أكثر

GRASS GIS لم يبدأ

GRASS GIS لم يبدأ


لدي مشكلة مع GRASS GIS 6.4.3.

لقد قمت بتثبيت QGIS 2.4 مع GRASS GIS 6.4.3 GUI على Windows 7 64 بت - مستخدم إداري. عندما أنقر على أيقونة GRASS GIS ، لا يبدأ البرنامج (بدون رسائل خطأ). أرى الخريطة الأولى (تحميل واجهة المستخدم) لكن البرنامج لا يبدأ.

حاولت إلغاء تثبيت البرنامج وإعادة تثبيته ولكن المشكلة لا تزال قائمة.

هل يستطيع احد مساعدتي؟

اسف للغتى الانجليزيه.

أفضل التحايا

ملاحظة: إذا اتصلت بـ GRASS من cmd (windows) ، فأنا أقرأ الخطأ الموجود في ملف الصورة


لم يتم تعيين المتغير LOCATION_NAME. لبدء مشروع باستخدام GRASS ، تحتاج إلى تعيين "دليل تعيين أولي مؤهل بالكامل" والذي يتم تحديده بواسطة مسار "GISDBASE / LOCATION_NAME / MAPSET".

هل حاولت تشغيل GRASS من قائمة البداية بدلاً من نافذة cmd؟ بعد هذا الإطلاق الأول ، سيُطلب منك ضبط المتغيرات.


نظرًا لأن GRASS GIS 6.4.3 يجب أن يبدأ بشكل مثالي ، فربما يكون هناك بريد غير هام في ملف تكوين الجلسة (٪ APPDATA٪ GRASS6 grassrc6 لـ GRASS 6 أو٪ APPDATA٪ GRASS7 rc لـ GRASS 7) حيث يكون٪ APPDATA٪ عادةً C: المستخدمون بيانات التطبيق. للاختبار ، أعد تسميتها وسيتم إنشاء واحدة جديدة في المرة القادمة التي تقوم فيها بتشغيل GRASS GIS. لاحظ أن٪ APPDATA٪ هو مجلد مخفي.

(مقتبس من http://grasswiki.osgeo.org/wiki/WinGRASS_errors#The_startup_fails_with_a_GISDBASE_not_defined_error)


لقد كنت أعمل مع GRASS GIS 7.2.0. انتهى البرنامج بشكل خاطئ والآن ، عندما أنقر على أيقونة GRASS GIS ، لا يبدأ البرنامج. رسالة الخطأ هي "لم يتم تعريف اسم الموقع المتغير" لقد لاحظت إلغاء تثبيت هذا الإصدار وإعادة تثبيت 7.2.2 (الإصدار الجديد) ولكن المشكلة لا تزال قائمة. شكرا لمساعدتك.


رخصة

نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية (GRASS) هو حقوق الطبع والنشر ، 1999-2020 GRASS Development Team ، ومرخص بموجب شروط GNU General Public License (GPL). يتضمن ذلك جميع البرامج والوثائق والمواد المرتبطة بها.

GRASS GIS هو برنامج مجاني ومفتوح المصدر ، يمكنك إعادة توزيعه و / أو تعديله بموجب شروط رخصة جنو العمومية العامة (& gt = v2) كما نشرتها مؤسسة البرمجيات الحرة.

يتم توزيع هذا البرنامج على أمل أن يكون مفيدًا ولكن بدون أي ضمانات حتى بدون الضمان الضمني لـ القابلية للتسويق أو الملاءمة لغرض معين. انظر رخصة جنو العمومية لمزيد من التفاصيل.

إذا لم تكن متأكدًا من الاختلافات بين برمجيات المجال العام والبرامج الحرة والمنتجات الاحتكارية ، فقم بإلقاء نظرة على هذا الرسم الذي يصف فئات البرامج المجانية وغير الحرة.

يمكن توجيه الأسئلة المتعلقة بتفاصيل هذه السياسة إلى عنوان البريد الإلكتروني هذا.

نقلا عن برنامج GRASS GIS

يرجى ذكر GRASS عند استخدام البرنامج في عملك. فيما يلي بعض الخيارات بناءً على الإصدار المستخدم:

فريق تطوير GRASS ، 2020. برنامج نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية (GRASS) ، الإصدار 7.8. مؤسسة جغرافية مكانية مفتوحة المصدر. https://grass.osgeo.org

فريق تطوير GRASS ، 2019. برنامج نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية (GRASS) ، الإصدار 7.6. مؤسسة جغرافية مكانية مفتوحة المصدر. https://grass.osgeo.org

فريق تطوير GRASS ، 2020. مبرمج نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية (GRASS) ودليل rsquos. مؤسسة جغرافية مكانية مفتوحة المصدر. الوثيقة الإلكترونية: https://grass.osgeo.org/programming7/

استخدم إدخال BibTeX التالي للاقتباس من ملف GRASS GIS برنامج في العمل العلمي مكتوب بلغة LaTeX.


يتعلم

جيeographic صesources أnalysis سدعم سystem ، يشار إليه عادة باسم العشب GIS، هي تقنية نظام المعلومات الجغرافية (GIS) التي تم إنشاؤها لإدارة البيانات الجغرافية المتجهية والنقطية والمعالجة الجغرافية والنمذجة المكانية والتصور.

العشب GIS هو برنامج مجاني ومفتوح المصدر تم طرحه بموجب شروط رخصة جنو العمومية العامة (GPL> = v2). GRASS GIS هو أيضًا عضو مؤسس ومشروع تابع لمؤسسة Open Source Geospatial Foundation (OSGeo).

عرض عام

ال GRASS GIS المشروع هو جهد جماعي دولي يشمل العلماء والمطورين من مختلف المجالات. يخضع GRASS للتطوير المستمر منذ عام 1982 بمشاركة عدد كبير من الوكالات الفيدرالية والجامعات والشركات الخاصة الأمريكية. كان تطوير المكونات الأساسية وإدارة الإصدارات مسؤولاً عن مختبر أبحاث هندسة البناء (CERL) في شامبين ، إلينوي. ومع ذلك ، منذ عام 1997 ، تواصل شبكة عالمية من المطورين تطوير وإصدار GRASS GIS. راجع قسم محفوظات GRASS والقائمة الكاملة للإصدارات لمزيد من التفاصيل.

تعتمد قوة ونجاح GRASS GIS على مجتمع المستخدمين. ال فلسفة من فريق تطوير GRASS GIS هو تشجيع المستخدمين على تطوير أدواتهم وتطبيقاتهم الفريدة بالإضافة إلى تحسين التطبيقات الموجودة.

الخصائص الرئيسية

العشب GIS يعمل على Linux و Mac و Windows. يأتي مزودًا بواجهة مستخدم رسومية بديهية (GUI) وبناء جملة سطر أوامر مفيد للأتمتة والإنتاج.

العشب GIS يحتوي على أكثر 500 وحدة لمعالجة وتقديم البيانات الجغرافية. يسمح البرنامج بمعالجة مجموعة متنوعة من التنسيقات النقطية والمتجهية وثلاثية الأبعاد ، وتشغيل التحليل المكاني المتقدم والنمذجة. يمكن لـ GRASS GIS الاتصال بقواعد البيانات المكانية وأيضًا التفاعل مع مجموعة متنوعة من أنظمة ومكتبات الجهات الخارجية. انظر واجهات القسم أدناه للحصول على التفاصيل.

  • دعم جميع تنسيقات ملفات GIS الشائعة تقريبًا من خلال مكتبة GDAL-OGR.
  • تحليل البيانات النقطية: خريطة الجبر ، الاستيفاء ، الإخفاء ، تحليل المناظر الطبيعية.
  • تحليل البيانات النقطية ثلاثية الأبعاد (فوكسل): جبر الخرائط ثلاثي الأبعاد ، الاستيفاء ثلاثي الأبعاد ، التصور ثلاثي الأبعاد.
  • SQL: واجهات قاعدة البيانات لـ PostgreSQL و SQLite وما إلى ذلك.
  • الترميز الجغرافي للخرائط النقطية والمتجهية.
  • تحليل سحابة النقاط: LiDAR ، الاستيفاء.
  • تحليل التضاريس: تكوين الكفاف والسطح ، تحليل مسار التكلفة وجانب المنحدر ، الأدوات الهيدرولوجية.
  • تحليل المتجهات: تصحيحات الهيكل والتعميم ، المخزن المؤقت ، التراكبات ، تحليل الشبكة.
  • الإطار الزمني: دعم إدارة وتحليل السلاسل الزمنية النقطية والمتجهات ، البيانات البيئية المكانية والزمانية الكبيرة.
  • معالجة الصور: البيانات الجوية والطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية (MODIS و Landsat و Sentinel وما إلى ذلك) ، وتصنيف خاضع للإشراف وغير خاضع للإشراف ، كامل تحليل الصورة على أساس الكائن سلسلة (OBIA).
  • الإحصاء المكاني: الارتباط وتحليل التغاير ، الانحدار ، الإحصاء النطاقي.

