POLITECHNIKA KRAKOWSKA im. Tadeusza KościuszkiWydział Inżynierii Środowiska

Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Michał Sagucki

Możliwości wykorzystania programu QGISw planowaniu inwestycji, na przykładzie

Krakowa

Praca inżynierska

Studia Stacjonarne I stopniaKierunek studiów: Gospodarka przestrzenna

Specjalność: –

Praca wykonana pod kierunkiem:dr inż. Robert Szczepanek

Recenzent:dr hab.inż. Wiesław Gądek, prof.PK

Ocena pracy: ........................Nr pracy: 2735

Kraków, 2017

Pracę dedykuję mojej mamie,w podziękowaniu za cały wkład w moje wykształcenie.

Spis treści

Spis treści i

1 Wstęp 11.1 Cel pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Stan budownictwa mieszkalnego w Krakowie 3

3 Systemy Informacji Przestrzennej 53.1 Definicja SIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2 Zadania realizowane za pomocą SIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3 Historia SIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4 QGIS 94.1 Definicja projektu QGIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.2 Licencja oprogramowana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3 Ograniczenia wynikające z charakteru pracy w formacie Shapefile . . . 10

5 Definicje, podział oraz dostępność danych przestrzennych 115.1 Podział danych geograficznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115.2 Parametry charakteryzujące dane przestrzenne . . . . . . . . . . . . . . 125.3 Dostępność danych przestrzennych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.4 Dostępność danych dla przestrzeni Krakowa . . . . . . . . . . . . . . . 13

6 Dostosowanie QGIS 156.1 Konfiguracja środowiska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156.2 Stosowane wtyczki dla programu QGIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7 Opracowanie danych bazowych 17

8 Planowanie inwestycji 218.1 Przykładowe inwestycje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218.2 Stworzenie obiektów geometrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228.3 Łączenie obiektów geometrycznych z danymi tabelarycznymi . . . . . . 23

i

8.4 Dostosowanie graficznego interfejsu użytkownika . . . . . . . . . . . . . 248.5 Dołączenie odnośników do plików zewnętrznych . . . . . . . . . . . . . 278.6 Wykorzystanie usług WMS w celu podglądu danych dla przestrzeni Kra-

kowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

9 Przykłady wykorzystania możliwości QGIS w planowaniu inwestycji 319.1 Zarządzenie danymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319.2 Narzędzia pomiaru oraz analizy statystycznej . . . . . . . . . . . . . . . 339.3 Zaawansowanie filtrowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

10 Wnioski 37

Bibliografia 39

Spis rysunków 41

Spis tabel 43

ii

Rozdział 1

Wstęp

W ostatnich latach systemy przetwarzania informacji przestrzennej stały się co-dziennym narzędziem analizy dając nowym wymiar pracom badawczym. PoczątkowoSystemy Informacji Przestrzennej były tworzone i rozwijane przez instytucje naukowe,głównie z uwagi na prekursorski charakter rozwiązań oraz ciągle ograniczone możliwo-ści technologiczne.

Jednakże dynamiczny rozwój informatyki, teledetekcji oraz telekomunikacji w prze-ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat przyczynił się do rozbudowy komputerowych możli-wości przetwarzania informacji otwierając drzwi innowacjom oraz nowatorskim rozwią-zaniom w dziedzinie analizy przestrzennej oraz przetwarzania informacji. Zastosowa-niem systematów informacji przestrzennych poczęły interesować się firmy komercyjneby następnie spopularyzować narzędzia umożliwiające cyfryzacje i analizę map orazdanych. Ciągłe badania oraz rosnące grono zainteresowanych możliwościami SystemówInformacji Przestrzennych doprowadziły do ewolucji pojęcia mapy, umożliwiając nowesposoby na prezentowanie treści.

Obecnie tworzenie rozbudowanych projektów geoinformacyjnych jest możliwe dzię-ki dedykowanym programom komputerowym, a ciągły rozwój technologii, umożliwiacoraz to bardziej złożoną i efektywniejszą pracę nad danymi przestrzennymi. W dobieogólnodostępnego internetu, urządzeń mobilnych oraz bardzo precyzyjnych narzędzigeolokalizacji, Systemy Informacji Przestrzennej nabierają nowego wymiaru zastoso-wania. Prowadzone prace oraz badania nad SIP doprowadziły do zmian w sposobieużytkowania map:• zmiana charakteru celu wykorzystania — SIP obecnie wykorzystywany jest do bada-nia informacji z uwzględnieniem dynamicznej analizy• zmiana grupy odbiorców — SIP kierują się w stronę użytkowników indywidualnych• zmiana sposobu prezentacji treści — rozwój narzędzi komputerowych pozwolił na roz-budowę możliwości realistycznej wizualizacji wielowymiarowych analiz.

1

Systemy Informacji Przestrzennej są używane w pracach geodezyjnych i kartogra-ficznych, w gospodarce leśnej i wodnej oraz górnictwie i drogownictwie. Co więcej,dynamiczny rozwój narzędzi SIP otwiera nowe możliwości wykorzystania. Przykłado-wo w projektowaniu sieci telekomunikacyjnej, w handlu przy analizie rynku konkuren-cji, w ochronie zdrowia wykorzystując możliwość zlokalizowania najbliższej dostępnejplacówki, walce z przestępczością analizując obszary występowania przestępstw orazw urbanistyce umożliwiając strategiczne planowanie.

Właśnie takie rozwiązania oferuje oprogramowanie QGIS umożliwiając między in-nymi tworzenie map, analizowanie i zarządzanie danymi przestrzennymi, zestawienieoraz kalkulacje statystyczne. Współpracując z ogólnodostępnymi informacjami orazpodkładami mapowymi QGIS staje się doskonałym narzędziem w planowaniu inwesty-cji.

Idealnym przykładem takiego wykorzystania systemów geoinformacyjnych jest kra-kowski rynek budowlany. Małopolska, będąca w ścisłej czołówce rankingu polskichwojewództw najatrakcyjniejszych dla inwestorów, charakteryzuje się mnogością orazróżnorodnością prowadzonych realizacji budowlanych.

Warto również zaznaczyć, iż pomimo gęstej zabudowy śródmiejskiej inwestorzychętniej lokują swoje realizację bliżej centrum niż w bogatszych w wolną przestrzeńa zarazem bardziej oddalonych terenach peryferyjnych. Związane jest to z lepszą do-stępnością komunikacyjną oraz prestiżem sąsiedztwa zabytkowej architektury. Uwzględ-niając gęstą zabudowę, ciągle rosnące zapotrzebowanie na obiekty mieszkalne oraz hi-storyczny wymiar obecnej przestrzeni krakowski rynek budowlany jest dużym wyzwa-niem.

1.1 Cel pracy

Celem niniejszej pracy jest przestawienie możliwości wykorzystania programu QGISw planowaniu inwestycji. Koncepcja wykorzystania oprogramowania w procesie pla-nowania i realizowania inwestycji powstała w odpowiedzi na rosnące zainteresowanieśrodowiskiem geoinformacyjnym. Firmy komercyjne chcąc zwizualizować prowadzoneprojekty odwołują się do rozwiązań oferowanych między innymi przez branże geode-zyjną.

Przedstawienie możliwości wykorzystania QGIS oraz dostępnych danych przestrzen-nych w analizie oraz strategicznym planowaniu nowych inwestycji zostało przedstawio-ne na przykładzie fikcyjnego inwestora budowlanego ABC BUD, którego dane realizo-wanych inwestycji zostały opracowane w oparciu o ogólnodostępne informacje krakow-skich deweloperów.

2

Rozdział 2

Stan budownictwa mieszkalnegow Krakowie

Kraków jest jednym z głównych ośrodków kulturowych w Polsce. Obecność zacho-wanych obiektów o walorach historycznych, różnorodność oferty turystycznej i eduka-cyjnej oraz wysoce rozwinięta dostępność komunikacyjna sprawia, że Kraków staje sięprzestrzenią atrakcyjną nie tylko dla turytów ale również dla mieszkańców i inwesto-rów. Na przestrzeni ostatnich trzech lat, ilość inwestycji budowlanych w Krakowie ciąglewzrasta stawiając region w czołówce województw najatrakcyjniejszych dla inwestorów.

Rysunek 1: Struktura mieszkań oddanych do użytkowania według form budownictwa.Opracowanie na podstawie raportu o Budownictwie Mieszkaniowym w województwieMałopolskim w 2015r. [9].

