Outdated version of the documentation. Find the latest one here.

Atributele datelor vectoriale

gentlelogo

Obiective:

În acest capitol vom descrie modul în care atributele datelor sunt asociate entităților vectoriale și cum pot fi folosite la simbolizarea datelor.

Cuvinte cheie:

Atribut, bază de date, câmpuri, date, vector, simbologie

Vedere generală

Dacă fiecare linie de pe o hartă ar fi avut aceeași culoare, lățime, grosime, și aceeași etichetă, ar fi foarte greu de identificat despre ce este vorba. Harta însăși ar fi oferit foarte puține informații. Parcurgeți figure_map_attributes, ca exemplu.

Figure Attributes on map:

../../_images/map_attributes.png

Hărțile prind viață atunci când se folosesc culori și simboluri diferite, ajutându-vă să distingeți un tip de entitate față de altul. Puteți identifica râurile, drumurile și curbele de nivel folosind harta din stânga? În schimb, este mult mai ușor să observați diferențele dintre entități, folosind harta din dreapta.

În acest capitol vom analiza modul în care atributele datelor ne pot ajuta să creăm hărți interesante și pline de informații. În capitolul anterior, s-a explicat că atributele datelor sunt folosite pentru a descrie entitățile vectoriale. Aruncați o privire la imaginile caselor din figure_house.

Figure House 1:

../../_images/house_picture.png

Fiecare entitate are caracteristici, care pot fi descrise. Caracteristicile pot fi lucruri vizibile, sau informații pe care le cunoaștem despre entitate (de exemplu, anul construirii).

Geometria entităților care reprezintă aceste case este de tip poligon (bazat pe planul parterului), atributele înregistrate fiind culoarea acoperișului, prezența balconului și anul ridicării construcției. Rețineți că atributele nu trebuie să fie obligatoriu lucruri vizibile — se poate utiliza și informații pe care le știm despre entitate, cum ar fi anul în care a fost construită. Într-o aplicație GIS, putem reprezenta acest tip de caracteristică într-un strat poligonal, dedicat caselor, iar atributele vor fi introduse într-un tabel de atribute (a se vedea figure_house_gis).

Figure House 2:

../../_images/houses_in_gis.png

Un strat de case. Entitățile casă au atribute care descriu culoarea acoperișului acestora și alte proprietăți. Tabelul de atribute (în partea de jos a imaginii) listează atributele pentru zonele de case prezente pe hartă. Când o entitate este evidențiată în tabel, ea va apărea pe hartă sub forma unui poligon de culoare galbenă.

Într-o aplicație GIS se deschid multe posibilități datorită faptul că entitățile dispun de atribute precum și de geometrie. De exemplu, putem folosi valorile atributelor pentru a indica aplicației GIS ce culori și ce stil să utilizeze atunci când desenează entitățile (a se vedea figure_style_by_attribute). Procesul de setare a culorilor și a stilurilor de desenare mai este cunoscut și ca activitatea de stabilire a simbologiei entității.

Figure Feature Style 1:

../../_images/style_by_attribute.png

Într-o aplicație GIS, putem desena entitățile în mod diferit, în funcție de atributele lor. În stânga, culoarea poligoanelor este determinată de valoarea atributului acoperiș. Culoarea caselor din dreapta a fost codificată în funcție de prezența balconului.

Atributele datelor pot fi, de asemenea, utile atunci când creați etichetele hărții. Cele mai multe aplicații GIS au posibilitatea de a selecta atributul care ar trebui să fie folosit la etichetarea fiecărei entități.

Dacă vreodată ați căutat pe o hartă un nume de locație sau o entitate anume, atunci cunoașteți cât de mult timp poate dura acest lucru. Căutând însă în atributele datelor veți putea identifica rapid și ușor entitatea dorită. În figure_search_by_attribute puteti vedea un exemplu de căutare în atribute, cu ajutorul aplicației GIS.

Figure Feature Search 1:

../../_images/search_by_attribute.png

De asemenea, într-o aplicație GIS putem căuta entitățile în funcție de atributele lor. Aici are loc o căutare a caselor cu acoperișuri negre. Rezultatele sunt prezentate în galben pe hartă, și în turcoaz în tabelă.

