GIS-perusteet ja kartografia -kurssin harjoitukset 2018

Esitys aiheesta: "GIS-perusteet ja kartografia -kurssin harjoitukset 2018"— Esityksen transkriptio:

1 GIS-perusteet ja kartografia -kurssin harjoitukset 2018
Kirjautukaa tietokoneille

2 Opettajat Harjoitusten päävetäjä Tuntiopettajat
Soile Puhakka Saku Vaarala Sanna Varanka Tuija Maliniemi (biologian ryhmä) Mirko Honkavaara

3 Yleiset asiat, 1 Opetusmoniste:
Antikainen, H. & P. Kortsalo (2012). Johdatus ArcGIS® 10 -ohjelmiston käyttöön. Ostettavissa yliopistopainosta Sähköinen versio Nopassa ja kurssikansiossa Opetusmonistetta kannatta opetella katselemaan heti kurssin alusta saakka, sillä se saa olla mukana tentissä ja on suureksi avuksi (luultavasti vielä tämän kurssin jälkeenkin)

4 Yleiset asiat, 2 Kurssiaineistot haetaan Y-asemalta…
Y:\projektit\MIKROLUOKAT\GIS_perusteet_2018 … ja KOPIOIDAAN C-asemalle omalla nimelläsi tehtyyn kansioon esim.: C:\ErkkiEsimerkki Vältä ääkkösiä ja välilyöntejä kansioiden nimissä Y-aseman kurssikansio on tarkoitettu vain tiedostojen KOPIOIMISEEN omalle tietokoneelle, ÄLÄ SIIS MUOKKAA, LEIKKAA TAI TEE YHTÄÄN MITÄÄN MUUTAKAAN Y-ASEMALLA OLEVILLA AINEISTOILLA

5 Sisältö ja tavoitteet Perehtyminen erityyppisen geoinformaation analysointiin paikkatietojärjestelmän (GIS) avulla. GIS-ohjelmiston (ArcGIS) käytön hallinta. Kurssin jälkeen opiskelijalla on perustiedot paikkatietojärjestelmän ja kartografian teoriasta sekä niiden soveltamisesta. Opiskelija osaa käyttää GIS-ohjelmaa ja pystyy tuottamaan itsenäisesti kartografisia esityksiä.

6 Aikataulu Eri ryhmien aikataulut sisältöineen löytyvät sähköpostitse jaetusta PDF-tiedostosta Huomioikaa erityisesti, että kaikkina WebOodiin merkittyinä harjoituskertoina ei todellisuudessa ole harjoituksia. Mikroluokat on näinä kertoina kuitenkin varattu meille, joten halutessaan voi tulla omatoimisesti harjoittelemaan.

7 Kurssin suoritus Harjoitukset ovat pakolliset.
Pakottavan syyn vuoksi poissaoloja voi tulla korkeintaan kaksi, poissaolot korvataan rästikerralla. Ilmoitus poissaoloista Rästikerralle voi tulla myös kertaamaan tenttiä varten. Kurssi sisältää: 8 varsinaista harjoituskertaa. 1 Kertaus \ rästikerta. Harjoitusten tentti ja luentojen tentti. Harjoitusten lopuksi siis tentti (aineisto saa olla mukana), joka arvostellaan arvosanoilla 1-5 (vaikuttaa 50 % koko kurssin arvosanaan). Tentti suoritetaan yksin.

8 ArcGIS-ohjelmisto Merkittävin (kaupallinen) paikkatieto-ohjelmisto maailmassa. Arviolta noin miljoona käyttäjää organisaatiossa 200 maassa. Tuottajana ESRI. Environmental Systems Research Institute. Alun perin maankäyttöalan konsulttifirma, perustettu 1969 (Kalifornia). Muuntui nopeasti GIS-alan ohjelmistoyritykseksi. Nykyään 4. suurin yksityinen ohjelmistoalan yritys maailmassa.

