Add GE01 course

src/GE01/01_harjoitus_1.Rmd

@@ -0,0 +1,131 @@
+# Harjoitus 1: Python-konsoli
+
+**Harjoituksen sisältö:** QGISin Python-konsoli ja skriptieditori.
+
+**Harjoituksen tavoite:** Tutustua Python-komentojen ajamiseen konsolissa ja
+skriptien ajamiseen skriptieditorissa.
+
+::: note-box
+Seuraavissa harjoituksissa oletetaan, että tunnet Python-kielen perusteet.
+Tarvittaessa voit kerrata Pythonia [täällä](00_harjoitus_0.html).
+:::
+
+Yksinkertaisin tapa käyttää Python-rajapintaa QGISissa on Python-konsolin kautta.
+Konsolin avulla voidaan syöttää ja ajaa yksittäisiä komentoja tai pidempiä skriptejä.
+Windowsilla QGIS-asennukseen sisältyy erillinen Python-tulkki, jonka versio on 3.12.
+Lisäksi asennukseen sisältyy joitain Python-paketteja standardikirjaston lisäksi.
+Asennukseen kuuluu myös QGIS-ja gdal/ogr-kirjastot, jotka mahdollistavat eri
+komponenttien hyödyntämisen konsolissa ja lisäosissa. Näiden lisäksi asennukseen
+kuuluu myös PyQt-kirjasto, eli Qt-käyttöliittymäkirjaston Python-sidonta (binding),
+joka mahdollistaa graafisen käyttöliittymän luomisen lisäosille.
+
+::: hint-box
+Python toimii käyttöjärjestelmien välillä hieman eri tavalla. Windows- ja
+MacOS-käyttöjärjestelmissä QGIS-asennukseen kuuluu oma Python-tulkki, kun
+taas Linux-pohjaisilla käyttöjärjestelmillä QGIS käyttää järjestelmän Python-tulkkia.
+:::
+
+Python-konsoliin pääsee usealla tavalla (kts. alla oleva kuva): 
+
+- Sen voi avata QGISin ylävalikosta Lisäosat > Python-konsoli (Plugins > Python console), 
+- Pikanäppäinyhdistelmällä Ctrl + Alt + P,
+- Klikkaamalla työkalupalkista Python-logon kohdalta
+
+![](img/harjoitus_1/image1.png)
+
+Tarkastellaan konsoli-ikkunan eri osia: vihreästä kolmiosta klikkaamalla komennot
+suoritetaan (enter-näppäin ajaa saman asian). Muista ikoneista:
+
+- ![](https://raw.githubusercontent.com/qgis/QGIS/master/images/themes/default/console/iconTabEditorConsole.svg)
+Avaa skripti-editorin. Editori helpottaa pidempien skriptien tekoa ja ajamista
+
+- ![](https://raw.githubusercontent.com/qgis/QGIS/master/images/themes/default/console/iconClearConsole.svg)
+Tyhjentää konsoli-ikkunan edellisistä komennoista
+
+- ![](https://raw.githubusercontent.com/qgis/QGIS/master/images/themes/default/console/iconHelpConsole.svg)
+Täältä löydät kätevästi linkit PyQGIs API -dokumentaatioon, PyQGIS Cookbookiin
+sekä konsolin ohjeisiin.
+
+Avaa konsolista skripti-editori ja tutki samoin sen ominaisuuksia.
+
+## Harjoitusten rakenne
+
+## Esimerkit
+
+Eri harjoitusosioissa on annettu esimerkkejä Python-koodista. Suosittelemme,
+että käyt esimerkkejä läpi käydessä kopioit esimerkin QGIS-konsolin skriptieditorin
+puolelle ja ajat koodin. Esimerkkien yhteydessä voi myös muokata koodia
+kokeillakseen eri toimintoja ja lopputuloksia. Esimerkit on annettu
+koodilaatikossa, josta sen sisällön voi kopioida viemällä hiiren osoittimen
+laatikon päälle ja klikkaamalla laatikon oikeaan yläreunaan ilmestyvää
+painiketta.
+
+::: code-box
+```python
+# Esimerkkikoodia
+
+print("Run me as an example!")
+```
+:::
+
+## Harjoitukset
+
+Suosittelemme, että työstät myös harjoitusten vastaukset skriptieditorissa.