واجهات

  • أبسط للمستخدمين الجدد هو واجهة المستخدم الرسومية.
  • يفضل المستخدمون المتميزون المحتوى المستند إلى النص واجهة خط الأوامر. للبرمجة. والشيء المنحىواجهة برمجة تطبيقات Python. .
  • واجهة ويب من خلال خوادم WPS. يوفر طريقتين مختلفتين لتشغيل وحدات GRASS GIS: صندوق أدوات المعالجة والمكوِّن الإضافي GRASS GIS.
  • يوفر R واجهة لـ GRASS GIS من خلال الحزمة rgrass7.
  • من الممكن أيضًا تجربة GRASS عبر الإنترنت!

إضافات لتوسيع وظائف GRASS

GRASS GIS يتم زيادة القدرات بشكل كبير من خلال قائمة رائعة من ملحقات أو ملحقات. يتم المساهمة بهذه الوحدات من قبل المستخدمين أو المطورين ولكنها لم تصبح بعد جزءًا من التوزيع القياسي. يوجد حاليا أكثر من 300 امتداد في GRASS Addons repo الرسمي والعديد من الآخرين في البرية لأداء أكثر أنواع المهام تنوعًا.
ألق نظرة على القائمة الكاملة لصفحات دليل الوظائف الإضافية للحصول على فكرة. إذا لم تجد ما تحتاجه ، فربما يمكنك تطوير الوظيفة الإضافية الخاصة بك بعد ذلك. اقرأ هنا لمعرفة كيفية تثبيتها.


نظم المعلومات الجغرافية (GIS)

بدأت City of Crown Point في جمع البيانات لإدخالها في نظام GIS في عام 2006 ، وقد أنشأت حتى الآن أكثر من 470 طبقة من المعلومات الحالية والتاريخية. بعض الأمثلة على هذه الطبقات هي الأماكن التي توجد فيها المرافق تحت الأرض ، ومعلومات عن حدائق المدينة ، وتقسيم المناطق ، والبيانات التاريخية عن قوائم جرد الشوارع ، وتتبع بيانات أحوال الطريق على سبيل المثال لا الحصر. نقوم باستمرار بتحديث وتوسيع مجموعات البيانات الخاصة بنا لجعل المعلومات حديثة قدر الإمكان لموظفينا بالإضافة إلى القدرة على توفير هذه المعلومات للمطورين والمقيمين لدينا.

وقد سمح لنا ذلك بالانتقال من رسم الخرائط الورقية في خزائن الملفات إلى موقع ويب به بيانات بنية تحتية متاحة للعاملين. تتوفر هذه البيانات أيضًا لأطقم المدينة عبر خرائط الجوال على الهواتف والأجهزة اللوحية. للعرض على موقع خرائط المدينة على الإنترنت الخاص بنا والذي يمكن العثور عليه هنا. https://crownpointin.elevatemaps.io/

إذا كنت بحاجة إلى أحدث الخرائط ، فيرجى الاتصال بقسم الهندسة على 3242-662 219.


تحميل

المثبت المستقل: قم بتثبيت GRASS GIS مع حزم الدعم المطلوبة.

GRASS GIS 7.8.5 (current)

GRASS GIS 7.6.1 (قديم)

GRASS GIS 7.9 (معاينة)

OSGeo4W

OSGeo4W هو مثبت لمجموعة واسعة من حزم البرامج الجغرافية المكانية مفتوحة المصدر بما في ذلك GRASS GIS بالإضافة إلى العديد من الحزم الأخرى (QGIS و GDAL / OGR والمزيد).

يتم تقديم أوضاع التثبيت التالية (انظر أيضًا صفحة wiki المخصصة لمزيد من التفاصيل):

وضع التثبيت السريع لسطح المكتب:

قم بتشغيل برنامج التثبيت الذي تم تنزيله كمسؤول وحدد ملف عشب (مستقر) أو العشب يوميا (تطوير) حزم لتثبيتها. سيتم تنزيل جميع التبعيات المطلوبة (مثل GDAL وحزم python الشائعة) تلقائيًا.

وضع التثبيت المتقدم:

يمكن تحديد جميع الحزم بشكل فردي وتتوفر أيضًا حزم مفيدة إضافية (مثل python-pandas و msys).

وضع سطر الأوامر:

يمكن أيضًا أن يتم التثبيت من خلال سطر الأوامر ، كما هو موضح أدناه:

مستخدمو QGIS:

من أجل الحصول على دعم GRASS GIS (أيضًا في معالجة QGIS) بالإضافة إلى الاختصار & ldquoWith GRASS & rdquo ، تحتاج إلى تثبيت حزم & ldquoqgis-grass-plugin * & rdquo.


نظرة عامة (ليست كذلك) قصيرة لنظام المعلومات الجغرافية GRASS

الهدف من هذه المقالة هو تقديم برنامج GRASS GIS وإظهار استخدامه الأساسي. كما هو الحال مع جميع برامج GIS ، فهو معقد للغاية: هناك عدد كبير من الميزات وعناصر التحكم ، والمعلومات النظرية غير التافهة مطلوبة حتى للاستخدام الأساسي. ومع ذلك ، نعتقد أن المقدمة السريعة المقدمة هنا قد تكون مفيدة لبعض المستخدمين المبتدئين الذين يرغبون في إتقان برنامج نظم المعلومات الجغرافية.

لقد اخترنا تخصيص جزء كبير من هذه المقالة للاستخدام العملي للبرنامج ، ولا سيما لجمع البيانات الحقيقية ، وإعادة طرح الخرائط ، وإخراج النتائج. القرار مدفوع بحقيقة أنه من الصعب للغاية (وفي بعض الحالات من المستحيل) العثور على هذه المعلومات المقدمة بشكل منهجي على شبكة الإنترنت. على العكس من ذلك ، لم يتم التطرق إلى مقدمة الواجهة والمعلومات النظرية المساعدة إلا لفترة وجيزة ، لأنه يمكن استرجاعها من العديد من المصادر (انظر القسم في نهاية هذا المستند.)

نظرًا لوجود العديد من الموضوعات التي يجب تقديمها ، وبما أننا لا نريد التضحية بالوضوح للإيجاز ، فقد تم تأجيل بعض الموضوعات (على سبيل المثال ، رسم الخرائط المناخية ، وربط GRASS بالبرامج الإحصائية ، وما إلى ذلك) حتى مقالة أخرى.

مقدمة

نظام المعلومات الجغرافية (GIS) هو برنامج لجمع وتخزين وإدارة وتقديم البيانات التي يتم الرجوع إليها جغرافيًا. تتمثل خاصية نظام المعلومات الجغرافية في القدرة على فحص مجموعات مختلفة من البيانات ذات المرجعية الجغرافية والتوصل إلى استنتاج حول العلاقة الحالية بين البيانات. بمعنى آخر ، يمكن لنظام المعلومات الجغرافية أن يربط المعلومات التي يصعب ربطها بوسائل أخرى.

على سبيل المثال ، من الممكن ربط بعض المعلومات ذات المرجعية الجغرافية (على سبيل المثال ، بؤر المرض) ببيانات أخرى (على سبيل المثال ، موقع المناطق الحضرية والريفية ، والبيانات المناخية). يمكن أن يكشف هذا عن معلومات جديدة يمكن أن تؤدي إلى قرارات أفضل حول محاولة السيطرة على انتشار المرض.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام برنامج GIS في العديد من المجالات العلمية ، بما في ذلك إدارة الموارد وتقييم الأثر البيئي والبيئة وعلم الآثار ورسم الخرائط وعلم الأوبئة.

عادة ما تكون نظم المعلومات الجغرافية قادرة على أنواع مختلفة من التحليل المكاني ومعالجة المعالم الجغرافية. بعض الأمثلة:

  • تراكب طوبولوجي: يمكن أن يتداخل البرنامج مع عناصر خريطتين مواضيعيتين لإنشاء خريطة جديدة (على سبيل المثال ، يمكن للمستخدمين فرض حدود متنزه طبيعي مع حدود البلديات لتحديد مجالات مسؤولية الإدارة لكل من هذه)
  • التخزين المؤقت: إمكانية تحديد مناطق ضمن مسافة معينة من عنصر (على سبيل المثال ، بحيرة ، تل ، نهر)
  • تحليل الشبكات: خوارزميات تحدد شبكة من العناصر (مثل الطرق) تحدد الحد الأدنى من المسارات بين نقطتين
  • التحليل الجيوستاتي: تحليل الارتباط بين المتغيرات المرجعية جغرافيًا (على سبيل المثال ، الارتفاع مقابل الرطوبة).

نظام دعم تحليل الموارد الجغرافية (GRASS) GIS (http://grass.osgeo.org/) هو نظام معلومات جغرافية تم إصداره بموجب رخصة جنو العمومية العامة (GPL). يتم تطوير GRASS لأنظمة تشغيل GNU / Linux و Mac OS / X و Windows. ينقسم تطوير GRASS إلى فروع مستقرة وتنموية. الأول موصى به لمعظم المستخدمين.

GRASS قادر على إدارة البيانات ومعالجة الصور وإنتاج الرسومات والنمذجة المكانية وتصور العديد من أنواع البيانات. إنه مشروع رسمي لمؤسسة Open Source Geospatial Foundation (http://www.osgeo.org/).

تم تطوير GRASS في الأصل من قبل مختبرات أبحاث هندسة البناء بالجيش الأمريكي (USA-CERL) كأداة لإدارة الأراضي والتخطيط البيئي من قبل الجيش. من عام 1982 إلى عام 1995 ، قادت USA-CERL تطوير GRASS ، بمشاركة العديد من الجهات الأخرى ، بما في ذلك الجامعات والوكالات الفيدرالية الأخرى.

