CBS211U-AÇIK KAYNAK KODLU CBS YAZILIM UYGULAMASI
Ünite 3: Projeksiyon Sistemleri ve Dönüşüm Fonksiyonları
Giriş
Harita projeksiyonu küre şeklindeki yeryüzünün matematiksel transformasyon ile iki boyutlu harita düzleminde temsil edilmesi işlemine denir. Harita projeksiyonları projeksiyon yüzeyine göre üçe ayrılır:
• Azimutal projeksiyonlar (projeksiyon yüzeyi düzlem) • Silindirik projeksiyonlar (projeksiyon yüzeyi silindir) • Konik projeksiyonlar (projeksiyon yüzeyi koni)
Projeksiyon yüzeyinin yeryüzünün dönme eksenine göre konumu açısından ise üç durum söz konusudur:
• Normal konum • Transversal konum • Eğik konum
Gerçek anlamda tanımlı bir projeksiyon yüzeyi olmayıp yalnızca coğrafi koordinatlar ile düzlem koordinatlar arasındaki ilişkilerin tanımlı olduğu projeksiyon türlerine gerçek anlamda olmayan (pseudo) projeksiyonlar denir. Bu açıdan harita projeksiyonları; gerçek anlamda olan ve olmayan projeksiyonlar olarak ikiye ayrılır. Teorik olarak sonsuz sayıda harita projeksiyonu tanımlamak mümkündür. Projeksiyon seçimi haritanın kullanım amacına ve ölçeğine, haritası yapılacak bölgenin yeryüzündeki konumuna ve haritası yapılacak bölgenin büyüklüğüne ve şekline, bağlı olarak yapılır.
QGIS Yazılımında Farklı Projeksiyon Sistemlerindeki Verilerin İncelenmesi için bazı örnekler verilecektir. Başlat (Start) > Tüm Programlar (All Programs) > QGIS Brighton > QGIS Desktop programı çalıştırılır. Projeksiyon dönüşümü ve veri dönüşümü için kullanılabilecek örnek veri setleri C:\AU_ Egitim_Veri_Seti\Unite_3 dizini altında yer alan Projeksiyon_Donusum, Format_Donusum ve Nokta_okutma klasörleri içinde yer almaktadır. Ankara_UTM36 dizinindeki verilerin projeksiyon sistemi UTM Zone 36, 6 derece WGS84 datumuna göre, Dunya_Geo dizini altındaki Ulkeler.shp verisi coğrafi koordinatlarda (decimal degree, WGS84) projeksiyon sisteminde, Turkiye_Geo dizini altında yer alan Pa a100000_geo.shp, Turkiye_gol.shp, Turkiye_il.shp ve Turkiye_il_merkez.shp verileri coğrafi koordinatlarda (decimal degree, WGS84) projeksiyon sisteminde tanımlanacaktır.
Projeksiyon sistemi tanımlanmış vektör ve raster veriler farklı projeksiyonlarda olsalar bile QGIS programının on the fly özelliği sayesinde üst üste görüntülenebilirler. QGIS programında projeksiyon sistemi tanımlı olmayan bir veri ilk olarak açıldığında bu verinin hangi projeksiyon sisteminde olduğunu kullanıcıya sorar. Kullanıcı verinin projeksiyon sistemini tanımlayabilir fakat bu sadece bu uygulama için geçici bir çözümdür. Verilerin projeksiyonlarının kalıcı tanımlanması için gerekli uygulamalar test verileri üzerinde anlatılacaktır. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman
menüsünün altında Katman Ekle, Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir. ankara_bina.shp verisi QGIS harita ekranında görüntülenir. Ekrana açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğunda herhangi bir koordinat sistemi seçmeden Cancel butonuna basılarak ankara_bina. shp vektör verisi harita ekranında görüntülenir. Aynı dizin altında Ankara_Uydu.tif ve Ankara_Rasat.tif uydu görüntüleri Raster Katman Ekle butonu ile veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Raster Katman Ekle ifadesi ile QGIS harita ekranına eklenir. Ekrana açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğunda Cancel butonuna basılır. Koordinat sistemleri aynı olmasından dolayı verilerin üst üste geldiği görülür. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir. dunya_geo dizini altındaki Ulkeler.shp verisi açılır ve ekrana açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğunda Cancel butonuna basılır. Vektör verilerin koordinat sistemi coğrafik olmasından dolayı daha önce açılan verilerin üstüne gelmediği görülür.
