GRASS 6.3 i 6.4. wprowadzenie do systemu

Transkrypt

1 GRASS 6.3 i 6.4 wprowadzenie do systemu

2 Organizacja zajęć 12 spotkań dwa kolokwia: techniczne (kwiecień?) 50 pkt. problemowe ostatnie zajęcia 50 pkt. warunek zaliczenia uzyskanie min. 50 pkt. z kolokwiów

3 Plan prezentacji czym jest GRASS? instalacja GRASS: w Linux (Fedora ) alternatywa dla Windows (Native, VirtualBox) skąd dane do domu? podstawowe cechy systemu GRASS pojęcia interfejs graficzny wxgui podstawowe polecenia Linux a literatura do przeczytania koniecznie!

4 Dlaczego 6.3 i 6.4 Obecnie stabilna wersja dla Linux: 6.3 Wersja natywna dla Windows: 6.4 W praktyce: niewielkie różnice funkcjonalne brak normalnej linii komend w Windows podobny interfejs (wxgui)

5 Czym jest GRASS? GIS GRASS Geographic Resources Analysis Support System rozwijany od roku 1982, najpierw przez CERL, obecnie koordynowany przez: Uniwersytety: Hannover, Baylor, Texas ITC-irst Centro per la Ricerca Scientifica e Tecnologica

6 Czym jest GRASS? darmowy, General Public Licence (GPL) stosowany przez: NOAA, NCSU, NASA, EC JRC, ASU, Duke Univ., FBK-irst, McGill Univ. wsparcie komercyjne: grass.itc.it element OSGeo Fundation

7 Oprogramowanie Open Source Idea: wolne stosowanie programów wolny dostęp do kodu wiedza jak co działa wolna redystrybucja kopii prawo do modyfikacji i rozwoju kodu Dlatego popularne w środowiskach akademickich możliwość dopasowania systemu do własnych, często innych od zwykłych potrzeb analitycznych

8 Czym jest GRASS? pierwotnie system rastrowy od wersji 5.0 obsługa float od 6.0 wektory w obecnej postaci (topologia, SQL) dynamicznie rozwijany, ważny numer wersji: wersja stabilna: 6.3 ( ) wersja rozwojowa: 6.4 ( ) w najbliższym czasie nowa wersja stabilna w pracowni: wersja 6.3 (w trakcie semestru przejście na 6.4?)

9 GIS GRASS środowiska systemowe GIS GRASS pierwotnie stworzony do pracy dla systemów Linux/Unix Pracownia w oparciu o system Linux Fedora 12 Obecnie rozwijane wersje dla Windows: Natywna (native) działająca bez systemowych dodatków do Windows Cygwin wymagająca zastosowania emulatora Linux pod Windows Omówienie instalacji GIS GRASS: dla systemu Linux Fedora wersji natywnej dla Windows

10 Instalacja w Linux przykład dla systemu Fedora

11 Instalacja w Fedora Fedora Linux system operacyjny OpenSource GRASS 6.3 jest częścią systemu operacyjnego, instalacja łatwa, szybka (i przyjemna?) Dual Boot: dwa systemy na jednym komputerze (np. Windows i Linux) wymaga przygotowania czystej partycji przed instalacją Linuxa Instalacja GRASS taka, jak przedstawiona na kolejnych slajdach

12 Instalacja w Fedora Linux 1. Uruchomienie instalatora aplikacji (konieczne prawa administratora) GRASS jest częścią systemu, instalacja sprowadza się do wskazania pakietu za pośrednictwem instalatora aplikacji 2. Wybór pakietów do instalacji

13 Instalacjaalternatywna:liniakomend jako administrator systemu (root): yum y install grass system pobierze z internetu i zainstaluje GIS GRASS + wszystkie dodatki

14 GRASS -uruchomienie GRASS jest częścią systemu Fedora Kliknięcie ikony uruchomienie systemu Może być także uruchomiony z linii komend

15 GRASS -uruchomienie

16 GRASS dla Windows instalacja, wersja natywna

17 GRASS dla Windows za: nie lubicie Linuxa(w zdecydowanej większości) łatwa instalacja przeciw: ciągle wersja testowa! brak tradycyjnej linii komend część operacji trudna do wykonania dwie wersje: natywna (native) jej dotyczy prezentacja Cygwin

18 Instalacja wersji Windows grass.meteo.uni.wroc.pl

19 Instalacja w Windows Strona od razu oferuje moŝliwość pobrania wersji dla Windows (Native) Warto zajrzeć do First steps manual co i jak poustawiać itp..

