اطبع الكتاباطبع الكتاب

الدرس تعليمي:اضافة البيانات المفتوحة إلى الحوض الصباب

الموقع: OpenCourseWare for GIS
المقرر: تطبيقات في الهيدرولوجيا باستخدام QGIS
كتاب: الدرس تعليمي:اضافة البيانات المفتوحة إلى الحوض الصباب
طبع بواسطة: Guest user
التاريخ: الجمعة، 26 يونيو 2026، 4:11 PM

جدول المحتويات

1. المقدمة

غالباً ما تعتمد في دراساتك على البيانات المفتوحة المستمدة من الإنترنت,ستتعلم في  هذا الدرس كيفية إضافة البيانات المفتوحة إلى مشروعك في نظم المعلومات الجغرافية (GIS).

 

2. الجانب النظري

شاهد مقاطع الفيديو أدناه لمعرفة المزيد عن مفاهيم البنية التحتية للبيانات المكانية والبيانات المفتوحة:

مشاركة البيانات البيئية (7 دقائق و20 ثانية):

بنية البيانات المكانية (11 دقيقة و39 ثانية):

 معايير التشغيل البيني والبرمجيات مفتوحة المصدر (10 دقائق و13 ثانية):

البيانات الوصفية (4 دقائق و41 ثانية):

سلسلة القيمة، ونموذج الأعمال، وسياسة البيانات (12 دقيقة و59 ثانية):

3. إعداد المشروع

قبل أن نبدأ، تأكد من تحميل الطبقات التالية في برنامج QGIS:
  • حدود مستجمع مياه حوض الرور (Rur catchment)
  • طبقة قناع التعبئة المتدرجة للمضلع المعكوس (Inverted polygon shapeburst fill mask) من الدرس السابق.
  • المجاري المائية في حوض صبّاب رور.
  • خلفية OSM Standard من إضافة QuickMapServices.
توجد عدة طرق لبدء وثيقة الخريطة الجديدة هذه مع الحفاظ على الرموز (Symbology) التي تم إنشاؤها خلال تمرين ترسيم الحوض الصبّاب (Catchment delineation).
يمكنك فتح وثيقة الخريطة من الفصل السابق واختيار "حفظ باسم" (Save As).
 
يمكنك أيضاً فتح وثيقة خريطة جديدة ونسخ/لصق الطبقات من تمرين ترسيم الحوض الصبّاب إليها. للقيام بذلك، افتح المشروع من الفصل السابق، وحدد هذه الطبقات، ثم انقر بزر الماوس الأيمن واختر "نسخ الطبقة" (Copy Layer) من القائمة المختصرة. بعد ذلك، انقر بزر الماوس الأيمن في لوحة الطبقات (Layers Panel) للمشروع الجديد واختر "لصق الطبقة/المجموعة" (Paste Layer/Group).
 
يمكنك إخفاء طبقة نموذج الارتفاع الرقمي وطبقة التظليل (Hillshade) من المشروع السابق. يجب أن تبدو لوحة الخريطة (Map canvas) الآن كما في الشكل الموضح أدناه:

Start

4. اضافة البيانات من خدمات خرائط الويب

سنقوم في هذا القسم باستخدام بيانات مستمدة من خدمة خرائط الويب (WMS)، وتحديداً منتج ESA WorldCover ‏(Zanaga et al., 2021).

يعد ESA WorldCover خريطة عالمية لـ غطاءات الأرض (Land cover) لعام 2020 بـ درجة وضوح مكاني (Spatial resolution) تبلغ 10 أمتار. وقد تم اشتقاق هذه الخريطة من بيانات القمرين الصناعيين Sentinel-1 و Sentinel-2. توجد طرق مختلفة لـ الوصول إلى البيانات الموضحة هنا.