Verileri projeksiyon sistemi tanımlayarak açmak için bir test datası üzerinden şu işlemler izlenir; QGIS arayüzünde tool bar’da yer alan Yeni butonuna basılır veya Proje menüsü altında Yeni ifadesi seçilerek harita ekranındaki tüm katmanlar kaldırılır. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle, Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir. dunya_geo dizini altındaki ulkeler.shp verisi açılır, Ekrana açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğunda Süzgeç kısmına WGS84 ifadesi yazılır. Coordinate Referance Systems of the word bölümünden Cografi Koordinat Sistemi bölümü altında WGS84 projeksiyon sistemi seçilir ve OK butonuna basılır.
QGIS Yazılımında Vektör ve Raster Verı̇lere Projeksı̇yon Sı̇stemı̇ Tanımlama
QGIS programında Vektör katmanlara projeksiyon tanımlamak için menü bar’da yer alan Vektör menüsü altında Veri Yönetim Araçları > Define Current Projection ifadesi seçilir. Geçerli Projeksiyonu Belirle diyaloğunda Girdi Vektör Katmanı olarak ankara_bina dosyası seçilir. Çıktı Mekansal referans sistemi için ise karşımızda iki seçenek vardır. Önceden belirlenmiş mekansal referans sistemi kullan seçeneği seçilmesi durumunda ankara_bina katmanı için Seç butonuna basarak açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğundan WGS84/UTM zone 36 projeksiyon sistemi seçilir. Bu durum katmanın QGIS programında ilk açılışında herhangi bir projeksiyon sistemi tanımlanmadığı durumda kullanılır. Eğer katmanı ilk defa QGIS programında açarken projeksiyon sistemini tanımladıysanız veya projeksiyon sistemi tanımlı başka bir katmandan projeksiyon sistemini alacaksanız Mekansal referans sistemini mevcut katmandan aktar seçeneği işaretlenir ve OK butonuna basılır. Ekrana açılan Geçerli projeksiyonu belirle diyaloğunda sorulan soruya YES butonuna basılarak işlem tamamlanır. Bilgisayarınızda ikinci bir QGIS programı çalıştırılır ve ankara.bina.shp
katmanı programda açılır. Açılışta artık projeksiyon sistemi ile ilgili bir diyalog karşımıza çıkmaz. Bunun sebebi ankara.bina katmanının projeksiyonu kalıcı olarak tanımlanmış olmasıdır. Katmanlar bölümünden ankara.bina üzerine farenin sağ tuşu ile Özellikler menüsü açılır. Genel sekmesinde Koordinat Referans Kaynağı bölümünde ankara_bina katmanına ait projeksiyon sistemi tanımlanmış olduğu görülür.
QGIS programında raster katmanlara projeksiyon tanımlamak için Katmanlar bölümünde Ankara_Uydu.tif fare ile işaretlenerek aktif yapılır. Menü bar’da yer alan Katman menüsü altında Farklı Kaydet ifadesi seçilir. Ekrana açılan Raster Katmanı Farklı Kaydet diyaloğunda Çıktı Modu: Rendered Image işaretlenir. Farklı Kaydet bölümünde Göz At butonuna basılarak Unite3 dizini altına ankara_uydu_UTM.tif olarak yeni raster dosya ismi tanımlanır. KRS bölümünde Değiştir butonuna basılır ve raster görüntünün olması istenilen projeksiyon sistemi set edilir. Ankara_Uydu.tif görüntüsünün projeksiyon sistemi WGS84 / UTM zone 36 olarak tanımlanır. OK butonuna basılarak projeksiyon tanımlama işlemi tamamlanır. Raster katmanlara projeksiyon tanımlamanın bir diğer yolu da Raster menüsü altında Projeksiyonlar > Assign Projection fonksiyonudur.
Başlat (Start) > Tüm Programlar (All Programs) > QGIS Brighton > QGIS Desktop 2.6.1 programı çalıştırılır. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir . Dunya_geo dizini altındaki ulkeler.shp verisi harita ekranına açılır. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir. Turkiye_geo dizini altındaki turkiye_gol.shp, turkiye_ilmerkez.shp, turkiye_il.shp verileri harita ekranına açılır. Kısayol butonlarından Yine Vektör Katmanı Ekle ifadesi ile Ankara_UTM36 dizini altındaki ankara_bina.shp verisi açılır. Aynı dizin altında ankara_uydu_UTM.tif ve ankara_rasat_UTM.tif uydu görüntüleri Raster Katman Ekle butonu ile veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Raster Katman Ekle ifadesi ile QGIS harita ekranına eklenir. Harita ekranına eklenen tüm raster ve vektör verilerin projeksiyonları tanımlı olduğu için ilk açılışta projeksiyon tanımlama ile ilgili herhangi bir diyalog ile karşılaşılmamıştır. Ayrıca farklı projeksiyonlara sahip veriler aynı geometrik düzlem üzerinde programın on the fly özelliği sayesinde üst üste görüntülenebilmiştir.