20 Pobranie plików instalacyjnych

21 Instalacja wersji dla Windows

22 Instalacja dla Windows Gdzie zainstalować Jakie elementy: system GRASS dodatkowe dane GIS

23 Wybór elementów do instalacji system GIS GRASS instalowany zawsze dane GIS są opcjonalne: dwie lokacje (projekty): North Carolina (duża, ok. 140Mb do pobrania) Spearfish (mała, ok. 25Mb do pobrania) mogą być pobrane później jeśli pobierane przy instalacji konieczne połączenie z Internetem!

24 Instalacja dla Windows Pobieranie danych GIS jeśli wybrano taką opcję: North Carolina

25 Instalacja dla Windows

26 zainstalowane lokacje (projekty) GRASS w Windows

27 Inne możliwości Sun VirtualBox aplikacja Windows pozwala na uruchomienie dowolnego systemu operacyjnego (np. Linux) w oknie Windows nie wymaga przygotowania osobnej partycji doskonałe rozwiązanie, jeśli chcemy poznać Linux bądź inny system operacyjny fizycznie na dysku mamy jeden katalog, kasujemy go i bez straty znika system + całe oprogramowanie więcej na

28 Podsumowanie GIS GRASS system OpenSource Różne wersje: stabilna 6.3 (Linux) rozwojowa 6.4 (Linux i Windows) interfejs graficzny wxgui (Linux i Windows, nieco inny dla 6.3 i 6.4) dane do pracy: demonstracyjne lokacje z GIS GRASS oraz ćwiczeniowa Polska wszystkie informacje:

29 GIS GRASS podstawowe cechy i pojęcia

30 Informacje ogólne Główne cechy: praca z linii komend lub z GUI polecenia GRASS na równym poziomie z poleceniami systemu (skrypty!) budowa modułowa (350 modułów) obsługa wielu formatów danych rastrowych i wektorowych poprzez zewnętrzne biblioteki współpraca z dodatkowym oprogramowaniem (pakiet statystyczny R) otwarty kod modyfikacja istniejących/pisanie własnych modułów

31 Informacje ogólne Główne cechy: wsparcie dla pracy zespołowej/sieciowej - organizacja bazy danych dane rastrowe: 2D i 3D dane wektorowe z topologią (2D i 3D) NVIZ narzędzie do wizualizacji danych GIS (trójwymiarowe obrazy/animacje)

32 Organizacja bazy danych Hierarchiczna, trójpoziomowa: GISDBASE katalog bazy danych LOCATION lokacja (projekt); definiuje jednolity układ współrzędnych dla wszystkich danych w niej zgromadzonych MAPSET mapset :-) zbiór map użytkownika, uporządkowanie danych wewnątrz projektu (np. tematyczne, wg użytkowników)

33 Organizacja bazy danych Każdy element bazy danych to katalog na dysku Bazę danych definiujemy w kolejności: 1. GISDBASE gdzie znajdują się lokacje 2. LOCATION wybór spośród tych, które udostępnia GISDBASE 3. MAPSET wybór spośród tych, które udostępnia wskazana lokacja

34 Organizacja bazy danych Katalog główny serwera / Katalog z danymi GRASS /data/gisdata Katalogi lokacji (projekty) Lokacja (np. Polska) Katalogi zawierające mapsety PERMANENT stud01 stud02 i inne