+Harjoitusten yhteydessä on joskus annettu oikeaan suuntaan ohjaava vinkki,
+sekä aina malliratkaisu. Saat nämä näkyville painamalla **Näytä ratkaisu** ja
+**Näytä vinkki** -painikkeita. Suosittelemme kuitenkin, ettet katso malliratkaisua
+liian aikaisin vaan yrität ensin keksiä ratkaisun itse.
+Saman asian voi myös tehdä usealla tavalla, ja malliratkaisu on vain yksi
+tapa ratkaista ongelma!
+
+## Harjoitus 1.1
+
+Aseta muuttujan a arvoksi 5 Python- konsolissa ja tulosta muuttujan arvo.
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">vinkki</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+# Aseta ensin arvo
+a = 5
+
+# Millä funktiolla voit tulostaa muuttujan arvon?
+```
+:::
+:::
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">ratkaisu</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+a = 5
+
+print("Muuttujan a arvo", 5)
+```
+:::
+:::
+
+\
+\
+
+::: hint-box
+Lisävinkkejä konsolin käyttöön:
+
+- Konsoli sopii hyvin myös esimerkiksi PyQGIS-olioiden ominaisuuksien tutkimiseen sekä
+testailuun, ja se tukee esimerkiksi PyQGIS-kirjastojen koodintäydennystä (code completion).
+
+- Konsolissa voi myös suorittaa useammalle riville jatkuvia komentoja, kuten for-loopin.
+Konsoliin ilmestyy tällöin rivinvaihdon jälkeen kolme pistettä sen merkiksi, että se
+odottaa lisäkomentoja. Huomaa kuitenkin, että pisteet eivät vastaa Python-koodin
+sisennystä, vaan käyttäjän on huolehdittava tästä.
+
+- Nuolinäppäimillä ylös- ja alaspäin pääsee siirtymään konsoliin syötettyjen komentojen
+historiassa.
+
+- Konsolipaneeli aukeaa todennäköisesti karttaikkunan alapuolelle, mutta sen pystyy
+raahaamaan ja telakoimaan haluttaessa muuallekin QGISin käyttöliittymässä tai irrottamaan
+omaksi ikkunakseen.
+:::
+

src/GE01/02_harjoitus_2.Rmd

@@ -0,0 +1,226 @@
+# Harjoitus 2: PyQGIS-perusteet
+
+**Harjoituksen sisältö:** QGISin Python-paketin käytön perusteet
+
+**Harjoituksen tavoite:** Harjoituksen jälkeen opiskelija hallitsee PyQGISin perusteet.
+
+QGISin Python-konsolissa on käytössä valmiiksi alustettu `iface`-muuttuja,
+joka on QgisInterface-luokan olio. Tämä olio mahdollistaa mm. vuorovaikutuksen
+tällä hetkellä käynnissä olevan QGIS-ohjelman eri komponenttien kanssa.
+Sen kautta voidaan manipuloida esimerkiksi projektiin ladattuja
+tasoja tai vaikka pääkarttanäkymää (QgsMapCanvas).
+
+## Tasojen käsittely
+
+Avaa QGISiin kurssihakemistosta `NaturalEarth_10m_admin_0_countries.gpkg`-tiedosto.
+Klikkaa se aktiiviseksi tasopaneelissa.
+
+Valitaan aktiivinen taso:
+
+::: code-box
+```python
+layer = iface.activeLayer()
+print(layer)
+```
+:::
+
+Haetaan vektoritason kohteiden määrä:
+
+::: code-box
+```python
+layer = iface.activeLayer()
+feature_count = layer.featureCount()
+
+print(feature_count)
+```
+:::
+
+Iteroidaan vektoritasojen kohteita ja tulostetaan
+ominaisuustieto:
+
+::: code-box
+```python
+layer = iface.activeLayer()
+
+for feature in layer.getFeatures():
+    attribute = feature.attribute('NAME_EN')
+
+    print(attribute)
+```
+:::
+
+Lisää QGISiin selainpaneelista **XYZ Tiles**-valikon alta
+**OpenStreetMap**-taso.
+
+Haetaan listaus kaikista projektin tasoista:
+
+::: code-box
+```python
+layers = QgsProject.instance().mapLayers()
+
+# Tarkistetaan layers-muuttujan tyyppi
+print(type(layers))
+```
+:::
+
+Tässä `mapLayers()`-metodi palauttaa `dictionary`-
+datatyypin, jossa avaimena on tasolle oma uniikki tunniste
+merkkijonona ja arvona on varsinainen taso-olio.
