使用QGIS製作面量圖
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本教學將一步一步帶領讀者使用開源GIS軟體— QGIS，製作面量圖。
面量圖是主題地圖的一種，其製作方法是根據統計數值的多寡來將不同的地理區域上色，如此可有效呈現地理 ...
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使用QGIS製作面量圖
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##大綱
[TOC]
##內容說明
本教學將一步一步帶領讀者使用開源GIS軟體—QGIS，製作面量圖。
面量圖是主題地圖的一種，其製作方法是根據統計數值的多寡來將不同的地理區域上色，如此可有效呈現地理區域間目標數值的分布情形，常使用於資料視覺化的各種應用場合，例如：縣市長全國選舉時用以呈現各縣市的勝選政黨。
本教學包括下列各點：
1.使用QGIS開啟shapefile檔。
2.插入以逗號分隔檔(.csv)存在的統計資料。
3.進行「資料表連接(tablejoin)」，將圖徵與統計資料連結起來。
4.調整面量圖參數。
5.出圖設定。
##教學
###安裝QGIS3.X版
製作此指南時，我安裝的QGIS版本號為3.4，理論上3.X版本都可以適用此指南。
請自[QGIS官網](https://qgis.org/en/site/)下載軟體，並依照指示安裝。
▲安裝好後，預設在「開始」選單中會出現這些捷徑。
點選「QGISDesktop3.4.3」，開啟QGIS主程式。
▲載入主程式的畫面。
QGIS以專案(project)來管理每一次的地理分析作業，可以想像成每一次開啟新的專案，就等同開始一份新的專題研究。
▲初始介面如上，中間會顯示曾經開啟過的專案。
###插入向量圖層
▲ 點選「Project/New」，開啟新專案。
▲ 這是新專案的介面。
▲ 點選「Layer/AddLayeer/AddVectorLayer」，載入Shapefile。
▲ 依序設定欲載入的Shapefile：
1.選擇「File」。
2.選擇編碼格式，一般會是「UTF-8」，但若是台灣產出的Shapefile檔，可能會使用「Big-5」。
3.選擇檔案位置。
我會建議將所有專案會用到的圖資都放在同一個資料夾內以便搜尋，除非檔案很大，不方便移動。
4.點選「Add」，加入圖層。
▲ 順利載入Shapefile檔。
▲ 在左下角的「Layer」選單中，左鍵點選剛才加入的圖層，然後點右鍵，在選單中點選「OpenAttributeTable」，開啟屬性資料表。
▲ 順利開啟屬性資料表。
▲ 上方會顯示該Shapefile檔的欄位名稱。
###修改特定欄位
▲ 點選屬性資料表上方，左邊第一個按鈕「Toggleeditingmode」，開啟編輯模式。
▲ 左鍵雙擊特定欄位，可以修改該欄位內容。
▲ 修改後，再次點選「Toggleeditingmode」，QGIS會詢問是否要儲存剛才的變更。
**注意**此步驟會直接修改Shapefile檔的內容，建議每次進行新專案時先行備份新的Shapefile檔，利用新建立的檔案進行GIS分析。
###插入逗號分隔檔圖層
▲透過文本編輯器，我們可以先行確認.csv檔中欄位的名稱及其對應的資料。
在範例中，第二欄(Third_Name)為我們要用來連結兩資料表的主鍵(Key)。
▲點選加入逗號分隔檔的圖層。
▲依照數字順序依序選擇檔案：
1.選擇要插入的.csv檔。
2.選擇編碼，一般而言是UTF-8(有時是Big5，可以從下方的預覽功能中看到文字有無正常顯示。
)
3.選擇.csv格式
4.勾選「此檔無地理資訊」。
5.點選「Add」加入圖層，然後點選「Close」關閉視窗。
▲完成後可以看到資料表格已經順利讀入QGIS。
###資料表連結
▲點選「Processing/Toolbox」。
▲點選設定。
▲勾選「Processing/General/Usefilenameaslayername」，以方便之後步驟進行。
勾完後點選下方的「OK」。
▲在ProcessingToolbox中開啟「join」功能。
1.搜尋「join」。
2.找到「Vectorgeneral/Joinattributebyfieldvalue」，雙擊左鍵打開。
▲設定資料表連結的選項。
1.選擇具地理資訊的圖層(即A檔)。
2.選擇該圖層中的主鍵欄位。
3.選擇具統計資料的.csv檔(即B檔)。
4.選擇該圖層中的主鍵欄位。
▲設定連結好的資料表的存檔格式，請點選「SavetoGeoPackage...」。
接著依照彈出的視窗設定檔名及圖層名，並按下「Run」。
▲確認資料表是否有正常連結。
1.確認配對成功的圖徵(feature)數，在本次範例中，台灣共有368個鄉鎮，但是.csv資料檔只有107列。
QGIS顯示有105列配對成功，263列未成功(以紅字顯示)，表示在資料配對的過程中有些微錯誤，導致結果不符合預期，此時應重新省視.csv檔以確認是否有重複或是與Shapefile檔的主鍵不相符之處。
本指南先假設無問題，繼續下方說明。
2.點選「Close」關閉視窗。
3.可以看到連結好的圖層「joined」已經被加入QGIS專案中。
▲點選「joined」圖層的屬性資料表，可以看到.csv檔中的資料已經配對到相對應的列中。
空白處則表示該欄位為配對而呈現缺失值(Missingdata,NULL)。
###缺失值處理
使用QGIS製作面量圖時，如果屬性資料表中有缺失值，則步驟會較為繁瑣。
