Home › Základy geoinformatiky › CV10 – Práce s rastrovými daty, georeferencování

CV10 – Práce s rastrovými daty, georeferencování

Zadání programu v QGIS si stáhněte zde!

V prostředí QGIS je možné pracovat s obrazovými daty – rastry. Jedná se o obrazová data s informací o jejich umístění v prostoru (tzv. souřadnicově připojená data). Existuje však obrovské množství obrazových dat, které nejsou prostorově umístěná a jsou to tedy pouze „obrázky“. Existuje však možnost, jak takovýmto datům určit jejich umístění v prostoru. Tento proces se nazývá georeferencování.

Data

Postup

  • Nástroj pro georeferencování je možné nainstalovat přes Správce zásuvných modulů menu Zásuvné moduly ‣ Spravovat a instalovat zásuvné moduly. Plugin se jmenuje Georeferencovač GDAL a je možné jej najít v Rastr – Georeferencér.
  • Druhým pluginem, který využijeme jako zdrojová podkladová data, ke kterým budeme náš snímek přichycovat, je OpenLayers plugin.
  • V okně Georeferencování pomocí tlačítka Přidat rastr, otevřeme náš areál VŠB-TUO.
  • Dalším krokem je zadání tzv. identických bodů (z ang. ground control points). Jde o identifikaci polohy na zpracovávaném obrázku a následné zadání souřadnic bodu v daném souřadnicovém systému (grafickým výběrem nebo zadáním souřadnic).
    • Prvním krokem je výběr nástroje pro přidávání bodů pomocí ikonky Vložit bod
    • Pak identifikujeme bod v georeferencovaném obrázku kliknutím na jeho polohu. Jak ikonka, tak zadaný bod, jsou zvýrazněné v prvním okně.
    • Okamžitě po zadání polohy kliknutím se otevře dialog pro zadání mapových souřadnic bodu. Pokud souřadnice známe, tak je můžeme rovnou zadat. Pro odečtení souřadnic z mapového okna je tam samostatná volba.
    • V mapovém okně označíme polohu bodu kliknutím a odečtené souřadnice se automaticky vloží do dialogu. Souřadnice je možné i ručně upravit.
    • Po potvrzení zadaných souřadnic se bod zapíše do tabulky pod georeferencovaný rastr.
    • V posledním okně je vidět číslo bodu, jeho souřadnice v obrázku, souřadnice z mapového okna a prozatím prázdné kolonky pro odchylky (dX, dY) v pixelech a celkový posun (residual) v pixelech.
  • Pro dosažení požadovaného výsledku je nutné použít vícero bodů (minimální počet bodů se liší dle dalšího zvoleného nastavení typu transformace). Podstatné je také jejich rozmístění, které by mělo být takové, aby body pokryly ideálně celou plochu rastru rovnoměrně.
  • Po zadání dostatečného množství identických bodů je možné pokračovat dalším krokem. Buňky vstupního rastru musí být přepočítány pomocí klíče, který je definován identickými body a typem transformace.

Typ transformace

Lineární – (shodnostní) transformace založená na posunu a rotaci (měřítko se nemění), má speciální užití
Helmertova – (podobnostní) základní druh transformace založený na změně měřítka, rotaci a posunu (tyto hodnoty jsou konstantní pro celý vstupní rastr)
Polynomiální (1.-3. stupeň) – transformace deformující zdrojový rastr za účelem minimalizování odchylek na identických bodech. Výslední rastr je lokálně deformován podle stupně polynomiální transformace. Například 1. stupeň je tzv. afinní transformace, kde je různý měřítkový koeficient pro osy X a Y. Polynomiální transformace jsou obecně nejčastěji používané pro georeferencování skenovaných map, ale je nutné dbát na vhodné rozložení identických bodů.
Thin Plate Spline – je modernější metoda pro georeferencování na základě složitějších vztahů. Využití je podobné jako u polynomiálních.
Projektivní – (kolineární) založená na principu středového promítání

Metoda převzorkování

Vzhled výsledného rastru lze ovlivnit i pomocí nastavení metody převzorkování. Výběr konkrétní metody záleží zejména na požadavcích, zda má být zachována původní charakteristika, nebo je spíš požadováno optické vyhlazení.

Georeferencování

Po nastavení transformace a zadání dostatečného počtu identických bodů je možné spustit transformaci.

Výsledný georeferencovaný rastr je pak možné přidat do mapového okna. Pomocí transparentnosti jednotlivých vrstev je možné dostatečně zkontrolovat, zda dosažená polohová přesnost vyhovuje požadavkům.