14.3. Lesson: Digitalizzazione dei boschi
A meno che non tu non voglia usare la tua mappa georeferenziata come semplice immagine di sfondo, il passo successivo è quello di digitalizzare gli elementi da essa. Lo hai già fatto negli esercizi sulla creazione di dati vettoriali in Lesson: Creare un nuovo vettore dati, quando hai digitalizzato i campi della scuola. In questa lezione, digitalizzerai i confini dei popolamenti forestali che appaiono nella mappa come linee verdi, ma invece di usare un’immagine aerea, userai la tua mappa georeferenziata.
**Obiettivo di questa lezione: ** Imparare una tecnica per facilitare il lavoro di digitalizzazione, digitalizzando i popolamenti forestali e aggiungendovi infine i dati inventariali.
14.3.1. 
Follow Along: Ricavare i confini dei popolamenti forestali
Apri il progetto map_digitizing.qgs in QGIS, salvato nella lezione precedente.
Una volta scansionata e georeferenziata la tua mappa, puoi iniziare a digitalizzare direttamente guardando l’immagine come guida. Questa è probabilmente la strada da seguire se l’immagine da cui si intende digitalizzare è, ad esempio, una fotografia aerea.
Se quella che stai utilizzando per la digitalizzazione è una buona mappa, come nel nostro caso, è probabile che le informazioni siano chiaramente visualizzate come linee con colori diversi per ogni tipo di elemento. Questi colori possono essere estratti con relativa facilità come immagini singole utilizzando un software di elaborazione delle immagini come GIMP. Tali immagini separate possono essere utilizzate per aiutare la digitalizzazione, come potrai vedere di seguito.
Il primo passo sarà quello di utilizzare GIMP per ottenere un’immagine che contenga solo i popolamenti forestali, cioè tutte quelle linee verdastre che puoi individuare nella mappa originale scannerizzata:
Apri GIMP (se non lo hai ancora installato, scaricalo da Internet o rivolgiti al tuo insegnante).
Apri l’immagine originale della mappa, , rautjarvi_map.tif nella cartella exercise_data/forestry. Nota che i popolamenti forestali sono rappresentati come linee verdi (con il numero del popolamento anch’esso in verde all’interno di ogni poligono).
Ora puoi selezionare i pixel dell’immagine che costituiscono i bordi dei popolamenti forestali (i pixel verdastri):
Apri lo strumento :menuselezione:`Selezione --> Per colore`.
Con lo strumento attivo, ingrandisci l’immagine (Ctrl + rotella del mouse) in modo che la linea di un popolamento forestale sia abbastanza vicina da poter distinguere i pixel che la formano. Vedi l’immagine di sinistra qui sotto.
Fai clic e trascina il cursore del mouse al centro della linea in modo che lo strumento raccolga i valori di colore di diversi pixel.
Rilascia il clic del mouse e attendi qualche secondo. I pixel che corrispondono ai colori raccolti dallo strumento verranno selezionati nell’intera immagine.
Ingrandisci per vedere come i pixel verdastri sono stati selezionati in tutta l’immagine.
Se il risultato non è soddisfacente, ripeti l’operazione di clic e trascinamento.
La tua selezione dei pixel dovrebbe assomigliare all’immagine di destra qui sotto.
Una volta che hai completato la selezione, devi copiare questa selezione come nuovo livello e salvarla come file immagine separato:
Copia (Ctr+C) i pixel selezionati.
E incolla i pixel direttamente (Ctr+V), GIMP visualizzerà i pixel incollati come un nuovo livello temporaneo nel pannello Layers - Brushes come Selezione fluttuante (livello incollato).
Fai clic con il pulsante destro del mouse sul livello temporaneo e seleziona A nuovo livello.
Fa clic sull’icona «occhio» accanto al livello dell’immagine originale per spegnerla, in modo che sia visibile solo il :guilabel: Livello incollato:
Infine, seleziona , imposta Seleziona tipo di file (Per estensione) come Immagine TIFF, seleziona la cartella digitizing e denominalo rautjarvi_map_green.tif. Seleziona nessuna compressione quando viene richiesto.
