Geologische Aufschluss-Punkte mittels vorhandener Koordinaten in QGIS hinzufügen

In diesem Workshop geht es um die Erstellung eines GIS-Shapes, das die im Gelände gesammelten Aufschluss-Punkte aufnimmt. Voraussetzungen: QGIS, v1.8.0 ist installiert, außerdem folgende Plugins:

 

a) Textdatei als Layer importieren: Zu finden unter Erweiterungen|Erweiterungen verwalten, dort das Plugin »Textdatei als Layer importieren« zur Aktivierung mit einem Haken versehen (nächstes Bild). Zur Anwendung dieses Plugins später. (In QGIS, v2.0, ist dieses Plugin kein Plugin mehr sondern standardmäßig in QGIS integriert und als Button in der Werkzeugleiste zu finden.)

Das QGIS-Erweiterungen-Fenster. Falls noch nicht geschehen, sollte hier das Plugin »Textdatei als Layer importieren« aktiviert werden.
Das QGIS-Erweiterungen-Fenster. Falls noch nicht geschehen, sollte hier das Plugin »Textdatei als Layer importieren« aktiviert werden.

b) Azimuth and Distance Plugin: Zu Installieren über Menüpunkt Erweiterungen|Python-Erweiterungen herunterladen. Ein Fenster mit einer Anzahl verfügbarer Plugins erscheint (nächstes Bild), dort ins Filter-Feld den Suchbegriff »Azimuth« eingeben und das eine verbliebene Plugin anwählen und installieren. (In QGIS, v2.0, ist dieses Plugin zum Testzeitpunkt nicht mehr vorhanden oder noch nicht für v2.0 portiert worden.)

Die Oberfläche zur Verwaltung externer Python-Plugins für QGIS. Gegebenenfalls ist zu prüfen, ob unter »Repositorien« die entsprechenden Quellen aktiviert sind.
Die Oberfläche zur Verwaltung externer Python-Plugins für QGIS. Gegebenenfalls ist zu prüfen, ob unter »Repositorien« die entsprechenden Quellen aktiviert sind.

Als letzte Voraussetzung wird natürlich eine Liste von Koordinaten erwartet, die man im Gelände beispielsweise mit einem handelsüblichen GPS-Gerät aufgenommen hat. Diese Koordinatenliste kann beispielsweise mit weiteren Informationen zu jedem Punkt bereits in einem Tabellendokument vorliegen oder noch auf Papier gekritzelt sein. Wie auch immer die Koordinaten weiter verarbeitet werden sollen, muss man sich für eine der folgenden beiden Methoden entscheiden.

 

Anmerkung: Für dieses Tutorial gehe ich der Einfachheit halber von zwei in Deutschland üblichen Koordinaten-»Stämmen« aus, der »Grad-Minute-Sekunde«-Koordinaten aus dem WGS84-System sowie den ganzzahligen Gauss-Krüger-Koordinaten.

 

Methode 1: Koordinaten-Layer soll nachträglich veränderbar sein, Spalten und Inhalte sollen ergänzt und verändert werden können; weitere Koordinaten-Punkte sollen aufnehmbar sein.

 

Methode 2: Koordinaten sind in ihrer derzeitigen Form abgeschlossen, es werden keine weiteren Aufschluss-Punkte hinzugefügt, der Inhalt der zu den Punkten zugehörigen Informationen wie Nummer, Beschreibung usw. werden nicht weiter verändert und sind final.

zu 1.

Je nachdem, für welches Koordinaten-System man sich entscheidet (Grad-Minute-Sekunde oder Gauss-Krüger), sollte man dies als Voreinstellung in den Projekteinstellungen vornehmen. Dazu unter Datei|Projekteinstellungen (GNU/Linux) bzw. Einstellungen|Projekteinstellungen (Windows) auf dem Tab »Koordinatenbezugssystem« die Option »On-The-Fly-KBS-Transformation aktivieren« anhaken und das gewünschte Koordinatensystem auswählen, z.B. WGS 84 (ID=EPSG:4326) oder Gauss-Krüger, Zone 3 (ID=EPSG:31463). Weitere Infos dazu in diesem Beitrag. Je nach ausgewähltem System wird die eventuell bereits vorhandene topografische Grundlagen-Karte etwas verzerrt. Wie man eine solche anlegt, steht ebenfalls in diesem Beitrag.

