Autor:in: Ben Hur
Dieses Modul dient als Einführung in QGIS. Am Ende dieses Moduls sollten die Lernenden vertraut sein mit:
Sie sollten außerdem lernen:
Das Modul wird auch einige Feinheiten von QGIS besprechen. Außerdem wird es darum gehen, was QGIS einzigartig macht oder von anderen GIS unterscheidet, wie z.B. QGIS-Dateiformate.
Die erforderlichen Werkzeuge und Ressourcen für dieses Modul sind:
Die folgende Karte (https://flic.kr/p/2jFfGJP) zeigt Teile der Stadt Bogota in Kolumbien, die im Stil von Vincent van Goghs “Sternennacht” von Andrés Felipe Lancheros Sánchez gestaltet wurde.
Die nächste Karte (https://flic.kr/p/2jAsphv) zeigt Sturmspurdaten der NOAA zwischen 1851 und 2020, erstellt von Fajr Alim.
Diese nächste (https://flic.kr/p/FA9TiR) ist eine Karte der Insel Kerguelen von Heinrich Lingnau Schneider.
Diese letzte Karte (https://flic.kr/p/2kqVzsg) zeigt Field-Goal-Versuche und erzielte Punkte pro Versuch während des UAAP Men’s Basketball Tournament Season 81 auf den Philippinen von Ben Hur Pintor.
Was haben all diese Karten gemeinsam? Zum einen, dass sie alle mit QGIS erstellt wurden.
Die oben gezeigten Karten wurden alle in QGIS (https://qgis.org/de/site/) erstellt, einem freien und quelloffenen Geographischen Informationssystem (GIS). QGIS kann mit allen Arten von räumlichen Daten (wie z. B. den Basketballdaten im letzten Beispiel) verwendet werden, nicht nur mit erdbezogenen Geodaten.
Menschen sind in der Lage, wunderbare und erstaunliche Karten wie die obigen Beispiele zu erstellen, weil QGIS frei und quelloffen ist und über leistungsstarke Datenmanagement-, Analyse- und Präsentationsfunktionen verfügt.
QGIS, vor der Version 2.X als Quantum GIS bekannt, ist ein ausgereiftes, plattformübergreifendes, freies und quelloffenes Geoinformationssystem (GIS).
Es ist ein unternehmensfähiges GIS, das über Funktionen zum Sammeln, Speichern, Analysieren, Präsentieren und Verwalten von räumlichen und nicht-räumlichen Daten verfügt. Es lässt sich auch gut in andere bestehende Geodaten-Technologien integrieren und dient als integraler Bestandteil eines jeden FOSS4G (Free and Open Source Software for Geospatial) Stacks.
Da QGIS plattformübergreifend ist, läuft es auf GNU/Linux, macOS, Windows und sogar Android.
QGIS-Releases und -Entwicklung folgen einem zeitbasierten Plan (https://www.qgis.org/de/site/getinvolved/development/roadmap.html).
Eine QGIS-Version wird durch drei Zahlen (X.Y.Z) angegeben. Zum Beispiel: QGIS 3.16.4.
Es gibt drei Hauptzweige von QGIS, die Benutzer:innen installieren können. Diese sind der Long Term Release (LTR)-Zweig, der Latest Release (LR)-Zweig und der Entwicklungszweig (Nightly).
Welche Version sollten Sie also verwenden? Das kommt darauf an. Wenn Sie eine Version benötigen, die über einen längeren Zeitraum gepflegt wird und Sie nicht unbedingt neue Funktionen benötigen, sobald diese veröffentlicht werden, dann könnte die LTR-Version für Sie geeignet sein. Wenn Sie die neuesten Funktionen benötigen und es Ihnen nichts ausmacht, alle paar Monate ein Upgrade durchzuführen, dann ist die LR-Version vielleicht genau das Richtige für Sie. Manchmal ist es auch gut, einen Blick auf die Entwicklungs- oder Nighlyversionen zu werfen, besonders wenn Sie neugierig oder gespannt auf die kommenden Funktionen in QGIS sind.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte: https://bnhr.xyz/2020/10/26/about-qgis-versions-release-cycle-english.html (englischsprachig).