9 ArcGIS-ohjelmisto visualisointiin
Ohjelmisto paikkaan sidottujen tietojen paikantamiseen luomiseen ylläpitoon visualisointiin analysointiin (lukuisia työkaluja!) Kaikki käsiteltävä tieto sidoksissa sijaintiin. Perusideana taulukon ja kartan yhdistäminen. Erilaiset tavat saman tiedon esittämiseen. Voidaan käyttää sekä vektori- että rasteriaineistoja. Rasterit eivät sisällä varsinaista taulukkotietoa. ”Avoimuus”. Ulkoisen tiedon tuominen lukuisista eri formaateista.

10 ArcGIS-ohjelmisto Ei pelkästään yksi ohjelma vaan laaja tuoteperhe, joka koostuu useista keskenään yhteensopivista osaohjelmista. Käsittää sovelluksia työasema-, palvelin-, mobiili- ja verkkoympäristöön. Harjoituksissa tutustutaan ainoastaan työasemakäyttöön tarkoitettuun osaan.

11 ArcGIS Desktopin tärkeimmät osat
ArcMap (peruskäyttöliittymä) ArcCatalog (aineistojen hallinta) ArcToolbox (sekalainen joukko geoprosessointityökaluja) ArcScene (3D-visualisointi) ArcGlobe (Google Earth-tyyppinen sovellus) ArcReader (ilmainen ohjelma aineistojen katseluun) ArcInfo Workstation (komentorivityökalut)

12 ArcGIS-ohjelmisto Lukuisia laajennusosia.
Lukuisia työkaluja ArcToolBoxissa. Lisäksi olemassa runsaasti erilaisia ”epävirallisia” käyttäjien itsensä tekemiä laajennusosia ja skriptejä.

13 ArcGIS –lisenssitasot
ArcInfo (251): edistyksellinen geoprosessointi ja mallinnus, laajennetut aineistomuunnokset. ArcEditor (104): laajat muokkaustoiminnot, usean yhtäaikaisen käyttäjän aineiston muokkaus, sääntöihin perustuva topologia, kehittynyt annotaatioiden hallinta, versiointi. ArcView (102): karttojen teko, laajat kyselyt (ominaisuuksien ja sijaintien perusteella), mallinnus, aineistomuokkaus, yleiset geoprosessointitoiminnot ja aineistomuunnokset, toimii laajennusosien kanssa. ArcReader: freeware, karttojen katselu ja tulostaminen, kohteiden tunnistaminen, yksinkertaiset kysely. ArcInfo ja laajennusosat = satoja työkaluja

14 ArcGIS-lisenssit ArcGIS:n käyttö perustuu ns. kelluviin lisensseihin, eli ohjelmiston käyttö edellyttää vapaana olevaa lisenssiä, joka varataan itselle palvelimelta verkon yli. Lisenssit muuttuneet koko yliopiston yhteisiksi (noin lisenssiä), joiden palvelin sijaitsee CSC:llä (Tieteen tietotekniikan keskus). Tietohallinnon ohjelmistojakelusta maksutta opinnäytetöitään tekeville: ESRI:n nettisivuilta voi ladata ilmaisen 60 päivän kokeiluversion: desktop/free-trial

15 Huomautus ennen ohjelmiston käyttöönottoa
Oletuksena ArcGIS-ohjelmisto kommunikoi yliopiston ”verkon yli” mantsan mikroluokissa  ohjelmiston käyttö hidasta. Ajamalla rekisterifiksi C- tai D-asemalta (arcgis_10.2_geodatabase_fiksi.reg) ohjelmisto toimii ainoastaan oman koneen kautta. Käytännössä rekisterifiksin ajamisella muutetaan oletuspaikka tiedoston ja työtilan tallentamispaikaksi sekä väliaikaistiedostojen sijainnille. Fiksi on kone- ja tunnuskohtainen. Kannattaa ajaa fiksi aina session aluksi