35 Baza danych -szczegóły

36 Mapset PERMANENT Zawsze tworzony przy zakładaniu nowego projektu Cel przechowywanie kluczowych danych dla całego projektu (używanych przez wszystkich) Tylko właściciel mapsetu PERMANENT ma do niego pełne prawa, pozostali użytkownicy tylko do odczytu

37 Baza danych -podsumowanie Hierarchiczna: GISDBASE LOCATION projekt, jednolity układ współrzędnych MAPSETS organizacja warstw Cała baza danych zarządzana przez system. Użytkownik: tworzy projekty (lokacje) tworzy mapsety i zarządza ich treścią (danymi GIS) Mapset PERMANENT obowiązkowy w każdej lokacji Więcej szczegółów: GRASS Quickstart

38 Definiowanie bazy danych 1. GISDBASE 2. LOKACJE 3. MAPSETY

39 Dane do pracy w domu

40 Dane do pracy w domu Lokacje demonstracyjne North Carolina i Spearfish w Windows do pobrania podczas instalacji lub później (grass.meteo.uni.wroc.pl) w Linux do pobrania bezpośrednio ze strony GIS GRASS lokacja Polska do stosowania w każdej wersji, do pobrania z:

41 Co zrobić z pobranymi lokacjami Przykład dla Polski: pobieramy plik, zapisujemy na dysku rozpakowujemy archiwum musimy wiedzieć, w jakim katalogu pracujemy położenie lokacji na dysku (katalog, który ją zawiera) definiujemy w momencie startu GIS GRASS

42 Praca z lokacją Polska -Windows

43 Sposoby pracy w GIS GRASS linia komend & interfejs graficzny

44 Sposoby pracy w systemie Dwa sposoby pracy: Linia komend plecenia wpisywane z klawiatury; pełne możliwości systemu Graficzny interfejs łatwiejszy w użyciu, ale bez dostępu do wszystkich funkcji Zalety pracy z poziomu linii komend: wydajność (historia, automatyzacja, skrypty) dostęp do poleceń Linux, R, PROJ.4 w przeciwieństwie do GUI, nie zmienia się mocno z wersji na wersję Wady trudniejszy do opanowania

45 monitor graficzny do wyświetlania warstw GIS Praca z linii komend GRASS linia komend tego nie zamykamy!

46 Interfejs graficzny wxgui (nowy) Manager warstw Monitor graficzny

47 Interfejs graficzny TclTk (stary) Interfejs graficzny Komunikaty GRASS GRASS linia komend nie zamykać!! Monitor graficzny dla GUI

48 Interfejs graficzny wxgui (nowy) Manager warstw Monitor graficzny

49 Interfejs graficzny wxgui dwa okna: manager warstw (Layer Manager) okno graficzne, do wyświetlania map (Map Display Window) W Linux cały czas dostęp do terminala tekstowego i możliwość pracy z poziomu linii komend

50 Manager warstw dostarcza narzędzi do tworzenia i zarządzania wyświetlanymi danymi geograficznymi komponenty: drzewo warstw organizacja wyświetlanych elementów zakładka wyświetlająca informacje o wykonanych poleceniach dostęp do linii poleceń menu pozwalające na dostęp do większości narzędzi systemu

51 Manager warstw Dostęp do narzędzi analitycznych Zarządzanie drzewem Drzewo warstw Dostęp do linii poleceń z GUI Zakładka do wyników wykonanych poleceń

52 Okno wyświetlania map trzy części: belka narzędziowa podstawowe narzędzia pozwalające na zarządzanie wyświetlaniem i wykonywanie prostych operacji (np. pomiar odległości) główna część wyświetlanie map dolna część okna wyświetlanie współrzędnych etc.

