Plugins – praktische Helfer in QGIS

QGIS als Geo-Informationssystem lässt sich dank seiner offenen Programmierschnittstellen flexibel durch Plugins (deutsch: Erweiterungen) um Funktionen erweitern. Alle öffentlich verfügbaren Plugins finden Sie im zentralen Plugin-Repository von QGIS. Es ist aber genauso möglich, eigene Repositorys zu betreiben – etwa um Mitarbeitenden einen bequemen Zugang zu internen Plugins anzubieten – oder um Plugins mittels ZIP-Dateien installieren zu können.

In diesem Blogbeitrag stelle ich Ihnen einige sehr nützliche Plugins vor, die Arbeitsabläufe vereinfachen oder die Funktionen von QGIS ergänzen. Die hier vorgestellten sind eine Auswahl aus den über 2.000 QGIS-Plugins, die unter anderem Werkzeugleisten, Verarbeitungswerkzeuge oder Bedienfelder sein können.

Quick Map Services

Das Plugin Quick Map Services stellt eine Vielzahl von möglichen Hintergrundkarten für QGIS zur freien Nutzung bereit. Darunter sind viele bekannte Kartendienste, wie Google Maps, HereMaps und OpenStreetMap sowie besondere Karten, wie z.B. Wanderwege, die ÖPNV-Karte von OpenStreetMap, ESRI und Mapbox Satellitenbilder der ganzen Welt und vieles mehr. Damit können Sie QGIS durch viele weitere Informationen ergänzen und mit Ihren eigenen Geodaten überlagern, die man ansonsten zumeist im Browser aufruft. Die Einrichtung weiterer Dienste erfordert zunächst das Laden einer Konfiguration. (Die hier genannten Dienste sind zum Teil kommerziell. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.)

Rufen Sie dafür in der Menüleiste im Eintrag Web > QuickMapServices > Settings auf, öffnen Sie den Tab “More services” und klicken Sie auf den Button “Get contributed pack”. Mit diesem Vorgang wird die Liste der jeweils aktuellen URLs für weitere Dienste von der Konfigurationsseite https://qms.nextgis.com/ geladen und vom Plugin verwendet. Für eine optimale Darstellung der Dienste empfehle ich den Eintrag “Set proper scale”. Damit wird ein den Zoomstufen entsprechender Maßstab für den Web Mercator im QGIS eingestellt.

Ein weiteres Feature dieses Plugins ist die Suche nach Diensten in einer community-gepflegten Datenbank, die man sich über den beschriebenen Weg laden kann. Für dieses Feature gibt es ein eigenes Bedienfeld, mit dem im aktuellen Kartenausschnitt nach verfügbaren Diensten zum Suchbegriff gefiltert werden kann. Das erspart Ihnen den langen Weg, Kartendienste über die Menüs hinzuzufügen.

GeoBasis_Loader

Service-Adressen von wichtigen Kartendiensten in Deutschland, sortiert nach Bundesländern und der Schweiz sind im GeoBasis_Loader zusammengefasst. Das Plugin erspart aufwändige Suchen nach dem jeweiligen Dienst für Topographische Karten (TK), Luftbilder (DOP) oder Grundstücken (ALKIS) eines Bundeslandes per Suchmaschine oder in zum Teil sehr unübersichtlichen Geoportalen. Das Plugin versteckt sich unter dem Eintrag "Erweiterungen" in der Menüleiste und listet die Dienste nach den jeweiligen Regionen auf. Befinden sich schwarze Dreiecke vor einem Menüeintrag ist dies ein Hinweis darauf, dass dieser Eintrag ihrem Projekt gleich mehrere Layer als Gruppe hinzufügt. Weitere Information zum Plugin finden Sie auf der Webseite des Autors geoObserver.

QuickOSM

Wer schnell und bequem kleinere Ausschnitte von OpenStreetMap-Daten in QGIS laden möchte, der sollte QuickOSM nutzen. Das Plugin ruft die gewünschten Daten bei der OpenStreetMap Overpass API ab und lädt das Ergebnis der Abfrage direkt als neuen Layer in QGIS. Mit diesem Plugin können Sie schneller und einfacher als über die Website direkt aus allen möglichen Schlüssel-Wert-Paaren in einer Benutzeroberfläche von OpenStreetMap wählen. Die Abfrage lässt sich auf den aktuellen Kartenausschnitt oder ein bestimmtes Gebiet durch die Eingabe des Namens beschränken. Die Vorgaben und Abfragen können gespeichert und damit schnell erneut ausgeführt werden.