Potresti eseguire lo stesso processo con altri elementi dell’immagine, ad esempio estraendo le linee nere che rappresentano le strade o quelle marroni che rappresentano le curve di livello del terreno. Ma per noi sono sufficienti i popolamenti forestali.
14.3.2. Try Yourself Georeferenziare l’immagine dei pixel verdi
Come nella lezione precedente, devi georeferenziare questa nuova immagine per poterla utilizzare con il resto dei tuoi dati.
Nota che non è più necessario digitalizzare i punti di controllo del terreno perché questa immagine è fondamentalmente la stessa immagine della mappa originale, per quanto riguarda lo strumento Georeferenziatore. Ecco alcune cose che dovresti ricordare:
Questa immagine è anche essa, ovviamente, in SR KKJ / Finlandia zona 2.
Devi utilizzare i punti di controllo del terreno salvati, .
Ricordati di rivedere le Impostazioni di Trasformazione.
Denomina il raster in uscita come rautjarvi_green_georef.tif nella cartella digitizing.
Verifica che il nuovo raster si adatti bene alla mappa originale.
14.3.3. Follow Along: Creazione di Punti di Supporto per la Digitalizzazione
Tenendo conto degli strumenti di digitalizzazione di QGIS, potresti già pensare che sarebbe utile agganciarsi a quei pixel verdi durante la digitalizzazione. È proprio questo il prossimo passo: creare punti da questi pixel per utilizzarli successivamente per seguire i confini dei popolamenti forestali durante la digitalizzazione, utilizzando gli strumenti di aggancio disponibili in QGIS.
Utilizza lo strumento per vettorializzare le linee verdi in poligoni. Se non ricordi come si fa, puoi rivederlo in Lesson: Conversione da Raster a Vettore.
Salva come rautjarvi_green_polygon.shp all’interno della cartella digitizing.
Ingrandisci e visualizza come appaiono i poligoni. Si otterrà qualcosa di simile a questo:
Un’altra opzione per ottenere punti da questi poligoni è quella di ottenere i loro centroidi:
Apri .
Imposta il layer dei poligoni appena ottenuto come file di input per lo strumento.
Denomina l’output come green_centroids.shp all’interno della cartella digitizing.
Seleziona .
Esegui lo strumento per calcolare i centroidi dei poligoni.
Ora puoi rimuovere il layer rautjarvi_green_polygon dalla lista Layer.
Modifica la simbologia del layer dei centroidi come:
Apri le Proprietà… del layer green_centroids.
Vai alla scheda Simbologia.
Imposta la Dimensione su Unità Mappa.
Imposta :guilabel: Dimensione a 1.
Non è necessario differenziare i punti l’uno dall’altro, è sufficiente che siano presenti affinché gli strumenti di aggancio li utilizzino. Ora puoi utilizzare questi punti per seguire le linee originali molto più facilmente che senza di essi.
14.3.4. Follow Along: Digitalizzare i boschi
Ora sei pronto per iniziare il lavoro di digitalizzazione vero e proprio. Devi iniziare creando un file vettoriale di Tipo di geometria Poligono, ma per questo esercizio è disponibile uno shapefile con parte dell’area di interesse già digitalizzata. Si finirà di digitalizzare la metà dei popolamenti forestali rimasti tra le strade principali (ampie linee rosa) e il lago:
Vai alla cartella digitizing utilizzando il tuo browser file manager.
Seleziona e rilascia il file vettoriale forest_stands.shp sulla tua mappa.
Modifica la simbologia del nuovo layer in modo che sia più facile vedere quali poligoni sono già stati digitalizzati:
Il riempimento del poligono in verde.
I bordi dei poligoni a 1 mm.
e imposta la trasparenza al 50%.
Ora, se ti ricordi i moduli precedenti, dobbiamo impostare e attivare le opzioni di aggancio:
Vai a .
Attiva l’aggancio per i layer green_centroids e forest_stands.
Imposta la loro Tolleranza a 5 unità di mappa.
Seleziona la casella Evita Intersezioni per il layer forest_stands.
Seleziona Abilita la modifica topologica.
Fai clic su Apply.