În cele din urmă, atributele datelor pot fi foarte utile în efectuarea analizelor spațiale. Analiza spațială combină informațiile spațiale stocate în geometria entităților cu informațiile atributelor. Acest lucru ne permite să studiem entitățile și modul în care acestea se raportează unele la altele. Există mai multe tipuri de analize spațială care pot fi realizate; de exemplu, ați putea folosi GIS pentru a afla cât de multe case cu acoperiș roșu apar într-o anumită zonă. Dacă aveți entități de tip copaci, ați putea folosi GIS pentru a încerca să aflați care ar putea fi speciile afectate, dacă o bucată de teren va fi defrișată. Putem folosi atributele stocate ale probele de apă luate de-a lungul unui curs de râu pentru a înțelege distribuția poluanților. Posibilitățile sunt nelimitate! Într-un subiect ulterior, vom intra în detaliile analizei spațiale.

Înainte de a trece la detalierea atributelor datelor, haideți să efectuăm o recapitulare rapidă.

Entitățile sunt lucruri ale lumii reale, cum ar fi drumuri, limitele de proprietate, clădirile stației electrice și așa mai departe. O entitate are o geometrie (care determină dacă aceasta este un punct, o polilinie sau un poligon) și atribute (care descriu entitatea) . Acest lucru este arătat în figure_features_at_glance.

Figure Feature Summary 1:

../../_images/feature_at_glance.png

O privire asupra entităților vectoriale.

Atributele în detaliu

Atributele unei entități vectoriale sunt stocate într-un tabel. Un tabel este similar unei foi de calcul electronic. Fiecare coloană din tabel poartă numele de câmp. Fiecare rând din tabel reprezintă o înregistrare. Tabelul table_house_attributes este un exemplu simplu despre cum arată un tabel de atribute în GIS. Fiecare înregistrare din tabelul de atribute corespunde unei entități. De obicei, informațiile din tabelul de atribute sunt stocate într-o bază de date. Aplicația GIS leagă înregistrările atributelor de geometria entității, astfel încât înregistrările din tabel să poată găsite prin selectarea entităților pe hartă, iar elementele de pe hartă să poată fi identificate prin selectarea entităților din tabel.

Tabela de atribute

Câmpul 1 : AnulConstruirii

Câmpul 2: CuloareaAcoperisului

Câmpul 3: Balcon

Înregistrarea 1

1998

Roșu

Da

Înregistrarea 2

2000

Negru

Nu

Înregistrarea 3

2001

Argint

Da

Tabelul Atribute Casă 1: Un tabel de atribute conține câmpuri (coloane) și înregistrări (rânduri).

Fiecare câmp din tabelul de atribute conține un anumit tip de date — texte, numere sau date calendaristice. Deciderea atributelor care se vor utiliza pentru o entitate necesită analiză și planificare. În exemplul nostru de mai devreme, al casei, am ales culoarea acoperișului, existența balconului și luna construcției drept atribute de interes. Am putea, la fel de ușor, să luam în considerare și alte aspecte ale unei case, cum ar fi:

  • numărul de niveluri

  • numărul de camere

  • numărul de ocupanți

  • tipul locuinței (casă RDP, bloc cu apartamente, cabană, casă de cărămidă, etc)

  • anul construirii casei

  • suprafața spațiului de locuit de pe un nivel

  • și așa mai departe....

Având atât de multe opțiuni, cum putem face o alegere bună în ceea ce privește atributele necesare unei entități? De obicei, totul se reduce la ceea ce aveți de gând să faceți cu datele. Dacă doriți să produceți o hartă cu coduri de culoare care să indice vechimea casei, va avea sens existența atributului ‘Anul construcției’ pentru entitatea dumneavoastră. Dacă știți sigur că nu veți crea acest tip de hartă, este mai bine să nu stocați acest gen de informații. Colectarea și stocarea informațiilor care nu sunt necesare, nu reprezintă o idee bună, din cauza costurilor și a timpului necesar pentru cercetare și captarea informațiilor. De foarte multe ori obținem date vectoriale din companii, de la prieteni sau de la instituții de stat. În aceste cazuri, de obicei, nu este posibilă solicitarea unor atribute specifice și trebuie să ne descurcăm cu ceea ce primim.

Simboluri Unice

În cazul în care o entitate este simbolizată fără a se folosi vreo dată a tabelului de atribute, ea poate fi desenată doar într-un mod simplu. De exemplu, pentru entitățile de tip punct se poate seta doar culoarea și simbolul (cerc, pătrat, stea etc.). Nu puteți indica GIS-ului să deseneze entitățile în funcție de una dintre proprietățile din tabelul de atribute. Pentru a face acest lucru, e nevoie să utilizați un simbol gradual, continuu sau cu valoare unică. Acestea sunt descrise, în detaliu, în secțiunile care urmează.

