ترسیم نیمرخ های ارتفاعی در نرم افزار QGIS

نیمرخ ارتفاعی چیست ؟

نیمرخ ارتفاعی، برای نمایش تغییرات یک متغیر فضایی در جهتی خاص مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که تغییرات یک متغیر در راستا یا امتدادی که پروفیل ترسیم می شود، در ساختارهای رستری و یا برداری (معمولاً ساختارهای رستری) نمایش داده می شود. معمولاً محور طولی یا X را مسافت طولی از ابتدای پروفیل در نظر گرفته و محور عرضی یا Y را تغییرات متغیر فضایی در نظر می گیرند. در صورتی که مؤلفه ارتفاع سطح زمین بر روی محور عرضی (y) قرار گیرد، این نوع نیمرخ را نیمرخ توپوگرافیک می گویند.

نیمرخ ارتفاعی چه کاربردهایی دارد ؟

نیمرخ های ارتفاع در طیف گسترده ای از مطالعات و طرح های اجرایی و همچنین پژوهش های بنیادین و طرح ها و پایان نامه های دانشگاهی کاربرد دارد. به طور مثال در طرح های راه سازی، معدن کاوی، طرح های جنگلداری و حفاظت خاک در حوضه محیط زیست و منابع طبیعی، برآورد فرسایش خاک، عملیات مرتع داری و آبخیزداری، عملیات کشاورزی مکانیزه و مدرن و بسیاری موارد دیگر…

نیمرخ ارتفاعی در ساختار رستری چطور ترسیم می شود؟

ترسیم یک نیمرخ ارتفاعی نیاز به چند مؤلفه پایه در یک ساختار رستری دارد. این موارد شامل ارزش هر پیکسل (Pixel-Value)، ابعاد پیکسل (Pixel Dimension) که شامل اندازه طول و عرض هر پیکسل می شود، مختصات هر پیکسل در ساختار رستری و یک امتداد برداری یا رستری برای تعیین مسیر یا راستای پروفیل، است. بر اساس ابعاد پیکسل ها، و نقطه مبنای مختصاتی، مختصات در شبکه رستری توزیع شده و هر پیکسل دارای مختصات خواهد شد در مرحله بعد، با توجه به مختصات امتداد پروفیلی که می تواند از ورتکسهای لایه خطی و یا از پیکسل های Rasterized شده باشد، امتداد پروفیلی به دست آیند. سپس فاصله بین گره های امتداد پروفیلی (همان طور که گفته شد می تواند برداری و یا رستری باشد) بر اساس مختصاتشان محاسبه می گردد، ارزش ارتفاعی یا Z-value هر گره نیز از شبکه رستری مبنا (در مورد نیمرخ ای توپوگرافیک مدل رقومی ارتفاعی) به دست آمده و سپس فاصله از نقطه شروع امتداد و ارزش Z معادل هر گره در فایلی درج شده و یا در مقابل هم گراف می شوند.

نحوه ترسیم نیمرخ ارتفاعی در نرم افزار QGIS

در ادامه به توضیح در مورد روش ترسیم نیمرخ های ارتفاعی در نرم افزار QGIS می پردازیم. در نرم افزار QGIS برای ترسیم نیمرخ های ارتفاعی می توان با نصب یک پلاگین به نام Profile Tool ترسیم نیمرخ های ارتفاعی را انجام داد. در ادامه به روش نصب این پلاگین در نرم افزار QGIS می پردازیم.

نصب پلاگین Profile Tool

برای نصب پلاگین Profile Tool ، نرم افزار QGIS را باز نموده، وارد منوی Plugins شده و گزینه Manage and Install Plugins را کلیک کنید.

با کلیک بر روی گزینه Manage and Install Plugins پنجرة مربوط به نصب پلاگین ها در نرم افزار QGIS باز می شود. تصویری از این پنجره در شکل زیر نمایش داده شده است.