Con queste impostazioni di aggancio, ogni volta che esegui la digitalizzazione e ti avvicini a uno dei punti del layer dei centroidi o a un qualsiasi vertice dei poligoni digitalizzati, apparirà una croce rosa sul punto a cui verrà agganciato.
Infine, disattiva la visibilità di tutti i layer tranne forest_stands e rautjarvi_georef. Assicurati che l’immagine della mappa non abbia più trasparenza.
Un paio di cose importanti da notare prima che tu cominci a digitalizzare:
Non cercare di essere troppo preciso nella digitalizzazione dei bordi.
Se un bordo è una linea retta, digitalizzalo con due soli nodi. In generale, digitalizza utilizzando il minor numero possibile di nodi.
Esegui lo zoom a distanze ravvicinate solo se ritieni necessario essere preciso, ad esempio in corrispondenza di alcuni angoli o quando vuoi che un poligono si colleghi a un altro poligono in corrispondenza di un determinato nodo.
Usa il tasto centrale del mouse per ingrandire/ridurre e per spostarti durante la digitalizzazione.
Digitalizza solo un poligono alla volta.
Dopo aver digitalizzato un poligono, scrivi l’id del popolamento forestale che puoi vedere dalla mappa.
Ora puoi iniziare la digitalizzazione:
Individua il numero 357 del popolamento forestale nella finestra della mappa.
Abilita la modifica del layer forest_stands.shp.
Seleziona lo strumento Aggiungi elemento.
Inizia a digitalizzare il popolamento forestale 357 collegando tra loro alcuni punti.
Nota le croci rosa che indicano l’aggancio.
Al termine, fai clic con il pulsante destro del mouse per terminare la digitalizzazione del poligono.
Inserisci il popolamento forestale id (in questo caso 357).
Click OK.
Se non ti è stato proposto il poligono id quando hai finito di digitalizzarlo, vai a e assicurati che l’opzione Non aprire il modulo dopo la creazione di ogni geometria non sia selezionata.
Il tuo poligono digitalizzato si presenterà più o meno così:
Ora, per il secondo poligono, prendi il popolamento forestale 358. Assicurati che l’opzione Evita intersezioni sia selezionata per il layer stand_forestali. Questa opzione non consente di intersecare i poligoni durante la digitalizzazione, per cui se si digitalizza sopra un poligono esistente, il nuovo poligono verrà tagliato per incontrare il bordo dei poligoni già esistenti. È possibile utilizzare questa funzionalità per ottenere automaticamente un bordo comune.
Inizia la digitalizzazione del popolamento 358 in uno degli angoli comuni con il popolamento 357.
Quindi prosegui normalmente fino all’altro angolo comune a entrambi i popolamenti.
Infine, digitalizza alcuni punti all’interno del poligono 357 assicurandoti che il bordo comune non sia intersecato. Vedi l’immagine di sinistra qui sotto.
Fai clic con il pulsante destro del mouse per terminare la modifica del popolamento forestale 358.
Inserisci il valore 358 come id.
Fai clic su OK, il nuovo poligono dovrebbe mostrare un bordo comune con il popolamento forestale 357, come si puoi vedere nell’immagine a destra.
La parte del poligono che si sovrapponeva al poligono esistente è stata automaticamente eliminata e rimane un bordo comune, come previsto.
14.3.5. Try Yourself Terminare la digitalizzazione dei popolamenti forestali
Ora hai due popolamenti forestali pronti. E una buona base di partenza su come procedere. Continua a digitalizzare da solo fino a quando non avrai digitalizzato tutti i popolamenti forestali limitati dalla strada principale e dal lago.
Potrebbe sembrare un lavoro impegnativo, ma presto ti impratichirai con la digitalizzazione dei popolamenti forestali. Dovresti impiegare circa 15 minuti.
Durante la digitalizzazione potrebbe potresti avere la necssità di modificare o eliminare nodi, dividere o unire poligoni. Gli strumenti necessari sono stati illustrati in Lesson: Funzioni della topologia, ora è probabilmente un buon momento per rileggerli.
Ricordati che l’attivazione di Abilita la modifica topologica consente di spostare i nodi comuni a due poligoni in modo che il bordo comune venga modificato contemporaneamente per entrambi i poligoni.
