Raszter georeferálása

Szerzők: 
Dr. Szabó György, Dr. Wirth Ervin
Dátum: 
2018, Budapest

 

Az interneten fellelhető raszterek egy része georeferált (pl. fentrol.hu légifelvételei, illetve a Téradatok fejezetben bemutatott felszínborítás raszter), másik részük azonban georeferálást igényel. A georeferálás során a projekt vonatkozási rendszerünk és forrásanyag (digitális térkép, felvétel) között teremtjük meg a kapcsolatot, mely által a forrásanyag a projekttérben elhelyeződik.

A forrásanyagok többsége vagy tartalmaz koordináta megírásokat – pl. őrkereszteket – , vagy nem. Az előbbi esetben a térbeli (síkbeli) elhelyezéséhez szükséges a forrásanyag vetülete (vetületi rendszere) is, ekkor a georeferálás során a szkennelt anyag koordinátás pontjait felvesszük, begépeljük koordinátákat, EPSG azonosítóval megadjuk a vetületet, majd mentjük az anyagot. A georeferálás eredményeképp a raszterkép mellé készül egy fájl (pl .tfw fájl) vagy beleíródik a fájl fejlécébe a térbeli regisztrációt szolgáló címke (pl. levezetett sarokkoordináták, vetület). A második eset, amikor nincsenek megírt pontjaink, ekkor közös pontokat kell keresnünk a forrásanyag és egy térben már elhelyezett célanyag között. A
célanyagnak ismert vonatkozási rendszere van, amit a forrásanyag is megörököl a kapcsolat létrehozása után. Ez egy általános megoldás, amivel számos feladat során élhetünk, ahol tematikus térképi háttérre, referenciára van szükségünk; ezt az utat fogjuk bejárni:

  1. Szerzünk egy rasztert (tematikus térképet) - ez lesz a forrásanyag.
  2. Betöltünk egy webes, georeferált réteget a projektbe (pl.: Bing Aerial, OpenStreetMap stb.).
  3. Elnavigálunk a forrásanyag területére.
  4. Beállítjuk a kívánt cél vetületet, azaz a projekt vonatkozási rendszerét.
  5. Majd elindítjuk a Georeferáló eszközt, és betöltjük a forrásanyagot.
  6. Felvesszük a közös pontokat a két anyag között.
  7. Transzformálunk, majd betöltjük a georeferált képet a projektünkbe.

Indítsuk el a georeferáláshoz szükséges alap modult (ha nem találjuk, ikszeljük be a modulok telepítésénél):

Raszter / Georeferáló / (GDAL) Georeferáló


1. táblázat: A georeferálás fontos ikonjai

​A QGIS számos téradatokat kezelő open-source függvénykönyvárt használ, ilyenek pl.:

  • OGR (OpenGIS Simple Features Reference Implementation): vektoros adatkezeléshez
  • PROJ4: vetületekhez
  • GDAL (Geospatial Data Abstraction Library): raszterek kezeléséhez

A georeferálást Vályi Béla kir. mérnök által készített A Dunavölgy Átnézeti Térképének XI. lapján hajtjuk végre.1


1. ábra: Vályi Béla: A Dunavölgy átnézeti térképe, Lapmutató-vázlat, 1898

Nyissuk meg a szkennelt anyagot a Georeferálóban:

Fájl / Raszter nyitás


2. ábra: Vályi Béla: A Dunavölgy átnézeti térképe, XI. lap, 1898

A korábban definiált általános lépések 5-7. pontjainak teljesítéséhez a következő lépések szükségesek:

  1. A raszter megnyitásakor vetületi rendszernek állítsuk a célanyag vetületét. Webes térképek esetén ez a "WGS 84 / Pseudo Mercator" (EPSG:3857).
  2. Ezt követően megjelenik a kép az ablakban; keressünk olyan pontokat, amelyek a raszteren és a korábban betöltött webes rétegen is jól azonosíthatók:
    Nagy méretarány esetén pl.: útkereszteződések, épületsarkok;
    Kis méretarány esetén pl.: települések, vasúti kereszteződések, templomok, folyókanyarulatok, tavak, félszigetek jellemző szegélyei, összefolyások.
  3. Először a Georeferálóban megnyitott raszteren (forráson) válasszunk pontot: Nagyítsunk a kiszemelt illesztőponthoz, majd Szerkeszt / Pont hozzáadás.
  4. Majd kattintsunk a „A térkép vászonról” gombra. A kurzor megváltozása jelzi számunkra, hogy az illesztőpont célanyagon történő megadása következik.
  5. Nagyítóra váltva közelebb navigálhatunk az illesztőponthoz; amint elértük a tetszőleges nagyítási szintet, alul menjünk vissza a Georeferáló ablakra, és nyomjunk újra a „A térkép vászonról” gombra. Bökjünk a webes alaptérképen is a pontra. Fogadjuk el a koordinátákat a Georeferálóban, majd adjunk hozzá egy következő pontot.
  6. Vegyünk fel jól elosztva még néhány (legalább 3-4) illesztőpontot (GCP: Ground Control Point).
  7. Adjuk meg a transzformációs beállításokat:
    Beállítások / Transzformáció beállítások
    Mivel a transzformáció során a kép mindenképp torzulni fog, ezért szükséges az újramintavételezési módszer beállítása, amely a raszterháló (grid) középpontjainak a
    beállított eljárás alapján új értékeket számít. A legegyszerűbb és leggyorsabb módszer erre a Legközelebbi szomszéd (Nearest neighbour). A transzformáció típusoknál a legelemibb a Lineáris, majd a Helmert következik. A Lineáris esetében mindkét tengelyen történik eltolás és nagyítás (Tx,Ty, Sx, Sy). A Helmert esetében szintén két tengelyen történik eltolás (Tx,Ty), azonban egységes a nagyítás (Sxy), továbbá van egy forgatás paraméter (alfa). Így összesen ez is négy paramétert jelent. Mindkét típusú transzformációhoz már két illesztőpont is elégséges. Több pont megadása esetén az ellentmondások kiegyenlítődnek (lásd 3.14. ábrán). A cél vonatkozási rendszernél (Cél SRS) állítsuk be a projekt vetületünket: EPSG:3857
  8. A transzformációs paraméterek megtekintéséhez generáljunk PDF jelentést.
  9. Hajtsuk végre a georeferálást:
    Fájl / Georeferálás indítása


3. ábra: Illesztőpontok, ellentmondások és paraméterek Helmert transzformáció esetén.

A transzformáció futtatása után töltsük be a georeferált képet, és tanulmányozzuk a változásokat.

Hivatkozások

1: https://dunaiszigetek.blogspot.hu/2013/01/valyi-bela-dunavolgy-atnezeti-...