W oparciu o analizę dotyczącą stanu budownictwa mieszkalnego w Małopolsceprzeprowadzoną przez Urząd Statystyczny można zaobserwować, iż 42% realizowanychw Małopolsce inwestycji są przeznaczone na sprzedaż lub wynajem. Stosunek mieszkańoddanych do użytkowania według form budowlanych przedstawiono w załączniku 1.

3

Na krakowskim rynku działa ponad 266 deweloperów budowlanych a ilość nowychinwestycji ciągle rośnie. Zgodnie z raportem opracowanym przez Urząd Statystycznyw roku 2015 liczba mieszkań na realizację których wydano pozwolenia lub dokonanozgłoszenia z projektem budowlanym wynosi 8259. Jest to wzrost o 47,7% względemroku poprzedniego [1].W roku 2015 w województwie małopolskim oddano 3182 nowych budynków miesz-kalnych. Jest to liczba większa o 304 obiekty względem roku ubiegłego. Taki wynikstanowi 10,6% budynków oddanych w całym kraju. Ogólnie w województwie mało-polskim wybudowano 14600 mieszkań, z czego 6455 w samym Krakowie. Najwyższymwynikiem Małopolski w liczbie oddanych mieszkań do użytkowania, w przeliczeniu na1000 mieszkańców odnotowano w Krakowie, gdzie wskaźnik wyniósł 8,5. Wynik tendoskonale oddanie charakter zapotrzebowania na obiekty mieszkalne w Krakowie.

Zainteresowanie rynkiem nieruchomości, po okresie stagnacji znacząco się zwiększy-ło w 2014 roku. Nowe mieszkania oferowane przez deweloperów zyskały szerokie gronoodbiorców za sprawą atrakcyjnych ofert cenowych przygotowywanych przez inwestoróww odpowiedzi na zaostrzone kryteria pozwalające na uzyskanie zdolności kredytowejprzez potencjalnych nabywców.

Według raportu ”Informacje o mieszkalnictwie. Wyniki monitoringu za 2014 rok”przeprowadzonego przez Instytut Rozwoju Miasta ceny mieszkań budownictwa pierwot-nego powoli zbliżają się do cen sprzedaży mieszkań rynku wtórnego. To zrównanie cenmożna by tłumaczyć dwojako: po pierwsze do sprzedaży na rynku wtórnym zaczynajątrafiać coraz częściej mieszkania sprzed 10 - 15 lat budowane w nowych technologiach,o wyższym standardzie wykończenia i wyposażenia, a więc z reguły droższe od tych star-szych z „wielkiej płyty”, a po drugie w odniesieniu do inwestycji z rynku pierwotnegow dużych miastach większość z nich z powodu braku wolnych terenów pod zabudowęmieszkaniową w centrach miast pochodzi z lokalizacji na obrzeżach tych miast, a więctańszych [1].

Bogata oferta deweloperów jest dostosowana do zróżnicowanych potrzeb mieszkal-nych potencjalnych klientów. Mieszkania rozróżniane są na rozmaite przedziały metra-ży, standardy wykończenia budynku i otoczenia oraz dostępność komunikacyjna. Dużakonkurencja oraz rosnące zainteresowanie rynkiem nieruchomości jest czynnikiem de-terminującym w budownictwie coraz bardziej odważne w formę architektoniczną.Dodatkowo, miasto Kraków ciągle powiększa granice swojego terytorium udostępniającnową przestrzeń przeznaczoną m.in. do zabudowy mieszkaniowej.

Odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie na obiekty mieszkalne jest strategiczneplanowanie przyszłych inwestycji, uwzględniając takie czynniki jak m.in. plany wyni-kające z Miejscowego Planu Zagospodarowania Przestrzennego, rozbudowa sieci komu-nikacyjnej, telekomunikacyjnej czy wodociągowej.

4

Rozdział 3

Systemy Informacji Przestrzennej

3.1 Definicja SIP

Definicja systemów informacji przestrzennych nie jest sprecyzowana i najczęściejjest określana jako zbiór narzędzi techniczno-socjologicznych służących modelowaniuoraz zarządzaniu przestrzenią.

Systemy informacji przestrzennej (SIP), systemy pozyskiwania danych i informacjio przestrzeni geograficznej, ich gromadzenia, korygowania i aktualizacji, a także ichprzetwarzania i udostępniania użytkownikom [6].

Z uwagi na swój wielofunkcyjny charakter, systemy informacji przestrzennych od-nalazły zastosowanie na różnych płaszczyznach. W środowisku geografów występujetermin Geograficzny System Informacyjny (ang. Geographical Information System)określający system w skład którego wchodzi komputer, oprogramowanie, dane geogra-ficznych i obsługa, zaprojektowany w celu przechowywania, przetwarzania, uaktualnia-nia oraz analizowania i wyświetlania informacji o charakterze geograficznym.Natomiast terminem stosowanym m.in. przez geodetów jest System Informacji o Te-renie (ang. Land Information System) zawierający informacje o podziale własnościterenu. Systemy te są zarządzane przez jednostki administracji państwowej są aktu-alizowane i udostępniane. W oparciu o powyższe terminy można rozwinąć definicjęsystemów informacji przestrzennych:

SIP są zautomatyzowanymi systemami przeznaczonym do gromadzenia, przetwa-rzania, wizualizacji oraz analizy danych przestrzennych. System składający się ze sprzę-tu oraz oprogramowania zaprojektowanego dla przechowywania i weryfikacji danych,w celu rozwiązywania skomplikowanych problemów planistycznych i organizacyjnych.Środowisko pracy jest wielowymiarowe a prezentowana treść oparta jest na relacjachprzestrzennych: właściwościach geometrycznych obiektów oraz informacji o położeniu.

5

Systemem informacji geograficznej nazywa się system pozyskiwania, przetwarzania,weryfikowania, integrowania, manipulowania, analizowania i prezentacji danych, któresą przestrzennie odniesione do Ziemi. Obejmuje on zazwyczaj bazę danych przestrzen-nych oraz odpowiednie oprogramowanie [2].

W praktyce SIP są używane jako komputerowe narzędzie analizy danych przestrzen-nych przestawionych na cyfrowych mapach. Znajdują swoje zastosowanie między inny-mi przy pomiarach terenu i analizach statystycznych oraz kartograficznych umożliwia-jąc przedstawienie zjawisk przyrodniczych, ekonomicznych i społecznych w odniesieniudo przestrzeni. Narzędzie wykorzystywane między innymi w pracach geodezyjnych,analizach geologicznych oraz planistyce.

3.2 Zadania realizowane za pomocą SIP

Cele realizowane za pomocą systemów informacji przestrzennych są zróżnicowaneod sposobu i potrzeby ich wykorzystania. Zadania mogą posiadając różną skalę analizo-wanego problemu a dane zjawiska można przedstawiać na wiele sposobów. Zasadniczo,możemy wyszczególnić trzy charakterystyczne funkcje SIP:

• gromadzenie danych przestrzennych, celem której jest pozyskanie a następniezapisanie rozmaitych formatów danych tekstowych, liczbowych oraz przestrzennych.Pozyskane informacje budują bazę danych.

• przetwarzanie danych przestrzennych, zadanie polegające na agregacji oraz ana-lizie wprowadzonych informacji. System analizuje i interpretuje dostępne dane. Jest tocecha wyróżniająca SIP w skali innych systemów o podobnym charakterze funkcjono-wania.

• wizualizacja danych przestrzennych, funkcja prezentacji wprowadzonych danychprzestrzennych oraz wykonanych analiz. SIP realizuje to zadanie prezentując wynikowew formie map.

Rozwijając ten podział można stwierdzić, iż zadaniami realizowanymi za pomocąSystemów Informacji Przestrzennych jest pozyskiwanie, zarządzanie i przetwarzaniedanych celem analizy informacji oraz wizualizacji i udostępnienia treści. Zadania te re-alizowane są za pomocą sprzętu komputerowego, dedykowanego oprogramowania, bazdanych oraz personelu będącego odpowiedzialnym za obsługę owych narzędzi.