Il tuo risultato apparirà simile a questo:
14.3.6. Follow Along: Unire i dati dei popolamenti forestali
È possibile che i dati dell’inventario forestale in tuo possesso per la tua mappa siano anche in formato cartaceo. In questo caso, dovrai prima riportare i dati in un file di testo o in un foglio di calcolo. Per questo esercizio, le informazioni dell’inventario del 1994 (lo stesso inventario della mappa) sono pronte in un file di testo separato da virgole (csv).
Apri il file rautjarvi_1994.csv dalla cartella exercise_data\forestry in un editor di testo e nota che il file dei dati dell’inventario ha un attributo chiamato ID che contiene i numeri dei popolamenti forestali. Questi numeri corrispondono agli id dei popolamenti forestali inseriti per i poligoni e possono essere usati per collegare i dati dal file di testo al file vettoriale. I metadati di questo inventario sono riportati nel file rautjarvi_1994_legend.txt nella stessa cartella.
Apri il file .csv in QGIS con lo strumento . Nella finestra di dialogo, imposta il testo come segue:
Per aggiungere i dati dal file .csv:
Apri le Proprietà del Layer forest_stands.
Vai alla scheda Join.
Fai clic sul segno più in fondo alla finestra di dialogo.
Seleziona rautjarvi_1994.csv come Vettore di join e ID come Campo unione.
Assicurati che anche il Campo destinazione sia impostato su id.
Fai clic su OK due volte.
I dati del file di testo dovrebbero ora essere collegati al file vettoriale. Per vedere cosa è successo, apri la tabella degli attributi per il layer forest_stands. Puoi notare che tutti gli attributi del file di dati dell’inventario sono ora collegati al layer vettoriale digitalizzato.
14.3.7. Try Yourself Rinominare i nomi degli attributi e aggiungere area e perimetro
I dati del file .csv sono solo collegati al file vettoriale. Per rendere questo collegamento permanente, in modo che i dati siano effettivamente registrati nel file vettoriale, devi salvare il layer forest_stands come nuovo file vettoriale. Chiudi la tabella degli attributi e fai clic con il pulsante destro del mouse sul layer forest_stands per salvarlo come forest_stands_1994.shp.
Apri il nuovo forest_stands_1994.shp nella tua mappa, se non lo hai ancora aggiunto. Quindi apri la tabella degli attributi. Nota che i nomi delle colonne appena aggiunte non sono molto utili. Per risolvere questo problema:
Aggiungi il plugin Table Manager come già fatto con altri plugin.
Assicurati che il plugin sia attivato.
Nella legenda seleziona il layer forest_stands_1994.shp.
Quindi, vai a .
Utilizza la finestra di dialogo per modificare i nomi delle colonne in modo che corrispondano a quelli del file .csv.
Fai clic su Salva.
Seleziona Sì per mantenere lo stile del layer.
Chiudi la finestra di dialogo Table Manager.
Per completare la raccolta delle informazioni relative a questi popolamenti forestali, potresti calcolare l’area e il perimetro dei popolamenti. Le aree dei poligoni sono state calcolate in Lesson: Esercizio supplementare. Se necessario, torna a quella lezione e calcola le aree dei popolamenti forestali, dando un nome al nuovo attributo Area e assicurandoti che i valori calcolati siano in ettari.
Ora il layer forest_stands_1994.shp è pronto e contiene tutte le informazioni disponibili.
Salva il tuo progetto per conservare la configurazione della mappa corrente, nel caso in cui avessi bisogno di tornarci sopra in un secondo momento.
14.3.8. In Conclusion
Sono bastati pochi clic del mouse per avere i dati del vecchio inventario in formato digitale e pronti per essere utilizzati in QGIS.
14.3.9. What’s Next?
Potresti iniziare a fare diverse analisi con il tuo insieme di dati nuovo di zecca, ma potresti essere più interessato a eseguire analisi in un insieme di dati più aggiornato. L’argomento della prossima lezione sarà la creazione di popolamenti forestali utilizzando le foto aeree attuali e l’aggiunta di alcune informazioni rilevanti al tuo insieme di dati.