+
+::: hint-box
+Tässä esimerkissä meillä on projektissa vektori- ja rasteritaso.
+Näiden olioiden luokat on QgsVectorLayer ja QgsRasterLayer.
+Huomaa, että nämä luokat perivät
+[QgsMapLayer](https://qgis.org/pyqgis/master/core/QgsMapLayer.html)-luokan,
+jolloin niillä on myös yhteisiä metodeja.
+:::
+
+Iteroidaan tasoja:
+
+::: code-box
+```python
+# Voidaan käyttää listakoostetta
+# (kts. tarvittaessa Python-lisätehtävistä
+# aihe 1).
+
+# Tason ID:tä ei välttämättä tarvi,
+# joten voidaan hakea suoraan vain
+# tasot
+layers = [layer for layer in QgsProject.instance().mapLayers().values()]
+
+for layer in layers:
+    print(f"name: {layer.name()}")
+```
+:::
+
+Valitaan taso nimen perusteella:
+
+::: code-box
+```python
+layers = QgsProject.instance().mapLayersByName('OpenStreetMap')
+
+# mapLayersByName() palauttaa listan
+# tasoista, koska QGISissa on sallittua
+# olla useampi taso samalla nimellä
+
+layer = layers[0]
+
+print(layer.name())
+```
+:::
+
+
+::: hint-box
+**QgsProject**-luokka noudattaa ns. singleton (ainokainen)
+suunnittelumallia, joka tarkoittaa sitä että luokasta
+voi olla kerrallaan olemassa ainoastaan yksi olio. Tämä
+olio voidaan hakea käyttämällä QgsProject-luokan
+staattista metodia `instance()`, joka palauttaa aina saman olion.
+Koska metodi on staattinen projektiolioon on globaali pääsy.
+:::
+
+## Harjoitus 2.1
+
+Selvitä Pythonilla **OpenStreetMap**-tason datan lähde.
+Tutki tarvittaessa [PyQGIS-dokumentaatiota](https://qgis.org/pyqgis/latest/).
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">ratkaisu</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+layers = QgsProject.instance().mapLayersByName('OpenStreetMap')
+layer = layers[0]
+
+data_source = layer.source()
+print(data_source)
+```
+:::
+
+Tulos:
+
+```
+type=xyz&url=https://tile.openstreetmap.org/%7Bz%7D/%7Bx%7D/%7By%7D.png&zmax=19&zmin=0
+```
+:::
+
+## Harjoitus 2.2
+
+Kirjoita skripti, joka käy läpi kaikki projektiin lisätyt tasot
+ja tulostaa **vain** vektoritasojen kenttien nimet.
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">vinkki</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+layers = [layer for layer in QgsProject.instance().mapLayer().values() <ehtolause>] # miten tarkistat onko kyseessä vektoritaso?
+
+for layer in layers:
+    fields = <funktio> # miten saat QgsFields-olion tasosta?
+
+    for field in fields:
+        <tulosta nimi>
+```
+:::
+:::
+
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">ratkaisu</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+layers = [layer for layer in QgsProject.instance().mapLayers().values() if layer.type() == QgsMapLayer.VectorLayer]
+
+for layer in layers:
+    fields = layer.fields()
+
+    print(f"layer '{layer.name()}' fields:")
+
+    for field in fields:
+        print(field.name())
+```
+:::
+:::
+
+## Harjoitus 2.3
+
+Kirjoita skripti, joka tulostaa kaikkien Etelä-Amerikan
+alueiden nimet **NaturalEarth**-tasolta. Valitse maanosa
+`CONTINENT`-sarakkeen perusteella.
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">vinkki</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+# Hae taso esim. nimen perusteella
+layers = <funktio>
+
+layer = layers[0]
+
+for feature in layer.getFeatures():
+    # Millä metodilla haet kohteen ominaisuustiedon?
+    # Vertaa merkkijonoon
+    if <funktio> == "South America":
+        print(<kohteen nimi>)
+```
+:::
+:::
+
+<button onclick="toggleAnswer(this)" class="btn answer_btn">ratkaisu</button>
+
+::: hidden-box
+::: code-box
+```python
+layers = QgsProject.instance().mapLayersByName('NaturalEarthAdmin0')
+
+layer = layers[0]
+
+for feature in layer.getFeatures():
+    if feature.attribute("CONTINENT") == "South America":
+        print(feature.attribute("SOVEREIGNT"))
+```
+:::
+:::