  1. اذهب إلى الموقع الإلكتروني https://esa-worldcover.org/en/data-access وانتقل إلى الأسفل وصولاً إلى قسم خدمات خرائط الويب (Web Map Services).                                                                                                                                                                                                                 ستلاحظ هنا أنه يمكنك إضافة خريطة غطاءات الأرض (Land-cover) كطبقة WMTS أو WMS . توفر كلتا الخدمتين صورة مرسومة (Rendered picture) للبيانات وليس البيانات الأصلية نفسها؛ ولذلك، يمكن استخدامها كـ خلفية (Backdrop) للعرض، ولكن ليس لأغراض التحليل (Analysis) . توفر خدمة WMTS البيانات في شكل بلاطات (Tiles)، بينما توفر خدمة WMS الخريطة بالكامل. سنستخدم في هذا التمرين خدمة خرائط الويب من نوع WMTS.                                                                   
  2. اذهب إلى مشروعك في برنامج QGIS وانقر على زر فتح مدير إدارة مصادر البيانات  open data source manager button (Open Data Source Manager)  من شريط الأدوات الموجود أسفل القائمة الرئيسية .                                                                              
  3. في نافذة مدير إدارة مصادر البيانات (Data Source Manager)، اختر WMS/WMTS.                                            
  4. في النافذة التي ستفتح، انقر على زر "جديد" (New).                                                                                            
  5. في النافذة التالية، اكتب ESA WorldCover 2020 في خانة الاسم (Name).                                                              
  6. في موقع بيانات WorldCover، انقر بزر الماوس الأيمن على رابط الـ WMTS واختر "نسخ الرابط" (Copy Link).

copy link

7. الصق الرابط في نافذة "إنشاء اتصال WMS/WMTS جديد" (Create a New WMS/WMTS Connection) في برنامج QGIS. أبقِ على القيم الافتراضية (Defaults) وانقر على موافق (OK).

Create WMST connection

8. بالعودة إلى نافذة الحوار الأخرى، انقر على زر "اتصال" (Connect). سيتم الآن جلب الطبقات من خادم الـ WMTS.

WMST connection

توجد العديد من الطبقات (Layers) المتاحة من خدمة خرائط الويب هذه، والتي يمكنك رؤيتها الآن تحت علامة تبويب مجموعات البلاطات (Tilesets).

9. انقر على WORLDCOVER_2020_MAP ليتم تظليلها، ثم انقر على "إضافة وإغلاق" (Add and Close) للعودة إلى الشاشة الرئيسية .

10. اسحب الطبقة لتكون أسفل طبقة Rur_catchment حتى تتمكن من رؤية المنطقة بوضوح داخل حوض صبّاب الرور (Rur catchment).

في هذه الحالة، لا توفر خدمة خرائط الويب مفتاح خريطة (Legend)، ولكن يمكنك إضافة المفتاح يدوياً .

11. عُد إلى صفحة الويب الخاصة ببيانات WorldCover.

12. انقر على عارض بيانات  (WorldCover viewer).

 وهو عارض عبر الإنترنت لبيانات WorldCover.

13. التقط لقطة شاشة (Screenshot) لمفتاح الخريطة واحفظها باسم worldcoverlegend.png.

14. في برنامج QGIS، انقر بزر الماوس الأيمن على طبقة WORLDCOVER_2020_MAP واختر "خصائص" (Properties).

15. في نافذة خصائص الطبقة (Layer Properties)، اذهب إلى علامة تبويب مفتاح الخريطة (Legend).

16. عند خانة الصورة البديلة لمفتاح الخريطة (Legend placeholder image)، تصفح المجلدات لاختيارملف worldcoverlegend.png.

Add legend placeholder

17. انقر على موافق (OK) لتطبيق الإعدادات وإغلاق نافذة الحوار.

يجب أن تبدو نافذتك الآن بهذا الشكل:

legend added

ألقِ نظرة فاحصة على خريطة غطاءات الأرض (Land-cover map).
  • ما هي أكبر الفروقات في غطاء الأرض بين مناطق المنبع (Upstream) ومناطق المصب (Downstream) في حوض صبّاب رور (Rur catchment)؟ 
  • ما هي أكبر المدن الموجودة داخل الحوض الصبّاب؟
  • قارن خريطة غطاءات الأرض مع طبقة Google Satellite من إضافة QuickMapServices. هل هناك معالم مهمة لـ غطاء الأرض / استخدامات الأرض (Land use) مفقودة وتؤثر على الهيدرولوجيا (Hydrology) في حوض صبّاب Rur؟ 
توجد خدمات ويب مختلفة يمكنك استخدامها في برنامج QGIS. هناك خدمات منظمة OGC، وهي: WMS و WFS و WCS. وبينما تقوم خدمتا WMS و WMTS بـ رسم صورة (Render) من البيانات ، توفر لك خدمتا WFS و WCS البيانات الاتجاهية (Vector data) و البيانات الشبكية (Raster data) على التوالي . يمكنك أيضاً الاتصال بـ البنيات التحتية للبيانات المكانية (Spatial Data Infrastructures - SDI) التي تستخدم منصة GeoNode، أو الاتصال بخوادم ArcGIS Map Server و ArcGIS Feature Server. كما يمكن إضافة البلاطات المتجهة (Vector Tiles)؛ حيث تتيح لك التحكم في التنسيق (Styling) ووضع المسميات (Labeling) على الصورة. وباستخدام إضافة MapTiler، يمكنك إضافة العديد من البلاطات المتجهة المفيدة إلى QGIS. يدعم البرنامج أيضاً بلاطات XYZ Tiles، والتي سبق لك استخدامها عبر إضافة QuickMapServices. جميع هذه الاتصالات متاحة في مدير إدارة مصادر البيانات (Data Source Manager) و لوحة المتصفح (Browser panel).

