях системы координат растра и другого слоя (растрового или векторного) должны быть идентичными!
6. При работе с растрами имеет смысл сохранить их в спроецированную систему координат
7. Если атрибуты в shp-файле отображаются "кракозябрами", значит, надо поменять кодировку слоя. Правый клик по слою - Свойства слоя - Общие - Кодировка. UTF-8 или win-1251 обычно срабатывают. Также возможно отключить игнорирование кодировки (только для shp-файлов)
   
8. Не работайте в проектах, которые получены с сайта https://data.nextgis.com/ru/ Старые версии проектов приводят к ошибкам - например, теряются слои. Создавайте новый проект с нуля!
9. Если все сплюснутое, значит, у вас скорее всего для проекта выставлена система координат WGS 84 EPSG 4326. Как ее менять, см. Руководство по подбору спроецированной системы координат https://youtu.be/QUf8F9D7ZS4
10. WGS 84/Pseudo Mercator (3857) не подходит для экспорта в CAD и вывода в pdf, если вы архитектор! Все размеры объектов могут быть больше в несколько раз. См. подробнее Импорт/экспорт в CAD и тему про системы координат.
11. У слоя (набора данных) обычно уже есть система координат, ее выставлять/менять не надо - слой “сам знает, куда вставать”. Выставляется лишь система координат проекта. Есть редкие исключения, когда в shp-наборе потерян файл prj с указанием СК, или QGIS не может что-то распознать - тогда QGIS сам предложит указать СК именно для слоя.
12. Векторные данные в формате shp обычно состоят из набора 5-6 файлов с тем же именем, но другими расширениями (dbf, prj, shx и тп). Очень часто вы отправляете мне только файлы с расширением .shp. Надо отправлять весь набор/ Также часто отправляют QGIS-проект (файл .qgs) без самих данных
13. Файлы geojson хранят геометрию разного типа, и это приводит к проблемам в расчетах. Например, если файл содержит и точки, и полигоны, то при вычислении площади полигона QGIS даст нулевой результат
14. Храните файлы геоданных и сам проект QGIS рядом, называйте их осмысленно

Литература и интернет-источники

Здесь размещены основные источники - книги и интернет-ресурсы.

Книги

• Берлянт А.М. Картография. М.: Аспект Пресс, 2002 - 336 с.
• Востокова А.В., Кошель С.М., Ушакова Л.А. Оформление карт. Компьютерный дизайн: Учебник/Востокова А.В., Кошель С.М., Ушакова Л.А./Под ред. А.В. Востоковой.-М.: Аспект Пресс, 2002. - 288 с.
• Геоинформатика: Учеб. для студ. вузов / Е.Г.Капралов, А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов и др.; Под ред. В. С.Тикунова. — М: Издательский центр «Академия», 2005. — 480 с.
• Мягков М.С., Губернский Б.Д., Конова Л.И., Лицкевич В.К. Город, архитектура, человек и климат. Монография. — М.: Архитектура-С, 2007. — 344 с.: ил.
• ДеМерс Майкл Н. Географические информационные системы. Основы. / пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – 290 с.
• Лурье И.К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. Учебник. — М.: КДУ, 2008. — 422 с.
• Русакова Н.С., Сосновский В.А., Прикладные методы градостроительных исследований. Наука, 2006. - 112 с.
• DeMers Michael N. GIS for Dummies. - For Dummies; 1 edition (30 Jan. 2009) – 384 p.
• De Smith Michael J. et al. Geospatial Analysis. - Matador (30 Nov. 2006). – 516 p.

Интернет-источники:

• Будущие направления развития геопространственных данных: видение следующих пяти - десяти лет / доклад Экспертной комиссии ООН по Управлению Глобальной Геопространственной Информацией. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://unstats.un.org/unsd/geoinfo/RCC/docs/rccap18/report/18th_UNRCCAP_econf.100_9_R.pdf
• Краткое введение в ГИС [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gis-lab.info/qa/gentle-intro-gis.html
• Фабрика картографии и геоинформатики, много хороших и подробных видео по разным ГИС https://www.youtube.com/channel/UCWZ9h9DLnWtofBOZusAnWBQ/playlists
• Основы ГИС (англ.) https://www.youtube.com/channel/UCxKRzthPAd-mkQ4efrznUwg
• О QGIS - много полезных приемов (англ.) https://www.youtube.com/channel/UCxs7cfMwzgGZhtUuwhny4-Q
• Интересные заметки от одного из разработчиков QGIS https://www.lutraconsulting.co.uk/blog/
• Туториалы Monde Geospatial http://monde-geospatial.com/
• Туториалы GSAPP по ГИС https://www.arch.columbia.edu/gis/tutorials

Онлайн-курсы по ГИС:

• Основы геоинформатики: практикум в ArcGIS. Фундаментальный подход Географического факультета МГУ, база для географов https://tsamsonov.github.io/arcgis-course/
• Основы геоинформатики: практикум в QGIS. Фундаментальный подход Географического факультета МГУ, база для географов https://aentin.github.io/qgis-course/
• Курс "Масштаб" Urbica. Характерные примеры, немало посвящено веб-картографии https://www.youtube.com/playlist?list=PLgMlm2We4Ehjo0HgCUurJcvX11P7rAg3P&fbclid=IwAR0buIKL0tunsPBpIe5ri_PijyOjwPvS21eGiFOVcfVp4M0wm_JYb80mgCg
• Геоинформационные системы в развитии территорий (УрФУ). Ориентировано на специалистов в области градостроительства, основано на материалах Екатеринбурга. https://courses.openedu.urfu.ru/course-v1:UrFU+GEOINF+fall_2020
• Курсы Planetizen, немало по курсов по инструментам (платно) https://courses.planetizen.com/courses

Что такое ГИС? Использовать ли вообще?

Область ГИС включает в себя множество фундаментальных достижений науки, и архитектору, особенно студенту, требуется адаптированный вариант изучения этой темы.
В контексте данного пособия-справочника стоит задача быстрого ознакомления студента архитектурного вуза с функционалом и возможностями одного из самых популярных бесплатных ГИС-инструментов – QGIS. Основа пособия: серии практических видеоуроков. Множество вопросов, специфических для ГИС-профессионалов, не упоминаются или затронуты поверхностно.

Основа ГИС – положение в пространстве. Системы координат. Система координат Москвы

Первое, с чего обычно начинается рассказ о геоинформационных системах – это описание поверхности Земли и способы определения местоположения на ней.
Центральное понятие ГИС, с которым сталкивается начинающий пользователь, - это системы координат, которые определяют положение объектов на земной поверхности. Без минимального представления о системах координат в ГИС трудно начать эффективно работать с геоданными и соответствующим программным обеспечением.