Abbildung 1.1. QGIS Map-Showcase
Weitere mit QGIS erstellte Karten finden Sie unter: https://www.flickr.com/groups/2244553@N22/pool/with/50355460063/
QGIS ist plattformübergreifend und funktioniert unter Linux, Windows und macOS. Da QGIS quelloffen ist, können Sie es aus dem Quellcode erstellen und installieren, der unter https://github.com/qgis/QGIS/ verfügbar ist.
Installationsprogramme und Installationsanweisungen sind auch unter https://qgis.org/de/site/forusers/download.html oder https://qgis.org/de/site/forusers/alldownloads.html verfügbar.
Für Linux (oder GNU/Linux) ist QGIS normalerweise über den Paketmanager Ihrer Distribution verfügbar. Für Debian/Ubuntu-Benutzer gibt es QGIS-Repositories für die LR-, LTR- und Entwicklungszweige sowie Versionen von QGIS mit Abhängigkeiten aus dem ubuntugis-unstable-PPA. QGIS ist auch als Flatpak-Paket oder in Conda verfügbar.
Für Windows können Benutzer zwischen dem OSGeo4W Network Installer oder den Standalone-Installern wählen. Es gibt jeweils einen Standalone-Installer für die LTR- und LR-Version.
Die Standalone-Installer sind am einfachsten zu installieren und werden für Einsteiger empfohlen. Es können mehrere Versionen von QGIS gleichzeitig auf Ihrem Computer installiert werden. Dies bedeutet, dass Sie sowohl die QGIS 3.16 als auch die 3.18 Version installiert haben können.
Der OSGeo4W Network Installer ist etwas fortgeschrittener und komplexer als die Standalone-Installer, aber er gibt Ihnen auch die Möglichkeit, Ihre QGIS-Version direkt zu aktualisieren und zu erweitern. Das bedeutet, dass Sie eine ältere Version nicht deinstallieren müssen, wenn Sie eine neuere installieren möchten.
In manchen Fällen benötigen Sie Administratorrechte, um QGIS zu installieren. Wenn Sie es also auf einem Computer installieren, auf dem Ihr Benutzer keine Administratorrechte hat, müssen Sie möglicherweise Ihre/n IT- oder Büroadministrator:in bitten, QGIS für Sie zu installieren.
Bei der Installation unter Windows wird QGIS auch mit GRASS (einem anderen Open Source GIS) geliefert.
Beachten Sie, dass QGIS langsam die 32-Bit-Unterstützung für Windows entfernt, so dass es am besten ist, QGIS auf einem Computer zu installieren, auf dem ein 64-Bit-Betriebssystem läuft.
Für macOS gibt es offizielle, signierte All-in-One-Installationsprogramme für macOS High Sierra (10.13) und neuer. QGIS ist noch nicht notariell beglaubigt, wie es die Sicherheitsregeln von macOS Catalina (10.15) erfordern. Beim ersten Start klicken Sie bitte mit der rechten Maustaste auf das QGIS-App-Symbol, halten Sie die Optionstaste gedrückt und wählen Sie dann Öffnen.
Nachdem Sie QGIS installiert haben, können Sie es wie jedes andere Programm auf Ihrem Computer starten oder öffnen. Nach dem Öffnen von QGIS werden Sie mit der Standard-Benutzeroberfläche (UI) begrüßt, die etwa wie folgt aussieht.
Abbildung 1.2. Die QGIS-Oberfläche bei einer Neuinstallation
Es gibt sechs Hauptbestandteile der QGIS-Benutzeroberfläche - die Menüleiste, die Kartenansicht, die Werkzeugleisten, die Fenster, die Statusleiste und der Locator.
In der Mitte der Benutzeroberfläche befindet sich ein Kartenbildschirm. Panels und Toolbars können um diesen Canvas herum positioniert werden. Bedienfelder können auch aneinander angedockt werden, um ein Bedienfeld mit mehreren Registerkarten zu erstellen. Es gibt auch andere Teile der Benutzeroberfläche, wie die Python-Schnittstelle, Plugin-Fenster, usw.