18. احفظ المشروع قبل المتابعة.

يوضح هذا الفيديو الخطوات المذكورة أعلاه:

5. OpenStreetMapإدراج البيانات الاتجاهية من منصة

يُعد مشروع  (OpenStreetMap - OSM) مشروعاً تعاونياً لإنشاء خريطة عالمية مجانية وقابلة للتعديل. وتُعتبر OSM مثالاً بارزاً لـ المعلومات الجغرافية التطوعية (VGI) أو ما يعرف بـ التعهيد الجماعي (Crowdsourcing). توجد عدة طرق لاستخدام هذه البيانات (Data):
  • من خلال الخريطة التفاعلية على الموقع الإلكتروني لخريطة الشارع المفتوحة (http://www.openstreetmap.org).
  • في برنامج QGIS، يمكنك إضافة الخرائط الأساسية (Basemaps) الخاصة بـ OSM عبر إضافة QuickMapServices.
  • في برنامج QGIS، يمكنك تنزيل بيانات OSM مباشرة عبر الإنترنت؛ حيث توجد عدة طرق للقيام بذلك . سنستخدم في هذا القسم إضافة QuickOSM التي تعتمد على واجهة برمجة تطبيقات Overpass API.
سنقوم في هذا القسم بتنزيل البيانات الاتجاهية (Vector data) الخاصة بـ OSM مباشرة في برنامج QGIS لـ حوض صبّاب رور (Rur catchment). سنستكمل العمل بناءً على النتائج السابقة، ولكننا سنعرض فقط طبقتي Rur_Catchment و Channels_Clip، بينما يجب إلغاء تحديد الطبقات الأخرى.
  1. ثبّت إضافة QuickOSM من خلال القائمة الرئيسية: Plugins (الإضافات) | Manage and Install Plugins (إدارة وتثبيت الإضافات)، ثم ابحث عن QuickOSM.
  2. افتح نافذة حوار (Dialogue) إضافة QuickOSM باختيار Vector (بيانات اتجاهية) | QuickOSM | QuickOSM من القائمة الرئيسية.

عند استخدام QuickOSM للمرة الأولى، ستظهر نافذة منبثقة (Popup) تطلب منك تأكيد فهمك لـ حقوق الطبع والنشر (Copyrights) الخاصة بـ OpenStreetMap قبل البدء في استخدام الإضافة (Plugin). وفي الدليل التعليمي لـ تصميم الخرائط (Map Design)، ستتعلم الطريقة الرسمية لـ إسناد الفضل (Crediting) لـ OpenStreetMap في خريطتك النهائية.

3. اقرأ نص النافذة المنبثقة (Popup) وأكد فهمك لـ حقوق الطبع والنشر (Copyrights).
 
سنقوم أولاً بتنزيل الأنهار (Rivers) حتى نتمكن من مقارنتها بالأنهار التي قمنا بـ اشتقاقها (Derived) سابقاً. تتكون خصائص (Attributes) بيانات OSM من مفاتيح (Keys) وقيم (Values). لمعرفة المزيد حول هذا الموضوع، راجع الرابط التالي: https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Mapfeatures.

4. اختر waterway كـ مفتاح (Key)، و river كـ قيمة (Value). اختر مضلع (Polygon) طبقة Rur_catchment ليكون هو النطاق (Extent). لاحظ أنه يمكنك أيضاً تحديد نطاق لوحة الخريطة (Map Canvas)

5. انتقل إلى الأسفل وانقر على السهم الموجود قبل Advanced (خيارات متقدمة) وتأكد من تحديد خيارات Node (عقدة)، و Way (مسار)، و Relation (علاقة)، و Lines (خطوط) فقط (يتعين عليك اختيار الهندسة - Geometry التي تود تنزيلها) . يجب أن تبدو نافذة الحوار (Dialogue) الآن كما في الشكل الموضح أدناه . انقر على Run Query (تشغيل الاستعلام).