我們先手動修改「joined」圖層的屬性資料表，將所有的缺失值欄位改成「-999(-999是資料科學上常用於表示缺失值的一個數字)」，以便後續作業。
▲點開「joined」圖層的屬性資料表，在上方工具列中找到、點選「Select/filterfeaturesusingform」。
▲設定選取規則。
1.找到目標欄位「Plant_Area」，在右方「Excludefield」中找到、點選「ismissing(NULL)」。
2.點選「Selectfeatures」。
▲完成後可以發現所有「Plant_Area」為缺失值的圖徵都已經被選取。
▲開啟編輯模式。
▲設定修改數值。
1.選擇「Plant_Area」欄位。
2.輸入「-999」。
3.點選「UpdateSelected」。
4.再次點選「Toggleeditingmode」，儲存變更並關閉編輯模式，
▲點選「Deselectall」。
▲點選「Switchtotableview」。
▲可以看到所有的缺失值欄位已經被取代成「-999」。
###調整面量圖參數
接下來進入作圖設定，已經可以把「ProcessingToolbox」關閉了。
▲選擇「joined」圖層，並點選左上方的「OpentheLayerStylingpanel」。
▲將這個選項改成「Graduated」。
▲依序設定參數。
1.選擇資料來源欄位。
2.選擇使用的顏色色階。
3.點選「+」加入分級單位。
▲依序設定參數。
1.調整小數位數至「Precision-2」。
2.雙擊每個級距單位的「Values」與「Legends」，更改為需要的數值。
我這邊將第一個級距單位設為「-999-0」，如此便會顯示出缺失值欄位。
3.點選「Apply」進行分級著色。
▲完成後已可見面量圖之雛形，但我們還可以加以美化。
▲選擇所有級距單元後，按下上方的「Symbol/Change...」。
▲依許點選「Fill/Simplefill」，並點選下方的「Srokecolor」右邊的下拉選單，勾選「Transparentstroke」，並按下「Apply」。
除此之外，這個繪圖面板還有很多細部設定可以調整，可以自行嘗試。
▲完成面量圖設定，剩下出圖面板的設定了。
###合併圖徵
此指南使用的Shapefile檔的最小級別是「鄉鎮市」，我們可以透過合併圖徵來獲得「縣市」級別的圖徵。
▲點選「Vector/GeoprocessingTools/Dissolve...」。
▲依序設定參數：
1.選擇欲合併的圖層。
2.選擇欲用以合併的欄位(主鍵)，QGIS將會依此欄位將較次級的圖徵合併。
3.設定是否要另存成新的獨立圖資檔案，或是僅使用暫存圖層，建議儲存成獨立檔案以便下一次載入專案檔時使用。
4.點選「Run」。
▲此為上述第2步驟的畫面，可以選擇單一用以合併的目標欄位。
▲QGIS程式合併中。
▲完成圖徵合併，後續可以依照上面的說明調整視覺化設定，以另地圖美觀，例如：調整縣市級的邊框粗細。
###出圖面板設定
最後一步是設定出圖面板(PrintLayout)，出圖面板式儲存於專案檔(.qgz)中的，理論上下一次開啟同一個專案檔也可以載入相同的出圖設定，而不用重複調整。
▲點選「Project/NewPrintLayout」，開啟出圖面板。
▲出圖面板為一個獨立彈出的視窗。
點選「AddItem/AddMap」。
▲透過游標拉出要插入地圖的範圍。
▲放開游標後，已插入地圖。
▲同上，點選「AddItem/AddScaleBar」，插入比例尺。
▲同上，點選「AddItem/AddLegend」，插入圖例。
▲同上，點選「AddItem/AddPicture」，插入方向標。
▲方向標的選項很多種，位於右方「ItemProperties/SearchDirectories」中，可以自行挑選。
▲插入的地圖範圍是根據原本QGIS操作頁面的可視範圍決定的，現在在QGIS專案頁面中縮放(Zoom)到目標位置(金門)。
▲回到出圖面板，再次插入地圖，可以發現金門的範圍已被加入出圖面板中，代號為「Map2」。
▲點選「AddItem/AddLabel」，插入文字標籤，我們在這邊插入金門與馬祖的標示，以便閱讀者判斷。
▲點選「Layout/ExportasImage」，挑選欲匯出的圖片格式後，即可匯出完成的地圖。
QGIS也提供了SVG檔與PDF檔可供匯出。
▲完成！
###補充-AgriMap_TW輸出的Shapefile
AgriMap_TW專案所輸出的Shapefile檔也可以透過這個流程開啟，因為在專案中已經做過資料表連結的動作，所以直接從「**缺失值處理**」這一步開始即可，以下簡單說明載入流程。
▲依據上面的流程，指定載入AgriMap_TW所輸出的.shp檔(單一個Shapefile檔由五個子檔案所構成，只須點選副檔名為「.shp」的檔案，電腦會自動載入同一資料夾內的其他子檔案。
)
▲順利載入Shapefile檔。
▲透過圖層選單開啟資料屬性表(OpenAttributeTable)。
▲資料屬性表的視窗。
▲上方第一列可見資料屬性表的表頭。
注意2號方框，AgriMap_TW產出的Shapefile檔並未將缺失值補齊，可以利用上述教學補齊缺失值欄位後，再進行出圖設定。
##延伸閱讀
1.[QGIS官方指南](https://www.qgistutorials.com/zh_TW/docs/3/performing_table_joins.html)
我是參考這個指南來製作本教學的，基本上內容一致。
##變更日誌
*2020/07/19-18:08完成第1.0版說明。
*2020/07/19-18:46完成第1.1版說明。
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