QGIS第一講 數位化向量地圖
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本课程涵盖了在 QGIS 中数字化矢量图的各个方面，包括基本名词解释、几何拓扑有效性、以及如何从栅格图像构建具有空间属性的矢量文件。内容涉及事前准备、矢量编辑工具的使用、空闭多边形的创建与编辑、以及几何和拓扑检查与修复的步骤。通过实例演示，学习者将掌握如何使用 QGIS 创建、编辑和验证矢量数据。
![1. 建⽴立多邊形 Shapefile
選單：圖層 > 新增 > 新增 Shape 檔圖層...
A. 選擇類型 [多邊形]
B. 指定座標參考系統
[EPSG:3825 / TWD97 TM2 Zone 119]
C.新增屬性
[名稱：name, 類型：⽂文字資料]](https://image.slidesharecdn.com/01digitizingmaps-140404085541-phpapp01/85/QGIS-19-320.jpg)
QGIS第一講 數位化向量地圖
- 1. QGIS 系列課程(1) — 數化向量圖 Digitizing vector maps 林 政道 mutolisp @ gmail.com ! 國⽴立臺灣⼤大學森林環境暨資源學系 以創⽤用CC 姓名標⽰示-相同⽅方式分享 3.0 台灣 授權條款釋出。v0.2 @2015-01-30
- 2. ⼤大綱 • 背景 • 專有名詞 • 幾何拓璞有效性 • 從影像檔(raster)建⽴立具有空間屬性的向量檔(vector) • 事前準備 • QGIS向量編輯⼯工具介紹 • 新增向量檔 • 編修向量檔 • 確認幾何正確性
- 3. 專有名詞解釋 • 圖徵(feature)：具有空間資訊的地圖特徵，分為點、 線以及多邊形三種不同類型，可代表真實世界物件的 概念 • 節點(node)：構成線、多邊形的點 • 屬性(attribute)：描述圖徵的⽂文字資料
- 4. 幾何拓璞的有效性 多邊形和點、線不同之處為其幾何有效性，通常必須要 符合以下幾點，才稱之為「有效」的多邊形 1. 多邊形必須要閉合 2. 多邊形內部的洞，必須在具有外部邊界之多邊形 內，⽽而此洞亦有其內部的邊界 3. 多邊形不可以⾃自我交會，也不可以跟其他多邊形 重疊（除了和其他多邊形上之點重疊外）
- 5. 幾何拓璞的有效性—規則1 四點構成⼀一個多邊形： polygon((0,0), (1,0), (1,1), (0,1), (0,0)) (0,0) (1,0) (1,1)(0,1)
- 6. 幾何拓璞的有效性—規則1 polygon((0,0), (1,0), (1,1), (0,1)) (0,0) (1,0) (1,1)(0,1) Invalid 雖然有四個點，可以連成⼀一個多邊形， 但最後 (0,1) 節點沒有連到 (0,0) 節點， 所以這個環為無效之多邊形
- 7. 幾何拓璞的有效性—規則 2 (0,0) (1,0) (1,1)(0,1) 外環(exterior ring) 內環(interior ring)
- 8. 幾何拓璞的有效性—規則 3 (1) (7) (8)(9) (2) (3) (4) (5) Invalid polygon((1), (2), (3), (4), (5), (6), (2), (7), (8), (9), (1)) 節點(2) ⾃自我交會
- 11. 事前準備 • 確認座標系統！ • 臺灣常⽤用的座標系統為 • EPSG:3826 (Taiwan Datum 1997 TM2, 簡稱 TWD97)，中央⼦子午線為 121ºN，適⽤用於全島 • EPSG:3825 (TWD97, 中央⼦子午線為 119ºN)，適⽤用於 澎湖、⾦金⾨門、⾺馬祖 • EPSG:4326 (WGS 84 經緯度)