يمكنك زيادة قيمة مهلة الانتظار (Timeout) إذا كان اتصالك بالإنترنت بطيئاً.
 
ستتم إضافة الطبقة الجديدة كـ طبقة مسودة مؤقتة (Temporary scratch layer)، كما يظهر من أيقونة "طبقة المسودة المؤقتة"  scratchlayer indicator في مساحة المؤشر على يمين الطبقة في لوحة الطبقات (Layers panel). وهذا يعني أنه سيتم حذفها عند إغلاق برنامج QGIS. من المهم تحويل هذه الطبقات إلى طبقات دائمة (Permanent) إذا كنت ترغب في الاحتفاظ بها؛ سنقوم بذلك لاحقاً.
 
6. أغلق نافذة إضافة QuickOSM.

7. اضبط التنسيق (Style) وقارن طبقة waterway_river المستمدة من OSM مع طبقة Rur_channels.

  • ماذا تلاحظ؟

8. لنقم بإضافة المناجم (mines) بطريقة مماثلة. استخدم المفتاح key=landuse والقيمة value=quarry .لا تنسَ اختيار Multipolygons (مضلعات متعددة) بدلاً من Lines (خطوط).

9. قم بتنسيق المضلعات بـ تعبئة رمادية (gray fill) و إطار أسود (black stroke).

10. قم بـ تسمية (Label) المضلعات باستخدام خاصية Name بخط مائل (italic). انتقل إلى علامة تبويب تنسيق التسمية label formatting tab (Formatting) وأدخل مسافة كـ حرف التفاف النص (Wrap on character). ثم اضبط المحاذاة (Alignment) إلى الوسط (Center). انتقل إلى علامة تبويب الاظهار  label rendering tab  (Rendering) وانقر على خيار "رسم التسميات التي تتوائم تماماً داخل المعلم فقط" (Only draw labels which fit completely within feature).

سنقوم الآن بالبحث حول مكان محدد. في الزاوية السفلية اليسرى من نافذة QGIS، يمكنك أن تجد في شريط الحالة (Status bar) حقل بحث يسمى شريط تحديد المواقع (Locator bar). يمكن استخدام هذا الشريط للعثور على أي ميزة أو خيار وتشغيله في برنامج QGIS. كما يمكنك استخدامه للبحث عن الأماكن باستخدام أداة Nominatim geocoder، والتي توفرها مؤسسة OpenStreetMap والمساهمون فيها. للبحث عن الأماكن، اكتب الرمز < متبوعاً بمسافة ثم العنوان. سنقوم بالبحث عن مدينة Jülich.

11. في شريط تحديد المواقع (Locator bar) اكتب Jülich <. ستظهر نتيجة أداة التكويد الجغرافي (geocoder) على الفور.

geocoding

12. اختر مدينة Jülich, Kreis Düren, North Rhine-Westphalia, 52428, Germany.

 سيقوم برنامج QGIS الآن بـ تكبير الرؤية (Zoom in) على مركز مدينة Jülich. يقع جنوب شرق المدينة "مركز أبحاث يوليش" ، وهو معهد أبحاث ضخم. ونرى في جهتي الجنوب والشرق مناجم (Mining) سطحية ضخمة للفحم البني (lignite)؛ ويقع المنجم الموجود في الجنوب داخل نطاق حوض صبّاب نهر الرور (Rur catchment).

13. قارن الآن بين المحجر (Quarry) المشتق من بيانات OSM وصور Google Satellite، ونموذج الارتفاعات الرقمي (DEM)، وخريطة WorldCover لـ غطاءات الأرض (Land-cover map).

  • ما هي الاختلافات الملحوظة؟
  • أي من هذه المصادر يُعتبر أكثر حداثة (تحديثاً)؟ هل هي صور Google Satellite، أم خريطة WorldCover، أم بيانات OSM؟
  •  كيف ترتبط الهيدروغرافيا (Hydrography) بالمحجر (بالمقارنة بين بيانات OSM والشبكة التي تم تحديدها/رسمها بواسطة GIS)؟
تذكر أن الطبقات التي تمت إضافتها عبر إضافة QuickOSM هي طبقات مسودة مؤقتة  (Temporary scratch layers)، ويُشار إليها بأيقونة خاصة scratchlayer indicator. يوجد خيار لجعل الطبقة دائمة ، لكن خيار تصدير (Export) الطبقة يوفر مرونة أكبر. سنستخدم هذا الخيار لحفظ الطبقة داخل ملف الـ GeoPackage الذي تم إنشاؤه في الدرس السابق.

