krajobraz-GIS-analiza przestrzenna

Tomasz Giętkowski i współautorzy bloga: Sebastian Czapiewski, Jakub Makarewicz, Szymon Bryzgalski

#10 Rektyfikacja

Dziś o jednym z najpopularniejszych zadań, nadawaniu rastrowym mapom georeferencji, czyli mówiąc popularnie „wpasowywaniu ich w układ współrzędnych”. A skąd wiemy, że nasza mapa nie ma georeferencji? Po jej dodaniu <grafika> i skierowaniu kursora w lewy górny narożnik mapy, w ramce współrzędnych na pasku stanu (tak, tak to ten u dołu ekranu) pojawiają się wartości 0,0.

Rektyfikacja to przekształcenie geometryczne powierzchni warstwy rastrowej wraz określeniem jej układu współrzędnych. Parametryzacja tego procesu polega na: (i) lokalizacji punktów kontrolnych, (ii) nadaniu im docelowych wartości współrzędnych oraz (iii) wyborze transformacji geometrycznej.

Punkty kontrolne \ground control points – GCP\ to wybrane miejsca na „wpasowywanej” mapie, na których program oprze przekształcenie, dążąc do ich wpasowania we wskazane miejsca w układzie współrzędnych. Z tego powodu ich dobór ma krytyczne znacznie. Powinny spełniać kryterium trwałości w czasie i łatwości identyfikacji. Takimi obiektami są np. skrzyżowania głównych dróg czy mosty. Punkty te muszą być równomiernie rozłożone na mapie. Od ilości punktów zależy wybór rodzaju transformacji. Im więcej punktów tym silniejsze może być przekształcenie, ponieważ program będzie miał więcej danych, na których będzie mógł je oprzeć. Minimalna liczba niech wynosi cztery.

Do wykonania ćwiczenia posłuży nam fragment mapy WIG 1:25000 z obszaru Bydgoszczy, który jest do pobrania tutaj. Po otwarciu QGIS, uruchamiamy narzędzie \Raster>Georeferencer\ i dodajmy tam qgis_add_raster pobraną mapę (w przypadku pytania o układ, wskazujemy EPSG 2180). Na proponowanym do ćwiczenia fragmencie mapy zaznaczyłem cztery skrzyżowania dróg, które łatwo współcześnie zidentyfikować. Powiększmy obraz do pierwszego z nich. W centralnej części stawiamy qgis_add_gcp punkt kontrolny. Po otwarciu okienka należy przypisać wskazanemu punktowi właściwe współrzędne.

Drogi są dwie.  Kiedy znamy wartości tych współrzędnych (np. spisane po identyfikacji punktów na geoportal.gov.pl, pamiętając o zamianie X z Y) można wpisać je ręcznie. Przy czterech punktach nie jest to aż tak uciążliwe. Jednak przy pracy z całymi arkuszami map, kiedy należy zidentyfikować kilkadziesiąt GCP, takie postępowanie nie ma sensu. Wówczas należy sobie wcześniej przygotować w QGIS mapę, która ma już nadany i zdefiniowany układ. Pamiętajmy, aby charakteryzowała się zbliżoną skalą do materiału, który rektyfikujemy. Kiedy taka mapa jest dostępna, wystarczy w oknie po lokalizacji GCP wybrać przycisk \From map canvas\ i w oknie QGIS wskazać tożsamy punkt. Program powróci wówczas do Georeferencera, gdzie wstawione zostaną współrzędne wskazanego przed chwilą w QGIS miejsca. Następnie należy je zaakceptować a odpowiedni wpis zostanie dodany do tabeli. Poniżej w podaję współrzędne proponowanych GCP. GCP tableUWAGA! W razie konieczności manipulacji położeniem mapy w oknie QGIS, może zajść potrzeba powrotu do okna Georeferencera i ponownego wybrania przycisku \From map canvas\.

Po dodaniu w taki sposób czterech punktów, można przejść do określenia parametrów przekształcenia. W oknie Georeferencera w menu \Settings>Transformation settings\ ustalić należy jaki rodzaj przekształcenia wybieramy. Ponieważ jest to temat na osobny, baaaardzo obszerny wpis, przy czterech GCP wybierajmy transformację Helmerta. Następnie należy wskazać nazwę i miejsce na dysku, gdzie zapisze się plik wpasowanej mapy. Ostania kwestia, to wskazanie układu współrzędnych, w naszym wypadku EPSG 2180. Można jeszcze zaznaczyć opcję \Load in QGIS when done\. Po powrocie do okna Georefencera uruchamiamy obliczenia qgis_recty_go  i czekamy na efekt w postaci nowej warstwy w QGIS.

Powyższe informacje powinny umożliwić poprawną rektyfikację. Aczkolwiek opcji jest bardzo wiele i dla pełniejszego zrozumienia tej funkcji warto poczytać więcej…

, , ,

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>