 

Wer sich für diese Methode 1 entscheidet, seine Koordinaten-Punkte also nachträglich verändert oder ergänzen möchte, ist gezwungen, jeden Punkt einzeln von Hand in ein neues Punkte-Layer einzutragen. Dazu wird zunächst ein neues Vektor-Layer angelegt, als Typ »Punkt« ausgewählt und auf das korrekte Koordinatensystem geachtet. Außerdem sollte man Attribute anlegen (die später als Spalten in der Attributliste des Layers wirken). Wichtig wäre auf jeden Fall ein Attribut, das eine Aufschluss-Nummer oder -Beschreibung aufnehmen kann. Ich persönlich lege auch gerne noch zwei weitere Attribute (Spalten) für die beiden Koordinaten an, falls ich diese später noch einmal einsehen möchte (nächstes Bild).

Der QGIS-Dialog zum Anlegen eines neuen Vektor-Layers. Für ein Aufschluss-Punkte-Layer wird natürlich der Typ »Punkt« gewählt.
Der QGIS-Dialog zum Anlegen eines neuen Vektor-Layers. Für ein Aufschluss-Punkte-Layer wird natürlich der Typ »Punkt« gewählt.

Das erste Attribut, das ich anlege, ist eine Aufschluss-Nummer. Dazu ins Feld Name unter »Neues Attribut« eine entsprechende Beschriftung eintragen – hier sei angeraten, keine zu langen Wörter zu vergeben, da diese sonst für gewöhnlich bei 10 Stellen abgebrochen werden. Als Feldtyp entscheide ich mich für »Text« (ich wähle wie in einer Tabellenkalkulation stets »Text« statt »Zahl«, wenn ich damit nicht vorhabe, irgendetwas auszurechnen! Will ich mit diesen Zahlen später dagegen noch irgendetwas rechnen, wähle ich natürlich »Zahl«, wobei in diesem Fall vom Feldtyp zwischen Ganzzahl und Dezimalzahl zu unterscheiden ist. In meinem Beispiel habe ich Aufschlusspunkte, die maximal dreistellig werden, nämlich von 001 bis 261. Als gebe ich unter Breite eine »3« ein. Abschließend wird der Button »Der Attributliste hinzufügen« betätigt. Wer jetzt noch nicht alle Attribute (Spalten) eingeben will oder kann, hat später nach angelegtem Layer selbstverständlich die Möglichkeit, das nachzuholen. Alle anderen können auf die gleiche beschriebene Weise noch zwei Attribute für die Koordinaten angeben (Typ »Text«, Breite 20) sowie eines für eine kurze Beschreibung des Aufschlusses (Typ »Text«, Breite 100) (nächstes Bild).

Noch immer der Dialog für das Anlegen eines neuen Vektorlayers, nur diesmal mit einer fertigen Serie von Attributen.
Noch immer der Dialog für das Anlegen eines neuen Vektorlayers, nur diesmal mit einer fertigen Serie von Attributen.

Ein OK für diesen Dialog bringt uns zu einer Ordnerauswahl, wo das neue Shape gespeichert werden soll. Ich orientiere mich hier an der angelegten Ordner-Struktur (siehe dieser Beitrag) und speichere im Ordner »Diplomkartierung/Shapes«. Als Name für das Shape wähle ich »Aufschlusspunkte«. Als Codierung empfehle ich (auch unter Windows) »UTF-8« auszuwählen. Wird auch dieser Dialog bestätigt, erscheint in der Layer-Liste des QGIS-Projekts das neue Shape Aufschlusspunkte, das natürlich noch keinerlei Punkte enthält (Rechtsklick → Attributtabelle öffnen zeigt eine leere Tabelle).

 

Nun gehts ans Eintragen der eigentlichen Punkte: Hierfür das zuvor installierte Plugin Azimuth and Distance benutzen, das unter Erweiterungen|Topography|Azimuth and distance zu finden ist. Vorher sollte unbedingt das zu editierende Layer (dasjenige Layer, dem die Koordinaten hinzugefügt werden sollen!) mit einem Linksklick in der Layer-Liste markiert werden. Außerdem muss das Layer im Editier-Modus sein, was mit einem Klick auf das »Blauer Stift«-Symbol oder unter Layer|Bearbeitungsstatus umschalten geschieht.

 

Am einfachsten geht die Koordinateneingabe (in diesem Beispiel mit WGS84-Koordinaten) in Form von Dezimalgrad, also z.B. 11.56097 zu 51.27678 statt z.B. 11° 22' 4'' N zu 51° 12' 23'' E. Wessen Koordinaten in letzterem Format vorliegen, kann sie z.B. auf dieser Seite umrechnen lassen.