6

3.3 Historia SIP

Systemy informacji przestrzennych swój początek mają w latach pięćdziesiątychkiedy to narodziła się koncepcja wykorzystania ówczesnych komputerów do procesówtworzenia map tematycznych przedstawiających dane zjawisko na powierzchni Ziemi.Dynamiczny rozwój technologii sprzyjał rosnącej ilość zastosowań systemów w ana-lizach przestrzennych. Początek lat sześćdziesiątych przynosi nowatorskie rozwiązaniatechnologicznie oraz odkrycia: skonstruowanie digitalizera w Wielkiej Brytanii, opraco-wanie techniki kreślenia komputerowego przez Massachusette Institute of Technologyoraz wprowadzenie do geografii analizy ilościowej przez T. Hagerstrand. Wszystko toprzyczynia się do powstania pierwszych systemów SIP.

The Canadian Geographic Information System był pierwszym systemem o funk-cjach analitycznych stworzonym pod koniec lat sześćdziesiątych. Jego zadania spro-wadzały się do gromadzenia danych o rolnictwie i leśnictwie, jednak ze względu nadostępną technikę posiadał okraczenia w konstruowaniu baz danych i graficznej wizu-alizacji wyników.

W 1965 roku założono Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis, la-boratorium komputerowe na Harvardzie będące odpowiedzialne za opracowanie rozwią-zań dalszego rozwoju dla systemów informacji przestrzennych. Początkowo oferowanena ryku rozwiązania przez firmę M&S Computing bazowało na systemach rastrowychgdzie. W 1981 roku firma ESRI, wprowadziła systemy wektorowe w których składoweelementy zostały zapisane jako obiekty.

Dalszy rozwój technologii oraz pojawiające się innowacje w latach siedemdziesią-tych pozwoliły na integracje zdjęć satelitarnych natomiast w latach osiemdziesiątychdokonano połączenia map oraz graficznych obiektów z tekstową bazą danych. Od tegomomentu systemy informacji przestrzennych sukcesywnie się rozwijają nabierając no-wych możliwości analitycznych i wizualizacyjnych.

W 1994 roku powołano OpenGIS Consortium (OGC), międzynarodowa organizacjanon-profit, współpracująca nad rozwojem i implementacją otwartych standardów dlausług SIP zrzeszająca firmy, uniwersytety oraz agencje rządowe. W 2006 roku zosta-je powołana pozarządowa organizacja Open Source Geospatial Foundation (OSGeo)której celem jest promocja współpracy i wspieranie rozwiązań na rzecz otwartego roz-woju GIS i baz danych przestrzennych. Obecnie niesamowicie szybki rozwój technolo-gii, urządzeń mobilnych oraz aplikacji internetowych (WebMap Services) pozwala nakreowanie coraz to nowszych rozwiązań i metod geowizualizacji, analizy i wymiany in-formacji przestrzennych.

7

Rozdział 4

QGIS

4.1 Definicja projektu QGIS

QGIS jest jednym z programów geoinformacyjnych należących do grupy systemówinformacji przestrzennych, będącym nieustannie rozwijanym od 2002 roku. Ideą projek-tu jest swobodna możliwość tworzenia, analizowania i zarządzania danymi przestrzen-nymi i mapami. QGIS umożliwia między innymi tworzenie projektów geoinformacyj-nych, wyświetlanie i przetwarzanie kompozycji mapowych dostępnych w internecie orazagregowanie baz danych z obiektami geometrycznymi.

Graficzny interfejs jest dostosowany do projektowania map oraz zarządzania bi-blioteką informacji, natomiast mnogość dostępnych rozszerzeń pozwala na rozbudo-wę możliwości środowiska QGIS. Łączenie danych z geometrią pozwala na identyfi-kacje obiektów i zjawisk przyrodniczych, ekonomicznych i społecznych w odniesieniudo przestrzeni, natomiast możliwość analizy oraz kartograficznej wizualizacji umoż-liwia modelowanie wielokryterialnych zapytań. Pozwala to na uzyskanie wynikowychprezentowanych w czasie rzeczywistym w postaci obszarów, obiektów oraz pomiaróww odniesieniu do analizowanego środowiska.

4.2 Licencja oprogramowana

QGIS jest projektem o zasięgu międzynarodowym, natomiast za ciągły rozwój od-powiedzialna jest fundacji Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). Programoparty jest na wolnej i otwartej licencji GNU General Public License (GPL) co z defi-nicji oznacza, że każdy użytkownik ma prawo do:• uruchamiania programu w dowolnym celu,• do analizowania i modyfikowania oprogramowania,• do rozpowszechniania kopii programu,• do udoskonalania programu i rozpowszechniania zmodyfikowanej wersji.

9

W praktyce oznacza to że każdy użytkownik może bezpłatnie korzystać z programuzarówno w celach komercyjnych jak i niekomercyjnych. Co więcej, użytkownik ma moż-liwość modyfikacji oprogramowania w celu dostosowania do własnych potrzeb. Wolnalicencja QGIS sprawia, że staje on się doskonałą alternatywą dla płatnego i ograniczo-nego w modyfikacjach oprogramowania komercyjnego [7].

Najświeższą dostępną wersją oprogramowania jest 2.18.1, natomiast przedstawionyprojekt został zrealizowany w wersji stabilnej 2.14.8 wydanej w lutym 2016 roku.

4.3 Ograniczenia wynikające z charakteru pracy w for-macie Shapefile

Praca w środowisku QGIS spotyka się również z ograniczeniami, wynikającymi mię-dzy innymi wynikają z sposobu działania formatu Shapefile — jednego z najczęściejstosowanych formatów wektorowych przeznaczonych dla danych geograficznych.

Pierwszym napotykanym problemem jest płynność działania systemu przy pracy nazłożonych bazach danych. Mnogość wprowadzanych treści może wpłynąć na płynnośćprzetwarzanych informacji, natomiast z momencie natrafienia na błąd program potrafiwyłączyć się komunikując jedynie o powstałym problemie.

Następne utrudnienia związane jest z ograniczeniami w długości nazw atrybutóworaz ilości wprowadzonych znaków do w rekordach. Nazwy mogą składać się z maksy-malnie 10, natomiast nie mogą zawierać polskich liter. Co więcej, nazwy atrybutów niepowinny składać się z znaków specjalnych oraz należy unikać cyfr rozpoczynającychnazwy. Niezastosowanie się do wymagań w nazewnictwie może negatywnie przełożyćsię na stabilność pracy w systemie QGIS. W konsekwencji stosowane nazwy atrybutówmuszą zachowywać ściśle określony zasady, natomiast ich znaczenie musi być umowne.Pojedynczy rekord składać się może maksymalnie z 256 znaków, co w przypadku po-trzeby przekazanie dłuższej treści również może okazać się utrudnieniem.

Ostatnim ważnym problemem związanym z charakterem funkcjonowania warstwShapefile jest ograniczona liczba użytkowników będących w stanie modyfikować i ak-tualizować dane w projekcie w tym samym czasie. Format SHP jest środowiskiemprzystosowanym do pracy dla pojedynczego użytkownika, natomiast w przypadku gdyużytkowników tego samego projektu w danej chwili jest większa liczba pojawia się kon-flikt z zapisem naniesionych zmian.

10

Rozdział 5

Definicje, podział oraz dostępnośćdanych przestrzennych

5.1 Podział danych geograficznych

Pozyskane i wprowadzone do QGIS informacje oparte są na danych pomierzonych(m.in. plików tekstowych, arkuszów kalkulacyjnych) oraz kartograficznej reprezentacjidanych podstawowych kształtów i obiektów będących odpowiednikami danych podsta-wowych. Natomiast funkcjonowanie w QGIS oparte jest na przetwarzaniu i analizieinformacji. Dane mogą być rozróżniane na:

• dane przestrzenne:- geometryczne (lokalizacja oraz kształt)- topologiczne (relacje między obiektami)• dane opisowe- właściwości nieprzestrzenne

Rozwijając ten podział można stwierdzić, iż atrybuty przestrzenne określają poło-żenie w przyjętym układzie współrzędnych, kształt geometryczny i wielkość obiektóworaz relacje przestrzenne. Natomiast atrybuty opisowe przedstawiają nieprzestrzen-ne informacje i właściwości danego zjawiska. Opisują cechy jakościowe oraz ilościoweobiektów niezwiązane z ulokowaniem w przestrzeni.