53 Monitor graficzny Belka narzędziowa Główna część tu wyświetlane mapy Wyświetlanie dodatkowych informacji

54 Monitor graficzny Jednocześnie może być otwartych wiele monitorów Każde okno wyświetlania ma indywidualną: nazwę (zwykle Display 1, Display 2 itd.) drzewo warstw (poprzez zakładkę w Layer Manager) obszar wyświetlania (region)

55 Dwa okna i manager

56 Podsumowanie dwa sposoby pracy: linia komend pełne możliwości systemu GUI dostęp do części modułów GUI: manager warstw i monitor graficzny Monitory graficzne może być kilka, na każdym inna warstwa, obszar itp. zawsze dostęp do linii komend

57 Region

58 Region w GRASS odmienny sposób zarządzania regionem (obszarem pracy) i rozdzielczością niż w innych systemach każda mapa (warstwa) ma swój zasięg przestrzenny i rozdzielczość zdefiniowane w nagłówku (baza danych GIS) wszystkie operacje na warstwach rastrowych są wykonywane w aktualnie zdefiniowanym regionie (tzw. bieżącym) i rozdzielczości jeśli region bieżący jest mniejszy niż przestrzenna rozciągłość przetwarzanych danych rastrowych, wynik jest obliczany wyłącznie dla regionu bieżącego jeśli rozdzielczość wejściowych rastrów jest różna niż dla zdefiniowanego regionu bieżącego, system automatycznie dopasuje rastry wejściowe (resampling), ale tylko na potrzeby danej analizy (bez modyfikacji źródeł)

59 REGION N N W W MAPA1 MAPA2 E CURRENT S Wynik działania np.: MAPA1-MAPA2 DEFAULT

60 Region w GIS GRASS obszar geograficzny zdefiniowany skrajnymi współrzędnymi N, S, W, E wg układu współrzędnych narzuconego przez lokację definiuje rozdzielczość N-S i W-E definicja z klawiatury (wpis paluchem ) lub polecenie Zoom Default definiowany przy zakładaniu lokacji; dziedziczony przez nowotworzone mapsety Current bieżący, aktualnie zdefiniowany większość poleceń rastrowych wykonywanych jest tylko dla danych wewnątrz bieżącego regionu nowe warstwy rastrowe mają przestrzenną rozciągłość i rozdzielczość wynikającą z ustawień regionu

61 Region a GUI w kontekście GUI rozróżniamy dwa regiony: analityczny definiujący obszar dla którego wykonywane są analizy (ustawiany za pomocą polecenia g.region) wyświetlany modyfikowany z poziomu okna graficznego (narzędzia zoom itp.) zmiana regionu za pomocą narzędzi okna graficznego nie powoduje zmiany regionu analitycznego

62 Grupy poleceń modułowa budowa GIS GRASS

63 Grupy poleceń GRASS ma budowę modułową, każde narzędzie to osobne polecenie polecenia połączone w grupy pod względem funkcjonalnym grupy identyfikowalne za pomocą jedno lub dwuliterowego przedrostka

64 Grupy poleceń g. -general; podstawowe działania, np. określanie regionu (g.region) d. -display; wyświetlanie map, np. d.rast lub d.vect r. -raster; przetwarzanie danych rastrowych, np. r.mapcalc, r.neighbors, r.mfilter

65 Grupy poleceń v. -vector; przetwarzanie danych wektorowych db. - database; zarządzanie bazą danych i. -imagery; przetwarzanie obrazów (np. zdjęcia satelitarne) ps. -postscript; przygotowywanie map do druku r3. -voxel; obsługa rastrów 3d

66 Pomoc podczas pracy z linii komend: man polecenie z GUI w wersji 6.3 przycisk Help w oknie polecenia grass.meteo.uni.wroc.pl

67 Sesja w GIS GRASS

68 Start systemu

69 Start systemu Terminal tekstowy Okno definiujące bazę danych

70 Definiowanie bazy danych 1. Wskazanie katalogu bazy danych GIS 2. Wybór lokacji 3. Mapset: Utworzenie nowego lub wybór istniejącego

71 Definiowanie bazy danych Konieczne zawsze przy starcie systemu w pracowni konta użytkowników resetowane przy starcie systemu Musi być wykonane w odpowiedniej kolejności: GISDBASE LOCATION MAPSET Przy tworzeniu nowych lokacji/mapsetów: nie używamy polskich liter nie używamy spacji w nazwach nie zaczynamy od cyfry