 

Nun können die Koordinaten im Dialog vom »Azimuth and distance«-Plugin eingegeben werden (nächstes Bild). Man achte auf einen Punkt als Dezimaltrenner. Ein Klick auf den Draw-Button erzeugt sofort den neuen Punkt an der korrekten Koordinaten-Position.

Das Fenster des »Azimuth and distance«-Plugins. Die Eingabe in Dezimalgrad ist am einfachsten; theoretisch ist auch die Form »11d 12′ 44”« möglich (großes Textfenster), gab bei mir aber eine Fehlermeldung zurück. Der »Draw«-Button erzeugt den Punkt.
Das Fenster des »Azimuth and distance«-Plugins. Die Eingabe in Dezimalgrad ist am einfachsten; theoretisch ist auch die Form »11d 12′ 44”« möglich (großes Textfenster), gab bei mir aber eine Fehlermeldung zurück. Der »Draw«-Button erzeugt den Punkt.

Um nicht durcheinanderzukommen, sollte man nebenher die Attributtabelle des Layers geöffnet haben, um die neuen Informationen sofort einzutragen (nächstes Bild). Nun wechselt man wieder ins Plugin-Fenster, gibt eine neue Koordinate ein und stellt sie mit »Draw« dar; wechselt wieder in die Attributliste und gibt sogleich die neuen Infos ein. Sind alle Koordinaten eingegeben, können sowohl Plugin-Fenster als auch Attributliste geschlossen werden, abschließend wird das Layer gespeichert (erneuter Klick auf das »Blauer Stift«-Symbol oder Bearbeitungsstatus umschalten im Layer-Menü.

Plugin-Fenster und Attributliste sind gleichzeitig geöffnet, um einen neu gesetzten Punkt sofort mit Informationen (zumindest einer Nummer) zu beschriften.
Plugin-Fenster und Attributliste sind gleichzeitig geöffnet, um einen neu gesetzten Punkt sofort mit Informationen (zumindest einer Nummer) zu beschriften.

Es ist sinnvoll, den Style des neuen Aufschluss-Punkte-Layers anzupassen. Dazu Doppelklick auf das Layer und im Tab »Stil« eine Farbe und Größe der Punkte auswählen. Außerdem könnte man die Punkte nun beschriften, z.B. mit dem Eintrag aus der Nr-Spalte in der Attributliste. Hierfür in den Tab »Beschriftung« wechseln und einen Haken bei »Beschriftungen anzeigen« setzen. Als Beschreibungsfeld die gewünschte Spalte auswählen, in diesem Fall »Nr.« Unter »Beschriftungsvorgabe« gibt es einen vordefinierten Eintrag »Beschriftung«, der immer dann erscheint, wenn kein Eintrag in der zur Beschriftung vorgesehenen Spalte vorhanden ist. Dieses Feld sollte also geleert werden. Unter Platzierung kann man vorgeben, in welcher Relation zum Koordinaten-Punkt die Beschriftung gesetzt wird. Klebt diese immer noch zu nah am Punkt, kann man weiter unten im Beschriftungen-Tab einen vertikalen oder horizontalen Versatz einstellen. Hier ist Experimentieren gefragt (nächstes Bild).

Der “Beschriftung”-Tab in den Layer-Eigenschaften. Hier können die neu gesetzten Aufschlusspunkte z.B. mit einer Beschriftung aus der Nr-Spalte der Attributtabelle versehen werden sowie weitere Einstellungen vorgenommen werden.
Der “Beschriftung”-Tab in den Layer-Eigenschaften. Hier können die neu gesetzten Aufschlusspunkte z.B. mit einer Beschriftung aus der Nr-Spalte der Attributtabelle versehen werden sowie weitere Einstellungen vorgenommen werden.

Abschließend sollte eine Karte ähnlich dem folgenden Bild herauskommen.

Das Endergebnis nach Eintragen dreier Aufschlusspunkte. Als Hintergrundkarte wurden Daten vom OpenStreetMap-Projekt importiert, wie im Beitrag zum Import von OSM-Daten beschrieben.
Das Endergebnis nach Eintragen dreier Aufschlusspunkte. Als Hintergrundkarte wurden Daten vom OpenStreetMap-Projekt importiert, wie im Beitrag zum Import von OSM-Daten beschrieben.