- 13. QGIS 數化⼯工具 (1) 數位化 切換編輯狀態 儲存已修改過之圖層 新增圖徵*，依其性質分 為點(point)、 線(line)與 多邊形(polygon) 移動圖徵 修改節點 * 依據向量圖徵的不同，所出現的圖⽰示也不同 刪除選取之圖徵 剪下選取之圖徵 複製選取之圖徵 貼上複製之圖徵
- 14. 例⼀一北竿、開始數化 • 我們以 Google Maps 當底圖，數化北竿鄉的邊界 1. 設定 Google Maps 底圖，並開啟即時座標轉換 (CRS) 2. 建⽴立多邊形 ESRI Shapefile 3. 建⽴立圖徵
- 15. 0. 前置作業 安裝附加元件 Open Layers Plugin，選單：附加元件/管理與安裝附加元件 搜尋 Open Layers Plugin，並安裝之
- 16. 0.1 加⼊入 Google Hybrid layer 當底圖
- 17. 0.2 開啟即時座標(CRS)轉換 若⽤用 Google Maps 當 底圖的話，座標系統要 選擇 Google Mercator (EPSG:900913) 確定之後，再次確認 QGIS 右下⾓角的即使 座標轉換是否正確
- 19. 1. 建⽴立多邊形 Shapefile 選單：圖層 > 新增 > 新增 Shape 檔圖層... A. 選擇類型 [多邊形] B. 指定座標參考系統 [EPSG:3825 / TWD97 TM2 Zone 119] C.新增屬性 [名稱：name, 類型：⽂文字資料]
- 20. 1.1 設定⾃自動接合(snapping) 設定 > ⾃自動接合選項
- 21. 1.1 設定⾃自動接合(snapping) 設定 > ⾃自動接合選項 設定有轉折點(vertex)⾃自動 接合時，會在容許範圍內， ⾃自動被附近的轉折點吸合（ 像磁鐵⼀一般）
- 22. 2. 開始編輯邊界 2.1 從⼯工具列中 切換編輯狀態 2.2 從⼯工具列中 新增圖徵 2.3 開始編輯（家庭代⼯工！） 按左鍵建⽴立節點，按右鍵完成編輯 ! 2.4 完成後，輸⼊入屬性（id, ⾃自⾏行建⽴立的屬性等）
- 24. 3. 建⽴立範圍內的圖徵 1. 單⼀一多邊形，⼀一個部件 2. 單⼀一多邊形，多個部件 3. 單⼀一多邊形，有內部的洞 4. 單⼀一多邊形，內部的洞為另外⼀一個多邊形所填滿
- 25. 3.1單⼀一多邊形，⼀一個部件 id name attr1 attr2 1 square a11 a21 2 n1 a12 a22 3 n2 a13 a23 4 n3 a14 a24 Attribute table 屬性表 id=1 id=3 id=2 id=4
- 26. 3.2單⼀一多邊形，多個部件 id=1 id=1 id=1 id=1 id name attr1 attr2 1 square a11 a21 Attribute table 屬性表
- 28. 3.3單⼀一多邊形，內部有洞 id=1 id name attr1 attr2 1 square a11 a21 Attribute table 屬性表 id=1
- 30. 3.4單⼀一多邊形，洞被填滿 id=1 id name attr1 attr2 1 square a11 a21 2 circle a12 a22 Attribute table 屬性表id=1 id=2
