12/12 QGIS課程十四

這次上課檢討上次的作業，貓纜沿線的資訊，檢討完後與同學討論這禮拜的作業。以下是這禮拜作業做的主題圖：

以下是我用grass做出來的流域平均坡度， 主題圖上的平均坡度是我用勞倫生法算的，算出來是1:30

Grass製作步驟

1.     先打開你裁切出來的DEM，對DEM圖層按右鍵選擇屬性，選擇樣式將色彩影射表改成偽彩色，選擇使用標準差。

2.     打開影像地形分析(raster based Terrain Analysis)，選擇slope，選擇儲存位置

3.     將剛剛分析完的DEM圖匯入，一樣改成偽彩色。

4.     使用GRASS，點選新增地圖集，新增完後選擇開啟GRASS工具。

5.     開啟GRASS工具後，選擇r.in.gdal.qgis，匯入光柵(Import your raster)，選擇運行。r.in.gdal可以直接去模組清單找，以免找很久。

6.     選擇vector>研究工具>向量格網，設定範圍及設定X參數。

7.     選擇GRASS工具，選擇v.in.ogr.qgis，匯入網格(Import your grid)，OGR vector layer選擇上個步驟做出來的網格。

8.     選擇v.to.rast.attr，使用ID Column柵格化網格(Rasterize your grid using ID Column)。

9.     選擇g.region.multiple.raster，在你的柵格化向量網格上設置區域。

10.  選擇r.average，使用兩個現有的光柵產生的平均坡度網格。

11.  選擇r.to.vect.area，向量化你的平均坡度網格。

12.  使用標記可以標出每個網格的平均坡度。

13.  選擇v.out.ogr，將其另存為SHP檔。

參考文獻：http://datagistips.blogspot.tw/2010/11/around-rasters-in-qgis-generate-vector.html

這是利用GRASS產生一個向量網格與平均坡度，可以參考此網站算出平均坡度

12/5 QGIS課程十三

課程內容：
如何利用QGIS做出徐昇多邊形，並與集水區做疊合?
A：先將雨量站的資料輸入excel，資料中包括雨量站XY座標、累積雨量等，然後將Excel轉成CSV檔，將此檔載入QGIS中，接著使用vetor>幾何工具>voronoi polygons，選取你載入的資料，即可做出徐昇多邊形，並且顯示出各雨量站的位置。
如何將徐昇多邊形與集水區做個切割?
A：可以使用vetor>地理空間運算工具>intersect or union or clip，但是範圍太大時不建議使用clip，因為許多資料會被省略。
如果要分析特定的資訊或範圍，可以使用clipper
R(raster) to V(vetor)，是用一個一個的小格子連成一個範圍


Qconsolidate可以將資料打包起來，在另一台電腦使用，這是新版本的工具，舊版本並沒有，因此過去將資料在另一台電腦開啟，會發生路徑錯誤，並需要另外去更改路徑才能開啟，現在新版本可以利用Qconsolidate將資料打包到另一台電腦使用

SRTM與ASTER可以看到全世界的高程，並免費取得


以下是這次作業的主題圖：

1.貓纜地形等高線主題圖：

2.貓纜沿線地形剖面與坡度資訊主題圖：

3.1.等雨量線法-貓纜沿線半徑2.5km內96小時累積降雨分布情形資訊主題圖：

 3.2.徐昇多邊形法-貓纜沿線半徑2.5km內96小時累積降雨分布情形資訊主題圖

4.貓纜沿線半徑2.5km內土石流潛勢溪流位置主題圖：

Q&A：
等雨量線法與徐昇多邊形有何不同：
等雨量線法：將現有的資料(高程、距離等)，使用內插法的方式計算出數據，利用這些數據即
                        可畫出等雨量線，此方法畫出的等雨量線具有連續性。
徐昇多邊形法：因為雨量站分布不均勻而無法完全的知道每個地方的降雨量，因此利用最鄰
                            近指定法去量測每個地方的降雨量，即是該雨量站量測到的數據即為附近的
                            降雨數據。此方式畫出來的等雨量線即是徐昇多邊形，此方法即為徐昇多邊
                            形法，徐昇多邊形法並不連續，不像我們平常看到的等雨量線，因此如果轉
                            成3D立體圖來看，圖形會很奇怪。