في عام 1995 ، استحوذت مجموعة تشكلت في جامعة بايلور على تطوير البرنامج. في هذه الفترة ، تم نقل الحزمة إلى Linux. في عام 1998 ، أعلن ماركوس نيتيلر ، قائد المشروع الحالي ، عن إصدار GRASS 4.2.1 ، حيث قدم تحسينات كبيرة بما في ذلك واجهة مستخدم رسومية جديدة. في أكتوبر 1999 ، تم تغيير ترخيص برنامج GRASS للملك العام في الأصل إلى GNU GPL (على وجه التحديد ، بدءًا من GRASS v. 5.0). يمكن للمستخدمين المهتمين بالخلفية التاريخية الإضافية الاطلاع على http://grass.osgeo.org/devel/grasshist.html.

تطورت GRASS الآن إلى أداة مساعدة قوية ، مع مجموعة واسعة من التطبيقات. يتم استخدامه حاليًا في المؤسسات الأكاديمية والشركات التجارية حول العالم ، بالإضافة إلى العديد من الوكالات الحكومية وشركات الاستشارات البيئية.

1.1 الميزات الأساسية والوثائق

عند بدء GRASS ، يتم تقديم المستخدم مع غلاف Unix يحتوي على بيئة معدلة تدعم تنفيذ أوامر GRASS (المعروفة باسم وحدات). يمكن للمستخدمين أيضًا التفاعل مع غالبية وحدات وقدرات GRASS من خلال واجهة مستخدم رسومية (GUI). هناك أكثر من 200 وحدة GRASS أساسية متضمنة ، وأكثر من 100 وحدة إضافية ساهم بها المستخدمون وعرضت على موقع GRASS على الويب. توجد مكتبات GRASS والوحدات الأساسية في لغة C ، بينما توجد وحدات أخرى في لغة C أو Unix shell أو Tcl أو لغات البرمجة النصية الأخرى.

يمكن تقسيم البيانات التي تديرها GRASS تقريبًا إلى هندسي و ينسب بيانات. في الحالة الأولى هناك:

  • البيانات النقطية. تنتشر البيانات باستمرار في الفضاء ، منظمًا في مصفوفة من الخلايا التربيعية. تحصل كل خلية على سمة (على سبيل المثال ، درجة الحرارة ، الرطوبة ، الارتفاع ، رمز استخدام الأرض ، إلخ.) الاستشعار عن بعد (على سبيل المثال ، صور الأشعة تحت الحمراء للعمليات الجوية) وصور الأقمار الصناعية هي أمثلة كلاسيكية. لا ترتبط البيانات النقطية بعلاقات الجوار لأن كل بكسل يتم تعريفه من تلقاء نفسه.
  • بيانات المتجه. تستخدم لتخزين المعلومات حول الخطوط والمناطق المتجانسة المحددة بواسطة الخطوط المغلقة. يربط خط بين نقطتي نهاية ، تم تحديدهما بواسطة إحداثياتهما. حدود الدولة هي مثال على هذه البيانات. يمكن ربط كل كائن متجه بعدة سمات.

بيانات السمة هي سمات مترابطة مع أنواع البيانات المذكورة أعلاه. على سبيل المثال ، يمكن ربط طبقة متجه تمثل حدود البلدان بالبيانات المتعلقة بسكان الولاية ، ورمز تعريف البلد ، وما إلى ذلك. وعادة ما يتم حفظ البيانات في نظام المعلومات الجغرافية أو في نظام قاعدة بيانات مقترن بنظام المعلومات الجغرافية.

تدعم GRASS مجموعة واسعة من التنسيقات النقطية والمتجهية من خلال الربط بمكتبات GDAL / OGR. يقدم الإصدار 6 من GRASS محركًا طوبولوجيًا جديدًا ثنائي الأبعاد / ثلاثي الأبعاد ، ودعمًا لتحليل شبكة المتجهات. عادةً ما تتم إدارة السمات في ملفات قاعدة بيانات .dbf ، على الرغم من إمكانية استخدام نظم إدارة قواعد البيانات الأخرى. النظام قادر على تصور بيانات الرسومات المتجهة ثلاثية الأبعاد.

يتوفر قدر هائل من المعلومات والوثائق والموارد الأخرى لـ GRASS. تتضمن الوثائق نظام مساعدة داخلي مفيد للغاية ، وقائمة أسئلة وأجوبة ، وعدد من الكتب المدرسية. بالإضافة إلى الكتب المدرسية (http://grass.osgeo.org/gdp/books.php) ، تستضيف صفحة الويب الخاصة بوثائق GRASS أيضًا العديد من الوثائق التي يساهم بها المستخدم ، مثل البرامج التعليمية والدورات التدريبية (http: //grass.osgeo. org / gdp / tutorials.php) بالإضافة إلى الكتيبات (http://grass.osgeo.org/gdp/manuals.php).

برامج نظم المعلومات الجغرافية الأخرى متاحة ، مفتوحة المصدر ومملوكة. من بين السابق ، GRASS هو الأكثر استخدامًا ، خاصة في البحث الأكاديمي. بالنسبة للمنتجات التجارية ، فإن محطة عمل ArcInfo من ESRI و Mapinfo Professional من PitneyBowes Mapinfo هم رواد السوق. سعر الترخيص هو 9000-15000 دولار أمريكي (حسب الميزات) لـ ArcInfo وحوالي 1700 دولار أمريكي لـ Mapinfo. تم تطوير كلا البرنامجين لأنظمة التشغيل Windows و GNU / Linux و Unix ولكنهما يفتقران إلى الدعم لنظام التشغيل Mac OS / X.

1.2 تثبيت GRASS

يمكن العثور على أحدث إصدار في صفحة تنزيل GRASS. هنا ، يمكنك العثور على الثنائيات المترجمة مسبقًا للعديد من الأنظمة الأساسية بالإضافة إلى الكود المصدري.

يتطلب التثبيت من المصدر مكتبتين إضافيتين على الأقل: PROJ4 لإدارة الإسقاطات و GDAL / OGR لقراءة وكتابة تنسيقات بيانات GIS المختلفة. يجب تثبيت هذه المكتبات بالترتيب الصحيح ، قبل تثبيت GRASS.

الخطوة الأولى هي تنزيل PROJ4 من http://trac.osgeo.org/proj/. أحدث إصدار من المكتبة هو 4.6.0. إجراء التثبيت واضح ومباشر:

تتيح هذه المكتبة إدارة إسقاطات الخرائط ، وهي أي طريقة مستخدمة في رسم الخرائط لتمثيل السطح المنحني ثنائي الأبعاد للأرض أو أي جسم آخر على مستوى. لا يمكن أن توجد الخرائط المسطحة بدون إسقاطات الخريطة ، لأنه لا يمكن وضع الكرة بشكل مسطح فوق مستوى بدون تشوهات. لتشغيل حزمة GIS ، يلزم بعض التفاصيل حول هذا الموضوع. فيما يلي بعض العناصر الأساسية:

الخطوة الثانية هي تثبيت مجموعة مكتبة GDAL / OGR. يمكن تنزيل أحدث إصدار (1.5.2) من http://download.osgeo.org/gdal. إجراء التثبيت ، مرة أخرى ، هو الإجراء المعتاد:

GDAL هي مكتبة مترجم للبيانات الجغرافية المكانية النقطية ، بينما توفر مكتبة OGR (التي تعيش داخل شجرة مصدر GDAL) قدرة مماثلة لبيانات المتجه ذات الميزات البسيطة. تسمح هذه المكتبات باستيراد الملفات وتبادلها بين برامج نظم المعلومات الجغرافية المختلفة.

أخيرًا ، يمكن تثبيت GRASS. يوجد آخر إصدار ثابت من البرنامج (حاليًا 6.2.3) في صفحة تنزيل GRASS. يتم تثبيت البرنامج بالطريقة المألوفة الآن:

1.3 تشغيل العشب

كخطوة أولى ، يُطلب من المستخدم إنشاء دليل (قاعدة بيانات GRASS) يحتوي على بيانات GRASS. الاختيار المعتاد هو إنشاء دليل باسم "GRASS" (أو "بيانات العشب") في دليل الصفحة الرئيسية للمستخدم.

شجرة دليل فرعي ، مسماة موقعك، يتم إنشاؤه تلقائيًا في قاعدة بيانات GRASS لكل منطقة مشروع محددة. يتم حفظ جميع بيانات المشروع في الدليل الفرعي للموقع. يمكن تقسيم الموقع بشكل إضافي إلى أدلة فرعية تسمى مجموعات الخرائط.

يتم تخزين جميع المعلومات العامة حول منطقة المشروع داخل الموقع في مجموعة الخرائط الدائمة ، والتي يتم إنشاؤها تلقائيًا بواسطة GRASS. يمكن للمستخدم إنشاء مجموعة خرائط واحدة أو عدة مجموعات لموقع معين. يمكن أن يكون لديهم مدى المشروع بأكمله أو أصغر. تتيح هذه الخاصية إمكانية وجود عدة مستخدمين يعملون في مشروع واحد في نفس الوقت ، دون المخاطرة بتدمير بيانات بعضهم البعض. يمكن العثور على معلومات أخرى حول هيكل الشجرة لأحد المواقع ، على سبيل المثال ، على http://www.gdf-hannover.de/lit_html/grass60_v1.2_en/node10.html.

