Spesso si ha la necessità di realizzare profili topografici in un progetto GIS, partendo da curve di livello vettoriali che contengano l’informazione quota. Ho creato questo tutorial per spiegare come effettuare un profilo altimetrico in QGIS, senza utilizzare plugin particolari e utilizzando la stessa area di lavoro in cui è presente la carta con le isoipse vettoriali.

I vantaggi di questa operazione sono:

  • Possibilità di scalare facilmente ed in maniera precisa il profilo;
  • Possibilità di inserire agevolmente il profilo nel layout di stampa insieme alla carta;
  • Possibilità di utilizzare la stessa simbologia della carta (nel caso lo si voglia utilizzare per sezioni geologiche)

Apriamo QGIS e carichiamo il layer con le isoipse con appropriato sistema di riferimento. Attiviamo la visualizzazione del pannello degli Strumenti di Geoprocessing, Visualizza > Pannelli > Strumenti (fig.1)

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 1

Creiamo un nuovo shape file lineare che rappresenta la traccia del nostro profilo altimetrico, con un unico campo (ID), quindi disegniamo la traccia del profilo e assegniamogli un ID qualsiasi, ad esempio “1” (fig. 2).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 2

A questo punto dal menu a sinistra, clicchiamo su Geoalgoritmi di QGIS quindi su Strumenti di Sovrapposizione Vettore e quindi su intersezioni linee.

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 3

Selezioniamo quindi come vettore in ingresso quello delle curve di livello, come vettore di intersezione quello della traccia del profilo, come campo ID univoco in ingresso, il campo che rappresenta la quota delle isoipse e come campo ID univoco di intersezione, l’unico campo che caratterizza lo shape della traccia del profilo (fig. 3).

Quindi scegliamo di salvare lo shape ottenuto assegnandogli il nome punti_quotati.shp e clicchiamo su run.

Otteniamo in questo modo uno shape puntuale che rappresenta l’intersezione tra le isoipse e la traccia e contiene nella propria tabella le quote dei punti e quindi delle isoipse attraversate dalla traccia (fig. 4).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 4

Rinominiamo nel pannello layer lo strato “intersezioni” in “punti quotati”.

Ora dal pannello degli strumenti di Geoprocessing clicchiamo su Geoalgoritmi di QGIS quindi su Strumenti di Sovrapposizione Vettore e poi su Split lines with lines. Questa operazione ci servirà per dividere la traccia del profilo in vari segmenti di cui calcoleremo in seguito la lunghezza.

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 5

Selezioniamo, quindi, come vettore in ingresso quello della traccia, come dividi il layer quello della curve di livello, scegliamo di salvare lo shape ottenuto con nome distanze.shp e clicchiamo su run (fig. 5).

Rinominiamo nel pannello layer lo strato “diviso” in “distanze”.

Ora abbiamo due layer:

  1. punti quotati con i valori delle quote
  2. distanze con le lunghezze dei tratti

Questi due layer andranno uniti, con un join tabellare, per ottenere un unico strato informativo che contenga l’informazione della quota e quella della progressiva lungo x.

Prima di fare questo, poiché per questioni geometriche, avremo un record lineare in più nello shape distanze.shp, rispetto ai punti dello shape punti_quotati.shp, cancelliamo l’ultimo tratto dello shape distanze.

Quindi apriamo la tabella degli attributi dello shape distanze e con il calcolatore di campo inseriamo la colonna lunghezza, inserendo la lunghezza di ogni tratto in automatico (fig. 6).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 6

Lo shape distanze.shp creato, contiene anche record che rappresentano i punti di intersezione e che hanno lunghezza calcolata dal calcolatore di campi pari a 0. Questi record vanno rimossi utilizzando il filtro. Applichiamo, quindi, un filtro allo shape imponendo di visualizzare solo i record che non hanno lunghezza 0 (fig. 7).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 7

Ora, utilizzando il calcolatore di campo, selezioniamo un record alla volta della tabella distanze, spuntiamo il campo aggiorna solo le geometrie selezionate e creiamo una nuova colonna x. Calcoliamo il valore da inserire nel primo campo con il calcolatore di campo semplicemente indicandogli di inserire lo stesso valore presente nel campo corrispondente della colonna lunghezza, per gli tutti altri campi, calcoliamo il valore come somma del valore del campo lunghezza del record selezionato + il valore del campo x del record precedente che inseriremo manualmente (fig. 8).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 8

Terminata questa operazione, avremo ottenuto uno shape contenente le distanze lineari lungo x utili per tracciare il profilo.

Prima di effettuare l’operazione di unione delle tabelle (join tabellare) è necessario che ogni record abbia un valore univoco che ci consenta di unire correttamente le tabelle.

Apriamo, quindi, la tabella attributi dello shape punti quotati e selezionando un record per volta, assegniamo un id univoco in sequenza, partendo da 0. Ripetiamo la stessa operazione per lo shape distanze stando attenti a mantenere lo stesso ordine progressivo.

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 9

A questo punto possiamo eseguire l’operazione di join.

Apriamo le proprietà del layer distanze dal pannello dei layers e andiamo alla voce join. Aggiungiamo un join cliccando in basso sul simbolo + e scegliamo come vettore di join punti quotati, come campo di unione il campo id del layer punti quotati e come campo destinazione il campo id del layer distanze, quindi clicchiamo su ok e di nuovo su ok. Abbiamo ottenuto ora nel layer distanze una colonna che contiene anche le quote.

Quindi esportiamo lo shape cliccando col destro sul layer distanze, scegliendo il formato CSV e assegnandogli il nome profilo.csv (fig. 10).

10s

fig. 10

Successivamente importiamo il file profilo.csv appena esportato indicando come campo X la colonna x e come campo Y la colonna punti quotati_quota (fig. 11).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 11

Assegniamo il SR e una volta importato, clicchiamo su zoom all’estensione del layer profilo per raggiungerlo li dove è localizzato. Infatti il profilo sarà localizzato nei pressi del centro di proiezione dell’ellissoide del nostro SR, questo perché non si ha generalmente necessità di proiettare il profilo nella zona in cui è stato tracciato, diversamente si dovrebbe apportare una correzione delle coordinate chilometriche, imponendo lo zero degli assi cartesiani in un punto di coordinate chilometriche note, effettuando di fatto una traslazione dell’origine del piano cartesiano (fig. 12).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 12

Dopo aver ottenuto i punti del profilo dovremo utilizzare il Geoalgoritmo di QGIS, Da punti a linee. Questo algoritmo necessita della specifica di un gruppo di punti mediante un campo, pertanto dovremo aprire la tabella degli attributi del layer profilo e creare mediante il calcolatore di campi, una colonna con un valore uguale per tutti i record. La colonna la chiameremo gruppo ed il valore dei campi sarà per tutti sarà 0.

Fatto questo potremo utilizzare l’algoritmo Da punti a linee, scegliendo come Vettore di input in ingresso, profilo, come Campo del gruppo (campo che specifica quale gruppo di punti unire, nel nostro caso il gruppo è unico ed è accomunato dal valore 0), gruppo, come campo dell’ordinamento (campo che specifica l’ordine con cui unire i punti), id ed indicando alla voce percorsi il file in cui salvare il profilo, che chiameremo profilo_lineare.php (fig. 13).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 13

Ed infine otterremo il profilo topografico ricercato (fig. 14).

Costruzione di un Profilo Topografico con QGIS

fig. 14

Pubblicato in GIS
Martedì, 11 Ottobre 2016 09:49

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