Das Plugin ist über einen eigenen Button in der Symbolleiste, über den Menüeintrag Vektor > QuickOSM > QuickOSM oder in den Verarbeitungswerkzeugen aufrufbar. Die Parameter für die Konvertierung der OpenStreetMap-Daten in GIS-Daten sowie die verwendeten API-Endpunkte der Overpass-API und Nominatim können Sie in den Plugin-Einstellungen anpassen.

Ein Beispiel zur Abfrage von Bäckern

Sie möchten alle Bäcker in Berlin aus OpenStreetMap extrahieren. Gehen Sie wie folgt vor:

1. Ermitteln Sie mithilfe Ihrer Lieblingssuchmaschine oder mithilfe des Plugin-Buttons "Hilfe zu Schlüssel/Wert" die Schlüssel-Wert-Kombination, mit welcher diese Geoobjekte in OpenStreetMap gespeichert werden.

2. Tragen Sie die gefundenen Tags in die davor vorgesehenen Spalten ein. Es sind auch Kombinationen von mehreren Tags möglich, die mittels der logischen Operatoren UND bzw. ODER verknüpft werden können.

3. Schränken Sie die Anfrage räumlich ein. Dies erfolgt durch das Auswahlfeld unter dem Fenster für Schlüssel und Wert. Wenn „in“ in der Auswahlliste ausgewählt wird, können Sie den Namen einer Region eingeben. Alternativ können Sie in einem Umkreis oder der Ausdehnung des Kartenfensters suchen.

4. Klicken Sie auf „Abfrage starten“ und die API von OpenStreetMap wird angefragt und das Ergebnis als neuer Layer geladen.

SpreadsheetLayers

Daten aus Tabellenkalkulationsprogrammen wie Microsoft Excel oder LibreOffice Calc lassen sich ganz einfach per Drag-and-Drop in QGIS öffnen und bearbeiten. Wozu also noch ein Plugin verwenden, um Daten dieser Art zu verarbeiten?

Dies ist z.B. dann sehr praktisch, wenn Tabellen Koordinaten enthalten, deren Darstellung in QGIS nur mit sehr vielen Arbeitsschritten möglich ist. Eine manuelle Lösung könnte z.B. sein, die Tabelle erstens als CSV zu speichern, zweitens als “Getrennte Textdatei” einzulesen und in diesem Zug in das Koordinatensystem einzugeben. Das Problem: Wenn Sie diese manuelle Lösung wählen und die ursprüngliche Tabellendatei später einmal ändern, müssen Sie alle drei Schritte erneut durchführen.

Das kann Ihnen bei der Verwendung des Plugin Spreadsheet Layers nicht passieren. Mit ihm können Sie das Tabellendokument direkt als Layer einlesen und bei Änderungen in der Datei werden diese direkt auch im QGIS-Layer übernommen.

Tabelle 1: Beispieltabelle für einen Datenimport

Laden einer Tabelle

1. Lesen Sie Ihr Tabellendokument über das Plugin unter Layer > Layer hinzufügen > Tabellenkalkulationslayer ein.

2. Wählen Sie den Pfad zur Datei und das Arbeitsblatt aus.

3. Bearbeiten Sie die Einstellungen zum Laden in QGIS. Benötigt werden der Layername und Angaben dazu, wo die Spaltennamen stehen (meist automatisch erkannt).

4. Definieren Sie die Geometrie mit der Auswahl der dafür notwendigen Spalten und die Angabe des Koordinatenbezugssystems.

5. Passen Sie ebenfalls die Datentypen der einzelnen Spalten nach Bedarf an.

Sie haben nun ein Tabellendokument als QGIS-Vektorlayer, der wie übliche Layer visualisiert, beschriftet und bearbeitet werden kann.