16 Paikkatietojärjestelmän määrityksestä
Paikkatietojärjestelmän (GIS, geographical information system) kokonaisuus koostuu seuraavista komponenteista Käyttöliittymä (Windows, Linux) Ohjelma (ArcMap, QGIS) Data (vektori, rasteri, taulukko, teksti ym.) Käyttäjä Toimintamalli Tämän paikkatietojärjestelmä verkoston avulla 1) kootaan 2) käsitellään 3) prosessoidaan ja 4) tuotetaan uuttaa tietoa

17 GIS & paikkatieto Paikkatieto on digitaalista tietoa, jossa on sijainti- sekä ominaisuustieto Digitaalinen tieto voi olla luettavissa ohjelmaan joko suoraan käyttäjän koneelta tai paikkatietoa ylläpitäviä palvelimien tietokannoista Analysointi on paikkatiedon käsittelyä uudeksi tiedoksi pohjautuen yleensä matematiikan sääntöihin Koska korkeus on rasterissa 10 (solukoko = 10) ja sen viereisistä rastereissa maksimissaan 20, rinteen kaltevuus on rasterissa 20 – 10 / 10 * 100 = 100 % Mallintaminen on ilmiön hahmottamista tiedon analysointityökaluilla tai esimerkiksi indeksiluvuilla Visualisointi on paikkatiedon viemistä karttaesitykseksi Tiedon analysointi & mallintamien Visualisointi Paikkatieto ja tietokannat Paikkatietojärjestelmän kolme näkökulmaa -aineiston hallinta -aineiston visualisointi Visualisointi: -Paikkatiedon ”kevyttä” käsittelyä Ymmärrettävän kartan tekeminen Hyvät symbolit ja värit Selkeä esitystapa Hyvä mittakaava kuvattavaan ilmiöön Ym. Ym. -aineiston prosessointi Mallintaminen = uuden paikkaan sidotun tiedon luomista esim. Kun tiedetään maalajien alueellinen sijainti, voidaan tehdä kevyt mallinnus kasvin esiintyvyysalueesta.

18 Tasot Kartat koostuvat päällekkäin asetetuista tasoista, joilla on oma teemansa. Teemat voidaan myöhemmin jakaa ominaisuustiedon perusteella (esim. erilaiset tietyypit). Tasot liittyvät toisiinsa sijaintitiedon perusteella.

19 Datamallit Vektorimuotoinen Rasterimuotoinen
Perustuu pistekoordinaatteihin. Pisteet, viivat, polygonit. Karttakohteilla on ominaisuus- eli attribuuttitietoja. Käyttökelpoisin vaihtoehto, kun karttaesitykseltä vaaditaan tarkkuuden säilymistä myös karttaa voimakkaasti suurennettaessa (riippuen kartoitustarkkuudesta). Rasterimuotoinen Muodostuu ruuduista. Erityisesti alueellisesti jatkuvien luonnonmaantieteellisten ilmiöiden esittämiseen, esim. topografia. Vektorimuotoisessa esityksessä karttakohteet tallennetaan koordinaattipisteiden avulla. Vektori-kohde voi yksinkertaisimmillaan koostua yhdestä koordinaattiparista (x, y) – kolmiulotteisessa esityksessä kolmesta koordinaatista (x, y, z) – jolloin se kuvaa pistettä. Viivassa yhdistyy vähintään kaksi koordinaattiparia ja monikulmiona kuvattu alue muodostuu koordinaattiparien ryhmästä, jolla on sama alku- ja loppupiste.

20 Paikkatiedon kaksi datamallia
Esimerkkejä vektorimuotoisista aineistoista Esimerkkejä rasterimuotoisista aineistoista Skannatut kartat Verkostot Aluerajat Korkeusmallit yms. jatkuvat pinnat Paikannuspisteet yms. kohteet Ilma- ja satelliittikuvat

21 Paikkatiedon rakenne ArcGIS:ssa
Esimerkiksi kurssihakemistossa olevat tasot näkyvät ArcGIS:ssä yhtenä avattavana tiedostona… …mutta koostuvat todellisuudessa useasta eri tiedostosta geometriset kohteet kohteiden attribuuttitiedot (taulukko) näitä määrittelevät ja linkittävät tiedostot