O aplicație GIS va permite, în mod normal, setarea simbologiei unui strat cu ajutorul unei casete de dialog, cum ar fi cea prezentată în figure_single_symbol_1. În această casetă de dialog se pot alege culorile și stilurile simbolurilor. În funcție de tipul geometriei unui strat, pot fi afișate diverse opțiuni. De exemplu, pentru straturile de puncte se poate alege stilul simbolului. Pentru straturile cu linii și poligoane nu există nici o opțiune de stilizare a simbolului, dar, în schimb, se poate selecta un stil pentru linie și o culoare, cum ar fi o linie portocalie întreruptă pentru drumurile pietruite, alta solidă, portocalie, solidă, pentru drumurile minore, și așa mai departe (așa cum se arată în figure_single_symbol_2). Pentru straturile de tip poligon există, de asemenea, posibilitatea de a se stabili o culoare și un stil de umplere.

Figure Single Symbol 1:

../../_images/single_symbol_point.png

Când se utilizează simboluri simple, entitatea este desenată fără a se folosi un atribut pentru a-i controla modul în care arată. Aceasta este fereastra de dialog pentru entitățile de tip punct.

Figure Single Symbol 2:

../../_images/single_symbol_poly.png

Există diverse opțiuni atunci când se definesc simboluri simple pentru entitățile de tip polilinie și poligon.

Simboluri Graduale

Uneori, entitățile vectoriale reprezintă lucrurile cu ajutorul unei valori numerice variabile. Curbele de nivel sunt un bun exemplu în acest sens. Fiecare curbă posedă, de obicei, un atribut numit ‘înălțime’, care conține informații privitoare la înălțimea pe care o reprezintă. Mai devreme, tot în cadrul acestui subiect, curbele de nivel erau desenate toate cu aceeași culoare. Alegerea unor culori diferite pentru curbele de nivel ne poate ajuta să interpretăm semnificațiile nivelurilor. De exemplu, putem reprezenta zonele joase cu o anumită culoare, zone de altitudine medie cu alta, iar zonele de mare altitudine cu o terță culoare.

Figure Graduated Symbol 1:

../../_images/graduated_symbol_settings.png

Atributul de înălțime al curbelor poate fi utilizat pentru a le separa în 3 clase. Curbele cu înălțimea între 980 m și 1120 m vor fi reprezentate cu maro, cele între 1120 m și 1240 m cu verde, iar cele cuprinse între 1240 m și 1500 m cu violet.

Figure Graduated Symbol 2:

../../_images/graduated_symbol_map.png

Harta noastră, după stabilirea culorilor graduale pentru curbele de nivel.

În QGIS, setarea culorilor în funcție de grupurile discrete de valori ale atributelor se numește Simbolistică Graduală. Procesul este prezentat în ilustrațiile figure_graduated_symbol_1 și figure_graduated_symbol_2. Simbolurile graduale sunt mai utile atunci când doriți să arătați diferențele clare dintre entitățile cu valori ale atributelor aflate în diferite intervale de valori. Aplicația GIS va analiza atributele datelor (de exemplu, înălțimea) și, în funcție de numărul de clase solicitate, va crea grupurile. Acest proces este ilustrat în table_graduated_1.

Valoarea Atributului

Clasa și Culoarea

1

Clasa 1

2

Clasa 1

3

Clasa 1

4

Clasa 2

5

Clasa 2

6

Clasa 2

7

Clasa 3

8

Clasa 3

9

Clasa 3

Tabelul Gradual 1: Culorile graduale divizează gamele de valori ale atributelor în numărul de clase pe care le decideți. Fiecare clasă este reprezentată de o culoare diferită.

Simbolizare prin Culori Progresive

În secțiunea anterioară, referitoare la Simbolizarea prin Culori Graduale, am văzut cum putem organiza unele entități în grupuri discrete sau clase. Uneori este util să reprezentăm entitățile într-o gamă de nuanțe, pornind de la o culoare la alta. Aplicația GIS va utiliza valoarea numerică a atributului unei entități (de exemplu, înălțimea curbelor de nivel sau gradul de poluare dintr-un curs de apă), pentru a decide ce culoare să utilizeze. Tabelul table_continuous_1 arată cum se utilizează valoarea atributului la definirea unei serii continue de culori.

Valoarea Atributului

Culoare (fără clase sau grupe)

1  
2  
3  
4  
5  
6  
7  
8  
9  

Tabelul Continuous 1: Simbologia culorilor progresive folosește o culoare de start (de exemplu, portocaliu deschis), precum și o culoare de final (de exemplu, maro închis), între acestea generându-se o serie de nuanțe.