Dane przestrzenne mogą być rozróżniane na dwie główne grupy: dane ciągłe oraznieciągłe. Dane ciągłe przedstawiają wielkości danego zjawiska w określonych punk-tach globu ziemskiego. Przykładowo może być to rozkład temperatur i opadów atmos-ferycznych czy wysokości terenu nad poziomem morza. Dane nieciągłe dotyczyć będąinformacji określających kształt, rozmiar oraz rozmieszczenie w przestrzeni obiektówpodlegających możliwości pomiaru. Przykładowo są to lasy, budynki lub drogi.

11

5.2 Parametry charakteryzujące dane przestrzenne

Dane przestrzenne wykorzystywane przy pracy w QGIS są charakteryzowanie przezokreślone parametry wpływające na wierność i jakość prezentacji rzeczywistości.W oparciu o podręcznik ”Geomatyka w lasach państwowych” parametrami charakte-ryzującymi dane przestrzenne są [5]:

• Dokładność — określający zgodność informacji z rzeczywistością;• Precyzyjność — przedstawiający wielkość poprawności danych (np. dokładność

współrzędnych geograficznych);• Zmienność — czas po zmian mogących nastąpić w rzeczywistych obiektach;• Rozdzielność — parametry określający zdolność rozróżnienia wielkości obiektu;• Aktualność — parametr mówiący o aktualności danych;• Wartość – parametr przedstawiający korzyści wynikające z pozyskania informacji

z systemu w stosunku z alternatywnymi metodami pozyskiwania danych;• Wiarygodność — zgodności danych w dopuszczalnych granicach błędu.

5.3 Dostępność danych przestrzennych

W poprawnym funkcjonowaniu gospodarki, działalności prywatnej orz administracjipaństwowej dostępność dokładnej i aktualnej informacji przedstawiającej środowiskogeograficzne oraz zjawiska i obiekty z przestrzeni otaczającej człowieka ma ogromneznaczenie.

W celu budowy społeczeństwa informacyjnego, rozwoju przedsiębiorczości, podniesie-nia innowacyjności i konkurencyjności przedsiębiorstw na rynku, a także zapewnieniarozwoju gospodarczego kraju, niezbędny jest powszechny i łatwy dostęp do informacjiprzestrzennej w formie elektronicznej [3].

Dostępność danych przestrzennych jest regulowana przez Dyrektywę Unii Europej-skiej INSPIRE. Głównym zadaniem inicjatywy jest przyśpieszenie i ułatwienie dostęp-ności danych oraz zwiększenie możliwości porównania informacji o zasięgu regional-nym i międzynarodowym. Za implementację dyrektywy INSPIRE w Polsce w zakresieelektronicznych danych oraz dokumentacji państwowego zasobu kartograficznego i geo-dezyjnego odpowiedzialne są projekty GEOPORTAL.GOV.PL oraz GEOPORTAL 2realizowane przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii (GUGIK). Główne cele i zada-nia projektów [8]:

12

• Wykorzystania zasobów elektronicznego archiwum zasobów geodezyjnego i kar-tograficznego w procesie tworzenia oraz obsługi baz danych, rejestrów oraz map celemrozbudowy infrastruktury informacji przestrzennej.

• Połączenie baz danych przestrzennych różnych organizacji i organów państwo-wych w jeden spójny elektroniczny system. Funkcjonowanie systemu oparte jest nainteraktywnej przeglądarce map wraz z dodatkowymi narzędziami pozwalającymi naanalizę dostępnych danych.

• Tworzenie punktu dostępowego dla usług związanych z danymi przestrzennymioraz zbiorów metadanych.

• Opracowanie ujednoliconej polityki bezpieczeństwa określającej właściwe zasadykorzystania z danych w celu ograniczenia ryzyka naruszenia poufności, dostępności orazintegralności metadanych.

5.4 Dostępność danych dla przestrzeni Krakowa

W przypadku krakowskiej przestrzeni geograficznej stosowanymi danymi będą infor-macje udostępniane oraz aktualizowane przez Miejski System Informacji Przestrzennej(MSIP). Jest to system celem którego jest wspomaganie procesu zarządzania przestrze-nią Krakowa. Dane, gromadzone i przetwarzane, dostępne są do podglądu na dedyko-wanych platformach internetowych: Portal MSIP oraz Portal MIIP. Udostępniona jestrównież usługa katalogowa Urzędu Miasta Kraków w postaci metadanych PowiatowegoZasobu Geodezyjno-Kartograficznego.Do dostępnych publicznie informacji przestrzennych rejestrów PZGiK należą dane udo-stępnione jako usługa Web Map Services (WMS) umożliwiająca podgląd ewidencjigruntów i budynków, baz danych obiektów ogólnogeograficznych oraz baz danych geo-dezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu.

Zgodnie z informacjami dostępnymi w Biuletynie Informacji Publicznej system dys-ponuje danymi dotyczącymi rozmieszczenia obiektów edukacyjnych, ośrodków zdro-wia, rozwiązań komunikacyjnych, planowanych inwestycji oraz przestrzeni związanejz ochroną środowiska. Dostępne informacje przedstawiają między innymi: aktualnypodział administracyjny z uwzględnieniem ewidencji gruntów oraz rozmieszczenie siecigazowniczej, wodociągowej, ciepłowniczej i kanalizacyjnej. W celu wyświetlenia infor-macji niezbędne jest oprogramowanie współpracujące w usługami internetowymi WMS[4]. Jednym z takich programów jest właśnie QGIS.

Należy dodać, iż usługi WMS umożliwiają przeglądanie coraz szerzej dostępnychdanych oraz nakładanie map pochodzącym z różnych źródeł, natomiast nie pozwalająna edycję oraz pobranie informacji. Co więcej, łączność z usługami może być utrudnio-na przez obciążenia serwerów, a przesyłane obrazy są skompresowane, co wpływa naczytelność.

13

Rozdział 6

Dostosowanie QGIS

6.1 Konfiguracja środowiska

Pierwszym etapem w pracy w QGIS jest właściwa konfiguracja oprogramowania.QGIS jest systemem wykorzystywanym na całym świecie więc w pierwszej kolejnościnależy dopasować odpowiedni układ współrzędnych dla środowiska pracy.

Do tego celu została opracowana EPSG (ang. European Petroleum Survey Group)jedna z najpopularniejszych i najczęściej wykorzystywanych baz układów. Układy sąrozróżniane za pomocą identyfikatorów. Uzupełnieniem jest funkcja Reprojekcja w locieumożliwiająca pracę na plikach zapisanych w innych układach współrzędnych niż tebędące domyślnie ustawione w projekcie.

Rysunek 2: Wybór układu współrzędnych w QGIS.

Praca została opracowana w układzie ETRS89 / Poland CS92 o identyfikatorzeEPSG:2180. Jest to jeden z układów właściwie odzwierciedlający przestrzeń Krakowa.

6.2 Stosowane wtyczki dla programu QGIS

Następnym krokiem przygotowującym pracę w QGIS jest zainstalowanie wtyczekpozwalających na poszerzenie dostępnych opcji systemu. Zgodnie z jednym z założeńlicencji oprogramowania wolnego i otwartego, każdy użytkownik posiada swobodę mo-dyfikacji i udostępniania autorskich rozszerzeń.

15

Taki zbiór rozwiązań zgromadzony jest w bibliotece wtyczek.

Zarządzanie wtyczkami jest możliwe z panelu menu QGIS. Przykład sposobu doda-nia wtyczki został przedstawiony w załączniku numer 3. W celu połączenia z bibliotekąoraz pobrania dostępnych rozszerzeń niezbędny jest dostęp do internetu. Zainstalowanewtyczki są dostępne bezpłatnie i rozbudowują QGIS o następujące funkcje:

• Plugin Installer –– rozszerzenie będące odpowiedzialne za proste i szybkie wyszu-kiwanie, instalowanie oraz odinstalowanie dostępnych w bibliotece wtyczek. Obecniepreinstalowana wraz z aktualną wersją QGIS.

• Dodaj warstwę tekstową CSV —- funkcją której jest możliwość wczytania doQGIS plików tekstowych i arkuszy tabelarycznych zapisanych w formacie CSV. Obec-nie preinstalowana wraz z aktualną wersją QGIS.

• QuickMapServices —- pozwalająca na podglądowe wyświetlenie warstw z do-stępnymi mapami opracowanymi m.in.. w środowisku Open Street Map. Podczytanewarstwy wyświetlane są w formie obrazu.

