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1、qgis初级教程QGIS系列教程 作者：广东省东莞市长安中学 文合平 一 QGIS简介 QGIS是一个用户界面友好的桌面地理信息系统，可运行在Linux、Unix、Mac OSX和Windows等平台之上。它的官方主页是：http:/www.qgis.org/。 QGIS项目开始于2002年 5月，是基于跨平台的图形工具Qt软件包，采用C+ 语言开发的一个GIS软件。目前的开发非常活跃，当前的最新版本是0.8版，版本名称为Titan。 QGIS软件的主要特点有： 1 支持多种GIS数据文件格式。目前支持的数据格式有： 栅格数据文件格式： ArcInfo的ASCII Grid 和Binary G

2、rid文件； Grass的栅格文件（通过插件支持）； TIFF/GeoTIFF文件； Erdas Image文件； JPEG文件； USGS SDTS DEM文件； USGS Ascii DEM文件； 矢量数据文件格式： ArcInfo的Coverage文件； ESRI的shp文件； Mapinfo的mid文件； SDTS文件； 2 支持PostGIS数据库。 3 集成了Grass的部分功能。 4 支持对GIS数据的基本操作，如属性的编辑修改等。 5 支持创建地图。 6 通过插件的形式支持功能的扩展 QGIS适合的用户： QGIS是一个还处于开发阶段的不成熟的GIS软件，也许还不适合于大规模、

3、高标准的生产环境，但是它具有的一些独特的特点和优势使QGIS适合于以下情况： 1 适合于对GIS初学者进行GIS基本原理教学。QGIS虽然还不是一个功能强大的GIS软件系统，但是它已经具有一个GIS系统的基本功能，而且体积较小，运行速度较快，对机器的配置要求不高，这些特点决定了QGIS适合面向初学者的GIS教学。 2 有志于自己编写GIS软件系统。 开源软件的特点决定这是开始自己练习编写GIS软件的最佳开始。 二 QGIS的安装 1 在windows系统下安装QGIS 安装非常简单，以下是安装之后的运行界面（图1）。 图1 2 在linux系统下安装QGIS 在ubuntu的当前版本0610(

4、Edgy)中的官方安装源里面的QGIS是0.74版本，如果要使用QGIS的最新的0.8版本，请使用http:/download.qgis.org中列举的非官方安装源进行安装。 在Ubuntu中，先修改/etc/apt/sources.list 源配置文件，然后使用： $ sudo apt-get install qgis 就可以安装好最新版本的QGIS。 3 直接使用源码安装QGIS 熟悉Linux的好手都喜欢自己直接下载源码、自己编译安装，但作者不推荐一般用户自己编译安装QGIS，因为QGIS的编译安装相当麻烦，最主要的麻烦在于自己编译安装QGIS的源码之前，还需要编译安装多个QGIS的依赖

5、软件和依赖库，包括：Proj4、GEOS、PostgreSQL、PostGIS、SQLite3、GDAL/OGR、GRASS、gdal-GRASS-plugins和QT4，每个软件都需要下载、编译和安装，比较麻烦而且容易出错，所以不推荐一般用户采用。 三 QGIS的使用 (一) QGIS 对文件的读取 图层是QGIS的一个基本概念，是指在同类型的地理对象集合，是QGIS软件对GIS数据局进行操作的基本单位。图层数据来源广泛,既可以是GIS矢量数据文件,也可以是CAD图层,甚至影像数据图层。 从图2可以看出，QGIS软件支持四种类型的GIS图层，分别是矢量数据图层、栅格数据图层、PostGIS数

6、据图层和WMS数据图层。 图2 1.1 建立矢量数据文件图层 选择QGIS软件的“图层”菜单（如上图2），我们可以看到QGIS可以支持四种类型的 图层，点击第一项“添加一个矢量图层”就可以在文件系统中选择打开矢量GIS文件了。 图三 通过随后展现的子菜单我们可以看到当前的QGIS 0.8版本支持打开五种类型的矢量数据文件类型（如图3）。包括最常见的ESRI 的shape文件格式和Coverage文件、MapInfo的mif文件格式和当前逐渐流行的GML文件格式等。 我们需要的矢量数据文件可以到网络上去查找，比如说国家基础地理信息中心制作的国家基础地理数据网站(文件，一般都有Shp等通用的格式。

