سلسلة تعليمية – QGIS – الجزء الثاني – حساب مساحة الأشجار المثمرة المغمورة خلال الفيضان؟

مقدمة

بعد التعرف على أهمية نظام المعلومات الجغرافية في المقال السابق: سلسلة تعليمية – QGIS – الجزء الأول – كيف تختار الموقع الأفضل لمنزلك؟. دعونا نخطو خطوة الي الأمام ونتعرف علي فعالية البرنامج في بعض التحليلات الهندسية كإيجاد مساحات التداخل بين طبقات مختلفة وإظهار الصفات الهندسية لعناصر هذه الطبقات وهي من المهمات الشائعة التي تواجها من خلال عملك في مجال الـ GIS (مثلا: توسع طريق او توسيع مخطط تنظيمي ) ففي حالة توسيع طريق فيجب عليك حساب المساحات الذي يجب تملكها لتوسيع هذا الطريق ونوع هذه الاراضي التي سيتم تملكها ومساحتها .

في الخريطة أعلاه مثال مشابه لهذه الحالات حيث تظهر الخريطة فيضان نهر وغمره لمناطق شجرية مغطاة باشجار متساقطة الأوراق وأشجار دائمة الخضرة. في هذا المثال سنقوم بحساب تداخل فيضان نهر Koyukuk River في الولايات المتحدة الأميركية مع المناطق المحيطة فيه وحساب مساحة المناطق المغمورة حسب نوع التغطية النباتية وسنحسب نسبة الارضي المعرضة للفيضان و المغطاة بأشجار متساقطة الأوراق ونسبة المناطق المعرضة للفيضان والغطاة بنباتات دائمة الخضرة

نستطيع تحميل البيانات من الموقع الرسمي Esri للأنهار وقد قمت بربطها مع بيانات اخرى وإضافة أسماء الأنهار لذلك لتطبيق هذا المقال استخدم البيانات المرفقة مع المثال. أما بيانات الاشجار فهي بينات افتراضية لغاية التعلم.

هذا المثال والبيانات بناءا على أمثلة موجودة في الكتاب المرفق.

البيانات:

  • طبقة الانهار الكبيرة .
  • طبقة الاشجار

خطوات العمل

نقوم بتحميل طبقة الانهار Majrivers بالضغط على الرمز الذي يظهر عليه مؤشر الماوس ونقوم بتحميل طبقة الانهار

Metadata

نتأكد ان اسقاط المشروع متوافق مع نظام الطبقة وننتبه الى ان الواحدات المستخدمة في الطبقة هي القدم (القسم الذي تم تاشيره باللون الازرق بموشر الماوس )

2-نقوم باختيار نهر Koyukuk River باستخدام select by Attribute

وذلك من processing tools

بان نكتب بالفلتر select by Attribute

processing tools: select by Attribute

فتظهر النافذة التالية ونقوم بوضع طبقة الانهار ونختار

الصفة التي سيتم الاختيار بموجبها وهي بمثالنا DESCRIPTION

نختار العملية هنا مساوة

في الحقل value نكتب القيمة التي نبحث عنها

فيتم تاشير جميع العناصر التي تمثل نهر Koyukuk River وعددها 506 عنصر

نقوم بعمل Fixed distance buffer للعناصر المحددة من خلال الذهاب الى

 Vector:Geoprocessing Tools: Fixed distance buffer

وندخل المسافة 5000 قدم

ونفعل Dissolve result

سنقوم بهذه الخطوة بحساب المساحة والمحيط لل Buffer بتشكيله حول النهر والذي يمثل منطقة الفيضان باستخدام اداة هامة هي Export/Add geometry columns وهي تفيد لحساب الخصائص الهندسية مباشرة لا مضلع موجود بالطبقة

ونذهب الى processing tools ونكتب بالفلتر Export/Add geometry columns 

فتظهر النافذة التالية

calculate using يساوي layer CRS حتى يقوم بحساب المساحة وفق لنظام إسقاط الطبقة ونستطيع حسابها وفقا لنظام اسقاط المشروع أيضا

نقوم بفتح open Attribute Table للطبقة الناتجة ولطبقة الـ Buffer

بالذهاب الي open Attribute Table لطبقة ال Buffer

ولطبقة Add geom info

ونقارن

فنلاحظ ظهور عمودين للبيانات في الطبقة الناتج احدهما يمثل المساحة والاخر يمثل المحيط. الصورة التالية تظهر البيانات الجديدة و البيانات القديمة ونلاحظ انه قد تم اضافة حقل للمساحة وحقل للمحيط.