• Table Manager –– wtyczka umożliwiająca zarządzanie danymi tabelarycznymibezpośrednio z środowiska QGIS. Rozszerzenie pozwala m.in. na swobodną edycję tre-ści, charakteru informacji oraz układu kolumn.

Rysunek 3: Dodawanie i zarządzanie biblioteką wtyczek w QGIS.

16

Rozdział 7

Opracowanie danych bazowych

W celu przedstawienia możliwości planowania inwestycji w QGIS niezbędna jest ba-za informacji o realizowanych przedsięwzięciach. W tym celu opracowano bazę danychinwestora budowlanego ABC BUD. Dane pozyskano z ogólnodostępnych informacjikrakowskich deweloperów drogą losową, gdzie z listy firm deweloperskich ogłoszonychna portalu www.dominium.pl wytypowano czterech inwestorów by następnie metodąnajczęściej powtarzalnych szczegółów realizacji opracować dane bazowe przeznaczonedo pracy naukowej.

Kluczem do efektywnej pracy jest właściwe ujednolicenie treści- opracowanie odpo-wiedniego podziału informacji. Pozwoli to na efektywniejsze zarządzanie danymi orazułatwi dodawanie nowych obiektów. W przypadku projektowania danych bazowych dlafirmy ABC BUD punktem odniesienia będą informacje o realizowanych inwestycjach.W oparciu o dane udostępniane przez krakowskich deweloperów opracowano podsta-wę bazy składającą się 42 atrybutów które w następnej kolejności skatalogowano podkątem:

• informacji o lokalizacji• informacji o charakterze budynku• informacji o stosowanych technologiach• informacji o statusie realizacji

Informacje przedstawiono w postawi arkusza tabelarycznego w programie Excel.Ujednolicono formę i treść co ułatwi późniejsze zarządzenia informacjami. Informacjepodzielono na 6 typów inwestycji ulokowanych w różnych częściach Krakowa- właśniena podstawie tego podziału dane bazowe zostaną złączone z obiektami geometrycznymiw QGIS. Z uwagi na ograniczenia w długości nazw atrybutów przy pracy na warstwieShapefile przygotowano umowne oznaczenia dla wartości przedstawionych w tabeli 1.Nazwy nie posiadają znaków polskich i specjalnych oraz ich długość nie jest większaniż 10 liter.

17

Tabela 1: Proponowane atrybuty związane z inwestycjami oraz ich znaczenie.

znaczenie atrybutu nazwa w bazieidentyfikator inwestycji id bud

nazwa handlowa nazwadzielica dzielnicaadres adres

numer budynku numerkod pocztowy kod

działka dzialkaosoba kontaktowa osobatelefon kontaktowy telefon

dokumenty dokumentstrona www www

ilość budynków il budilość kondygnacji il kondg

ilość mieszkań il mszkilość wejść do budynku klatki

ilość wind windailość miejsc parkingowych garaze

ilość lokali użytkowych il lok uściany wewnętrzne sc wewściane zewnętrzne sc zewściany działowe sc dzial

sufity sc sufitpodłogi podlogielewacja elewacja

dostępność podjazdu podjazdstatus realizacji statusstopień realizacji stopien

termin rozpoczęcia budowy t starttermin zakończenia budowy t zakon

planowany termin oddania budynku t uzytkowykończenia okien oknawykończenia drzwi drzwi

typ stosowanej kuchni kuchniadostępność do opomiarowania opomiar

fotografie budowli fotostosowane ogrzewanie codostępność telewizji telewizjadostępność internetu internet

typ stosowanego domofonu domofonnotatnik notatnik

datak ostatniej aktualizacji aktualiza

18

Ujednoliconą i zagregowaną bazę danych składającą się z grup obiektów i atrybutówmożemy zapisać w formacie CSV (ang. Comma Separated Values). W tym formaciezawarte informacje zapisywane są w układzie tabelaryczny. Rozwiązanie, zbliżone doarkusza kalkulacyjnego, składa się z wierszy oraz kolumny oddzielonych separatoraminiewystępującymi w bazach danych: np. średnikami. Przykład wczytania danych tabe-larycznych przedstawiono w załączniku 4.

Rysunek 4: Importowanie danych CSV do QGIS.

Za pomocą wtyczki Dodaj warstwę tekstową CSV możemy podczytać opracowa-ną bazę danych do QGIS. Należy pamiętać o dobraniu właściwego układu kodowania-uniknie się w ten sposób niepoprawnego wyświetlania polskich liter i znaków specjal-nych. Układami umożliwiającymi prawidłowe odczytanie treści w języku polskim sąm.in. UTF-8 oraz windows-1250.

Po dopasowaniu odpowiednich separatorów zostanie wczytana baza danych w po-staci tabeli atrybutów. Zawartą treść można w prosty sposób wyświetlać i edytować.Przykładowe dane tabelaryczne opracowane na potrzeby pracy inżynierskiej zostałyudostępnione na koncie Dropbox∗.

∗ https://www.dropbox.com/sh/9dzc70vdq8mqly2/AABtiWowcZ5NhC5NnfTOFrZua?dl=0

19

Rozdział 8

Planowanie inwestycji

8.1 Przykładowe inwestycje

W ramach realizowanej bazy danych inwestora ABC BUD opracowano 6 projek-tów w skład której wchodzi 11 obiektów budowlanych. Ponadto, przygotowano równieżdane bazowe dla przestrzeni wolnej, przeznaczonej pod kątem ewentualnej zabudowyw przyszłości. Wyznaczono 3 takie obszary perspektywiczne.Opracowane dane zostały przypisane i skatalogowane do inwestycji ABC BUD:

• Industrial House I oraz Industrial House IIDwuetapowa realizacja usytuowana przy ulicy Przemysłowej pod numerami 7,9 oraz11 w Krakowie. Pierwszy etap składa się z jednego czterokondygnacyjnego budynkumieszkalnego o liczbie mieszkań wynoszącej 120. Etap drugi zakłada budowę dwóchbudynków również czterokondygnacyjnych, o łącznej ilości mieszkań 300. Budowa bu-dynku z pierwszego etapu została rozpoczęta w kwietniu 2015 roku, natomiast za-kończone we wrześniu 2016 roku. Budowa obiektów z drugiego etapu rozpoczęła sięw lutym 2016 z planowanym terminem zakończenia w czerwcu 2017. Budynki posia-dają zbliżony standard wykończenia: ściany wewnętrzne zostały wykonane z tynkówgipsowych, natomiast zewnętrzne z żelbetu i pustaków ceramicznych. Ściany działo-we zostały wybudowane z bloczków silikatowe. Elewacja całości kompleksu zachowujęzbliżoną kolorystykę w odcieniach szarości. Osobą kontaktową odpowiedzialną za we-ryfikację dostępnych informacji jest Karol Nowak.

• Riverside Etap I oraz Riverside Etap IIDwuetapowa realizacja usytuowana przy ulicy Myśliwieckiej. Łącznie obejmuje 6 obiek-tów: czterech budynków trzykondygnacyjnych w ramach pierwszego etapu wybudowa-nych w 2016 roku oraz wznoszonych dwóch budynków sześciokondygnacyjnych z pla-nowanym terminem zakończenia na 2018 rok.

21

Łączna ilość mieszkań dostępnych dla całego kompleksu wynosi 920 — pierwszyetap składający się z 560 mieszkań oraz drugi w liczbie 360. Ściany wewnętrzne obiek-tu zostały wykonane z tynków cementowo-wapienne, natomiast zewnętrzne z żelbetu.Budynki zachowują wspólną stylizację: tynkowe elewacje w kolorze akrylowym z drew-nianymi dodatkami. Zastosowano okna z szybą termoizolacyjną.

• FactoryBudynek ma zostać zlokalizowany w dzielnicy Grzegórzki na ulicy Fabrycznej 30. Bu-dowa ośmiopiętrowego obiektu mieszkalnego ma obejmować realizację 200 mieszkańoraz 5 lokali użytkowych usytuowanych na parterze. Do wykończenia ścian zastoso-wano ceramika oraz silikat natomiast ozdobna elewacja zostanie wykonana z tynkustrukturalnego oraz kamienia. Inwestycja planowana na 2019 rok zakłada budowę 60garaży podziemnych dla mieszkańców. Osobą kontaktową odpowiedzialną za zadaniejest Mateusz Kowalski.

