16. Lavorare con i dati Mesh

16.1. Cos’è una mesh?

Una mesh è una griglia non strutturata, di solito con componenti temporali e di altro tipo. La componente spaziale contiene un insieme di vertici, bordi e facce nello spazio 2D o 3D:

  • vertici - Punti XY(Z) (nel sistema di riferimento delle coordinate del layer)

  • bordi - collegano coppie di vertici

  • Facce - una faccia è un insieme di bordi che formano una forma chiusa - tipicamente un triangolo o un poligono a quattro lati (quadrilatero), raramente poligoni con più vertici.

../../../_images/mesh_grid_types.png

Fig. 16.1 Differenti tipologie di dati mesh

QGIS è attualmente in grado di visualizzare i dati delle mesh utilizzando triangoli o rettangoli regolari.

Mesh contiene le informazioni sulla struttura spaziale. Inoltre, la mesh può avere set di dati (gruppi) che assegnano un valore ad ogni vertice. Ad esempio, avere una mesh triangolare con vertici numerati come mostrato nell’immagine seguente:

../../../_images/triangual_grid_with_numered_vertices.png

Fig. 16.2 Griglia triangolare con vertici numerati

Ogni vertice può memorizzare insiemi di dati diversi (tipicamente quantità multiple), e questi insiemi di dati possono anche avere una dimensione temporale. Pertanto un singolo file può contenere insiemi di dati multipli.

La tabella seguente dà un’idea delle informazioni che possono essere memorizzate nei set di dati delle mesh. Le colonne della tabella rappresentano gli indici dei vertici delle mesh, ogni riga rappresenta un set di dati. I set di dati possono avere diversi tipi di dati. In questo caso, memorizza la velocità del vento a 10m in momenti particolari (t1, t2, t3).

In modo simile, il set di dati della mesh può anche memorizzare valori vettoriali per ogni vertice. Ad esempio, il vettore della direzione del vento in corrispondenza degli orari indicati:

Velocità del vento a 10 metri

1

2

3

Velocità del vento a 10 metri al tempo=t1

17251

24918

32858

Velocità del vento a 10 metri al tempo=t2

19168

23001

36418

Velocità del vento a 10 metri al tempo=t3

21085

30668

17251

Direzione del vento a 10 metri al tempo=t1

[20,2]

[20,3]

[20,4.5]

Direzione del vento a 10 metri al tempo=t2

[21,3]

[21,4]

[21,5.5]

Direzione del vento a 10 metri al tempo=t3

[22,4]

[22,5]

[22,6.5]

Possiamo visualizzare i dati assegnando i colori ai valori (analogamente a come viene fatto con visualizzazione raster Singleband pseudocolor) e interpolando i dati tra i vertici secondo la topologia della mesh. Generalmente alcune grandezze sono vettori 2D piuttosto che semplici valori scalari (ad esempio direzione del vento). Per tali quantità è utile visualizzare le frecce che indicano le direzioni.

../../../_images/mesh_visualisation.png

Fig. 16.3 Possibile visualizzazione di dati mesh

16.2. Formati supportati

QGIS accede ai dati della mesh utilizzando MDAL drivers. Quindi, i formati supportati nativamente sono:

  • NetCDF: Formato generico per dati scientifici

  • GRIB: Formato comunemente utilizzato in meteorologia

  • XMDF: Ad esempio, il flusso di inondazione del pacchetto di modellazione TUFLOW

  • DAT: Output di vari pacchetti di modellazione idrodinamica (ad esempio BASEMENT, HYDRO_AS-2D, TUFLOW)

  • 3Di: Formato del package di modellizzazione 3Di basato sulle regole e previsioni sul clima (http://cfconventions.org/)

  • Alcuni esempi di dataset mesh sono disponibili all’indirizzo https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc/

To load a mesh dataset into QGIS, use the addMeshLayer Mesh tab in the Data Source Manager dialog. Read Loading a mesh layer for more details.

16.3. Proprietà del Dataset Mesh

16.3.1. Proprietà Informazioni

../../../_images/mesh_info_properties.png

Fig. 16.4 Proprietà del Layer Mesh

La scheda Informazioni è di sola lettura e rappresenta un posto interessante per avere rapidamente informazioni e metadati riassunti sul layer corrente. Le informazioni fornite sono (in base al fornitore del layer) uri, conteggio dei vertici, conteggio delle facce e conteggio dei gruppi dei dataset.

16.3.2. Proprietà Sorgente

La scheda Sorgente visualizza le informazioni di base sulla mesh selezionata, tra cui:

  • il nome del Layer da visualizzare nel pannello Nome vettore

  • setting the Coordinate Reference System: Displays the layer’s Coordinate Reference System (CRS). You can change the layer’s CRS by selecting a recently used one in the drop-down list or clicking on setProjection Select CRS button (see Scelta del sistema di riferimento delle coordinate). Use this process only if the CRS applied to the layer is wrong or if none was applied.