يمكن بعد ذلك بدء GRASS بكتابة ما يلي في موجه الأوامر:

يفتح البرنامج قشرة معدلة ويعرض النص التالي:

بعد أن يضغط المستخدم على Enter ، يعرض GRASS نافذة رسومية يمكن من خلالها اختيار الموقع ومجموعة الخرائط لفتحها ، كما في الشكل التالي:

من هذه النافذة ، يمكن للمرء قراءة جزأين مهمين من البيانات:

  • دليل قاعدة البيانات للبرنامج (على سبيل المثال ، / home / matt / GRASS) حيث توجد جميع بيانات GIS.
  • المواقع المتاحة في دليل قاعدة البيانات. في هذه الحالة ، هناك 4 مواقع.

إلى جانب اختيار موقع محدد ، من الممكن أيضًا إنشاء موقع جديد بثلاث طرق مختلفة. تختلف هذه الأساليب في كميات المعلومات المطلوبة من المستخدم. تحدث أبسط الحالات عندما تكون البيانات حول الموقع محتواة ذاتيًا في الخريطة المستوردة (ملف مرجعي جغرافيًا) في هذه الحالات ، لا توجد حاجة إلى معلومات أخرى.

يتطلب تعريف الموقع الجديد إدخال المعلومات التالية (مباشرة من قبل المستخدم أو بشكل غير مباشر من الخريطة):

  • نظام إحداثيات الموقع
  • الحد الأدنى والحد الأقصى لإحداثيات منطقة الاهتمام و
  • قرار الأرض.

هذه الإعدادات ضرورية لعرض وإدارة الموقع بشكل صحيح. لذلك ، قبل المضي قدمًا ، من المفيد تقديم بعض المعلومات النظرية حول الإسقاطات وأنظمة الإحداثيات.

1.4 الاستطراد: الإسقاطات وأنظمة الإحداثيات

في نظام المعلومات الجغرافية ، يتم تخزين المعلومات مع الإحداثيات ، لذلك يجب تحديد نظام إحداثيات. بالنسبة للبيانات الجغرافية ، فإن النظام الجغرافي (خطوط الطول والعرض المعروفة) أو الإسقاط الجيوديسي مثل Universal Transverse Mercator (UTM) أو Gauss-Kr & uumlger هي الخيارات المعتادة.

نظام الإحداثيات UTM هو طريقة قائمة على الشبكة لتحديد المواقع على سطح الأرض. وهي تختلف عن الطريقة التقليدية لخطوط الطول والعرض في عدة جوانب. يشبه نظام Gauss-Kr & uumlger نظام UTM مع وجود اختلافات طفيفة فقط. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول أنظمة الإحداثيات هذه في قراءات إضافية مدرجة في القسم الأخير.

لتحسين الإسقاط من الجيود إلى خريطة مسطحة ، يتم تقريب الأرض بواسطة شكل بيضاوي.

يتم استخدام توقعات مختلفة لأن كل إسقاط مناسب بشكل خاص لاستخدامات أو مناطق معينة. على سبيل المثال ، فإن الإسقاط الذي يمثل بدقة أشكال القارات سيشوه أحجامها النسبية. تقدم GRASS إسقاطات محددة مسبقًا ، بالإضافة إلى النظام الجغرافي وإمكانية تحديد الإسقاط الجيوديسي بنفسك. في هذه الحالة الأخيرة ، يجب تحديد نوع الإسقاط ، والمجسم الإهليلجي ، والمرجع (مرجع يتم إجراء القياسات منه) للإشارة إلى الشكل الإهليلجي.

1.5 إنشاء موقع: البحث عن البيانات

أفضل طريقة لتقدير وظيفة GRASS هي رؤيتها أثناء العمل في دراسة حالة حقيقية. كخطوة أولى ، دعنا نقدم السؤال المعتاد الذي يقلق كل مستخدم جديد: "حسنًا ، لقد قمت للتو بتثبيت هذا البرنامج الرائع ، ولدي بعض البيانات ذات المرجعية الجغرافية لتحليل الخصائص الجيوفيزيائية لمنطقة بحثي والارتباط بها. ولكن ماذا حول الخرائط الجيوفيزيائية؟ أين يمكنني الحصول عليها؟ ما أنواع البيانات الموضوعية المتاحة لمنطقتى اهتمامي؟ "

من الواضح أن الإجابة تعتمد على التحليل الذي خططت له وعلى المنطقة الجغرافية التي تهمك. بعض الخرائط الموضوعية المرغوبة هي:

  • بيانات الارتفاع
  • بيانات لاندسات
  • بيانات استخدامات الأراضي
  • البيانات المناخية
  • حدود الدولة

دعنا نذكر بوضوح أنه إذا كنت مهتمًا بخريطة محددة جدًا وعالية الدقة ، فإن أملك الوحيد هو العثور على هذا المورد مقابل رسوم (عادةً ما تكون مرتفعة بشكل كبير) من وكالة محلية. في بعض الأحيان ، يتم توزيع هذه البيانات في تنسيق إلكتروني ، وإلا عليك مسحها ضوئيًا من النسخة المطبوعة بنفسك.

إذا كنت مهتمًا بدلاً من ذلك بالخرائط ذات الدقة المتوسطة للمنطقة الكبيرة (30-100 م) ، فإن الشبكة تستضيف العديد من الموارد المذهلة التي يجب عليك استخدامها. في القسم التالي ، نصف مصادر الإنترنت حيث تتوفر هذه المعلومات للتنزيل المجاني ، وكيفية استيرادها إلى GRASS.

2. بيانات الارتفاع

حصلت شركة Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) على بيانات الارتفاع على نطاق شبه عالمي لتوليد قاعدة البيانات الطبوغرافية الرقمية الأكثر اكتمالا عالية الدقة للأرض. يتكون SRTM من نظام رادار معدل بشكل خاص تم نقله على متن مكوك الفضاء إنديفور خلال مهمة استغرقت 11 يومًا في فبراير 2000. تتوفر بيانات SRTM في 3 ثوان قوسية (دقة 90 م). 1 بيانات ثانية قوسية متاحة للولايات المتحدة. يوفر مرفق الغطاء الأرضي العالمي الوصول المجاني إلى البيانات (http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi/).) تحتوي البيانات على "ثقوب" حيث منع الماء أو الظل الثقيل تقييم الارتفاع.

في المثال التالي نوضح كيفية الحصول على بيانات الارتفاع لتوسكانا (وسط إيطاليا) ، حيث نعيش حاليًا.

يبدأ جمع البيانات بالاتصال بصفحة الويب الخاصة بمرفق الغطاء الأرضي العالمي. في الصفحة ، يتم عرض الطرق الثلاث التي يمكنك من خلالها الوصول إلى البيانات (بحث الخريطة ، البحث عن المسار / الصف ، البحث عن المنتج). دعنا نختار البحث الأول على الخريطة: يجب على المستخدم اختيار المنتج المطلوب في اللوحة اليمنى وتحديد منطقة الاهتمام العالمية (الخريطة على اليمين). نظرًا لأننا مهتمون ببيانات الارتفاع ، يمكننا اختيار واحد من بين الخيارات الأربعة المتاحة. لاحظ أن GTOPO30 هو نموذج ارتفاع رقمي عالمي مع تباعد شبكي أفقي يبلغ 30 ثانية قوسية ، لذلك أقل دقة بحوالي عشر مرات من بيانات SRTM. الخياران الأولان هما طريقتان مختلفتان للوصول إلى مجموعة بيانات SRTM: الأول يسمح بتنزيل بلاطات بمساحة 1 درجة مربعة ، بينما يصل الخيار الثاني إلى مربعات WRS-2 لتقريب مشاهد Landsat ، والتي سنقدمها في الفقرة التالية. لأسباب سوف تتضح ، نختار تحديد هذا الخيار الثاني.

الآن ، علينا تحديد المنطقة الجغرافية التي تهمنا ، من خلال النقر على لوحة المكان ، أعلى خريطة العالم مباشرة. في مربع النص المعروض ، اكتب "Toscana، Italy" واضغط على Enter. (بشكل عام ، تكتب "Location، State"). يجب أن تشاهد بعد ذلك صفحة مشابهة للصفحة المعروضة في الشكل.

هناك 35 خريطة متوفرة في الاختيار. الخطوة التالية هي اختيار الأشياء التي تهمك. بعد الضغط على الزر "معاينة وتحميل" ، يتم عرض نافذة التحديد. يبدو مثل الشكل أدناه:

الشاشة مقسمة إلى منطقتين. يتم سرد الخرائط المتوفرة في الجزء السفلي ، مع المعلومات المرتبطة بها. على وجه الخصوص ، يمكنك رؤية نوع البيانات (تنسيق GeoTIFF ، تنسيق نقطي مستخدم على نطاق واسع) ، الحالة (غير مكتمل ، شاغر ، منتهي أ ، منتهي ب بترتيب تصاعدي لمستوى المعالجة واختيارنا). في العمود الثالث ، توجد بيانات تسمح بتحديد سمات المسار / الصف ، المستخدمة لبيانات القمر الصناعي لاندسات. يمكن للمستخدم تحديد خريطة من خلال النقر على معرفها (العمود الأول). في المنطقة العلوية ، يتم عرض معلومات حول الخريطة المحددة. في الجزء الأيمن ، يمكن للمستخدم التحقق من المنطقة التي تغطيها الخريطة. يمكن لهذه الصورة أن ترشدك إلى اختيار الخرائط الممتعة حقًا. بعد تحديد الخريطة المطلوبة ، يجب على المستخدم الضغط على زر التنزيل وتنزيل ملف .tif.gz من النافذة التي ستفتح.

في نهاية الفحص ، ستجد أن أربع خرائط فقط مطلوبة للتنزيل: معرف 180-332 (المسار / الصف: 191/030) ، معرف 180-364 (192/029) ، معرف 180-365 (192 / 030) ومعرف 180-408 (193/029). يمكن حفظ هذه الملفات في دليل ، على سبيل المثال ، $ HOME / SRTM ، وغير مضغوطة.

2.1 استيراد خريطة نقطية

تتضمن ملفات GeoTIFF معلومات حول نظام الإحداثيات والإسقاط والمرجع المستخدم لإسنادها الجغرافي. وبهذه الطريقة ، من الممكن استخدامها لتحديد موقع GRASS جديد ، ومن ثم استيرادها إلى البرنامج.

هذه العملية مملة بعض الشيء. من صفحة البداية لـ GRASS (المعروضة في الشكل الأول من هذه المقالة) ، حدد موقعًا جديدًا بالضغط على الزر "ملف مُحدد جغرافيًا". في النافذة التي ستفتح ، أدخل اسم الموقع الجديد (على سبيل المثال ، "tuscany") ، وفي الأخير ، حدد المسار إلى أحد الملفات الأربعة التي تم تنزيلها (على سبيل المثال ، SRTM_ffB03_p192r029.tif). قم بإنهاء تعريف الموقع بالضغط على "تحديد الموقع". ينشئ GRASS شجرة للموقع الجديد ، ويعرض تحذيرًا يطلب إغلاق البرنامج.

عند إعادة التشغيل ، ستتمكن من رؤية أول موقع جديد تم إنشاؤه لك!

حدد موقع توسكانا ، ومجموعة الخرائط الدائمة ، ثم انقر فوق "أدخل العشب". سيعرض الغلاف رسالة الترحيب التالية:

إلى جانب ذلك ، سيتم فتح ثلاث نوافذ أخرى: واجهة المستخدم الرسومية (نافذة GRASS 6.2.3 GIS Manager) ، ونافذة الإخراج التي ستستضيف إخراج جميع الأوامر الصادرة عن طريق واجهة المستخدم الرسومية ، ونافذة عرض الخريطة.
في هذه المرحلة ، يتم إنشاء موقع توسكانا ، لكنه لا يستضيف أي بيانات. يمكن استيراد الخرائط الأربعة التي تم تنزيلها إما عن طريق أمر shell أو بواجهة المستخدم الرسومية. نوضح أولاً هذا النهج الثاني ، لأنه سيُظهر أيضًا أمر shell المرتبط بإجراء واجهة المستخدم الرسومية.

من شريط قوائم واجهة المستخدم الرسومية ، حدد ملف / استيراد / خريطة نقطية / تنسيقات متعددة باستخدام GDAL. املأ النموذج الذي سيتم فتحه ، كما في الشكل التالي:

الحقول المطلوبة فقط هي اسم ملف الإدخال واسم الإخراج ، أي الاسم الداخلي المرتبط GRASS بهذه الخريطة. سيؤدي المربع "توسيع نطاقات الموقع استنادًا إلى بيانات جديدة" إلى توسيع الموقع ليشمل الخريطة المستوردة.

في السطر الأخير من النافذة ، يتم عرض أمر shell المرتبط بعملية الاستيراد. هيكلها بسيط حقًا ، ويجعل استيراد الخرائط الأخرى من الغلاف أسرع. في موجه الأوامر ، أدخل هذه الأوامر:

لسوء الحظ ، عند محاولة استيراد الخريطة الرابعة ، تتلقى خطأً:

ماذا يحدث؟ الجواب بسيط وكذلك الحل. تختلف معلومات الإسقاط المرتبطة بهذه الخريطة عن تلك الخاصة بالخرائط الثلاث المستوردة. الحل الأبسط هو استيراد الخريطة في موقع جديد (على سبيل المثال ، "tuscany2") ، والذي سيتم إنشاؤه حسب الطلب ، ثم إعادة إسقاط البيانات في الموقع الحالي. يتم إنجاز الخطوة الأولى عن طريق إضافة موقعك المعلمة ل r.in.gdal:

نظرًا لأن إسقاط الخريطة لا يوسع حدود المنطقة أثناء التنقل ، يجب أن تكون متأكدًا من أن منطقتك كبيرة بما يكفي لاحتواء الخريطة المسقطة. في هذه الحالة ، هذا خطأ ، لأن الخريطة الرابعة تقع جزئيًا خارج الحدود الشرقية. يجب عليك ضبط هذه الحدود يدويًا باستخدام الأمر ز المنطقة (التكوين / المنطقة / تغيير إعدادات المنطقة من واجهة المستخدم الرسومية) ، ثم إعادة الإسقاط (النقطية / تطوير الخريطة / إعادة الإسقاط النقطية من موقع آخر من واجهة المستخدم الرسومية).

ما هي القيمة التي يجب تعيينها كحدود الشرق؟ لعمل تخمين متعلم ، من الأفضل إلقاء نظرة على إحداثيات إحدى الخرائط المستوردة. يمكنك القيام بذلك عن طريق تعيين حدود الموقع بحيث تتطابق مع إحدى الخرائط ثم استقراء مكان الخريطة الرابعة. فمثلا:

يقوم الأمر الأول بتعيين حدود الموقع لتلك الخاصة بالخريطة 192_029. يستفسر الثاني عن جميع معلمات الموقع من مخرجاته ، ويمكننا تعلم العديد من الأشياء ، مثل نظام الإحداثيات والإسقاط والمرجع وإحداثيات الحدود (إعدادات التكوين / المنطقة / العرض من واجهة المستخدم الرسومية):

في الإخراج أعلاه ، القياسات بالأمتار. من الممكن الآن تعيين الحدود الشرقية:

وأعد إسقاط الخريطة في الموقع الحالي:

بناء جملة r.proj هو شرح ذاتي. الخيار طريقة اختار خوارزمية الاستيفاء المراد استخدامها. (ملاحظة: إذا قمت بتعيين حدود شرق غير صحيحة ، وكان عليك إعادة إسقاط الخريطة ، فيجب عليك إضافة العلم - الكتابة فوق في نهاية الأمر r.proj.)

2.2 عرض الخرائط النقطية وتصحيحها

حان الوقت لرؤية بعض الإنتاج من GRASS! دعونا نعرض إحدى الخرائط المستوردة ، على سبيل المثال ، 192_029. يتم ذلك باستخدام واجهة المستخدم الرسومية والضغط على الزر "إضافة طبقة نقطية" .

ثم تتم إضافة طبقة نقطية فارغة جديدة للتصور في الجزء العلوي من نافذة واجهة المستخدم الرسومية. بالنقر فوق اسم الطبقة ، فإنك تجعل الجزء السفلي من النافذة يعرض نموذجًا. Here, you can define which map is associated with the layer. Press on the Base map button, and select the map from the list that is then shown. At the end of the procedure, the GUI should look like this:

You should now admire the results of your work. In the Map display window, press the "Display active layer" button (the first one). The window will probably remain empty. In this case, we have to set the zoom of the displaying window to the one of the region boundaries (which we set in the previous paragraph). You should press on the button "Zoom to. " , and select the option "Zoom to current region" as shown in the figure:

The displayed map should look almost red, with the exception of a few yellow areas, which correspond to the no-data zones. A useful instrument available from the Map Display window is the query button . Select it and then press over the map the value associated to the cell is shown in the output window. You will discover that, for example, no-data areas are represented by value -32768.

Now it's map-cleaning time! We have to patch the four maps to obtain a new composite map. Before that, we have to clean up the maps. In fact, GRASS expects that no data zones will be identified by a NULL value, while, as we know, SRTM maps identifies no-data areas with the code -32768. The following commands correct this problem (Raster / Develop map / Manage null values from GUI):

The next step is definition of the correct location boundaries. GRASS can make boundaries from a series of maps. We use this characteristic by issuing the command:

The resulting boundaries just encompass the four maps.

As our last step, we can merge the maps, and define an appropriate colormap:

The command r.patch (Raster / Overlay maps / Patch maps from GUI) creates a new map, named الارتفاع, by merging the four existing ones, while r.colors (Raster / Manage map colors / Set colors to predefined color tables from GUI) defines a colormap using an appropriate predefined ruleset (srtm).

To correctly visualize the map, we have to restart GRASS after having closed the session by entering خروج at the shell prompt, and closing the window manager. After having restarted the software, we can display the final result of our work: repeat the procedure used for displaying a raster layer and select the map elev. The map should look like this one:

If the result is satisfactory, you can delete the four small maps. From the GUI, the path is "File / Manage maps and volumes / Remove maps" and fill the raster field with the name of the maps to delete. From the shell, type:

At the end of this section, we have created an elevation map for the Central Italy area. We will later extract from it the data related to the Tuscany region, and discard the rest.

As a final note, since the coverage of SRTM data is worldwide, the procedure can be repeated for any location.

3. Landsat data

Landsat-7 is a satellite launched on April 1999. It has sun-synchronous, near-polar orbit that allows it to record the surface of the Earth in a pattern of overlapping 185 km swaths, completing one scan every 233 orbits. The pattern is catalogued as a tiled global grid of 233 paths and 248 rows in the so called Worldwide Referencing System (WRS). We have seen an example of this reference system when downloading SRTM data.

The satellite is equipped with an instrument called the Enhanced Thematic Mapper (ETM+), a multi-spectral radiometric sensor. The sensor records eight bands of data with varying spectral and spatial resolutions (30 m spatial resolution for red, green, blue, near infrared, and two bands of medium infrared 60 m for thermal infrared and a 15 m panchromatic band). A list of the bands with their spanned wavelength (in micrometers) is given below:

  1. Blue-Green: 0.45-0.515 &mum
  2. Green: 0.525-0.605 &mum
  3. Red: 0.63-0.690 &mum
  4. Near infrared: 0.760-0.900 &mum
  5. Medium infrared: 1.550-1.750 &mum
  6. Thermal: 10.40-12.5 &mum
  7. Medium infrared: 2.080-2.35 &mum
  8. Panchromatic: 0.52-0.92 &mum

Landsat data are available from many sources. During April 2008, all data gathered by the satellite were released into the public domain, so it is possible to download scenes acquired in different months and different years. (See http://landsat.usgs.gov/products_data_at_no_charge.php for details.) We will show here a simpler method of download, limited at one dataset acquired in the years 2000-2001, available at the Global Land Cover Facility Web page. Data gathering procedure is identical to that described in the previous section. The user must select the right product by checking the ETM+ box in the interface shown in second figure of this document.

The result should be similar to the figure below:

The same path/row maps downloaded for elevation data are required this correspondence greatly accelerates the user choice. In this case, the map IDs are: ID 036-387, ID 036-429, ID 036-430, and ID 036-128.

By pressing the download button, you can see that the data are available as a set of eight GeoTIFF files (one for each ETM+ band). They are much bigger than SRTM data, since the resolution is about three times as great. You can download whatever band you desire.

Landsat data can be used to assess the type, extent, and condition of vegetation over a region, or vegetative change over time. These studies require that a vegetative index be calculated from sets of remotely-sensed data. The most widely used index is the Normalized Difference Vegetative Index (NDVI). The NDVI is calculated as a ratio between measured reflectivity in the red and near-infrared portions of the electromagnetic spectrum. These two spectral bands are chosen because they are affected by the absorption of chlorophyll in leafy green vegetation and by the density of the green vegetation on the surface. Moreover, in red and near-infrared bands, the contrast between vegetation and soil is at a maximum.

ETM+ bands 3 and 4 provide red and near-infrared measurements, and therefore can be used to generate NDVI data sets with the following formula:

The NDVI equation produces values in the range of -1.0 to 1.0. Vegetated areas will typically have values greater than zero, and negative values indicate non-vegetated surface features such as barren, water, ice, snow, or clouds. NDVI value are usually scaled for display, as is the following equation:

3.1 Making a raster map from existing ones

To evaluate the NDVI index for Tuscany, we have to download bands 3 and 4. These files can be saved in a directory, say, $HOME/Landsat, and uncompressed.

In order to preserve the projection values of Landsat data, the data can then be imported in a new location, e.g., landsat, in order to preserve the projection values of Landsat data. As shown in the preceding section, the command (dataset 193/29, band 4) is:

Restart GRASS, enter the new defined location, mapset PERMANENT, and finish the import:

As seen previously, map 191/30 has a different projection, so you have to read that map in a new location (one for each map), extend the region boundaries, and reproject the maps in the current location:

As a last step, we can patch the maps together. Since, in this case, null values are represented by zeroes we can skip the r.null call by adding a -z flag to r.patch:

Now, all the elements for NDVI calculation are on hand. It is time to learn how to make a new map starting from existing ones!

The best approach is to use the shell command r.mapcalc:

To obtain a floating point division (the Landsat maps are integer maps), the float function is required. The command makes a new map, called NDVI, by operating, cell by cell, on the values in maps Landsat_B3 and Landsat_B4.

Finally, you should reproject the NDVI map into the tuscany location. To do that, exit from GRASS session, restart the program, and login into the tuscany location. Then issue the command:

If no problem arises, you will have two raster maps in this location. To recover disk space, all other locations can be erased. This can be done by exiting GRASS, changing directory to $HOME/GRASS, and deleting the directories tuscany2, landsat, landsat2, and landsat2b. The resulting map will be shown in the next section, once having learned how to "mask" it in order to show only the pixels of Tuscany.

As for SRTM data, Landsat data also is worldwide, so you can repeat the procedure for any location on the Earth.

4. Getting state and districts' boundaries

States', districts' and municipalities' boundaries can be retrieved from several sources, depending on the region of interest. In the case of Italian regions, for example, these are available from the ISTAT Web site (in Italian). The file of interest (regioni) can be downloaded from the right panel. This file contains Italy's regional boundaries.

4.1 Managing a vector map

Download the file into a new directory, e.g., $HOME/IT, then unzip it. The content of the archive consists of several files, one of which is a .shp file, a widely used vector type of data.

To read this type of data into GRASS, proceed in this way. Start GRASS in the tuscany location, then issue the command (File / Import / Vector map / Various formats using OGR from GUI):

The import requires the specification of a datum transformation parameter. At the prompt, you can select parameter 8, valid for whole European area. At the end, you will have a new location, named italy_reg, which will contain a vector map named reg_boundaries.

Now, logout from the GRASS session and restart in the newly created location. The acquired vector map contains political boundaries of all the Italian regions. For our example, only the Tuscany region is of interest, so we have to extract an element from a map. For a vector map, this is a quite simple operation, since it is equivalent to extracting records from a database through a query.

To do the extraction, we should first learn how to inspect the database associated with a vector map. This can be easily done in the GUI. Vector layers are added to the display layer, in a fashion similar to the raster layers. The only change is that users have to press the "Add vector layer" button .

Select the added layer in the top part of the GUI window. In the bottom part, which will become available, choose the vector map you want to display, using the "Vector map" text field or the corresponding button. There are many more options for vector maps than for raster maps. For now, we are interested in the two buttons located at the end of the list. Scroll down the window, and you should see the buttons "show attribute columns" and "show attribute data".

These buttons access the database linked to the map and return, respectively, the names of the database columns and the contents of the whole database, as shown in the next figure where these outputs are displayed. Note that each output is prefaced by the command forwarded from the GUI to the shell interpreter.

The database contains four columns: a key used to index the table, the code of the regions, their names and their populations as recorded in 2001. The region code could be used for extraction of Tuscany. You can do that typing the command:

The map tuscany_boundaries will be created. الخيار new=-1 preserves the database table, exporting it in the new map.

4.2 Vector to raster conversion

Before exiting and connecting again in the tuscany location, we'll demonstrate how to convert a vector map to a raster one. This step will create a silhouette of the Tuscany region, which will later help us to "cut" the map of elevation and NDVI to the required extent. The resolution of the vector map is much lower than the one of the tuscany location (check it yourself: g.region -p). So, we increase the resolution and then convert the vector map:

This command makes the map MASK (a reserved map name), assigning to all cells the same value (option use=val). When a raster map named MASK exists in a location, most raster operations (on any raster map) will take place only in the grid cells specified by the MASK.

Now, restart GRASS, and access the tuscany location. Then, reproject the vector and the raster maps from italy_reg:

If we try to display the elev raster map, as we did before, the result is different. The elev map is masked, and only cells from Tuscany will be shown. The same behaviour occurs for NDVI map. The two maps are shown in the following figure (NDVI on the left, elevation on the right).

5. Land cover map

Land cover data are available from different sources, depending on the region of your interest. For European countries, you can refer to Corine Land Cover (CLC). CLC is a map of the European environmental landscape based on interpretation of satellite images it provides comparable digital maps of land cover for each country for much of Europe, and includes 47 classes of land cover. Data on land cover is necessary for environmental policy, regional development, and agriculture policies.

Corine Land Cover 2000 data can be downloaded at 100 m horizontal resolution in raster format (GeoTIFF) from the European Environmental Agency Web site (http://dataservice.eea.europa.eu/dataservice/metadetails.asp?id=1007). Users are required to complete the "Agreement form for Corine Land Cover 2000", which is shown before download. In this way, you can download the whole European area contained in the file lceugr100_00EEA17938I.zip (approx 66MB). The download page is shown in the following figure. In the same page, you will find the file (four formats are available) containing the legend for interpretation of the map.

There is also the possibility of downloading data in vector format (shapefile .shp), selecting on a grid only the region of interest (see http://www.eea.europa.eu/themes/landuse/clc-download).

After having downloaded the file into a directory, e.g., $HOME/CLC, uncompress it the files will be expanded in a subdirectory named lceugr100_00. Then start GRASS in the tuscany location and import the data into the new location (e.g., CLC):

CLC data can be reprojected in the current location:

The new raster map can be displayed as shown before. The result is in the following figure the presence of the raster MASK will cut the map at the desired boundaries.