• Stella NoweSześciokondygnacyjny obiekt budowlany usytuowany na ulicy Orlińskiego w dzielnicyCzyżyny. Budowa planowana na rok 2020 zakłada wzniesienie 220 mieszkań oraz 4 lo-kali użytkowych. Dodatkowo zaplanowano 80 miejsc postojowych przeznaczonych dlamieszkańców. Ściany zewnętrzne zostały wykonane z żelbetów natomiast wewnętrzne ztynków gipsowych. W miejscu planowanej inwestycji są dostępne media w postaci sieciciepłowniczej, kanalizacyjnej, wodociągowej oraz gazowej. Elewacja budynku zostaniewykonana z tynku strukturalnego oraz kamienia ozdobnego.

Obszary perspektywiczne są niezagospodarowaną przestrzenią postrzeganą przezinwestora jako teren potencjalnie mogący zostać w przyszłości zabudowany. W celuprzestawienia możliwości wykorzystania QGIS w planowaniu inwestycji opracowanoi wprowadzono do QGIS trzy potencjalne obszary:

• Projekt Bronowice• Projekt Riverside etap III• Projekt Czyżyny

8.2 Stworzenie obiektów geometrycznych

Po właściwym skonfigurowaniu środowiska pracy kolejną czynnością jest utworzenienowej warstwy Shapefile na której zostaną naniesione obiekty budowlane. Plik nazwano”inwestycje”, zgodnie z wymogami formatu SHP., zapisano bez użycia znaków polskichi specjalnych. Właściwą orientację w przestrzeni umożliwia warstwa OSM Mapnik, wy-świetlana za pomocą wtyczki QuickMapServices.

22

Obiekty nanoszone na warstwę przedstawiają inwestycję budowlane realizowaneprzez firmę ABC BUD. Wybierając utworzoną warstwę Shapefile z listy dostępnychi przechodząc w tryb edycji odblokowywana zostaje opcja ”dodaj obiekt” umożliwia-jąca projektowanie w środowisku SHP. Przykład panelu z trybem edycji przedstawionow załączniku 5.

Rysunek 5: Tryb edycji warstwy Shapefile umożliwiający dodawanie nowych obiektóww QGIS.

Stworzone obiekty mogą być pojedynczym kształtem lub zbiorem poligonów owspólnym identyfikatorze. Nowe obiekty tworzy się nanosząc figury budynków. Po do-daniu inwestycji wyświetlone zostanie okno identyfikujące obiekt umożliwiające w pro-stu sposób uzupełnić informacje o inwestycji.Obiektom wrysowanym na warstwę w trybie edycji należy przypisać indywidualny iden-tyfikator (id bud). Pozwoli to w późniejszym etapie na łatwą edycję oraz łączenie obiek-tów geometrycznych z zewnętrzną bazą danych prowadzonych inwestycji. W tym celunależy utworzyć nowy atrybut ”id bud” w tabeli atrybutów — umożliwi to dopisanieidentyfikatorów do tworzonych obiektów w QGIS.

8.3 Łączenie obiektów geometrycznych z danymi tabe-larycznymi

Jedną z kluczowych możliwości systemu QGIS jest integracja środowiska przestrzen-nego z dostępnymi bazami danych. Połączenie informacji tekstowych CSV wraz z wry-sowaną geometrią jest możliwe dzięki funkcji złączenia dostępnej w właściwościachwarstwy.

W celu połączenia danych bazowych z wrysowanymi poligonami niezbędne jestposiadanie wspólnych atrybutów- ich zadaniem jest właściwe dopasowanie grupy infor-macji od odpowiedniego obiektu. W tym celu podczas opracowania danych bazowychinwestora oraz wrysowywaniu obiektów w QGIS nadano każdej z inwestycji identyfika-tor id bud. W opcji złączenia wybieramy wcześniej podczytaną tabelę danych bazowych”inwestycję” by następnie w wybrać identyfikator id bud jako łącznik pomiędzy polamitabeli a polami złączenia. Prefiks nazwy pola pozostawiamy nieuzupełniony. Służy onrozróżnieniu dodawanych informacji poprzez dopisanie nazwy.

23

Z powodu ograniczeń w długości znaków jest to funkcja zbędna mogąca zakłócićczytelność nazw atrybutów.

Po zatwierdzeniu operacji dane bazowe inwestycji podczytanie z pliku CSV zostanąpołączone z obiektami wrysowanymi w QGIS. Okno złączeń przedstawiono w załącz-niku 6.

Rysunek 6: Łączenie obiektów geometrycznych z danymi tabelarycznymi w QGIS.

Po zagregowaniu informacji z obiektami plik należy zapisać jako nowa warstwaShapefile będąca już złączona z bazą danych. Umożliwi to łatwiejsze zarządzanie in-formacjami oraz modyfikację, grupowanie i dodawanie nowych obiektów bezpośrednioz poziomu QGIS bez potrzeby odwoływania się do zewnętrznych plików.

8.4 Dostosowanie graficznego interfejsu użytkownika

Spersonalizowanie interfejsu pod kątem użytkownika jest główną czynnikiem wpły-wającym na ergonomię i komfort pracy. Połączone bazy danych umożliwiają łatwy iszybki dostęp do informacji, jednak jej duża ilość sprawia że staje się ona nieczytel-na. Co więcej, ograniczenie do 10 znaków w nazewnictwie atrybutów mogą sprawiaćwrażenia oznaczeń niezrozumiałych.Rozwiązaniem jest właściwe skatalogowanie treści.Graficzny tryb edytora pól umożliwia katalogowanie atrybutów z podziałem na karty.Wyświetlana treść przedstawia dane zagadnienia w sposób spójny i uporządkowany.

24

Możliwość konfiguracji sposobu wyświetlania treści identyfikowanych obiektów w pro-gramie QGIS jest dostępna w właściwościach warstwy Shapefile w opcji Pola. Przy-kład grupowania treści z wykorzystaniem trybu graficznego przedstawia załącznik 7.W przypadku dostosowanego programu z bazą danych dla dewelopera pogrupowanoatrybuty z podziałem na etykiety:

• Informacje ogóle - zawierające dane o lokalizacji, kontakt do osoby odpowiedzial-nej za daną inwestycję oraz odnośniki do dokumentów i witryny inwestycji.

• Informacje o budynku - zawierające sprecyzowane dane o prowadzonym projekciebudowlanym z wyszczególnieniem ilości mieszkań, kondygnacji oraz lokali użytkowych

• Wykończenie - zbiór informacji mówiących o standardzie wykończenia inwestycjiz szczegółowym rozróżnieniem na stosowane materiały i dostępność mediów.

• Status realizacji - zestawienie danych przedstawiający stan aktualny prowadzonejbudowy.

Rysunek 7: Przykład grupowania danych za pomogą graficznego edytora pól.

Następnym działaniem wpływającym na ergonomię pracy jest ujednolicenie for-my dodawanej treści- wpływa to na właściwie funkcjonowanie opracowanego projektu,umożliwiając efektywne filtrowanie zapytań przestrzennych.

Rozwiązaniem może okazać się zdefiniowana mapa wartości. Skonstruowana w plikuCSV tabela rekordów wyświetlana będzie w QGIS jako lista opcji wyboru, pozornieograniczając swobodę edycji jednakże wpływa na ujednolicenie wprowadzanej treści.

25

Takie zastosowanie doskonale sprawdza się przy liście wyborze krakowskich dzielnic,ilość pięter w budynku czy stopnia realizacji inwestycji przedstawionego w procentach.Zastosowanie zamkniętych list wyboru znacząco wpływa na jednolitość treści i ergono-mie edycji.

Wprowadzona treść pozbawione będzie przypadkowych literówek oraz błędnychwpisów- zwłaszcza podczas dodawania nowych obiektów bezpośrednio z punktu QGIS.Opcja ustalenia mapy wartości atrybutów jest dostępna we właściwościach warstwyw rodzaju edytora pól. Przykład dostosowania mapy wartości przedstawiono w za-łączniku 8.

Rysunek 8: Zdefiniowana mapa wartości przedstawiająca podział krakowskich dzielnic.

Edycja pól we właściwościach warstwy umożliwia również unormowanie formy wpi-sywanej daty. Ujednolicona treść daje możliwość efektywniejszego zarządzania dany-mi, wpływa na czytelność informacji oraz ogranicza pole błędu podczas wprowadzaniazmian. Przykład zastosowanie opcji interaktywnego kalendarza przedstawia załącznik9. Dopasowanie formy dodawania i wyświetlania dat jest możliwe poprzez włączenieinteraktywnego kalendarza w edytorze pól.