英文文獻：http://www.surfaces.co.il/creating-contour-lines-directly-in-qgis/

綠色的雨量線是原來的雨量線，而藍色的是根據與Contour plugin相同的降雨數據，並選擇levels 12的Contour。

11/28 QGIS課程十二

課程內容：
檢討每個人的Blog。
如果有2張圖，同一地點但不同時間拍攝的，要如何比較2張圖的差異？
將2張圖套疊在一起，可以比較出不同處，因為有已知座標，所以可以知道那些位置有高程變化。

一張年代久遠的等高線圖，有已知的座標，我們要將此圖數化，該如何做？
我們可以先利用網格來找出其他位置的座標，網格越多精度越高，當網格與等高線相交，可以知道相交的點的高程，因此，我們可以用這些數據來計算出其他點位的高程，有了這些資訊就可以進行校正並且數化。

要如何計算一個集水區的平均降雨量？
一樣利用網格的方式，先將有包含在集水區內的網格找出來，再來是處理沒有完全在集水區的網格，可使用最鄰近指定法、反距離加權或是無條件捨棄那些網格資料，只計算完全在集水區內的網格的資料

如果想要知道一個地方的雨量變化，該用甚麼方法?
我們畫等高線都是用內差法，此方法產生出來的等高線圖呈現地形的變化較自然，也比較可以呈現地形的變化樣，因為地形有連續性，所以用內插法較佳，不過一個地方的雨量變化卻無法用此方法，因為我們沒辦法知道確切的雨量變化，所以無法用內插法計算出來，因此我們使用最鄰近指定法，一個雨量站可以量出降雨量，而靠近該雨量站的地方，其降雨量也與該雨量站的降雨量相同，其他地點通常也是依據附近的雨量站來得知該地點的降雨量。

我在網路上找到了別人利用QGIS製作出等雨量線，
在他們的地區最近剛下了場暴雨，他收集降雨量、XY座標點等數據透過QGIS做成以上的圖
他利用附加元件： new GDALTools Raster plugin，裡面有Contours選項，透過設定其他參數而製成


參考文獻：http://www.surfaces.co.il/creating-isohyetal-lines-in-qgis/

11/21 QGIS課程十一

這次上課檢討上次的作業，每組的結果都不同，這些可能是人為誤差，也可能是系統校正時的結果不同而產生的誤差。
LPS與GIS的差異是高程和精度，利用LPS校正的結果與GIS校正的結果相比，LPS的精確度較高，LPS>保角>=一階。
這次的課程是講到等高線，畫等高線需要利用測量儀器去量測許多點位的座標和高程，然後透過公式進行計算來得到更多的點位的座標和高程。
我們透過surfer這個程式來跑出等高線，利用kriging(內差法)、Inverse Distance to a Power(距離反比權重法)、Nearest Neighbor(最鄰近點插值法)，這三種計算方式來製作等高線。

1.kriging：
        與加權法非常類似，都是利用已知點數值的加權來推估未知點的數值，其所產生的等高線較自然，類似我們平常所看到的等高線。

2.Inverse Distance to a Power：
      針對每一個未知點的數值推估，距離反比權重法是利用它鄰近的已知點的數值來進行加權運算，所給的權重依照距離遠近來計算其產生的等高線圖很不自然，不過可以利用在其他地方，例如：等雨量線、等空氣汙染線等。

3.Nearest Neighbor：
     假設條件是任一網格點的屬性值都使用距它最近的位置點的屬性值,用每一個網格節點的最鄰點值作為節點值。可以用在數據緊密但只有少數的沒點位的地方。其產生的等高線也很不自然，不適合用來畫等高線。

