11.1 QGIS地图图表饼图应用和二次开发实现

前言

• 地图图表功能可以为地图矢量图层添加与要素关联的饼图（Pie chart）、文字图表（Text diagram）和直方图（Histogram）。
• 本章介绍饼图（Pie chart）在QGIS中的应用以及对应的二次开发的实现过程
• 说明：文章中的示例代码均来自开源项目qgis_cpp_api_apps

图表示例图层

• 以protected_areas.shp为例，该图层数据中包含prec_2020,prec_2021和prec_2022的降水量统计值，见下图
  

QGIS图表通用设置

• 在矢量图层的图层属性中，通过“Diagrams”选项卡左上角的下拉菜单可以选择图表类型，包括无图表（ No diagrams）、饼图（ Pie chart）、文字图表（ Text diagram）直方图（Histogram）以及分段条形图（Stacked bars），如下图
  
• 在“Diagrams”选项卡中，选中任何一种图表后，即可出现属性（Attributes）、渲染（Rendering）、尺寸（Size）、位置（Placement）、设置（Options）和图例（Legend）六个主要选项卡。
  
  • 在属性（Attributes）需要从“Available attributes”列表中选择需要制作图表的数据
  • 在渲染（Rendering）选项卡可以设置具体图表的颜色、线条宽度等。
  • 在尺寸（Size）选项卡中可以设置绝对尺寸或相对尺寸。
  • 位置（Placement）选项卡用于设置图表绘制的位置。
  • 设置（Options）选项卡的直方图中，通过“Bar Orientation”选项可以设置直方图的方向，包括向上（Up）、向下（Down）、向左（Left）和向右（Right）。
  • 图例（Legend）选项卡设置图表图例是否显示在地图图例中，包括标题、显示方式等设置选项。

饼图

• 在“Attributes”选项卡中，将“prec_2020”、“prec_2021”和“prec_2022”属性加入“Assigned attributes”列表中。
• 在“Attributes”选项卡的“Assigned attributes”列表中设置color，如下图
  
• 确定之后可见图层显示饼图，如下图
  

二次开发实现饼图

• 图表类的基类为QgsDiagram，类图如下
  
• 其子类QgsPieDiagram即为饼图
• 矢量图层类QgsVectorLayer的成员函数void setDiagramRenderer( QgsDiagramRenderer *r SIP_TRANSFER );用于设置图层的图表渲染器。
• 图表渲染器的基类为QgsDiagramRenderer，类图如下
  
• 两个子渲染器是QgsSingleCategoryDiagramRenderer和QgsLinearlyInterpolatedDiagramRenderer
• 渲染器的两个成员函数void setDiagram( QgsDiagram *d);用于设置图表类型，void setDiagramSettings( const QgsDiagramSettings &s )用于设置图表渲染设置
• 矢量图层类QgsVectorLayer的成员函数void setDiagramLayerSettings( const QgsDiagramLayerSettings &s );也是用于设置图标渲染属性
• QgsDiagramLayerSettings和QgsDiagramSettings的不同点是 QgsDiagramSettings存储与渲染单个图表本身相关的设置，而QgsDiagramLayerSettings存储控制如何渲染一个层内所有图表的设置。
• 以下以protected_areas.shp为例，讲解饼图的显示

1. 添加protected_areas图层

QgsVectorLayer* layer = addTestShape(QStringLiteral("maps/shapefile/protected_areas.shp"));

2. 设置QgsDiagramSettings，包括是否启用图表，设置属性名称、属性颜色、属性Label

    QgsDiagramSettings ds;
    ds.enabled = true;
    //Attributes选项卡
    QColor col1 = Qt::red;
    QColor col2 = Qt::yellow;
    QColor col3 = Qt::blue;
    ds.categoryColors = QList<QColor>() << col1 << col2 << col3;
    ds.categoryAttributes = QList<QString>() << QStringLiteral( "prec_2020" ) << QStringLiteral( "prec_2021" ) << QStringLiteral( "prec_2022" );
    ds.categoryLabels = QList<QString>() << QStringLiteral( "prec_2020" ) << QStringLiteral( "prec_2021" ) << QStringLiteral( "prec_2022" );
    //Rendering选项卡
    ds.opacity = 1.0;
    //Size选项卡
    ds.size = QSizeF( 15, 15 );

3. 构建渲染器，这里两个渲染器都可用

#if 1
    QgsLinearlyInterpolatedDiagramRenderer *dr = new QgsLinearlyInterpolatedDiagramRenderer();
    dr->setLowerValue( 0.0 );
    dr->setLowerSize( QSizeF( 0.0, 0.0 ) );
    dr->setUpperValue( 100 );
    dr->setUpperSize( QSizeF( 40, 40 ) );
    dr->setClassificationField( QStringLiteral( "prec_2020" ) );
#else
    QgsSingleCategoryDiagramRenderer *dr = new QgsSingleCategoryDiagramRenderer();
#endif
    dr->setDiagram(new QgsPieDiagram());
    dr->setDiagramSettings(ds);

4. 图层图表设置QgsDiagramLayerSettings

    QgsDiagramLayerSettings dls = QgsDiagramLayerSettings();
    dls.setPlacement( QgsDiagramLayerSettings::OverPoint );
    dls.setShowAllDiagrams( true );
			layer->setDiagramLayerSettings(dls);

5. 图层设置渲染器

layer->setDiagramRenderer( dr );

• 完整测试代码如下

void MainWindow::diagramPieSlot()
{
    //添加一个图层
    QgsVectorLayer* layer = addTestShape(QStringLiteral("maps/shapefile/protected_areas.shp"));

    QgsDiagramSettings ds;
    ds.enabled = true;
    //Attributes选项卡
    QColor col1 = Qt::red;
    QColor col2 = Qt::yellow;
    QColor col3 = Qt::blue;
    ds.categoryColors = QList<QColor>() << col1 << col2 << col3;
    ds.categoryAttributes = QList<QString>() << QStringLiteral( "prec_2020" ) << QStringLiteral( "prec_2021" ) << QStringLiteral( "prec_2022" );
    ds.categoryLabels = QList<QString>() << QStringLiteral( "prec_2020" ) << QStringLiteral( "prec_2021" ) << QStringLiteral( "prec_2022" );
    //Rendering选项卡
    ds.opacity = 1.0;
    //Size选项卡
    ds.size = QSizeF( 15, 15 );
#if 1
    QgsLinearlyInterpolatedDiagramRenderer *dr = new QgsLinearlyInterpolatedDiagramRenderer();
    dr->setLowerValue( 0.0 );
    dr->setLowerSize( QSizeF( 0.0, 0.0 ) );
    dr->setUpperValue( 100 );
    dr->setUpperSize( QSizeF( 40, 40 ) );
    dr->setClassificationField( QStringLiteral( "prec_2020" ) );
#else
    QgsSingleCategoryDiagramRenderer *dr = new QgsSingleCategoryDiagramRenderer();
#endif
    dr->setDiagram(new QgsPieDiagram());
    dr->setDiagramSettings(ds);

    QgsDiagramLayerSettings dls = QgsDiagramLayerSettings();
    dls.setPlacement( QgsDiagramLayerSettings::OverPoint );
    dls.setShowAllDiagrams( true );
    layer->setDiagramLayerSettings(dls);
    
    layer->setDiagramRenderer( dr );
}

• 效果如下图
  
  

总结

• 分别介绍了QGIS中显示饼图和二次开发实现饼图