Podczas edycji bądź dodawania nowego rekordu zdefiniowane atrybuty będą wy-świetlać się w formie listy wyboru umożliwiając łatwiejsze wprowadzanie danych.

26

Rysunek 9: Dodawanie interaktywnego kalendarza umożliwiającego wprowadzanieujednoliconej form daty.

8.5 Dołączenie odnośników do plików zewnętrznych

QGIS stanowi komplementarne narzędzie do zarządzania oraz wizualizacji i analizyprzestrzennej wprowadzonych informacji. Pozwala on również odnoszenie się do plikówzewnętrznych poprzez właściwie skonfigurowane hiperłącza.Umożliwia to na przejście bezpośrednio z poziomu programu QGIS do folderów z do-kumentacją, fotografiami, planami czy projektami inwestycji oraz stron internetowych.”External Resource” czyli możliwość dodania hiperłączy jest dostępna w edytorze pólwe właściwościach warstwy. Przykład konfiguracji odnośników przedstawiono w załącz-niku 10.

Rysunek 10: Dodawanie odnośników do plików zewnętrznych.

27

8.6 Wykorzystanie usług WMS w celu podglądu da-nych dla przestrzeni Krakowa

W przypadku strategicznego planowania inwestycji kluczowym czynnikiem jest do-stępność sieci uzbrojeń terenu oraz rozmieszczenie zieleni niskiej i wysokiej. MSIP udo-stępnia dane dla Krakowa z zakresu ewidencji gruntów, bazy danych obiektów ogólnoge-ograficznych oraz bazy geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu za pośrednictwemserwerów WMS. Program QGIS będący klientem usług WMS umożliwia podczytaniedanych przestrzennych w formie obrazów rastrowych. Przykład procesu tworzenia no-wego połączenia WMS został przedstawiony w załączniku 11.

Rysunek 11: Utworzenie nowego połączenia WMS na przykładzie łączenia z bazą da-nych obiektów ogólnogeograficznych.

W celu wyświetlenia danych przestrzennych dotyczących aktualnego stanu uzbroje-nia terenu oraz rozmieszczenia zieleni należy połączyć się z serwerami WMS za pomocąopcji Dodawania warstwy WMS/WMTS. Do utworzenie nowego połączenia z serwe-rami niezbędny jest odnośnik URL dostępny na stronie MSIP. Dopiero po utworzeniupołączenia z listy dostępnych warstw można dokonać wyboru co zostanie wyświetlonew QGIS.

Poniżej przedstawiono odnośniki do publicznych usług danych przestrzennych WMSdostępnych na stronie Biuletynu Informacji Publicznej Miasta Krakowa [4].

• Ewidencja gruntów i budynków (EGiB)http://geoportal.um.krakow.pl/geoserver/egib/wms

• Baza danych obiektów ogólnogeograficznych (BDOT500)http://geoportal.um.krakow.pl/geoserver/bdot/wms

• Baza danych geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu (GESUT)http://geoportal.um.krakow.pl/geoserver/gesut/wms

Z uwagi na wielkoskalowy charakter prezentowanej treści szczegóły warstw są wi-doczne od skali 1:4400. W praktyce oznacza to, że wraz z zwiększeniem skali rośnieilość wyświetlanych informacji, między innymi średnica urządzeń rurociągowych czynumery poszczególnych działek. Warstw WMS nie można pobrać i zapisać na urządze-niu, natomiast w celu podglądu niezbędny jest dostęp do internetu.

28

Rysunek 12: Wybór przykładowych warstw dostępnych z baz danych obiektów ogólno-geograficznych z serwerów WMS.

Wyświetlona warstwy WMS przedstawiają Kraków w ujęciu przestrzennych z rozróż-nieniem na:• Występowanie zieleni niskiej, wysokiej oraz ogródków działkowych• Podział administracyjny z rozróżnieniem na dzielnice i działki• Kształty budynków oraz obiektów trwale z nimi związanymi• Dostępności sieć kanalizacyjnej• Dostępności sieć ciepłowniczej• Dostępności sieć gazowej• Dostępności sieć elektrycznej

Rysunek 13: Dodane oraz pogrupowane warstwy WMS.

Możliwość wyświetlenia dostępności uzbrojeń terenu oraz rozmieszenia zieleni jestnieodłącznym elementem strategicznego zarządzania. Uwzględniając aktualny przebieginwestor może zakładać perspektywiczną rozbudowę sieci uzbrojeń oraz komunikacyjnejpodczas procesu planowania przyszłych inwestycji. Innymi słowy, dostępność danychprzestrzennych oraz możliwość ich prezentacji jest kluczowym elementem w procesieplanowania inwestycji.

29

Rozdział 9

Przykłady wykorzystania możliwościQGIS w planowaniu inwestycji

9.1 Zarządzenie danymi

QGIS umożliwia zarządzanie wprowadzonymi danymi, naniesionymi obiektami nawarstwę Shapefile oraz wizualizacja wyników analizy. Zagregowane i ujednolicone bazyinformacji dopasowane są do obiektów przestrzennych zapisanych w warstwie SHP. Za-tem informacje o lokalizacjach mogą być wyświetlane oraz edytowane z poziomu tabeliatrybutów bądź karty informacji o obiektach.

W przypadku podglądu danych z poziomu tabeli atrybutów wyświetlona zostanietabelarycznie zestawienie wszystkich informacji o prowadzonych inwestycjach. Prezen-towana w ten sposób treść jest wygodna do zestawiania wyników oraz edycji większejilości pól.

Rysunek 14: Zestawienie danych bazowych o prowadzonych inwestycjach wyświetlanychw formie tabeli atrybutów.

Jednak w przypadku gdy chcemy wyodrębnić informacje o konkretnej inwestycjiz punktu mapy możemy to wykonać za pomocą opcji informacji o obiekcie wybierającwrysowany obiekt z warstwy.

31

Przykład wyświetlonego w ten sposób okna, podzielonego na karty tematyczne umożli-wiające intuicyjną pracę na danych wprowadzonych w QGIS, przedstawiono w załącz-niku 15.

Rysunek 15: Opcja identyfikacja obiektu umożliwia wyświetlenie informacji o inwestycjiz podziałem na zakładki.

Modyfikacja wprowadzonych informacji jest możliwa w trybie edycji. Liczba znakówdostępnych dla pojedynczego rekordu wynosi 256. Wcześniej dopasowana mapa warto-ści ułatwia dodawanie nowych obiektów oraz modyfikację treści. Przykład zastosowaniamapy wartości bezpośrednio z poziomu okna identyfikacji przedstawiono w załączniku16.

32

Rysunek 16: Przykład działania mapy wartości - lista wyboru dla krakowskich dzielnic.

Dodawanie nowego budynku wymaga w pierwszej kolejności wrysowania kształtówobiektu budowlanego w trybie edycji. Po zatwierdzeniu figury budynku wyświetlonezostanie nieuzupełnione okno identyfikacji.

9.2 Narzędzia pomiaru oraz analizy statystycznej

Podczas planowania inwestycji czynnikiem determinującym lokalizacje jest dostęp-ność terenu przeznaczonej pod zabudowę. QGIS oferuję możliwość wykonywania po-miarów powierzchni, odległości oraz kąta. Pomiary wykonywane są odznaczając poje-dynczo punkty na mapie, natomiast kalkulator automatycznie zlicza mierzone wymiary.Przykład wykorzystania funkcji pomiaru został załączony poniżej.

33

Rysunek 17: Okno identyfikacji obiektu umożliwiające uzupełnienie informacji o nowododawanych inwestycjach.

Rysunek 18: Przykładowe wykorzystanie funkcji pomiaru terenu.

Kolejną funkcją oferowaną przez QGIS jest możliwość wykonywania analiz staty-stycznych. Za pomocą funkcji podsumowania statystyk program dokonuje kalkulacjisumy wartości danego zjawiska, wartość średnią oraz zakres minimalny i maksymal-ny. W przypadku zastosowania oprogramowania przez inwestora budowlanego funkcjata przykładowo umożliwi oszacowanie dostępnej powierzchni pod zabudowę. Przykładzastosowanie panelu statystycznego przedstawiono w załączniku 19.