Folosind aceleași curbe de nivel din exemplul anterior, haideți să vedem cum arată o hartă definită cu ajutorul simbologiei culorilor progresive. Procesul începe prin setarea culorilor progresive în proprietățile straturilor, prin intermediul unei ferestre de dialog similară cu cea prezentată în figure_continuos_symbol_1.

Figure Continuous Symbol 1:

../../_images/continuous_symbol_settings.png

Setarea simbologiei culorilor progresive. Atributul înălțime al curbelor de nivel este utilizat pentru a determina valorile culorilor. Culorile sunt definite pentru valorile minime și maxime. Aplicația GIS va utiliza apoi un gradient de culori la reprezentarea entităților în funcție de înălțimile lor.

După definirea minimului și maximului de culori din gamă, fiecare entitate va fi reprezentată în culoarea corespunzătoare intervalului în care se încadrează atributul. De exemplu, dacă aveți unele entități cu valori începând de la 1000 m și mergând până la 1400 m, gama valorilor va fi cuprinsă între 1000 și 1400. În cazul în care culoarea stabilită pentru valoarea minimă este portocaliu, iar cea pentru valoarea maximă este negru, atunci curbele de nivel cu valori apropiate de 1400 m vor fi desenate în nuanțe apropiate de negru. Pe de altă parte, curbele cu valori apropiate de 1000 m vor fi reprezentate cu nuanțe aproape portocalii (a se vedea figure_continuous_symbol_2).

Figure Graduated Symbol 2:

../../_images/continuous_symbol_map.png

O hartă a curbelor de nivel reprezentată cu ajutorul simbologiei culorilor progresive

Simboluri cu valoare unică

Uneori, atributele entităților nu sunt numerice, dar, în schimb, șirurile de caractere pot fi. ‘Șirurile’ sunt constituite dintr-un grup de litere, cifre și alte simboluri folosite la scriere. Atributele șirurilor sunt adesea folosite pentru a clasifica lucrurile după nume. Putem spune Aplicației GIS să dea fiecărui șir sau număr unic, o culoare și un simbol propriu. Amenajările rutiere pot avea diverse clase (de exemplu, ‘stradă’, ‘drum secundar’, ‘drum principal’ etc.), fiecare fiind reprezentată în harta GIS prin culori sau simboluri diferite. Acest lucru este ilustrat în table_unique_1.

Valoarea Atributului

Clasa culorii și simbolul

Autostradă

 

Drum principal

 

Drum secundar

 

Stradă

 

Tabelul Unique 1: Atributele cu valori unice ale unui tip de entitate (de exemplu, drumuri) pot avea fiecare propriul simbol.

În cadrul aplicației GIS putem deschide/alege, pentru un strat, simbologia Valorii Unice. GIS va parcurge toate valorile diverselor șiruri din câmpul atributului, și va construi o listă cu șiruri de caractere sau numere unice. Fiecărei valori unice îi poate fi atribuită o culoare și un stil. Acest lucru este arătat în figure_unique_symbol_1.

Figure Unique Symbol 1:

../../_images/unique_symbol_settings.png

Definirea simbologiei cu valoare unică pentru drumurile bazate pe tipul acestora.

Când GIS afișează un strat, se va uita la atributele fiecărei entități, înainte de a le desena pe ecran. Pe baza valorii din câmpul ales din tabela de atribute, linia reprezentând drumul va fi desenată cu o culoare și cu un stil adecvat (alături de un stil de umplere, în cazul entităților de tip poligon). Acest lucru este arătat în figure_unique_symbol_2.

Figure Unique Symbol 2:

../../_images/unique_symbol_map.png

Un strat vectorial al drumurilor, simbolizat cu o valoare unică pentru fiecare tip de drum.

Lucruri pe care trebuie să le cunoașteți

Pentru a decide atributele și simbologia de utilizat, este necesară o anumită analiză. Înainte de a începe colectarea oricăror date GeoSpațiale, trebuie să vă asigurați că știți ce atribute vă sunt necesare și cum vor fi ele simbolizate. Este foarte greu să vă întoarceți și să re-colectați datele dacă nu ați făcut-o bine de prima dată. Amintiți-vă, de asemenea, că obiectivul colectării atributelor datelor este de a vă facilita analiza și interpretarea informațiilor spațiale. Cum faceți acest lucru depinde de întrebările la care încercați să răspundeți. Simbologia este un limbaj vizual care permite utilizatorilor să vadă și să înțeleagă atributele datelor, în funcție de culorile și simbolurile utilizate. Din acest motiv, ar trebui să gândiți temeinic modul în care veți simboliza hărțile, pentru a le face inteligibile.