The various areas are depicted in different colors. The legend for interpretation of the map can be found in the file $HOME/CLC/lceugr100_00/clc_legend.xls. From this file you can see that, for example, CLC code 111 represents Artificial surfaces/Urban fabric/Continuous urban fabric and is depicted in RGB color 230-0-77, while code 221 is Agricultural areas/Permanent crops/Vineyards, and its RGB color is 230-128-0.

After a successful import of the map, you can recover a lot of disk space by erasing the location CLC. This is done by exiting GRASS and deleting the directory $HOME/GRASS/CLC.

5.1 Land cover map of US

When the research area is within the USA, the user can refer to the National Land Cover Database (NLCD 2001). It is an update of NLCD 1992, and includes 21 classes of land cover at 30 m cell resolution. The 76 standard NLCD mapping zones have been grouped into 15 larger zonal areas for easier distribution and download. The download site address is http://www.mrlc.gov/nlcd_multizone_map.php.

This page also contains a link to a zipped shapefile (3 MB) with the standard NLCD zones as well as a multizone attribute. Download it into $HOME/US directory, and unzip its content: a subdirectory named landcover_bndry_030607_shp will be created in the process. There, along with several other files, you'll find the landcover_bndry_030607.shp shapefile, which we'll later import into a new location.

The next step is to download the landcover for the zone of interest: you have the option to download data for a state or a superzone. As an example, let us choose the data for superzone 13 by clicking on it over the displayed US map. In the page that will open, select the link Land Cover zip file, and save the associated file area_13_landcover.zip (130 MB) in the directory $HOME/US, then unzip its content. Among other files, you will see the raster file landcover13_3k_022007.img, which we are going to import into GRASS.

After restarting GRASS in the tuscany location, we can import the superzone 13 raster data into a new location, i.e., USA:

The import requires specifying the datum transformation parameter. At the prompt, you can select parameter 6, valid for whole North American region.

Exit GRASS, and restart in the USA location. Then, import the shapefile containing the states' boundaries, and extend the location boundaries to match the ones of the vector map:

Finally, we can display the resulting map, superimposing the vector layer to the raster one. To do that, in the GUI, you can start by adding a raster layer for visualization and selecting the raster map area13. Then, add a vector layer and select map boundaries. Using the vector layer, you can display a variety of objects: points, lines, centroids, and areas. To display only the boundary lines, deselect checkbox centroids and areas, as in the figure below.

Then, activate the Map Display window, and press the display button. The zoomed result should look like this:

The described procedure could be adapted to other locations over the planet. A useful reference for landcover data is http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php.

6. Climatological data

Climatological data open a entirely new way of searching for information. Whereas elevation data can be considered static (i.e., their value does not change with time), and Landsat and land use data evolve slowly in time (in fact, you can find research papers comparing the Landsat situation in various decades to trace the global climate evolution), climatological data change rapidly. So, the first question you have to ask yourself is: "What type of data am I searching for?" You might be interested in daily or even hourly measurements, or in monthly means, or even in seasonal or yearly means. Moreover, yearly and seasonal means can be evaluated over a long period (say, 15 years) to smooth out the fluctuations introduced by a very hot summer or by a very cold winter.

The second aspect to be considered is the format in which data are distributed. The measurements are usually provided in tabular format: the tables contain the values recorded by a set of meteorological stations distributed over the region of interest. The main variables recorded are temperature (minimum, maximum, mean), humidity, and rainfall. Values in places without meteorological stations can be obtained by the user by mean of interpolation techniques. This is a difficult process, and requires a deeper analysis, because it involves either data manipulation (e.g., transformation of daily data in the tables to obtain a seasonal mean selection of the interesting stations, etc.) or interpolation with advanced statistical techniques (e.g. universal kriging interpolation.) This last step can be performed by, for example, interfacing GRASS with R, a statistical program which we briefly described in issue 138 of the Linux Gazette.

Since a detailed description of all these depicted procedures would be long and complex, we'll postpone it until another article.

Moving further

In this long excursus, we have introduced some basic features of the software, but have neglected almost completely to describe the way in which data could be analyzed and related to each other. This approach is motivated by our experience with GRASS. In fact, when we started using this software, we realized that there are many good tutorials and manuals describing in great detail all the operations possible with the software - but we had a great deal of difficulty in finding and acquiring thematic maps, either because the tutorials are usually focused on a standard dataset (provided as an example of location data with GRASS) or because the information we needed was scattered all over the Net. It is our hope that the present document will contribute to filling this gap.

While waiting for our next article, readers seriously interested in the software can start by browsing the documentation pages available at the GRASS Web site, which also hosts some documents in non-English languages. We recommend the following documents:

  • Introduction to GRASS GIS software. http://grass.osgeo.org/gdp/neteler/index.html
  • An introduction to the practical use of the Free Geographical Information System GRASS 6.0. http://www.gdf-hannover.de/lit_html/grass60_v1.2_en/index.html (HTML), http://www.gdf-hannover.de/dl.php?download=gdf_grass60_v1.2_en.pdf (PDF)
  • GRASS 6 in a nutshell. http://mpa.itc.it/markus/osg05/

Other resources available on the net can be useful:

  • Geographic Information System. http://en.wikipedia.org/wiki/Geographic_information_system
  • GIS file formats. http://en.wikipedia.org/wiki/GIS_file_formats
  • Description of possible projections. http://en.wikipedia.org/wiki/Map_projection
  • Universal Transverse Mercator coordinate system. http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Transverse_Mercator_coordinate_system
  • Gauss-Krüger coordinate system. http://en.wikipedia.org/wiki/Gauss-Krüger_coordinate_system
  • Geographic Information Systems. http://erg.usgs.gov/isb/pubs/gis_poster/

Matteo Dell'Omodarme

I am a physicist involved with Linux since 1994, when I acted as system and security manager at the Department of Astronomy, University of Pisa (Italy). My current research interests are mainly in Applied Statistics, but I also work as system manager, net manager, web developer and programmer (C, C++, FORTRAN, Php, Tcl/Tk).

Giada Valle

I am an astrophysicist mainly interested in galactic evolution in this subject I develop simulation codes in C/C++ and FORTRAN. I've been using Linux since 1998, when I worked on my degree thesis at the University of Pisa (Italy).

Copyright © 2008, Matteo Dell'Omodarme and Giada Valle. Released under the Open Publication License unless otherwise noted in the body of the article. Linux Gazette is not produced, sponsored, or endorsed by its prior host, SSC, Inc.


محتويات

GRASS supports raster and vector data in two and three dimensions. The vector data model is topological, meaning that areas are defined by boundaries and centroids boundaries cannot overlap within one layer. In contrast, OpenGIS Simple Features, defines vectors more freely, much as a non-georeferenced vector illustration program does.

GRASS is designed as an environment in which tools that perform specific GIS computations are executed. Unlike GUI-based application software, the GRASS user is presented with a Unix shell containing a modified environment that supports execution of GRASS commands, termed modules. The environment has a state that includes parameters such as the geographic region covered and the map projection in use. All GRASS modules read this state and additionally are given specific parameters (such as input and output maps, or values to use in a computation) when executed. Most GRASS modules and abilities can be operated via a graphical user interface (provided by a GRASS module), as an alternative to manipulating geographic data in a shell.

The GRASS distribution includes over 350 core modules. Over 100 add-on modules created by users are offered on its website. The libraries and core modules are written in C. Other modules are written in C, C++, Python, Unix shell, Tcl, or other scripting languages. The modules are designed under the Unix philosophy and hence can be combined using Python or shell scripting to build more complex or specialized modules, by users, without knowledge of C programming.

There is cooperation between the GRASS and Quantum GIS (QGIS) projects. [ بحاجة لمصدر ] Recent versions of QGIS can be executed within the GRASS environment, allowing QGIS to be used as a user-friendly graphical interface to GRASS that more closely resembles other graphical GIS software than does the shell-based GRASS interface.

Another project exists to re-implement GRASS in Java as JGRASS.

GRASS has been under continuous development since 1982 [3] and has involved a large number of federal US agencies, universities, and private companies. The core components of GRASS and the management of integration of efforts into its releases was originally directed by the U.S. Army - Construction Engineering Research Laboratory (USA-CERL), a branch of the U.S. Army Corps of Engineers, in Champaign, Illinois. USA-CERL completed its last release of GRASS as version 4.1 in 1992, and provided five updates and patches to this release through 1995. USA-CERL also wrote the core components of the GRASS 5.0 floating point version.

The development of GRASS was started by the USA-CERL to meet the need of the United States military for software for land management and environmental planning. A key motive was the National Environmental Policy Act. The development platform was Unix running on VAX hardware. During 1982 through 1995, USA-CERL led the development of GRASS, with the involvement of many others, including universities and other federal agencies. USA-CERL officially ceased its involvement in GRASS after release 4.1 (1995), though development had been limited to minor patches since 1993. A group formed at Baylor University to take over the software, releasing GRASS 4.2. Around this time, a port of the software to Linux was made. In 1998, Markus Neteler, the current project leader, announced the release of GRASS 4.2.1, which offered major improvements including a new graphical user interface. In October 1999, the license of the originally public domain software GRASS software was changed to the GNU GPL in version 5.0. [4]

Since then, GRASS has evolved into a powerful software suite with a wide range of applications in many different areas of scientific research and engineering. For example, it is used to estimate potential solar photovoltaic yield with r.sun. [5] [6] [7] As of 2015, GRASS is used in academic and commercial settings around the world, and in many government agencies including NASA, NOAA, USDA, DLR, CSIRO, the National Park Service, the U.S. Census Bureau, USGS, and many environmental consulting companies.