34

Rysunek 19: Przykładowe wykorzystanie opcji dostępnych w panelu statystyk — wy-świetlenie statystyk dla powierzchni obszarów perspektywistycznych.

9.3 Zaawansowanie filtrowanie

QGIS jest programem umożliwiającym wykonywanie wielokryteriowych analiz prze-strzennych, zarządzanie i filtrowanie danych oraz wizualizacje wynikowych. W prak-tyce oznacza to, że deweloper budowlany może wyszukiwać z bazy danych inwestycjespełniające określone kryteria. Funkcja kreator zapytań pozwala na zaawansowane fil-trowanie. Atrybuty, zapisane jako pola, grupuję informacje o obiektach budowlanych.Wartości są szczegółowymi informacjami odnoszącymi się bezpośrednio do grup pól,natomiast operatorami są opcje wyboru łączenia filtrowania.

Poniżej w załącznikach 20 oraz 21 przedstawiono przykładowe wyszukiwanie za po-mocą kreatora zapytań.

35

• Przeszukano bazę danych prowadzonych inwestycji w celu znalezienia obiektówbędących obecnie w budowie którymi zajmuje się Karol Nowak. Został zwrócony ko-munikat informujący o tym, iż tylko jedna inwestycja spełnia powyższe kryteria —Industrial House II.

Rysunek 20: Przykład zaawansowanego filtrowania - wyszukanie inwestycji będącychw budowie za które odpowiedzialny jest Karol Nowak.

• Przeszukano bazę danych obszarów perspektywicznych w celu znalezienia terenówo powierzchni większej niż 1,5 ha. Został zwrócony komunikat informujący o tym, iżtylko jeden obszar spełnia powyższe kryteria — Projekt Bronowice.

Rysunek 21: Przykład zaawansowanego filtrowania - wyszukanie terenu o powierzchniwiększej niż 1,5 ha.

Zaawansowane filtrowanie umożliwia sprawne zarządzenia danymi. Możliwość łą-czenia zapytań oraz wizualizacji wyników jest czynnikiem wpływającym na czytelną iefektywną pracę nad informacjami.

36

Rozdział 10

Wnioski

• Program QGIS umożliwia efektywne zarządzanie danymi: gromadzenie, łącze-nie i edycję danych prowadzonych inwestycji. Komfortowe dodawanie nowychobiektów budowlanych jest możliwe dzięki zdefiniowanym atrybutom oraz ma-pom wartości.

• QGIS stanowi komplementarne narzędzie umożliwiające wizualizację analizy prze-strzennej prowadzonych inwestycji. Pozwala to nie tylko na sprawniejsze zarzą-dzanie informacją, ale również na rozpoznanie sytuacji w przestrzeni.

• Program jako klient usług WMS posiada możliwość wyświetlenia danych rastro-wych przedstawiających aktualny stan uzbrojenia terenu oraz miejsca występo-wania zieleni w Krakowie umożliwia strategiczne planowania zagospodarowaniaprzestrzennego.

• Program QGIS jest alternatywą dla płatnych i zamkniętych systemów geoinfor-macyjnych. Mnogość możliwości oraz elastyczność programu pozwala na dosto-sowanie oprogramowania do zróżnicowanych potrzeb.

• QGIS pozwala na wykonywanie analiz statystycznych. W intuicyjny sposób moż-na przekalkulować między innymi powierzchnię oraz ilość obiektów.

• Oprogramowanie umożliwia dostęp do plików zewnętrznych takich jak projekty,plany oraz dokumentacja, bezpośrednio z poziomu mapy bądź tabeli atrybutów.

• Program QGIS pozwala na wykonanie pomiarów odległości oraz powierzchni.Jest to ułatwienie w procesie strategicznego planowania nowych inwestycji.

• Format Shapefile umożliwia intuicyjną edycję informacji, łączenie danych tabela-rycznych CSV z obiektami geometrycznymi oraz modyfikację sposobu prezentacjitreści. Utrudniania w pracy w Shapefile stanowią ograniczenia w obsłudze zna-ków polskich i specjalnych, długości w nazewnictwie oraz liczba użytkownikówbędąca w stanie korzystać z informacji w tym samym czasie.

37

Bibliografia

[1] Hanka Zaniewska Norbert Dąbkowski Beata Uchman, Wanda Urbańska. Informacjeo mieszkalnictwie. wyniki monitoringu za 2014 rok. Instytut Rozwoju Miast, 2015.

[2] Jerzy Gaździcki. Systemy informacji przestrzennej. Państwowe PrzedsiębiorstwoWydawnictw Kartograficznych im. Eugeniusza Romera, 1990.

[3] Główny Urząd Geodezji i Kartografii. geoportal.gov.pl. dostęp: 20.09.2016. http://www.geoportal.gov.pl/pl/o-geoportalu/informacje-o-projekcie.

[4] Urząd Miasta Krakowa. Biuletyn informacji publicznej - miejski system informacjiprzestrznnej. dostęp: 06.01.2017. https://www.bip.krakow.pl/?bip_id=1&mmi=12838.

[5] Paweł Pogoda Wawrzyniec Milewski Krzysztof Okła, Jerzy Mozgawa. Geomatykaw lasach państwowych. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych, 2010.

[6] Wydawnictwo Naukowe PWN. Encyklopedia PWN. dostęp: 13.06.2016. http://encyklopedia.pwn.pl/haslo/systemy-informacji-przestrzennej;3982240.html.

[7] Robert Szczepanek. Quantum gis - wolny i otwarty system informacji geograficznej.Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2012.

[8] UNEP/GRID-Warszawa. Dyrektywa inspire. dostęp: 03.01.2017. http://www.akademiainspire.pl/dyrektywa-inspire.

[9] Halina Zelek. Budownictwo mieszkaniowe w województwie małoposkim w 2015r.Urząd Statystyczny w Krakowie, 2016.

39

Spis rysunków

1 Struktura mieszkań oddanych do użytkowania według form budownictwa.Opracowanie na podstawie raportu o Budownictwie Mieszkaniowym w wo-jewództwie Małopolskim w 2015r. [9]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Wybór układu współrzędnych w QGIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Dodawanie i zarządzanie biblioteką wtyczek w QGIS. . . . . . . . . . . . . 16

4 Importowanie danych CSV do QGIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5 Tryb edycji warstwy Shapefile umożliwiający dodawanie nowych obiektóww QGIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6 Łączenie obiektów geometrycznych z danymi tabelarycznymi w QGIS. . . . 247 Przykład grupowania danych za pomogą graficznego edytora pól. . . . . . 258 Zdefiniowana mapa wartości przedstawiająca podział krakowskich dzielnic. 269 Dodawanie interaktywnego kalendarza umożliwiającego wprowadzanie ujed-

noliconej form daty. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2710 Dodawanie odnośników do plików zewnętrznych. . . . . . . . . . . . . . . . 2711 Utworzenie nowego połączenia WMS na przykładzie łączenia z bazą danych

obiektów ogólnogeograficznych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2812 Wybór przykładowych warstw dostępnych z baz danych obiektów ogólno-

geograficznych z serwerów WMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2913 Dodane oraz pogrupowane warstwy WMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

14 Zestawienie danych bazowych o prowadzonych inwestycjach wyświetlanychw formie tabeli atrybutów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

15 Opcja identyfikacja obiektu umożliwia wyświetlenie informacji o inwestycjiz podziałem na zakładki. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

16 Przykład działania mapy wartości - lista wyboru dla krakowskich dzielnic. 3317 Okno identyfikacji obiektu umożliwiające uzupełnienie informacji o nowo

dodawanych inwestycjach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3418 Przykładowe wykorzystanie funkcji pomiaru terenu. . . . . . . . . . . . . . 34

41

19 Przykładowe wykorzystanie opcji dostępnych w panelu statystyk — wyświe-tlenie statystyk dla powierzchni obszarów perspektywistycznych. . . . . . . 35

20 Przykład zaawansowanego filtrowania - wyszukanie inwestycji będących wbudowie za które odpowiedzialny jest Karol Nowak. . . . . . . . . . . . . . 36

21 Przykład zaawansowanego filtrowania - wyszukanie terenu o powierzchniwiększej niż 1,5 ha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

42

Spis tabel

1 Proponowane atrybuty związane z inwestycjami oraz ich znaczenie. . . . . 18

43