7、 1.2 建立栅格数据文件图层。 同样，我们看选择“增加一个栅格图层”子菜单： 从图中可以看出，QGIS可以支持建立七种类型的栅格数据文件图层。 1.3 打开PostGIS图层 PostGIS是对象关系 型数据库系统PostgreSQL 的一个扩展，允许数据库 存储GIS（地理信息系统） 对象，是目前最出名的开 源GIS数据库系统，关于 其使用，参阅我写的 。 当在QGIS菜单中选择 “添加PostGIS图层”的时 候，软件会弹出如右图4的 对话框，对话框上部的下拉 菜单中列举了你已经建立好 的PostGIS数据库连接。 图4 当点击“连接”按钮之后，QGIS会与相应的PostGIS服务器相连

8、接-当然前提是相关的所有配置，包括IP地址、用户名字、登陆密码、数据库名字以及相关的安全策略配置等都正确，然后返回可用的数据表的名字。每个数据表可以作为一个矢量图层进行操作。 如果还没有建立好相关的PostGIS连接，那么我们就要自己建立新的PostGIS连接。点击“新建”按钮之后，会弹出一个建立新的PostGIS连接的对话框如下图5。设置好相关的PostGIS数据库的信息就可以连接了。 一个PostGIS图层相当于一个矢量图层，可以进行同样的操作。 图5 1.4 建立WMS数据文件图层 图6 QGIS还支持从WMS服务器中获取数据，增加数据图层。WMS和WFS是由开源GIS组织OGC提出的两

9、个关于网络GIS数据提供的协议。其中WMS协议提供了WMS的三个基础性操作协议（GetCapabilities， GetMap和GetFeatureInfo）的详细规范说明，这些协议共同构成了利用WMS创建和叠加显示不同来源的远程异构地图服务的基础。WFS的全称是网络要素服务接口规范，其提出目的是为了规范对OpenGIS简单要素的数据编辑操作，从而使得服务器端和客户端能够在要素层面进行“通讯”。 WMS和WFS目前越来越多的得到应用，在Google可以通过查找WMS服务器列表来获得相应的WMS服务器地址。 选择“增加一个WMS图层”后的对话框如上图6，同增加一个PostGIS图层比较相似，图中

10、是连接了一个位于加拿大的WMS服务器的状况，用户可以自己选择需要使用的数据表，这些GIS数据有矢量的数据也有栅格数据。 如果没有已经建立的WMS连接，则需要点击“新建”按钮以建立一个新的WMS服务连接，随后弹出的对话框如图7所示。 这个WMS的连接的建立比较简单，一般只要输入一个自己取的名称和WMS服务器的URL地址就可以了。 （二） 图层文件的属性 在QGIS中打开一个图层之后，我们对QGIS的缺省绘制的地图可能有不满意的地方，如地图的图例符号的样式、颜色不满意，或者需要显示一些文字注记-这里叫做标签的，等等，这就需要改变图层的属性了。 要改变图层的属性只需要在QGIS的左边的图层管理面版里

11、面找到你想修改的图层，然后用鼠标右键单击该图层，再选择“属性”就可以了。 如果要修改的是矢量图层的属性，那么这时会弹出如下图8的“图层属性”对话框来，在这个对话框内有五个标签，分别是“符号化”、“常规”、“元数据”、“标签”和“命令”。 图8显示的“符号化”标签的内容，这是对图层的图例进行设置的地方，你可以选择修改图例的样式、大小、颜色等，使绘制出来的地图符合自己的审美观点。不过似乎当前版本的QGIS还不支持用户定制图例样式。 “常规”标签主要是显示一些图层的常规定义，如图层名字、空间坐标系名字等，你也可以在这里改变空间投影方式、创建空间索引等。 “元数据”标签会给出关于图层的一些基本性质的数

12、据，比如说：图层文件的格式名称、图层的要素类型能够和数量、图层的空间范围大小、图层的各个字段的数据类型等。 图8 图9 “标签”这里主要用于显示地图的文字注记-这里叫做标签，如上图9。为了在QGIS 绘制的地图中显示文字标记，首先需要勾选上方的“显示标签”，然后在后面的列表框中选择需要显示的数据文件中的字段，最后再设置一下显示标签的文字格式就可以了。上面图10就是选择显示省会标签后的效果。 “命令”标签主要用于在程序中调用一些其他应用程序。 如果是打开栅格图形文件的图层的属性的话，那么弹出的对话框如下图： 栅格图层的属性对话框和矢量图层的属性对话框有三个相同的标签，为“符号化”、“普通”和“元