Utilizza il pulsante Assign Extra Dataset to Mesh per aggiungere altri gruppi al layer del mesh corrente.

16.3.3. Proprietà Simbologia

Click the symbology Symbology button to activate the dialog as shown in the following image:

../../../_images/mesh_symbology.png

Fig. 16.5 Mesh Layer Symbology

Symbology properties are divided in several tabs:

16.3.3.1. Generale

La scheda general contiene le seguenti informazioni:

  • gruppi disponibili nel dataset mesh

  • nel(i) gruppo(i) selezionato(i), ad esempio, se il layer ha una dimensione temporale

  • metadati se disponibili

  • blending mode disponibili per i dataset selezionati.

The slider slider, the combo box selectString and the |<, <, >, >| buttons allow to explore another dimension of the data, if available. As the slider moves, the metadata is presented accordingly. See the figure Mesh groups below as an example. The map canvas will display the selected dataset group as well.

../../../_images/mesh_groups.png

Fig. 16.6 Dataset nel(i) Gruppo(i) selezionato

Puoi applicare la simbologia a ciascun gruppo utilizzando le schede.

16.3.3.2. Simbologia dei contorni

Under Groups, click on meshcontoursoff to show contours with default visualization parameters.

In the tab meshcontours you can see and change the current visualization options of contours for the selected group, as shown in the image Styling contours in a mesh below:

../../../_images/mesh_symbology_contours.png

Fig. 16.7 Stile dei contorni in un layer Mesh

Utilizza la barra di scorrimento o la casella combinata per impostare l’opacità del gruppo corrente.

Usa Carica per regolare i valori minimi e massimi del gruppo corrente.

La lista Interpolazione contiene tre opzioni per visualizzare i contorni: Lineare, Discreto e Esatto.

Il widget Scala di colori apre color ramp drop-down shortcut.

La Unità etichetta suffisso è un’etichetta aggiunta dopo il valore della legenda.

By selecting Continuous in the classification Mode, QGIS creates classes automatically considering the Min and Max values. With ‘Equal interval’, you only need to select the number of classes using the combo box Classes and press the button Classify.

Il pulsante signPlus Aggiungi valori manualmente aggiunge un valore alla singola tabella colori. Il pulsante signMinus Rimuovi le righe selezionate cancella un valore dalla singola tabella colori. Facendo doppio clic sulla colonna dei valori è possibile inserire un valore specifico. Facendo doppio clic sulla colonna colore si apre la finestra di dialogo Cambia colore, dove è possibile selezionare un colore da applicare a quel valore.

16.3.3.3. Simbologia Vettori

In the tab general, click on meshcontoursoff to display vectors if available. The map canvas will display the vectors in the selected group with default parameters. Click on the tab meshvectors to change the visualization parameters for vectors as shown in the image below:

../../../_images/mesh_symbology_vector.png

Fig. 16.8 Stile dei vettori in un layer Mesh

La larghezza della linea può essere impostata utilizzando la casella combinata o digitando il valore. Il widget colore apre la finestra di dialogo Cambia colore, dove puoi selezionare un colore da applicare ai vettori.

Inserisci i valori per Min e Max per filtrare i vettori in base alla loro grandezza.

Spuntando la casella di controllo checkbox Display Vectors on User Grid e specificando i valori Spaziatura X e Spaziatura Y, QGIS visualizzerà i vettori con la spaziatura impostata.

Con le opzioni Head Options, QGIS permette di impostare la forma della punta della freccia specificando larghezza e lunghezza (in percentuale).

La Arrow length dei vettori può essere visualizzata in QGIS in tre modi diversi:

  • Defined by Min and Max: Definisci la lunghezza minima e massima per i vettori, QGIS regolerà di conseguenza la loro visualizzazione

  • Scale to Magnitude: Definisci il fattore (moltiplicatore) da utilizzare

  • Fisso: tutti i vettori sono mostrati con la stessa lunghezza

16.3.3.4. Visualizzazione

In the tab meshframe, QGIS offers two possibilities to display the grid, as shown in the image Mesh rendering:

  • Native Mesh Rendering che visualizza quadrilateri

  • Triangular Mesh Rendering che visualizza triangoli

../../../_images/mesh_symbology_grid.png

Fig. 16.9 Visualizzazione Mesh

La larghezza della linea e il colore possono essere modificati in questa finestra di dialogo ed entrambe le visualizzazioni della griglia possono essere disattivate.