نقوم بهذه المرحلة بإضافة طبقة الغابات

نقوم بحساب التقاطع بين طبقة add geom info وطبقة الغابات

vector:Geoprocessing Tools: intersection

ونقوم بفحص البيانات الناتجة عن تقاطع هذين الطبقتين من خلال فتح open Attribute table لطبقة التقاطع فنلاحظ أن البيانات هي كالتالي

حيث لدينا خمس عناصر ويظهر لدينا العمود VEGDESC بأن العنصر الأول والثاني أشجار متساقطة والعنصر الثالث والرابع والخامس أشجار دائمة الخضرة

لذلك سنقوم بعمل مضلع واحد فقط لكل صفة من صفات العمود VEGDESC فسنقوم بتوحيد المضلعات التي لها صفة واحدة من خلال الذهاب الى:

Vector:Geoprocessing Tools:Dissolve

فتظهر النافذة التالية

ومن المهم هنا ازالة تفعيل Dissolve all

واختيار الصفة التي سيتم توحيد العنصر وفقا لها وهي في مثالنا VEGDESC

وذلك من خلال سحبها الي الخانة اليمين من الجدول (selected) كما في الصور التالية

بعد ذلك تفحص البيانات الناتجة عن هذه العملية بالذهاب الي open Attribute table للطبقة

فنلاحظ انه لدينا الان فقط مضلعين احدهما للأشجار المتساقطة والاخر للأشجار المختلطة ومساحة كل منطقة

اخيرا نقوم بحساب نسبة المساحة المغطاة بكل نوع من انواع الشجر الي المساحة الكلية (مساحة النهر + مساحة الفيضان

بالذهاب الى

 Advanced python calculator :processing Toolbox

ونقوم بوضع اسم العمود الذي سيخرج نسبة نوع الشجر

Result file name  وقد قمت بتسميته Martin

Field type = float

ونكتب الفورمولا التالية

value = $geom.area()/ <area>

حيث التابع:

 value = $geom.area()/ <area>

يمثل مساحة المنطقة المشجرة للاشجار المتساقطة والمساحة المشجرة للاشجار المختلطة

يمثل المساحة الكلية

فنحصل علي النتائج التالية

بان 18.9% نسبة الاشجار المتساقطة الاوراق في منطقة الفيضان

6.9 % نسبة الأشجار دائمة الخضرة

نسبة الأشجار الكلية في منطقة الفيضان علي جانبي النهر 18.9+6.9 وتساوي 25.8%

وهذا ماتظهره الصورة التالية بوضع شفافية 50% لمنطقة الفيضان

ملاحظة

في الخطوة الاخيرة البرنامج قام بتقسيم مساحات بواحدات مختلقة كيلومتر مربع على قدم مربع ليس هناك حاجة للتحويل لان البرنامج يقوم بذلك بشكل اوتوماتيكي

سأقوم لاحقا باتتمة المشروع واضافة ملف اتمتة المشروع عندما نتطرق لدروس نمذجة المشاريع وعمل geo-algorithms

لذلك لاتنسى الاشتراك في صفحة الفيسبوك That GIS Guy – نظم المعلومات الجغرافية ومشاركة  هذه المقالة مع أصدقائك المختصين. وفي حال لديك أي تعليقات أو أسئلة لاتتردد حيث أنك تفيدنا في تحسين المقالات.

الكاتب: المهندس مارتن إيليا

المراجع:

QGIS: Becoming a GIS Power User – Page 106