Wer Gauss-Krüger-Koordinaten verwendet, sollte im Unterschied zum bisherigen Beschriebenen in seinen Projekteinstellungen nur ein entsprechend anderes Koordinatensystem auswählen. Bei der Eingabe neuer Aufschlusspunkte mit dem »Azimuth and distance«-Plugin gibt er nun eben ganzzahlige Koordinaten wie 3679579 zu 5686592 ein. Alles andere funktioniert auf die gleiche Weise.

zu 2.

Wer ein fertiges Set an Koordinaten vorliegen hat und diese einfach nur noch in seine Karte importieren will, hat es einfacher. Voraussetzung ist, dass die Koordinaten in einer CSV-Datei gespeichert sind. Das macht sich am besten, wenn man alles in einem Tabellendokument (LibreOffice Calc, MS Excel) vorformatiert: Beispielsweise könnte man je eine Spalte für die Koordinaten anlegen, eine weitere für eine Aufschlussnummer und Beschriftung oder was sonst noch ansteht. Wer mit WGS84-Koordinaten im Dezimalgrad-Format rechnet, muss vorher Kommas mit Punkten ersetzen!

 

Ins CSV-Format (quasi eine Textdatei, in welcher die einzelnen Spalten über Tab, Semikolon, Komma oder anderes getrennt sind) wird dieses Tabellendokument über einen Speichern-Unter oder Exportieren-Dialog seiner Tabellenkalkulation exportiert. Es empfiehlt sich immer, »weitere Filtereinstellungen« (LibreOffice Calc) vorzunehmen, wo man u.a. den Feldtrenner festlegen kann, also mit welchem Zeichen die einzelnen Spalten zu trennen sind. Hier ist »Tab« meistens das richtige, ist es doch am »neutralsten« gegenüber der enthaltenen Daten (nächstes Bild).

Der Export-Dialog zu CSV aus einer Tabellenkalkulation (hier LibreOffice Calc im Hintergrund). Im Export-Dialog ist als Feldtrenner »Tab« zu empfehlen. Andere Einstellungen müssen nicht vorgenommen werden.
Der Export-Dialog zu CSV aus einer Tabellenkalkulation (hier LibreOffice Calc im Hintergrund). Im Export-Dialog ist als Feldtrenner »Tab« zu empfehlen. Andere Einstellungen müssen nicht vorgenommen werden.

Ist die CSV-Datei erzeugt, wird diese ins QGIS importiert. Für diesen Vorgang kommt das zweite aktivierte Plugin namens »Textdatei als Layer importieren« zum Einsatz. Dieses Plugin erscheint als hellblaues Datei-Symbol neben den Layer-hinzufügen-Buttons (nächstes Bild).

Ausschnitt der Werkzeugleisten in QGIS. Der Pfeil verweist auf das hellblaue Plugin-Symbol für den Import einer Textdatei.
Ausschnitt der Werkzeugleisten in QGIS. Der Pfeil verweist auf das hellblaue Plugin-Symbol für den Import einer Textdatei.

Im erscheinenden Dialogfenster wird zunächst die zu importierende Datei ausgewählt. Erst dann werden die anderen Felder »freigeschaltet«. Ein Layer-Name wird vergeben, z.B. »Aufschlusspunkte«. Die Option »Gewählte Trennzeichen« wird angeklickt und als Trenner nur »Tabulator« angewählt. Nun das wichtigste, die Auswahl des Feldes für die X- und Y-Koordinate: Als X-Feld wird natürlich »Länge« ausgewählt, als Y-Feld »Breite«. Im unteren Teil des Fensters sieht man eine Vorschau der importierten Daten. Ist alles fertig, wird mit OK das neue Layer erzeugt.

Der Dialog zum Importieren einer Textdatei als neues Layer.
Der Dialog zum Importieren einer Textdatei als neues Layer.

Ein folgendes Fenster fordert zur Auswahl des verwendeten Koordinatensystem auf, in diesem Beispiel wird »WGS 84« ausgewählt. Wer mit Gauss-Krüger-Koordinaten oder noch anderen Systemen arbeitet, muss hier entsprechend was anderes raussuchen. Wird auch dieses Fenster bestätigt, erscheint nun endlich das neue Layer in der Layer-Liste des QGIS-Projekts. Hinsichtlich Stil und Beschriftung können die gleichen Dinge vorgenommen werden wie bei Methode 1, doch die Einträge des Layers sind nicht editierbar! Wer Änderungen vornehmen will, muss dies zuerst in seinem Tabellendokument tun und dann ein neues CSV exportieren bzw. neu in QGIS importieren!

 

QGIS-Projekt speichern nicht vergessen!