Ce am învățat?

Să recapitulăm subiectele abordate în acest capitol:

  • Entitățile vectoriale au atribute

  • Atributele descriu proprietățile unei entități

  • Attributele sunt stocate într-o tabelă

  • Rândurile din tabelă sunt denumite înregistrări

  • Există doar o singură înregistrare per entitate într-un strat vectorial

  • Coloanele tabelei sunt denumite câmpuri

  • Câmpurile reprezintă proprietățile entității, cum ar fi înălțimea, culoarea acoperișului, etc.

  • Câmpul poate conține informații numerice, șiruri (orice text) și date calendaristice

  • Datele atributelor pentru o entitate pot fi utilizate pentru a determina modul în care aceasta este simbolizată

  • Simbologia culorilor graduale grupează datele în clase discrete

  • Simbologia culorilor progresive atribuie culorile entităților dintr-o gamă de culori, în funcție de atributele lor

  • Simbologia cu Valoare unică asociază fiecărei valori unice, din coloana atributului ales, un diferit simbol (culoare și stil)

  • În cazul în care atributul unui strat vectorial nu este folosit la determinarea simbologiei sale, acesta este reprezentat doar cu ajutorul unui simbol unic

Încercați acum!

Aici sunt câteva idei care pot fi testate împreună cu elevii dumneavoastră:

  • Folosind tabelul pe care l-ați creat la ultimul subiect, adăugați o nouă coloană pentru tipul simbologiei pe care ar trebui să o utilizați pentru fiecare tip de entitate, apoi puneți elevii să specifice tipul simbologiei pe care ar folosi-o (a se vedea table_example_symbols_1 ca exemplu).

  • Încercați să identificați tipurile de simboluri pe care le-ați putea folosi pentru următoarele tipuri de entități vectoriale:

    • punctele care arată nivelul pH-ului solului din probele luate din jurul școlii

    • liniile care reprezintă rețeaua de drumuri a orașului

    • poligoanele caselor și atributul care arată dacă sunt din caramidă, lemn sau din ‘alt’ material.

Entitate din lumea reală

Tipul geometriei

Tipul simbologiei

Catargul pentru steagul școlii

Punct

Simbol Unic

Terenul de fotbal

Poligon

Simbol Unic

Potecile din jurul și din cadrul școlii

Polilinie

Puneți-vă elevii să specifice cale pe care au utilizat-o înainte de a veni la școală, apoi, utilizând simboluri gradate, să reprezinte popularitatea fiecărei cărări.

Locațiile țâșnitorilor de apă

Punct

Simbol unic

Sălile de clasă

Poligon

Valoare unică, în funcție de clasa în care se află cursanții

Gardul

Polilinie

Puneți-vă elevii să aprecieze starea gardul din jurul școlii, prin separarea acestuia în secțiuni și clasificând fiecare secțiune pe o scară de 1-9, în funcție de starea acestuia. Utilizați simboluri gradate pentru a clasifica atributul condiției.

Sălile de clasă

Poligon

Aflați numărul de cursanți din fiecare sală de clasă, care folosesc simbolizarea prin culori progresive pentru a defini o gamă de culori pornind de la roșu până la albastru.

Tabelul Exemplu de Simboluri 1: Un exemplu de tabel care definește tipurile entităților și genul simbologiei de utilizat.

De reținut

Dacă nu aveți la dispoziție un calculator, puteți folosi coli transparente și o hartă la scara 1: 50 000 pentru a experimenta diversele tipuri de simboluri. De exemplu, puteți plasa o coală transparentă peste hartă și, folosind diferite creioane colorate, să trasați cu roșu toate curbele de nivel mai mici de 900 m (sau similar) iar cu verde pe cele mai mari sau egale cu 900 m. Vă puteți gândi la modul de a reproduce alte tipuri de simboluri, folosind aceeași tehnică?

Lecturi suplimentare

Site web: http://en.wikipedia.org/wiki/Cartography#Map_symbology

Ghidul Utilizatorului QGIS conține, de asemenea, informații detaliate cu privire la atributele datelor și la simbologia QGIS.

Ce urmează?

În secțiunea care urmează, vom arunca o privire mai atentă la captura datelor. Vom pune în practică ceea ce am învățat despre datele vectoriale și despre atributele lor, prin crearea unor noi date.