WGS84/UTM Zone 36 projeksiyon sistemine sahip ankara_bina.shp verisini WGS84/Cografi Koordinat sistemine (Lat, Long) dönüşümü yapmak için; tool bar’da yer alan Yeni butonuna basılır veya Proje menüsü altında Yeni ifadesi seçilerek harita ekranındaki tüm katmanlar kaldırılır. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle> Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilerek Ankara_UTM36 dizini altındaki ankara_bina.shp verisi açılır. Katmanlar bölümünde ankara_bina katmanı fare ile işaretlenerek aktif hâle getirilir,
menü bar’da yer alan Katman menüsü altında Farklı Kaydet seçilir, açılan Vektör Katmanı Farklı Kaydet diyaloğunda Farklı Kaydet bölümünde Göz At butonuna basılarak \Unite_3\Projeksiyon_Donusum\Ankara_UTM36 dizini altına ankara_bina_geo.shp olarak yeni vektör dosya ismi tanımlanır. KRS bölümünde Değiştir butonuna basılır ve vektör görüntünün olması istenilen projeksiyon sistemi set edilir. Ankara_bina_geo.shp verisinin projeksiyon sistemi Coğrafik Koordinat Sistemi/WGS84 olarak tanımlanır. Vektör katmanı farklı kaydet diyaloğunda OK butonuna basılarak projeksiyon dönüşüm işlemi tamamlanır. QGIS arayüzünde tool bar’ da yer alan yeni butonuna basılır veya Proje menüsü altında Yeni ifadesi seçilerek harita ekranındaki tüm katmanlar kaldırılır. ektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle > Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir. UTM36 dizini altındaki ankara_bina_geo.shp verisi açılır. Koordinat sisteminin Coğrafik olması nedeni ile koordinat bilgisi enlem, boylam (lat, long) cinsindedir.
C:\AU\Egitim_Veri_Seti\Unite_3\Format_Donusum dizininde yer alan bu veri setlerini işletim sisteminde Windows gezgini ile incelediğinizde tek bir dosya ile temsil edildiğini, ancak QGIS ortamında incelediğinizde ise bir dataset yapısında temsil edildiğini göreceksiniz. DXF dosyaları farklı geometrik özelliklerin yer aldığı bir veri kolleksiyon yapısına sahiptir. Bu dosyaların yapısında, nokta, çizgi alan, gibi farklı geometrik özellikler yer alır. DXF dosyasının içeriğini AutoCAD yazılımı ile görebilir ve yönetebilirsiniz. KML dosyasının içeriğini ise Google Earth ortamında görüntüleyebilir veya yönetebilirsiniz. QGIS ortamında bu verilerin veri özelliklerini görüntüleyebilir ancak bu format yapısında veri güncellemesi yapamazsınız. Bu yüzden bu veri formatlarının QGIS veri formatı olan Shapefile formatında dönüştürülmesi gereklidir. Veri dönüşüm fonksiyonları şe şekildedir:
• Dxf ve kmz formatında yer alan verilerin Shapefile formatında dönüştürülmesi • Shapefile formatında yer alan verilerin dxf ve kmz formatlarına dönüştürülmesi • X ve Y değerlerine sahip bir Excel dosyasının nokta Shapefile formatına dönüştürülmesi fonksiyonlarıdır.
