22.5. Die Grafische Modellierung

Der Grafische Modellierer ermöglicht es Ihnen, komplexe Modelle über eine einfache und leicht zu bedienende Schnittstelle zu erstellen. Wenn Sie mit einem GIS arbeiten, sind die meisten Analyseoperationen nicht isoliert, sondern Teil einer Kette von Operationen. Mit dem grafischen Modellierer kann diese Kette von Operationen in einen einzigen Prozess verpackt werden, so dass sie später bequem mit einem anderen Satz von Eingaben ausgeführt werden kann. Unabhängig davon, wie viele Schritte und verschiedene Algorithmen es umfasst, wird ein Modell als ein einziger Algorithmus ausgeführt, was Zeit und Mühe spart.

Der grafische Modellierer kann über das Menü Verarbeitung geöffnet werden (Verarbeitung ‣ Grafische Modellierung).

Der Modellierer hat eine Arbeitsfläche, auf der die Struktur des Modells und der Arbeitsablauf, den es repräsentiert, gezeigt werden. Der linke Teil des Fensters ist ein Bereich mit zwei Registerkarten, die zum Hinzufügen neuer Elemente zum Modell verwendet werden können.

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Abb. 22.18 Modellierung

Das Erstellen eines Modells geht in zwei Schritten:

  1. Definition von erforderlichen Eingaben. Diese Eingaben werden dem Paramterfenster hinzugefügt, so dass der Anwender Ihre Werte einstellen kann wenn er das Modell ausführt. Das Modell selber ist ein Algorithmus, also wird das Parameterfenster automatisch erstellt, so wie es mit allen Algorithmen, die in der Verarbeiten Umgebung zur Verfügung stehen, passiert.

  2. Definition des Arbeitsablaufs. Der Arbeitsablauf wird definiert, indem Algorithmen hinzugefügt werden. In diesen wird festgelegt, wie sie die definierten Eingaben oder die von anderen Algorithmen im Modell erzeugten Ausgaben verwenden.

22.5.1. Definition von Eingaben

Der erste Schritt besteht darin, die Eingaben für das Modell zu definieren. Die folgenden Elemente befinden sich auf der Registerkarte :guilabel: Eingaben auf der linken Seite des Modellierfensters:

  • Authentication Configuration

  • Boolean

  • KBS

  • Color

  • Abstand

  • Aufzählung

  • Ausdruck

  • Ausdehnung

  • Feldabbildung

  • Datei/Ordner

  • Kartenlayer

  • Matrix

  • Mehrfacheingabe

  • Number

  • Punkt

  • Print Layout

  • Print Layout Item

  • Bereich

  • Rasterkanal

  • Rasterlayer

  • Scale

  • Zeichenkette

  • Vektorobjekte

  • Vektorfeld

  • Vektorlayer

Wenn Sie auf ein Element doppelklicken, wird ein Dialog angezeigt, in dem Sie seine Eigenschaften definieren können. Je nach Parameter enthält der Dialog mindestens ein Grundelement (die Beschreibung, die der Benutzer bei der Ausführung des Modells sieht). Wenn Sie einen numerischen Wert hinzufügen, wie in der nächsten Abbildung zu sehen ist, müssen Sie, zusätzlich zur Beschreibung des Parameters, einen Standardwert und den Bereich der gültigen Werte festlegen.

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Abb. 22.19 Definition der Modellparameter

Für jede Eingabe wird ein neues Element im Modeller-Fenster erstellt.

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Abb. 22.20 Modellparameter

Sie können Eingaben auch hinzufügen, indem Sie den Eingabetyp aus der Liste an die gewünschten Stelle im Modellierungsfenster ziehen.

22.5.2. Definition des Arbeitsablaufs

Sobald die Eingaben definiert sind, ist es an der Zeit, die Algorithmen des Modells zu definieren. Die Algorithmen finden Sie auf der Registerkarte Algorithmen, ähnlich gruppiert wie in der Verarbeitungs-Werkzeugkiste.

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Abb. 22.21 Modell-Eingaben

Um einen Algorithmus zu einem Modell hinzuzufügen, doppelklicken Sie auf seinen Namen oder ziehen Sie ihn per Drag & Drop, genau wie bei Eingaben. Es erscheint ein Ausführungsdialogfeld mit einem ähnlichen Inhalt wie das Ausführungsfenster, das angezeigt wird, wenn der Algorithmus aus der Werkzeugkiste ausgeführt wird. Die nebenan gezeigten entsprechen dem QGIS-Algorithmus ‚Drapieren (Z-Wert von Raster übernehmen)‘ und dem QGIS-Algorithmus ‚Entlang Linie klettern‘.

