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.

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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/

Per caricare un set di dati mesh in QGIS, usa la scheda addMeshLayer Mesh nella finestra di dialogo Gestore della Sorgenti Dati. Leggi Caricare un layer mesh per maggiori dettagli.

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

  • impostazione del sistema di riferimento delle coordinate: Visualizza il Coordinate Reference System (CRS) del layer. Puoi cambiare il SR del layer selezionandone uno usato recentemente nell’elenco a discesa o cliccando sul pulsante setProjection Seleziona SR (vedi Scelta del sistema di riferimento delle coordinate). Usa questo processo solo se il SR applicato al layer è sbagliato o se non ne è stato applicato nessuno.

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

16.3.3. Proprietà Simbologia

Fai clic sul pulsante symbology Simbologia per attivare la finestra di dialogo come mostrato nell’immagine seguente:

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

Fig. 16.5 Simbologia del Layer Mesh

Le proprietà della simbologia sono divise in diverse schede

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.

Il cursore slider, la casella combinata selectString e i pulsanti |<, <, >, >| ti permettono di esplorare un’altra dimensione dei dati, se disponibile. Quando il cursore si muove, i metadati vengono presentati di conseguenza. Vedi la figura sottostante Mesh groups come esempio. L’area di visualizzazione della mappa mostrerà anche il gruppo di dati selezionato.

../../../_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

In Gruppi, fai clic su meshcontoursoff per visualizzare i contorni con i parametri di visualizzazione predefiniti.

Nella scheda meshcontours puoi vedere e cambiare le opzioni di visualizzazione corrente dei contorni per il gruppo selezionato, come mostrato qui sotto in Fig. 16.7:

../../../_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.

Selezionando Continuo nella classificazione Modalità, QGIS crea automaticamente le classi considerando i valori Min e Max. Con “Intervallo Uguale”, devi solo selezionare il numero di classi utilizzando la casella combinata Classi e premere il pulsante Classifica.

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

Nella scheda general, clicca su meshcontoursoff per visualizzare i vettori se disponibili. L’area di disegno della mappa visualizzerà i vettori nel gruppo selezionato con parametri predefiniti. Clicca sulla scheda meshvectors per cambiare i parametri di visualizzazione dei vettori come mostrato nell’immagine sottostante:

../../../_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 Visualizza su Reticolo Utente e specificando i valori Spaziatura X e Spaziatura Y, QGIS visualizzerà i vettori con la spaziatura impostata.

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

La Lunghezza della Freccia dei vettori può essere visualizzata in QGIS in tre modi diversi:

  • Definito da Minimo e Massimo: Definisci la lunghezza minima e massima per i vettori, QGIS regolerà di conseguenza la loro visualizzazione

  • Scalato a Magnitudine: Definisci il fattore (moltiplicatore) da utilizzare

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

16.3.3.4. Visualizzazione

Nella scheda meshframe, QGIS offre due possibilità per visualizzare la griglia, come mostrato in Fig. 16.9:

  • Visualizzazione Nativa Mesh che visualizza quadrilateri

  • Visualizzazione Mesh Triangolare che visualizza triangoli

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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.