As of 2015 [update] , the latest stable release version (LTS) is GRASS GIS 7. It was released in 2015, replacing the old stable branch (6.4) which was released in 2011. Version 7 added many new features, including large data support, a fast topological 2D/3D vector engine, powerful vector network analysis, a full temporal framework and many other features and improvements. [8]

As of 2015 [update] , GRASS development is split into two branches: stable and developmental. [9] The stable branch is recommended for most users, while the development branch operates as a testbed for new features.


نظم المعلومات الجغرافية

نظم المعلومات الجغرافية (GIS) is a system designed to collect, store, analyze, manage, and present spatial or geographic data. The City of Asheville creates and maintains GIS applications that allow users to view data in maps, download and analyze spatial information.

The City of Asheville GIS team won the North Carolina G. Herbert Stout Award for Visionary Use of GIS in 2009 and 2019.

التطبيقات

تنصل: The City of Asheville acquires, develops, maintains, and uses GIS data in support of its internal business functions and the public services it provides. The GIS data which City of Asheville distributes and to which it provides access may not be suitable for other purposes or uses. All GIS data sets are provided “as is” with no warranty. It is your responsibility to verify any information derived from the GIS data before making any decisions or taking any actions based on the information. Use of all GIS data and map services provided by the City of Asheville are covered by this disclaimer.


The GRASS Geographical Information System

GRASS originated on a VAX Unix environment and was ported to various Unix flavors during the 1980s. The project leader Bill Goran and the software architect L. Van Warren initially assumed that other commercial GIS systems would be easily accessible, and that they would be able to adapt such systems to the Pentagon's needs. After some analysis, they realized that no existing GIS system would meet the Pentagon's standards they decided to create GRASS mostly from scratch, although existing Unix libraries were used wherever possible. GRASS was released as public domain software in 1985. The project received feedback from other development groups working at federal and institutions and universities.

In 1996, version 5 was in the making, but USA-CERL decided to withdraw support from the public domain version of GRASS, and collaborated with several commercial entities to create the non-free GRASSLANDS and other derivatives. In 1999 GRASS was released under the GPL while under the leadership of the University of Baylor and Markus Neteler, then at the University of Hanover. Various ports to a number of Linux flavors and non-Intel architectures have come into existence since.

These days the stable 5.4 version is available for Linux, Mac OS X, and Windows NT/2000/XP under Cygwin. It is possible to run GRASS on a number of Unix systems, but one would be well advised to compile from source, since, despite assurances to the contrary, binaries are not always available. The same advice applies to version 6.0.0, so far there are only beta and development versions available.

The GRASS Architecture

The internationalization framework for GRASS is has been fully implemented, and character sets which are part of the Unicode standard can be used to implement new localization projects. The display routines now support the multi-byte character sets used in East Asian languages.

GRASS is huge, there are currently more than 1 million lines of C code. Binary versions weigh in between 30 and 150 MB, depending on the options enabled at compile time and the operating system target. C++ support is being added, although it is not clear to what extent future modules should be written in C++.

All GIS tool chains rely on databases to handle their spatial data. Internally, GRASS relies on dBase, although interfaces to external databases engines like MySQL, PostgreSQL and ODBC-based database engines exist, and are well supported. Anyone writing new modules for GRASS database access will not have to pay attention to the specifics of the database engine. For users and programmers, a basic Unix-type sub-directory structure with pre-configured directory names has to be created first, since it is hard coded into the GRASS installation and configuration files.

Multiple GRASS sessions can now be started from the same installation. This is particularly useful for instances where users might want to work on different versions of the same dataset. It is even possible to start 5.4 sessions and 6.0 sessions concurrently without having to worry about version conflicts.

GRASS supports both raster-based and vector-based data management but unlike many other GIS systems, it supports a large variety of image processing modules, the creation of maps using the PROJ.4 cartographic projections library, and data visualization. Grass can process 2D and 3D raster data in 40 different formats including the bmp and jpeg formats as well as the less common JDEM format. The GDAL library supports many formats, although many of the more obscure formats can only be read, not created. 3D raster (voxel) volumes have been folded into GRASS quite recently with the 5.7 development version. Routines from the scriptable NVIZ package make it easy to visualize the same 3D raster data, since it includes new 3D display routines.

Vector data handling has been the subject of a complete rewrite. GRASS 6.0.0 is now able to handle topological vector data fully, and the vector geometry engine uses a data format that can live on 32 and 64-bit processors. Internal data structures have been rewritten in such a way that vector data can be accessed much more quickly. Vector data include non-spatial attributes that are best processed by traditional SQL-driven database management systems, a factor in the decision to include external database support.

GRASS can also handle PostGIS geographical objects stored on PostgreSQL. PostGIS objects are accessed as a vector file format. They are made available through the OGR Simple Features Library, which is a part of the GDAL package.

GRASS Applications

The number of interfaces, scripting routines, visualization packages as well as its stability and scalability make GRASS a truly unique addition to the stable of Linux applications. GRASS has also become the focus around which several Linux distributions have been built, including GIS Knoppix and Quantian. استمتع!

Index entries for this article
GuestArticlesPohlmann, Frank

(Log in to post comments)

Corrections: tcltkgrass since 1998 and own internal dataformat

Posted Feb 10, 2005 17:51 UTC (Thu) by ber (subscriber, #2142) [Link]

  • The sentence about the Tcl/Tk interface is a bit missleading as GRASS has a GUI accessible interface since at least about 1998 and version 4.2.* or so. See GRASS History and a grass screenshot from 1999 showing tcltkgrass 2.5 and vectors.
  • To my best knowledge GRASS has its own dataformat and does not rely on dBase files internally. It can import dbf files and also connect to various external database systems.

The GRASS Geographical Information System

Posted Feb 11, 2005 9:37 UTC (Fri) by Klavs (guest, #10563) [Link]

I am glad that the Americans have had such a good "mind for sharing", so the state's development projects, more than once, has been done under the GPL license. I wish that european countries (incl. my own, Denmark) would learn from that. Afterall, when it's paid for by us all, it should be accessible by us all. And putting it under GPL, also ensures that developing countries could make use of it, and thus help their own infrastructure, which would be a very good way of making contributions to developing countries, without it costing a dime more.

The GRASS Geographical Information System

Posted Feb 18, 2005 18:42 UTC (Fri) by ber (subscriber, #2142) [Link]

I am glad that the Americans have had such a good "mind for sharing", so the state's development projects, more than once, has been done under the GPL license.

Originally they did not use the GNU GPL. The U.S.A. have a long standing tradition to have information that were aquired with federal money to be put in the public domain. Public domain is only possible in some part of the world and means: Nobody is the author and there is no copyright protection.

US CERL published GRASS as public domain, later the development team (under the lead of Markus Neteler, Hannover, Germany as that time) used their contributions to claim copyright again and license the GRASS version under the GNU GPL clearing up a long standing license confusion making GRASS clearly Free Software.

The GRASS -- What is it?

Posted Feb 19, 2005 4:18 UTC (Sat) by dmag (guest, #17775) [Link]

Um, I'm not trying to be a troll, but this article wasn't very useful. First, it didn't explain what GRASS is or what I could use it for. Second, it uses a *lot* of GIS jargon that us mortals can't always parse. (For example: "They are made available through the OGR Simple Features Library, which is a part of the GDAL package.")

The GRASS -- What is it?

Posted Feb 21, 2005 1:13 UTC (Mon) by ukfrank05 (guest, #27797) [Link]

GRASS stands for "Geographic Resources Analysis Support System" it represents the most complete Geographical Information System available under the GPL. This, perhaps, has to suffice as a bare-bones explanation for GRASS. Admittedly, it could be longer. Your comment about gdal is valid, though.

Copyright © 2005, Eklektix, Inc.
Comments and public postings are copyrighted by their creators.
Linux is a registered trademark of Linus Torvalds


Kankakee County

The County of Kankakee's Department of Geographic Information Systems provides the general public with geographic data and web applications for geospatial study. Our geographers work to produce, curate, and supply partnering municipalities as well as other county services, state agencies, and federal departments with critical information about the spaces and places that make up Kankakee County.

Our partnering municipalities currently include the City of Kankakee, the Village of Bourbonnais, the Village of Manteno, and the Village of Bradley.

The New K3GIS.com

We've updated the Kankakee County GIS Department website to comply with heightened web security and provide access to our improved GIS system infrastructure.

K3-Mapper

Web map displaying the most popular Kankakee County GIS data layers.

Open Data Hub

Access to downloadable, streaming data services, and other web mapping applications.

What is Open Data Hub?

Hub.k3gis.com provides public access to the most recent updated GIS data held by Kankakee County. Users are able to download available data, as well as, access streaming GIS service layers.

Disclaimer: Kankakee County GIS provides mapping applications as a public service.

No ordinance requires the department to produce mapping applications. Therefore, access to the web maps and information contained in these applications are subject to change without notice. All information is provided as-is without express or implied warranties of any kind, or representations of its accuracy, timeliness, and completeness.

Furthermore, due to limited staffing, maintenance, service, and project requests are addressed by triage.


شاهد الفيديو: GRASS GIS Tutorial 001 Download and Installation . GRASS Tutorial. GRASS Practical