72 Manager warstw Linia komend GRASS jako taki Monitor graficzny

73

74 Zadanie 1 Wyświetlić warstwę rastrową dem.500 z mapsetu PERMANENT Procedura: dodać warstwę do drzewa (Manager warstw) przerysować zawartość okna graficznego

75 Dodawanie warstw do drzewa Dodawanie wektorów Dodawanie rastrów

76 Dodawanie warstwy do drzewa Okno wyboru warstwy i opcji

77 Warstwa dodana do drzewa

78 Nic nie widać? System sam nie wyświetla warstw dodawanych do drzewa O tym, kiedy wyświetlić wybrane warstwy z drzewa zawsze decyduje użytkownik Przerysowanie zawartości monitora graficznego powoduje wyświetlenie wszystkich aktywnych warstw z drzewa

79 Monitor graficzny Narysowanie map w oknie

80 Warstwa wyświetlona w aktualnie zdefiniowanym regionie

81 Zmiana regionu dla monitora 1. dopasuj okno do skrajnych współrzędnych mapy 2. ustaw region na podstawie regionu analitycznego 3. ustaw region analityczny taki, jak wyświetlany 4. wczytaj zapisany region 5. zapisz wyświetlany region

82 Opcje wyświetlania Treść i sposób wyświetlania warstwy można zmienić w dowolnym momencie, klikając warstwę prawym przyciskiem myszy:

83 Zadanie 2 Wyświetl warstwę wektorową o nazwie ds. (mapset PERMANENT) Procedura: dodaj warstwę do drzewa przerysuj zawartość monitora graficznego

84 Dodanie warstwy wektorowej

85 Opcje wyświetlania warstw wektorowych Dużo więcej niż dla rastrów Pozwalają na zdefiniowanie: jaką warstwę chcemy wyświetlić (zakładka Required) jakie typy geometryczne (Optional) czy wyświetlić opisy (Labels) jak wyświetlać punkty (Symbols), linie (Lines) i jakimi kolorami (Colors) które obiekty wyświetlić zapytanie SQL (Query)

86 Opcje dla wektorów

87 Wynik ds w monitorze graficznym

88 Podsumowanie Wyświetlenie warstwy to dwa kroki: dodanie warstwy do drzewa (Manager warstw) przerysowanie monitora graficznego Kolejność warstw w drzewie ważna najpierw rysowane są te na dole (jedna warstwa może przysłonić inne). Może być zmieniana przez użytkownika. Możemy nie wyświetlać wybranych warstwy z drzewa

89 Zadanie 3 wyświetl warstwę wektorową miasta2002 pozmieniaj domyślne parametry wizualizacji w zakresie: kolorystyki obiektów geometrycznych (tylko centroidy itp.) zmodyfikuj region tak, żeby zobaczyć całą warstwę miasta2002

90 Podsumowanie baza danych GRASS struktura hierarchiczna, trójpoziomowa start systemu definicja bazy danych region obszar i rozdzielczość opracowania grupy poleceń, każda z indywidualnym przedrostkiem główne okna: terminal tekstowy, interfejs graficzny i monitor graficzny wszystkie polecenia z interfejsu graficznego można wykonać z linii komend (nie odwrotnie)

91 Dodatkowe informacje grass.meteo.uni.wroc.pl GRASS Users Mailing list GRASS-PL NetelerM., GRASS 6 in a nutshell. Open Source Geospatial '05 Conf. Univ. of Minnesota, USA GDS Hannover: GRASS 6 Course material NetzelP., GIS GRASS Wprowadzeniedo systemu. Wrocław 2000

92 Prezentacje i materiały do ćwiczeń dział dydaktyka

93 Podstawowe polecenia Linux cd zmiana katalogu pwd gdzie jesteśmy? ls wyświetla zawartość katalogu mc Midnight Commander ~ - tylda, symbol katalogu domowego / - katalog główny (nadrzędny) man polecenie instrukcja obsługi polecenia