Menüleiste - die Menüleiste ist ein einfaches hierarchisches Menü, das Zugriff auf die Funktionen und Befehle von QGIS bietet. Sie befindet sich normalerweise am oberen Rand der Benutzeroberfläche.
Kartenansicht - die Kartenansicht ist der Bereich, in dem die in QGIS geladenen Layer angezeigt werden. Hier werden auch die erstellten Filter, Auswahlen und Symbologien angezeigt. Es kann mehr als eine Kartenansicht zu jeder Zeit vorhanden sein. Ein:e Benutzer:in kann die Kartenansicht zoomen, verschieben und sogar drehen. Eine Kartenansicht kann auch 3D-Daten anzeigen.
Werkzeugleisten - Werkzeugleisten zeigen Schaltflächen zum Anklicken und Ausführen. Sie ermöglichen den einfachen Zugriff auf QGIS-Befehle, Funktionen, Plugins usw. Sie können auf die Kartenansicht verschoben und angedockt werden. Die Liste der Werkzeugleisten können Sie in der Menüleiste unter Ansicht ‣ Werkzeugkästen finden, aktivieren und deaktivieren. Beispiele für Werkzeugleisten sind die “Attributwerkzeugleise” und die Symbolleiste “Digitalisierungswerkzeugleiste”.
Bedienfelder - Bedienfelder sind ähnlich wie Werkzeugleisten, aber anstelle von Schaltflächen bieten sie eine Schnittstelle zu komplexeren Funktionen und Features. Das Ebenen-Panel und das Browser-Panel sind Beispiele dafür. Ähnlich wie Werkzeugleisten können sie auf der Kartenansicht verschoben und angedockt werden. Die Liste der Bedienfelder können Sie in der Menüleiste unter Ansicht ‣ Bedienfelder finden, aktivieren und deaktivieren.
Statusleiste - die Statusleiste befindet sich in der Regel am unteren Rand der Benutzeroberfläche und zeigt relevante Informationen wie CRS, Maßstab, Benachrichtigungen usw. an.
Locator-Leiste - die Locator-Leiste befindet sich in der unteren linken Ecke der QGIS-Oberfläche. Sie ermöglicht dem/der Benutzer:in den einfachen Zugriff auf Layer, Felder, Verarbeitungsalgorithmen und andere Dinge in QGIS. Sie ist eine der mächtigsten Funktionen von QGIS.
Abbildung 1.3. Teile der QGIS-Oberfläche
Einer der Vorteile von QGIS ist die Anpassungsfähigkeit, die es seinen Benutzern bietet. Diese Anpassungsfähigkeit beginnt mit der Benutzeroberfläche. Indem man einige Einstellungen bearbeitet und einige Teile der Oberfläche verschiebt, kann man ein QGIS haben, das so aussieht:
Abbildung 1.4. Die QGIS-Oberfläche mit einigen Anpassungen
Zurücksetzen der QGIS-Oberfläche
Um die QGIS-Oberfläche zurückzusetzen, gehen Sie in die globalen QGIS-Einstellungen und wählen Sie dann : System ‣ Einstellungen ‣ Benutzeroberfläche zurücksetzen. Nach einem Neustart ist die Oberfläche wieder im Ausgangszustand.
Die Möglichkeit, Funktionalitäten von QGIS über Erweiterungen hinzuzufügen, zu erstellen und zu erweitern, ist eines seiner mächtigsten Features.
Ab QGIS 3.16.3 gibt es mehr als 700 Erweiterungen, die der Benutzer:innen herunterladen und verbessern können. Diese Erweiterungen reichen in ihrer Funktion von komplex bis hin zu alltäglich.