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Abb. 22.22 Modell-Algorithmus-Parameter

Wie Sie sehen können bestehen einige Unterschiede. Anstelle des Dateiausgabefensters, das für die Einstellung des Dateipfades für Ausgabelayer und -tabellen verwendet wurde, wird hier eine einfaches Textfenster verwendet. Wenn der vom Algorithmus erstellte Layer nur ein vorläufiges Ergebnis ist, das als Eingabe für einen anderen Algorithmus verwendet wird und nicht als endgültiges Ergebnis vorgehalten werden soll, bearbeiten Sie dieses Textfenster nicht. Wenn Sie etwas eingeben heißt das, dass das Ergebnis endgültig ist und dass der Text den Sie vergeben die Beschreibung für die Ausgabe, die die Ausgabe ist, die der Benutzer sieht wenn das Modell ausgeführt wird, ist.

Das Auswählen des Wertes für jeden Parameter ist ebenfalls etwas schwierig, da es wichtige Unterschiede zwischen dem Kontext der Modellierung und der der Werkzeugkiste gibt. Wollen wir sehen wie man die Werte für jeden Typ von Parameter vorstellen.

  • Layer (Raster und Vektor) und Tabellen. Sie werden aus einer Liste ausgewählt, aber in diesem Fall sind die möglichen Werte nicht die Layer oder Tabellen, die momentan in QGIS geladen sind, sondern die Liste der Modelleingaben des entsprechenden Typs oder andere Layer oder Tabellen, die durch Algorithmen bereits erzeugt und zum Modell hinzugefügt wurden.

  • Numerische Werte. Feste Werte können direkt in das Textfeld eingegeben werden. Durch Klicken auf die Schaltfläche neben dem Textfeld können Ausdrücke eingegeben werden. Zu den verfügbaren Variablen für Ausdrücke gehören numerische Eingaben des Modells, Ausgaben von Modellalgorithmen und auch statistische Werte aus verfügbaren Ebenen innerhalb des Modells.

  • Zeichenkette. Feste Zeichenfolgen können in das entsprechende Textfeld eingegeben werden. Durch Klicken auf die Schaltfläche neben dem Textfeld können Ausdrücke wie bei numerischen Werten eingegeben werden.

  • Vektorfeld. Die Feldwerte eines Vektorlayers können bei der Modellierung nicht bekannt sein, da sie bei jeder Ausführung des Modells von der Auswahl des Benutzers abhängen. Um den Wert für diesen Parameter festzulegen, geben Sie den Namen eines Feldes direkt in das Textfeld ein oder verwenden Sie die Liste, um ein Tabellenfeld auszuwählen. Die Gültigkeit des ausgewählten Feldes wird zur Laufzeit überprüft.

Sie werden in jedem Fall einen zusätzlichen Paramter genannt Parent algorithms, der nicht zugänglich ist wenn Sie den Algorithmus aus der Werkzeugkiste aufrufen, finden. Dieser Parameter ermöglicht es Ihnen die Reihenfolge in welcher die Algorithmen ausgeführt werden, indem ein Algorithmus ausdrücklich als Eltern des aktuellen definiert werden, festzulegen. Dies bewirkt, dass der Elternalgorithmus vor dem aktuellen ausgeführt wird.

Wenn Sie die Ausgabe eines vorherigen Algorithmus als Eingabe Ihres Algorithmus verwenden, wird der vorherige Algorithmus implizit als übergeordneter Algorithmus des aktuellen festgelegt (und der entsprechende Pfeil im Modellierungsfenster platziert). In einigen Fällen kann ein Algorithmus jedoch von einem anderen Algorithmus abhängen, selbst wenn er kein Ausgabeobjekt von diesem verwendet (z.B. ein Algorithmus, der einen SQL-Satz auf einer PostGIS-Datenbank ausführt und ein anderer, der einen Layer in dieselbe Datenbank importiert). In diesem Fall wählen Sie einfach den vorherigen Algorithmus im Parameter Parent algorithms aus und sie werden in der richtigen Reihenfolge ausgeführt.

Once all the parameters have been assigned valid values, click on OK and the algorithm will be added to the canvas. It will be linked to the elements in the canvas (algorithms or inputs) that provide objects that are used as inputs for the algorithm.

Elements can be dragged to a different position on the canvas. This is useful to make the structure of the model more clear and intuitive. Links between elements are updated automatically. You can zoom in and out by using the mouse wheel.

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Abb. 22.23 A complete model

You can run your algorithm any time by clicking on the Run button. In order to use the algorithm from the toolbox, it has to be saved and the modeler dialog closed, to allow the toolbox to refresh its contents.