در لیست پلاگین های موجود، پلاگین Profile tool را جستجو کنید و بر روی آن کلیک کنید تا در حالت انتخاب قرار گیرد، سپس بر روی Install Plugin مطابق با شکل زیر کلیک نموده تا پلاگین منتخب شما دانلود و نصب گردد (در این حالت بایستی اتصال خود به اینترنت را برقرار کنید)

چند لحظه منتظر بمانید تا مراحل دانلود و نصب پلاگین کامل شود.

با اتمام مراحل نصب پلاگین دکمه Install Plugin به نام ,Uninstall Plugin تغییر نام داده، و به معنی اتمام مراحل دانلود و نصب پلاگین منتخب است. اکنون پلاگین Profile Tool دانلود شده و به درستی بر روی نرم افزار QGIS نصب شده است.

افزودن لایه رستری (مدل رقومی ارتفاعی) به محیط نرم افزار

بعد از نصب پلاگین Profile Tool اکنون به ترسیم یک نیمرخ ارتفاعی (نیمرخ توپوگرافیک) با استفاده از یک مدل رقومی ارتفاعی (فرمت رستری) می پردازیم. برای افزودن یک لایه رستری به نرم افزار QGIS می توانید از پنجره Browser که مربوط به مدیریت فایل ها و اطلاعات هارددیسک است، به مسیری که فایل مدل رقومی ارتفاعی در آن مسیر قرار دارد، ناوبری نموده و سپس با کلیک راست بر روی آن لایه، گزینه Add Layer to Project را کلیک کنید. با این کار مدل رقومی ارتفاع که یک نوع فایل شبکه رستری است، به محیط نمایشی نرم افزار اضافه می گردد.

ترسیم پروفیل ارتفاعی با استفاده از ابزار Terrain Profile

اکنون که مدل رقومی ارتفاعی را به محیط نرم افزار اضافه نمودیم، بایستی امتداد پروفیل مورد نظر را ترسیم کنیم. بدین منظور بر روی آیکن Terrain Profile که در شکل زیر مشاهده می شود کلیک نموده و سپس بر روی مدل رقومی ارتفاعی مسیری که قصد ترسیم پروفیل آن را دارید ترسیم کنید. (لازم به توضیح است که بعد از نصب پلاگین Profile Tool آیکن Terrain Profile به نرم افزار اضافه خواهد شد).

به محض کلیک بر روی آیکن Terrain Profile پنجره مربوط به ترسیم پروفیل در نرم افزار QGIS به طوری که در شکل زیر مشخص شده است، باز می شود.

اکنون خط امتداد پروفیلی را بر روی مدل رقومی ارتفاعی ترسیم نموده و بر روی دکمه Add Layer کلیک کنید تا نیمرخ ارتفاعی ترسیم و نمایش داده شود.

ذخیره سازی گرافیکی اطلاعات امتداد پروفیل

بعد از ترسیم نیمرخ ارتفاعی، امکان ذخیره سازی رقومی و گرافیکی اطلاعات پروفیل وجود دارد. برای ذخیره سازی گرافیکی نیمرخ ارتفاعی در پنجره Profile Tool بر روی دکمه Save as کلیک نموده، یکی از فرمت های گرافیکی را انتخاب و سپس پروفیل ترسیم شده را در فرمت های گرافیکی رایج ذخیره سازی کنید.

ذخیره سازی رقومی اطلاعات امتداد پروفیل

در مواردی که نیاز به اطلاعات رقومی امتداد پروفیلی باشد تا در سیستم نرم افزاری دیگری ترسیم پروفیل انجام گیرد و یا آنکه تحلیل و آنالیز عددی خاصی بر روی دیتای آن انجام شود، نیاز به در دسترس بودن داده های رقومی امتداد پروفیلی است، بدین منظور در پنجره Profile Tool مطابق با شکل زیر به سربرگ Data ناوبری نموده و بر روی Copy to Clipboard کلیک کنید تا اطلاعات در حافظه موقت Clipboard ذخیره سازی گردد سپس وارد محیط مقصد شده (مثلا نرم افزار اکسل) و سپس با Paste کردن، این اطلاعات را به صورت رقومی در آنجا مشاهده کنید.