QGIS arayüzünde KML formatındaki veriler herhangi bir dönüşüm aracına ihtiyaç duyulmadan doğrudan okunabilmektedir. Kısayol butonlarından Vektör Katman Ekle veya Katman menüsünün altında Katman Ekle, Vektör Katmanı Ekle ifadesi seçilir (Şekil 3.21). C:\AU_Egitim_Veri_Seti\Unite_3\Format_Donusum dizini altındaki bina.kml ve ada.kml verisi açılır (Şekil 3.22). Dikkat edilmesi gereken husus file name yazan bölümü .kml formatına getirmeyi unutmamanızdır. Windows dizininde bu dosyaları fare ile yakalayıp, QGIS harita ekranına bırakarak da dosyalar açılabilir. QGIS programının sadece görüntüleyebildiği kml verileri üzerinde herhangi bir düzenleme veya ekleme yapmak
mümkün değildir. Kml formatında ekranda görüntülenen seçilir Ekrana açılan Nokta.shp katmanın veritabanı bu verilerin .shp formatına dönüştürülmesi gereklidir. incelenir. Excel tablosundaki bütün bilgilerin öznitelik Bunun için; Katmanlar bölümünde bina.kml katmanı fare olarak Nokta.shp katmanının veritabanında olduğu görülür. ile işaretlenerek aktif hâle getirilir. Menü bar’ da Katman menüsünün altında Farklı Kaydet ifadesi seçilir. Ekrana açılan Vektör Katmanı Farklı Kaydet diyaloğunda Biçim bölümü ESRI Shapefile seçilir. Farklı Kaydet bölümünde Gözat butonuna basılarak C:\AU_Egitim_Veri_Seti\Unite_3\Format_Donusum dizini altına bina_shape.shp isminde yeni dosya ismi tanımlanır. Dxf formatındaki bir verinin QGIS programında .shp formatına dönüştürülmesi için menü bar’ da Vektör menüsü altında Dxf2Shape > Dxf2Shp Converter fonksiyonu seçilir. Ekrana açılan Dxf içe aktarıcı diyaloğunda Input DXF File bölümüne C:\AU_Egitim_Veri_Seti\Unite_3\Format_Donusum dizini altında yol_orta.dxf dosyası seçilir. Çıktı Dosya bölümüne aynı dizin altına yol_orta.shp ismi tanımlanır. DXF fromatından.shp formatına dönüşüm Çıktı Dosya Tipi; Çoklu Çizgi olarak işaretlenir ve OK butonuna basılır. Ekrana açılan Koordinat Referans Sistemi Seçici diyaloğundan WGS84/Cografi Koordinat Sistemi WGS84 seçilir ve OK butonuna basılır. Dxf formatından shp formatına dönüştürülen yol_orta katmanı QGIS harita ekranında görüntülenir.
C:\AU_Egitim_Veri_Seti\Unite_3\Nokta_Okutma dizini içerisinde yer alan GNSS. xls dosyası fare ile çi tıklanarak excel ortamında açılır. Bu dosya bir GPS sistemi ile araziden toplanan x, y ve kod (koordinat ve yükseklik) verilerini temsil etmektedir. Bu formatta gelen bir dosyayı QGIS programında nokta özelliğinde bir katmana dönüştürtürmek için; GNSS.xls verisi Excel ortamında açılır. Excel programında File menüsü altında Farklı Kaydet (File Save As) ile GNSS.xls dosyası .CSV (Comma delimited) formatına dönüştürülerek \Unite_3\Nokta_Okutma dizini altına GNSS_yeni.csv olarak kaydedilir. Ekrana açılan diyalogda sorulan Do you want to keep using that format? sorusuna YES cevabı verilir. QGIS programında menü bar’ da Katman menüsü altında Katman Ekle > Sınıfandırılmış Metin Katmanı Ekle fonksiyonu seçilir. Aynı fonksiyona kısayol araçlarından Sınıfandırılmış Metin Katmanı Ekle aracı ile de ulaşılabilir. Ekrana açılan Sını andırılmış Metin Dosyasından Katman Oluştur diyaloğunda Dosya Adı bölümüne \Unite_3\Nokta_Okutma dizini altında GNSS_yeni.csv dosyası seçilir. Katman adı: Nokta olarak tanımlanır. Dosya Biçimi bölümünde Custom delimiters ifadesi işaretlenir. Noktalı Virgül seçeneği işaretlenir. Kayıt Seçenekleri bölümünde First record has field names ifadesi işaretlenir. Geometry definition bölümde Point coordinates ifadesi işaretlenir. X Alanı olarak x field’ı, Y Alanı olarak da y field’ı seçilir. OK butonuna basılır. Koordinat Referans Sistemi Seçici dialoğunda WGS84 /UTM zone 36 projeksiyon sistemi tanımlanır. QGIS harita ekranında excel formatındaki GPS verisi Nokta.shp katmanı olarak görüntülenir. Katmanlar bölümünden Nokta katmanı fare ile işaretlenir ve sağ tuş ile Öznitelik Tablosu Aç ifadesi