QGIS-Erweiterungen können klassifiziert werden als:
Erweiterungen können auf drei Arten installiert werden:
Figure 1.5. Das “Erweiterungen verwalten und installieren” Menu
Erweiterungen verwalten und installieren
Der Dialog “Erweiterungen verwalten und installieren” verbindet sich mit dem offiziellen QGIS Plugin-Repository (oder einem anderen Repository, das Sie im Reiter “Einstellungen” angeben), um die für Ihre Version von QGIS verfügbaren Erweiterungen zu holen. Er hat fünf Registerkarten:
Wenn die gesuchte Erweiterung als experimentell oder veraltet gekennzeichnet ist, müssen Sie die Optionen Auch experimentelle Erweiterungen anzeigen und Auch veraltete Erweiterungen anzeigen auf der Registerkarte “Einstellungen” aktivieren.
Mit der Suchleiste können Sie nach Erweiterungen suchen, die sich in dem/den Plugin-Repository(s) befinden, mit denen Sie verbunden sind.
Abbildung 1.6. Der Dialog Erweiterungen verwalten und installieren
System- und Projekteinstellungen
Mit den QGIS Einstellungen können Sie verschiedene Dinge in QGIS bearbeiten und verwalten, wie z.B. Benutzerprofile, Stile, Koordinatenreferenzsysteme, Tastaturkürzel, die Benutzeroberfläche, Standardfarben, etc. Systemeinstellungen finden Sie im Einstellungen Menü. Hierbei handelt es sich um die von QGIS verwendeten Standardeinstellungen, sofern sie nicht durch Projekteinstellungen überschrieben werden. Projekteinstellungen finden Sie unter Projekt ‣ Eigenschaften und beziehen sich auf Einstellungen oder Eigenschaften für das aktuelle Projekt. Diese Werte überschreiben die Systemvorgaben.
Abbildung 1.7. Die Systemeinstellungen
Abb. 1.8. Die Projekteinstellungen
Ändern des QGIS-Oberflächen-Themas
Sie können das Aussehen von QGIS unter Einstellungen ‣ Optionen ‣ Allgemein ändern.
Sie können zwischen drei Themen wählen - Standard, Blend of Gray und Night Mapping. Sie können auch die Größe der Icons, die von QGIS verwendete Schriftart und andere Systemvorgaben ändern.
Abbildung 1.9. Allgemeine Einstellungen von QGIS
Für einige Einstellungen in QGIS müssen Sie möglicherweise die Anwendung neu starten, damit sie wirksam werden.
Benutzerprofile
Mit QGIS 3.X wurde das Konzept der QGIS-Benutzerprofile eingeführt.
Ein Benutzerprofil ist eine Sammlung von Einstellungen für installierte Erweiterungen, aktivierte Symbolleisten, Anordnung der Benutzeroberfläche und andere Einstellungen. QGIS wird mit einem Standard-Benutzerprofil namens default ausgeliefert. Benutzerprofile ermöglichen es dem Benutzer, unterschiedliche Einstellungen für bestimmte Analysen (z.B. ein Benutzerprofil speziell für Wasserwirtschaft, Digitalisierung von Daten, Kartographie usw.), bestimmte Projekte oder sogar Kunden zu erstellen.
Benutzerprofile können über die Menüleiste erstellt und aufgerufen werden unter: Einstellungen ‣ Benutzerprofile.
Das aktive Benutzerprofil wird mit [Benutzerprofil] in der Titelleiste angezeigt.
Abbildung 1.10. Zugriff auf Benutzerprofile
Benutzerprofile werden in einem Verzeichnis auf Ihrem Computer gespeichert, auf das Sie über Einstellungen ‣ Benutzerprofile ‣ Aktuelles Profilverzeichnis öffnen zugreifen können.
Es sollte sich ein neues QGIS-Fenster mit Ihrem neuen Benutzerprofil öffnen. Beachten Sie, dass Ihr Profilname in der QGIS-Titelleiste angezeigt wird.
Fällt Ihnen ein Unterschied im neuen Benutzerprofil auf? Überprüfen Sie die Benutzeroberfläche, Erweiterungen und Einstellungen des alten Profils und des neuen Profils, das Sie erstellt haben.