- 32. 4. 編輯時的原則 1. 從⼤大⽽而⼩小、由外⽽而內 C A B A —> B —> C 2. 接合處的節點和線段要⼩小⼼心不要重疊，記得打開 snapping 選項 （選單：設定 > ⾃自動接合選項）
- 33. 4. 編輯時的原則 (續) 3. 若數化具有相連界線的圖徵，建議可先將全圖分割 成數個⼤大區塊，再使⽤用切割⼯工具，避免接合問題 兩塊相鄰間有洞(gap)
- 34. 4. 編輯時的原則 (續) 3. 若數化具有相連界線的圖徵，建議可先將全圖分割 成數個⼤大區塊，再使⽤用切割⼯工具，避免接合問題 A B 容易產⽣生洞(gap)及 重疊(overlap)之處
- 37. 新增編輯多邊形時，其 幾何拓璞有效性 • 正常的節點在編輯模式下，是顯⽰示紅⾊色⼗十字，若出現 綠⾊色⼗十字，表⽰示其正確性有誤（新增多邊形中，若有 出現表⽰示其出現錯誤，⼤大部分是⾃自我交會）
- 39. 拓樸檢查外掛 • 可找出錯誤之拓 樸 • 可針對不同拓樸 幾何錯誤原則搜 尋 • 簡易的修正⼯工具 介⾯面
- 40. 拓樸檢查 (1) 安裝 • QGIS 已預載 • 在⼯工具列上按右 鍵，可提⽰示啟⽤用 的⼯工具箱/外 掛，勾選「拓樸 檢查」 • 按⼯工具列上之下 列 icon 啟⽤用
- 41. 拓樸檢查(2) 設定 • 拓樸檢查可針對下列屬性搜尋錯誤的拓樸 • 重複(duplicates)圖徵 • 洞(gaps) • 無效幾何 • 多部件的幾何(multi-part geometries) • 重疊(overlap) • 和其他圖層重疊
- 42. 拓樸檢查(3) 規則設定 • 以圖徵之間的洞(gap)為 例 • 先設定⺫⽬目標圖層 • 設定拓樸檢查規則 • 規則細部設定（容許範 圍、與其他圖層相交 等） 設定⺫⽬目標圖層 規則 規則細部設定
- 43. 拓樸檢查(4) 修正
- 44. 拓樸檢查(4) 修正 Attribute 1 Attribute 2 點選圖徵(靠線段處點 選)時轉折點(vertex)會 出現紅⾊色⽅方塊，選取單 ⼀一轉折點則會出現藍⾊色， 左例若要修正 gap，可 點選 attribute 2 圖徵， 將中間轉折點(藍⾊色⽅方 塊）處選取並刪除
- 45. 拓樸檢查(4) 修正 • 其餘檢查細項：不可重疊、無效幾何、去除重複 • 但怎麼檢查都看不出來重疊或拓樸之間的錯誤怎麼辦？
- 46. 檢查不出拓樸錯誤之處 • 右例，屬性 43 的圖徵⽤用眼 睛觀察無法找出重疊、有洞 或是幾何有問題的點怎麼辦？ • 砍掉重練! 重畫該圖徵， 但是太苦了!!
- 47. 檢查不出拓樸錯誤之處 1. 可先建⽴立⼀一個新的 polygon圖層，命名為 tmp (簡稱為 B ) • 選單：圖層 > 建⽴立圖層 > 新增 Shape 檔圖層 2. 在圖層瀏覽器中選擇 A 圖層，將有問題的圖徵選取並 刪除 假設數化檔案為 A
- 48. 1. 選取⼯工具 2. 選擇圖層 3. 開啟編輯模式 4. 滑⿏鼠點選並刪除此圖徵
- 49. 5. 選擇圖層 B 6. 開啟編輯模式 7. 新增圖徵 8. 描出能包住此圖徵之多邊形
- 50. 9. 選擇圖層 B 10. 選擇選取⼯工具 11. 選擇圖徵，並複製(ctrl-c/ command-c) 12. 選擇圖層 A， 並貼上(ctrl-v/command-v)
- 53. 作業⼆二 今年(2014/03/30)春天的太陽花學運抗議與中國的服務 貿易協定，主辦單位聲稱當⽇日有 50 萬⼈人參與，⽽而警政 署則宣稱只有 11 萬⼈人，請⽤用 QGIS 估算到底有多少 ⼈人？ 提⽰示：先設定遊⾏行的路段，利⽤用 OpenStreetMap 或 Google Map 將 遊⾏行的區域數化，接下來再計算⾯面積與抗議⼈人數密度。