22.5.3. Speichern und laden von Modellen

Use the Save button to save the current model and the Open button to open any previously saved model. Models are saved with the .model3 extension. If the model has been already been saved from the modeler window, you will not be prompted for a filename. Since there is already a file associated with the model, that file will be used for subsequent saves.

Before saving a model, you have to enter a name and a group for it in the text boxes in the upper part of the window.

Models saved in the models folder (the default folder when you are prompted for a filename to save the model) will appear in the toolbox in the corresponding branch. When the toolbox is invoked, it searches the models folder for files with the .model3 extension and loads the models they contain. Since a model is itself an algorithm, it can be added to the toolbox just like any other algorithm.

Models can also be saved within the project file using the addToProjectSave model in project button. Models saved using this method won’t be written as .model3 files on the disk but will be embedded in the project file.

Project models are available in the qgsProjectFileProject models menu of the toolbox.

Die Verarbeitungsmodellierung kann im Verarbeitungskonfigurationsdialog in der Models Gruppe eingestellt werden.

Models loaded from the models folder appear not only in the toolbox, but also in the algorithms tree in the Algorithms tab of the modeler window. That means that you can incorporate a model as a part of a bigger model, just like other algorithms.

Models will show up in the Browser panel , and can be run from there.

22.5.3.1. Exporting a model as an image, PDF or SVG

A model can also be exported as an image, SVG or PDF (for illustration purposes).

22.5.4. Ein Modell editieren

You can edit the model you are currently creating, redefining the workflow and the relationships between the algorithms and inputs that define the model.

If you right-click on an algorithm in the canvas, you will see a context menu like the one shown next:

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Abb. 22.24 Rechtsklick auf den Modeler

Wird die Remove Option gewählt, bewirkt dies, dass der ausgewählte Algorithmus entfernt wird. Ein Algorithmus kann nur entfernt werden wenn keine weiteren Algorithmen von ihm abhängen. Das heißt, wenn keine Ausgabe des Algorithmus in einem anderen als Eingabe verwendet wird. Wenn Sie versuchen einen Algorithmus, von dem andere abhängen, zu entfernen, wird eine Warnmeldung wie die, die Sie unten sehen können, gezeigt:

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Abb. 22.25 Kann Algorithmus nicht entfernen

Selecting the Edit option will show the parameter dialog of the algorithm, so you can change the inputs and parameter values. Not all input elements available in the model will appear as available inputs. Layers or values generated at a more advanced step in the workflow defined by the model will not be available if they cause circular dependencies.

Select the new values and click on the OK button as usual. The connections between the model elements will change in the modeler canvas accordingly.

Ein Modell kann teilweise ausgeführt werden, indem einige der Algorithmen deaktiviert werden. Um dies zu machen, rechtsklicken Sie auf ein Algorithmus Element und wählen Sie Deaktivieren. Der ausgewählte Algorithmus und alle diejenigen, die in dem Modell von ihm abhängen werden in grau angezeigt und nicht als Teil des Modells ausgeführt.

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Abb. 22.26 Modell mit deaktivierten Algorithmen

When right-clicking on an algorithm that is not active, you will see a Activate menu option that you can use to reactivate it.

22.5.5. Editieren der Modell-Hilfe Datei und der Metainformationen

You can document your models from the modeler itself. Just click on the Edit Model Help button, and a dialog like the one shown next will appear.

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Abb. 22.27 Editing Help

Auf der rechten Seite finden Sie eine einfache HTML-Seite, die anhand der Eingabeparameter und Ausgaben des Algorithmus erstellt wurde, zusammen mit einigen zusätzlichen Einträgen wie eine allgemeine Beschreibung des Modells und seines Autors. Wenn Sie den Hilfeeditor das erste Mal öffnen, sind alle diese Beschreibungen leer, Sie können Sie aber mit Hilfe der Elemente auf der linken Seite des Dialogs bearbeiten. Wählen Sie ein Element im oberen Teil aus und schreiben Sie seine Beschreibung in das Textfeld unten.

Modell-Hilfe wird als Teil des Modells selbst gespeichert.

22.5.6. Exporting a model as a Python script

As we will see in a later chapter, Processing algorithms can be called from the QGIS Python console, and new Processing algorithms can be created using Python. A quick way of creating such a Python script is to create a model and then to export is as a Python file.

To do so, right click on the name of the model in the Processing Toolbox and choose Export Model as Python Algorithm….

22.5.7. Zu den verfügbaren Algorithmen

You might notice that some algorithms that can be executed from the toolbox do not appear in the list of available algorithms when you are designing a model. To be included in a model, an algorithm must have the correct semantic. If an algorithm does not have such a well-defined semantic (for instance, if the number of output layers cannot be known in advance), then it is not possible to use it within a model, and it will not appear in the list of algorithms that you can find in the modeler dialog.