13、数据”，当然里面饿具体内容有所区别。 （三）图层文件的基本操作 3.1 基本图形操作：放大、缩小等 作为地图的基本操作，也是几乎每个GIS 软件必备的操作，参阅QGIS的工具栏，几个图标依次代表的操作为： A 移动地图 B 放大地图 C 缩小地图 D 将地图尽量放大到当前窗口 E F 显示当前的图层 G 回到上次的视图 H 刷新地图 (四) 地图的编辑 QGIS的地图编辑能力目前还不完善，在1.0版本发布之前，使用QGIS的图层编辑的时候，要注意做好图层的备份工作。 QGIS的地图编辑功能包括两方面的编辑，一是编辑已经有的图层；一是创建新的图层。 1 编辑已经有的图层 缺省的情况下，为数据安全

14、起见，QGIS的图层是写保护的，或者说是只读的。要对图层进行编辑，首先要保证GIS数据源是可写的-比如说，PostGIS的登陆用户具有数据库的读写权限，并且相应的数据文件具有写操作的权限。在QGIS目前支持的数据图层中，能够进行编辑的是矢量数据文件和PostGIS数据源。 与图层编辑相关的图标如下图： 所列图标的功能依次是： 开启图层编辑功能； 关闭图层编辑功能（同时保存所做的修改）； 创建点； 创建线； 创建多边形； 增加节点； 删除节点； 移动节点； 删除所选择的图层元素； 编辑图层一般先点击“ ”图标， 或者在图层的属性列表上选择“允许编 辑”，图层中的节点就会出现标记符号， 然后开始进

15、行相应的编辑了。 2 创建一个新的图层 目前只能创建shape文件，经过 如右图的简单设置之后，就可以开始 创建新的图层了，注意要开启编辑功 能。 （五） 查询操作 如果打开的是矢量图层的话，就可以进行空间查询与分析操作了。空间查询(spatial query) 是GIS最基本的功能之一，主要有两种 5.1 图形与属性的关联查询 在地图窗口中，选择任意一个区域或地物，都可以在属性列表窗口中显示该区域或地物相应的属性信息；同样，在属性列表窗口中选择任意一行属性数据，在地图窗口中就会突出显示对应的区域或地物图形。 上图是关联查询的例子。在QGIS软件中，打开中国行政区划文件，当在地图上选择青海省时

16、，GIS软件就显示出青海省的各种地理属性数据，如左图；当在地理属性数据表中选择吉林省时，地图上的吉林省就会以突出的形式显示，如右图。 复合条件查询，也称SQL(structured query language,结构查询语言)查询，是GIS利用属性信息查询满足多个特定条件的空间目标的查询方法。例如，可以在中国铁路GIS数据文件中查询名字以“京”开头且长度超过500 千米的铁路线。 上图是复合条件查询的例子，上面的是中国铁路的GIS数据表；下面图是GIS软件中的高级SQL查询工具界面。 5.2 空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据分析技术，是GIS的核心功能，也是GIS与其他信息管理系统

17、的本质区别。QGIS目前只能通过扩展的Grass功能进行空间分析的功能。以下是QGIS有两种重要的空间分析技术的例子。更多的例子请参阅Grass的中文教程。 A 叠置分析(overlay analysis)是GIS中非常重要的一项空间分析功能，是在两个数据集(图层)之间进行的一系列集合运算，可综合原来两种要素所具有的属性。例如，将某地区的土地类型与某种作物的土壤适宜性叠置，可以得出该种作物在该地区的最佳种植区域。 上图的叠置分析是把中国的行政区划GIS数据文件和全球地震历史数据文件进行叠置，可以得到我国历史时期上的大地震的地理分布地图。图中是选择放大我国北方地区的结果显示。 B 缓冲区分析(b

18、uffering analysis)是根据指定的距离，在点、线或多边形实体周围自动建立一定宽度的区域范围的分析方法。例如，考察一条供水线路为中心，设定缓冲半径为500米，GIS即会创建一个距供水线路两侧各500米宽的缓冲区。再用新生成的缓冲边界与城区图叠置，就可知道供水线路沿线500米内的房屋数量。 上图的缓冲区分析是对某湖泊做宽度为1千米的缓冲分析。图中蓝色部分为湖泊，绿色部分为缓冲区 （六） 投影的操作 4.1 QGIS的投影功能概述 QGIS中目前已经集成了大约2700种投影定义，用户可以在载入GIS数据图层之后修改投影方式。 4.2 使用不同的投影方式显示地图 这个很简单，只需要在菜单中选择“设置”“项目属性”“投影”，先勾选“启用动态投影”，然后在下面的投影定义中选择需要的投影方式就可以了。 4.3 创建自己的投影方式 下图为使用缺省方式打开的中国地图，由于没有标明地图的投影方式，QGIS则缺省地使用了项目投影，显示效果为： 显然，这个投影方式不同于我们国家地图的常见投影方式，因此，其实际显示效果也就不同_U?于