14. انقر بزر الماوس الأيمن على طبقة landuse_quarry، واختر تصدير (Export) | حفظ المعالم باسم..(Save Features As).

export osm to geopackage


15. في نافذة حوار Save vector layer as (حفظ الطبقة الاتجاهية باسم)، اختر GeoPackage من خانة Format (التنسيق). عند خانة Filename (اسم الملف)، تصفح المجلدات لاختيار ملف Rur_data.gpkg الذي تم إنشاؤه في الفصل السابق. وفي خانة Layer name (اسم الطبقة)، اكتب Quarries؛ سيكون هذا هو اسم الطبقة داخل ملف الـ GeoPackage . قم بتغيير نظام المرجع الإحداثي (CRS) إلى النظام الخاص بالمشروع (EPSG: 32632)، ثم انقر على OK (موافق)

save osm to geopackage

16. أضف الآن بعض المعالم الأخرى المثيرة للاهتمام (نقاط، وخطوط، ومضلعات) وقم بإضافتها إلى ملف الـ GeoPackage :

  • السدود (Dams): المفتاح Key=waterway والقيمة value=dam .
  • البحيرات (Lakes): المفتاح Key=natural والقيمة value=water.
  • الينابيع (Springs): المفتاح Key=natural والقيمة value=spring 

من المهم التفكير في الهندسة (Geometry) التي تود تنزيلها وترتيب الطبقات . فعلى سبيل المثال، تبدو السدود أفضل كخطوط موضوعة فوق مضلعات (Polygons) البحيرات.

17. قم الآن بـ تنسيق (Style) الطبقات، وابدأ بـ البحيرات (Lakes).18

18. بعد ذلك، ستعمل على خطوط السدود؛ اجعل اللون (Color) أسود وعرض الإطار (Stroke width) بقيمة 0.86 ملم.

19. انقر على زر Add symbol layer  add symbol layer (إضافة طبقة رمز). اختر مكون Simple line (خط بسيط)، وحدد Symbol layer type (نوع طبقة الرمز) ليكون Marker line (خط علامات). ثم اختر مكون Simple marker (علامة بسيطة) وحدد vertical line symbol (رمز الخط الرأسي) من الخيارات الموضحة أدناه. قم بزيادة Stroke width (عرض الإطار) إلى 0.2 ملم وSize (الحجم) إلى 3 ملم. يجب أن يبدو استعراض رمز السدود الآن بهذا الشكلdam symbol.png

20. وأخيراً، ستقوم بتنسيق نقاط الينابيع. اجعل الطبقة هي الطبقة المستهدفة في لوحة تنسيق الطبقة (Layer Styling Panel). اختر مكون Simple fill (تعبئة بسيطة)، ثم اختر SVG Marker كـ نوع لطبقة الرمز (Symbol layer type). تصفح مجلد الرموز وابحث عن ملف blue-marker.svg blue marker.png. قم بزيادة Size (الحجم) لـ العرض والارتفاع (Width and Height) إلى 6 ملم لكل منهما.

21. احفظ جميع طبقات المسودة المؤقتة (Temporary scratch layers) في ملف الـ GeoPackage . قم بتحميل الطبقات من الـ GeoPackage وانسخ التنسيقات. احذف طبقات المسودة المؤقتة من لوحة الطبقات (Layers panel). احفظ النتيجة كـ مشروع جديد داخل ملف Rur_data.gpkg GeoPackage.

يوضح هذا الفيديو الخطوات المذكورة أعلاه:

6. ملخص الدرس

لقد تعلمت في هذا الدرس كيفية:
  • إضافة خدمات خرائط الويب (OGC web map services) إلى برنامج QGIS .
  • تنزيل البيانات الاتجاهية (Vectors) من OpenStreetMap باستخدام إضافة QuickOSM .
  • تنسيق (Style) البيانات المفتوحة من الويب.
تحتوي قائمة التشغيل (Playlist) هذه على جميع مقاطع الفيديو المتعلقة بهذا الدرس: