QGIS使用說明手冊.pdf-资料库

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QGIS - 空間數位化的強大工具圖·文/林農堯 Quantum GIS(簡稱 QGIS)是一個開放且免費的地理資訊系統，裡面提供了許多 GIS(Geographic information system)常用的功能。同時 QGIS 也是一個開放的平台，可以在 QGIS 上呈現網路上的各種圖資(地圖資料如：WMS、WFS…等)及各種功能。所以 QGIS 中許多 GIS 功能的來源主要是其它開放源碼的專案或會寫程式的網友貢獻的。這次就把 QGIS 當作 GIS 工具，介紹三種空間資料處理最常使用功能–向量地圖資料格式轉檔、資性資料編碼轉換及空間座標系統轉換。 QGIS 可以在此網址 http://qgis.org/en/download/current‐software.html 免費下載。 QGIS 在 Windows7 中安裝可以參考此影片，網址是 http://www.youtube.com/watch?v=rmzKDVdbFZY。若需測試的圖資檔案可以在交通部運輸研究所 - 研究專題 - 下載專區取得，網址是 http://www.iot.gov.tw/ct.asp?xItem=154896&ctNode=1091。以下示範操作的影片都有高解析度(1280 x 720)版本，請用滑鼠點擊影片後，會自動至 Youtube 網站中，即可以高品質解析度觀看此影片。通常向量圖資檔案包含主要二個部分，即是空間資料與屬性資料。空間資料即是使用特定座標系統來描述幾何空間的狀況。例如以 WGS 84 座標系統描述台北火車站這個地點，即是(25.047916, 121.515127)；以 TWD97 二度分帶座標系統描述此地點則是(2771183.7691, 301977.1856)。屬性資料則可能紀錄此點的相關資料，如名稱、電話、地址…等文字、數字類型的資料。以常見的向量圖資 ESRI Shapefile 檔案格式為例，通常它由三至四個檔案組成。檔名用*代替，解釋如表 1。表 1. ESRI Shapefile 檔案格式說明檔名英文全名 *.shp Shapefile shape format *.dbf Shapefile attribute format 用途存放空間資料，點、線、面…等，幾何圖形資料。一定要有此檔案。 dBase 表格檔案，儲存資性資料。通常臺灣是使用 Big5 編碼，因為在臺灣 ESRI ArcMap 預設僅支援 Big5 編碼。一定要有此檔案。 http://en.wikipedia.org/wiki/DBase *.shx Shapefile shape index format 空間索引檔，一定要有此檔案。

*.prj Shapefile projection format 定義*.shp 之中的空間資料是使用何種座標系統，若沒此檔案，可在 GIS 軟體中指定座標系統即可。 *.sbn Shapefile spatial index format 二進位的空間索引快取檔，僅有 ESRI 使用，可有可無。由 ESRI Shapefile 格式可以看得出，屬性資料是使用 dBase 的表格檔案。由於此格式之限制，所以無表格關連功能。要處理不同表格之間的關連，通常還得借由 GIS 軟體額外的功能來達成。不過若使用空間資料庫就無此限制。另外一常見的向量圖資是 KML(Keyhole Markup Language)。1962 年 Keyhole 原本是一個美國間諜衛星的代號，用來監控蘇聯、中國地區。後來一家衛星資料提供的公司，將公司名稱取名為 Keyhole，且提供 Keyhole 3D 地球軟體，讓一般人都可以瀏覽衛星圖資，其儲存空間資料的標籤語言就是 Keyhole Markup Language。2004 年，Google 將 Keyhole 公司買下，也將軟體改名成 Google 地球。為了讓 KML 能更廣泛的使用，不僅常常擴充其功能且提交給 OGC(Open Geospatial Consortium)，希望能成為地理界通用的標準之一。於 2008 年 4 月 14 日，KML 2.2 正式成為 OGC 的開放標準之一。 KML 為 XML 為基礎的文字資料，為了節省儲存及加快資料傳輸會將 KML 壓縮，壓縮後的資料為 KMZ。若您有一個 KMZ 檔案，您可以將副檔名改成 zip 後，再使用解壓縮軟體解開，即可以看到裡面的 KML 檔案。KMZ 中也可能會有影像的資料，如 JPG 或 PNG 圖檔。KML 檔案裡會用 XML 方式描述空間資料及屬性資料，且通常是使用 UTF-8 編碼，支援多國言語及較少缺字問題。標籤中是空間線資料的描述；標籤及標籤則是屬性資料的欄位，如圖 1。

圖 1. KML 檔案內容由此例也可以發現 KML 屬性資料欄位通常僅有 name 與 description 兩欄。通常是不夠使用的， KML 也有擴充欄位的方法，詳細說明在 http://code.google.com/intl/zh-TW/apis/kml/documentation/extendeddata.ht ml。不過除了 Google 地球之外，少見其它軟體有支援此方法。比較常見的作法還是將 KML 檔案轉換成 ESRI Shape 檔案後，再擴充欄位，這樣的處理流程可以參址 http://xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.xommmmmmmmmmmmmmm。考這網有了對於圖資的基本認識，接下來就可以介紹遇到以下問題怎麼辦。  有人拿到一個圖資檔案給我，不知道要用什麼軟體開啟？  圖資檔案的座標系統都不一樣，要怎麼辦？  要怎麼同時輸出多國語言的地圖，例如外籍配偶生活地圖(中文/泰文/印尼文/越南文)？  地名缺字如何處理？以上問題都可以透過 QGIS 解決，以下就分三部分介紹。 1.轉換向量檔案格式 QGIS 在加入向量圖層可以直接開啟 ERSI Shapefiles(*.shp)、Mapinfo File(*.mif *.tab)、Spatial Data Transfer Standard(*catd.ddf)、S-57 Base file(*.000)、 Microstation DGN(*.dgn)VRT-Virtual Datasource(*.vrt)、Atlas BNA(*.bna)、

Comma Separated Value(*.csv) 、 Geography Markup Language(*.gml) 、 GPX(*.gpx)、KML(*.kml)、GeoJson(*.geojson)、GMT(*.gmt)、SQLite(*.sqlite)、 ESRI Personal GeoDatabase(*.mdb) 、 X-Plane/Flighgear(*apt.dat *nav.dat *fix.dat *awy.dat)及 Arc/Info ASCII Coverage(*.e00)。原則上，使用 QGIS 開啟以上檔案後，在圖層中按右鍵，直接就可以[儲存為 Shape 檔]，如圖 2 與圖 s。以這樣的方式就可以簡單轉換檔案格式。圖 2. 加入向量圖層及選擇圖層的編碼

圖 3. 儲存為 Shape 檔之功能若以上的方式還不能解決您的問題，可以使用[附加元件]中的[OGR 檔案轉換工具]，它支援互轉的更多的向量圖層，如 AVCBin、AVCE00、BNA、CSV、DGN、 ESRI Shapefile、GML、GMT、GPX、GRASS、GeoJOSN、Geoconcept、KML、 MapInfo File、Memory、MySQL、ODBC、OGDI、PGeo、PostgreSQL、REC、 S57、SDTS、SQLite、TIGER、UK.NTF、VRT 及 XPlane。以上檔案格式可以互相轉換。其中空間資料庫的部分，如 MySQL、ODBC、PostgreSQL、SQLite…等支援非常完整。以常見的 ESRI Shape 檔案轉換為例，圖文步驟解說如下。 a.如下圖按[執行 OGR 的檔案轉換工具]。

圖 4. OGR 檔案轉換工具 b.接下來選擇來源/目標的格式及來源/目標檔存放的位置。注意：轉換的來源及目標的檔名及路徑不能含有中文。若來源或目標是資料庫則是需要輸入更多的認證資料。圖 5. 轉換操作畫面 c.按[確定]即完成檔案格式轉換。

學會這幾個簡單的步聚就會近三十種資料互轉的方式。花個時間練習一下吧。不過還是要注意一下，轉換資料的編碼、空間及屬性資料的存放方式。暸解這些基本資訊，轉換也更容易簡單。若對資料編碼概念不清楚則可以參考本文之後的說明。以下是向量圖資轉換的影片。 http://www.youtube.com/watch?v=C4cFBP28fKA 影片 1. QGIS 向量圖資轉換操作中央研究院計算中心的 GIS 研究支援工具裡有一些檔案轉換的工具，也可以免費下載使用，例如 shp2kml… 等。下載網址在： http://gis.ascc.net/ISTIS/tools.html。 2.轉換圖資座標系統 QGIS 支援 EPSG(European Petroleum Survey Group)定義的三千多種的座標系統之間的相互轉換，若所需的座標定義沒有在 EPSG 中，可以自行輸入參數後，就可以與 EPSG 的座標系統互換。QGIS 使用的參數是 Proj4 的格式，因為 QGIS 也是使用 proj4 的開放源碼程式庫。Proj4 是開放源碼的座標轉換工具，給它正確的座標參數它就可以作各種座標的轉換。以下表提供臺灣二度分帶 TWD67、 TWD97 及 Google 900913 的 proj4 參數，如表 2。其中 TWD67-TM2 的參數各家廠商的作法及定義可能不同，可能會有些許的誤差。表 2.臺灣及常用座標系統參數座標系統名稱 Proj4 參數 TWD97 -TM2 +proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=121 +k=0.9999 +x_0=250000 +y_0=0 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs TWD67 - TM2 +proj=tmerc +ellps=GRS67 +towgs84=-752,-358,-179,-.0000011698,.0000018398,.0000009822,.00002329 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999 +to +proj=tmerc +datum=WGS84 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999 +proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +wktext +no_defs Google 900913

如何在 QGIS 中增加自行定義的座標系統可以參考以下的圖文示符說明或影片。新增自行座標系統圖文說明 a.[設定]=>[自訂座標參考系統(CRS)…] 圖 6. QGIS 新增自定座標系統 b.新增各種座標系統的 Proj4 參數為了初學者方便使用起見，作者在正體中文的介面中加入了臺灣常用的 Proj4 參數。您可以依照 QGIS 軟體上的 Proj4 參數輸入手動輸入或者直接複製表 2 的名稱及參數貼上後使用。使用方式很簡單，磁片按鈕代表儲存自訂的 Proj4 參數；星形按鈕代表新增一個座標系統定義；箭頭按鈕代表移動不同筆座標資料。

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