想更加的了解surfer的介紹及用途，網站裡面有介紹許多用surfer做出來的圖，有地形圖、等高線圖、陰影地形圖等。你可以建立出平面圖或是3D立體圖。
Object Manager可以對物件進行簡單的編輯，並顯示或隱藏他們。
Surfer包括一個全功能的工作表的建立、打開、編輯和保存數據文件
你可以使用Visual Basic, C++, or Perl等程式語言進行控制

參考文獻：http://www.ssg-surfer.com/html/surfer_details.html

11/14 QGIS課程十

        這次的上課是討論上次的作業，每個人利用LPS做出一張正射圖，首先定出內方位和外方位然後進行空中三角運算，之後透過DTM計算地表物與地表的高差或位移後，才能用正射校正，消除誤差，最後進行鑲嵌而產生一張正射圖，如下：

上課時有討論說為何我們最後的圖4個角落都沒東西，最後的結論是兩張圖要能夠相疊，且至少要有三個控制點，但角落的部分因為沒有另一張圖相疊，更沒有三個控制點可以產生，故在產生DTM時，會有缺角。

        接著我們分組去數化我們做好的正射圖，我們數化了幾條道路，然後去跟別組比較看看一定都會有誤差，原因可能是畫線時的誤差或是每個人的正射圖校正後不同，所以畫出來的線也不同。我們有試著在OpenLayers上去數化同樣的道路，然後去比較看看校正後的正射圖和實際的道路圖差多少。
下面是我用OpenLayers去畫的

下面是我用上面的成果套在用正射圖數化的結果，很明顯地看的出來有些誤差

我上網找了DTM和DEM有甚麼不同，有網站說它們本質是相同的，往往都被認為是相同的，但是他們是不同的東西，它們之前存在著微小的差別，他們的差異有Ground、Height、Elevation、Terrain ，網站上有給了一張圖表示DSM和DTM的區別，DSM包括物體的表面，DTM不包括物體的表面。不過我還是不太了解它們的不同。

參考文獻：http://gis.stackexchange.com/questions/5701/what-is-the-difference-between-dem-dsm-and-dtm

http://www.surveygraphics.com.au/dtm-dem

11/7 QGIS課程九

這次上課是利用LPS將幾張航照圖放進去並點出控制點，之後照著影片點出內方位和外方位，然後進行三角運算，盡量將誤差調整到0.2以下，之後產生DTM，然後執行正射鑲嵌，最後就會產生一張成果圖。
下面是我運算之後的誤差

為了更了解LPS的運用，所以去找了些介紹
LPS是個功能強大的攝影測量系統，可以處理分析空中和衛星圖像。
還有提供一系列LPS的附加產品，擴大LPS的功能。
還有說到LPS的鑲嵌達到測繪行業的高生產率需求。
我們也利用此功能將空照圖校正後鑲嵌成一張圖

參考文獻：http://geospatial.intergraph.com/products/LPS/LPS/Details.aspx

10/31 QGIS課程八

這次上課主要是講解這3次上課的內容，還有介紹基本航空測量以及安裝Leica Photogrammetry Suite(LPS)這個軟體，之後將會用這個軟體施作。
剛拍下來的航空照片並不能當作地圖使用，我們將使用LPS來處理

安裝軟體的時候遇到WIN8不能安裝LPS，因為版本的問題，因此我使用虛擬系統，我在VirtualBox上灌入WIN7，然後再安裝LPS，因此之後都會使用虛擬系統來執行LPS。


這文獻是在講解QGIS的附加元件：ClickFu
他可以與openlayers plugin一起使用，當你在QGIS上找到你要的位置，你可以直接點選那個位置
ClickFu會直接連到網路上的地圖找到那個位置，可以選擇GOOGLE MAP或是其他的地圖，這可能可以用在我們之前數化棒球場那個作業上

參考文獻：http://pvanb.wordpress.com/2010/06/10/clickfu-in-qgis/