QGIS-Projekte sind für QGIS das, was .mxd-Dateien für ArcMap sind. Diese Dateien liegen entweder als QGS (.qgs)** oder **QGZ (.qgz) vor. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Formaten ist, dass das QGZ-Format ein komprimiertes (Zip-)Archiv ist, das eine QGS-Datei und eine QGD-Datei enthält. Das QGS-Format ist ein XML-Format zum Speichern von QGIS-Projekten. Die QGD-Datei ist die zugehörige sqlite-Datenbank des qgis-Projekts, die Hilfsdaten für das Projekt enthält. Wenn keine Hilfsdaten vorhanden sind, ist die QGD-Datei leer.
Eine QGIS-Projektdatei enthält alles, was zum Speichern eines QGIS-Projekts benötigt wird, einschließlich
Eine QGIS Layer Definition Datei (QLR) ist eine XML-Datei, die neben den QGIS-Stilinformationen für den Layer auch einen Zeiger auf die Datenquelle des Layers enthält. Derzeit entspricht eine QLR-Datei nur einem einzelnen Layer.
Der Anwendungsfall für diese Datei ist einfach: Eine einzige Datei zu haben, um eine Datenquelle zu öffnen und alle zugehörigen Stilinformationen einzubringen. QLR-Dateien ermöglichen auch das Maskieren der zugrundeliegenden Datenquelle in einer einfach zu öffnenden Datei.
Ein Beispiel für die Verwendung von QLR ist das Öffnen eines Layers aus einer PostGIS-Datenbank. Anstatt sich mit der Datenbank zu verbinden, den Layer zu suchen und einen Filter anzuwenden, können Sie einfach eine .qlr-Datei öffnen, die auf den richtigen PostGIS-Layer mit dem entsprechenden Stil und Filter verweist.
QML ist ein XML-Format zum Speichern von Layer-Styling. Eine QML-Datei (.qml) enthält alle Informationen, die QGIS mitteilen, wie Feature-Geometrien gerendert werden sollen, einschließlich Symboldefinitionen, Größen und Drehungen, Beschriftung, Deckkraft, Mischmodus und mehr.
Eine .qml-Datei sollte den gleichen Namen haben wie die Datenquelle, der sie entspricht. Wenn sie im gleichen Verzeichnis oder Ordner wie die Datenquelle gefunden wird, wird beim Laden der Datenquelle auch automatisch ihr Stil geladen, wie er in der .qml-Datei definiert ist.
Wenn Sie z.B. ein GeoJSON mit dem Namen regions.geojson und eine QML-Datei mit dem Namen regions.qml haben, wird das Laden von regions.geojson in QGIS die in regions.qml definierten Stile auf den geladenen Layer anwenden.
Bei der Verwendung von GeoPackages (.gpkg) wird eine .qml-Datei oft nicht benötigt, da Sie den Stil eines Layers direkt im Geopackage speichern können.
Sie können versuchen, ein eigenes QGIS-Plugin zu erstellen. Wenn es kein Plugin gibt, das das tut, was Sie wollen, dann können Sie immer noch selbst eines erstellen.
Der Plugin Builder ist ein Plugin, das eine Vorlage erstellt, die als Startpunkt für die Entwicklung von QGIS-Plugins dienen kann, so dass Sie nicht von Grund auf eines erstellen müssen. Sie können es über den Dialog “Erweiterungen verwalten und installieren” installieren.
Natürlich können Sie jederzeit ein Plugin von Grund auf neu erstellen. Wenn Sie daran interessiert sind, ein eigenes Plugin zu erstellen, können Sie in der offiziellen QGIS-Dokumentation nachsehen (https://documentation.qgis.org/). Für Python-Plugins ist es eine gute Idee, sich das PyQGIS Developer Cookbook (https://docs.qgis.org/3.16/de/docs/pyqgis_developer_cookbook/) anzuschauen.
Weitere Informationen finden Sie auch auf https://bnhr.xyz/2018/10/08/qgis-plugins-3.0.html (englischsprachig).
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