Freehand raster georeferencer

QGIS bringt bereits alle Werkzeuge zur Georeferenzierung mit und erlaubt damit Raster- und Vektordaten ohne eine Koordinatenbezugssystem zu referenzieren, so dass sich diese mit Geodaten überlagern lassen. Damit dies gelingt, müssen mehre Passpunkte erstellt werden und Sie müssen sich mit komplexen Transformationseinstellungen auseinandersetzen, um dann später das Ergebnis zu sehen. Das ist sehr mühselig und kann mit dem Plugin Freehand raster georeferencer viel einfacher umgesetzt werden. Mit diesem Plugin können Sie das Raster interaktiv manipulieren und so das Ergebnis unmittelbar sehen.

Bevor Sie mit der Referenzierung beginnen, benötigen Sie sich zunächst eine geeignete Hintergrundkarte. Die Referenzierung ist einfacher, wenn ein ähnlicher Kartennetzentwurf verwendet wird. Zylinderentwürfe wie Gauß-Krüger, UTM und Mercator lassen sich gut aufeinander referenzieren. Sie erkennen die Entwürfe an einem rechteckigen Gradnetz. In meinem Beispiel verwende ich die OpenStreetMap-Karte im Web Mercator-Entwurf, da dies für die meisten Anwendungsfälle funktioniert. Mein Beispiel stammt aus dem Artikel von ZEIT-Online „Wo Deutschlands Bäume verschwinden“.

Georeferenzieren eines Bildes

1. Laden Sie über die Toolbar des Plugins mit dem Button “AD” für “Add image” das Bild ein. (Das Bild wird für eine einfachere Überlagerung automatisch transparent dargestellt. Über die Buttons “T+” und “T-” lässt sich die Transparenz noch weiter anpassen.)

2. Aktivieren Sie den Modus in der Toolbar “MO” (für “move” oder verschieben), “RO” (für “rotate” oder rotieren) und “SC” (für scale oder skalieren) und Sie können das Bild entsprechend verschieben, rotieren und skalieren.

3. Versuchen Sie es mit dem Button „2P“. Er funktioniert am verlässlichsten und ermittelt eine Georeferenzierung mithilfe von 2 Punkten. Das geht ganz einfach: Klicken Sie zuerst auf einen Punkt im zu referenzierenden Bild und anschließend in der Karte. Wiederholen Sie diesen Vorgang für drei bis vier Punkte und Sie erhalten ein brauchbares Ergebnis.

4. Speichern Sie das referenzierte Bild über den Button mit „!!“ als neue Datei.

Einige Limitierungen bringt die Nutzung des Plugins allerdings mit sich:

1. Der Kartennetzentwurf der Vorlage und des Bildes sollte ähnlich sein.

2. Es sollten keine komplexen Anpassungen außer der Rotation und der Skalierung notwendig sein.

Dennoch empfehle ich dieses Plugin und seine grafische Arbeitsweise, die sofort das Ergebnis darstellt. Sie ermöglicht eine einfache und oftmals schnellere Georefenzierung von Skizzen und Karten als die Verwendung der Werkzeuge zur Georeferenzierung, die QGIS bereits mitbringt. Weitere Erklärungen zur Funktionsweise der einzelnen Optionen und Funktionen dieses Plugins finden Sie in der kurzen Dokumentation.

Ausblick

Ich hoffe, Ihnen hilft dieser Beitrag, die vorgestellten Plugins in Ihre Arbeit mit QGIS zu integrieren. Sollten Sie auf der Suche sein nach weiteren praktischen QGIS Plugins, dann empfehle ich Ihnen einen Blick in das QGIS Plugin Repositorys. Suchen Sie dort nach den Kategorien “Popular”, “Most voted”, “Top downloads” und “Most rated” und Sie erhalten eine Auswahl aller Plugins, die für viele QGIS-Nutzer und Nutzerinnen interessant und relevant sind.

Angesichts der großen Anzahl an QGIS-Plugins und der vielen unterschiedlichen Anwendungsfälle, stellen wir Ihnen demnächst weitere praktische Helfer vor.

Haben Sie besondere Lieblingsplugins oder Geheimtipps? Wir freuen uns über Tipps und Hinweise an qgis@wheregroup.com!

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Dr.-Ing. Mathias Gröbe

Mathias Gröbe hat Kartographie an der TU Dresden studiert und arbeitet als GIS-Experte bei der WhereGroup. Er ist in Dresden zu hause und verbindet seine Wanderungen gerne mit dem Ergänzen von fehlenden Informationen in OpenStreetMap.

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