Georeferencing Topo Sheets and 스캔지도

대부분의 GIS 프로젝트는 래스터 데이터에 대해 지오레퍼런싱 작업이 필요합니다. *Georeferencing*이란 래스터 데이터의 각 픽셀에 실세계 좌표를 할당하는 과정을 말합니다. 이러한 좌표는 많은 경우 현장조사를 통해 얻어지는데 현장조사에서 GPS기기를 이용하여 영상이나 지도에 있는 특정물의 좌표값을 얻어내는 것입니다. 어떤 경우에는 스캔을 한 지도를 디지타이징할 때 지도 자체에 표시된 마킹을 통해 좌표값을 얻을 수 있습니다. 이러한 샘플 좌표 혹은 GCPs ( Ground Control Points )를 이용하여 영상은 변화되고 선택된 좌표체계 내에서 바로잡힙니다. 이 예제에서는 매우 정밀한 지오레퍼런싱 작업을 하기 위해 개념, 전략 그리고 QGIS내 도구에 대해 논의될 것입니다.

과업 개요

예제에서는 스캔된 1870년 남인도 지도를 사용하고 그것을 QGIS를 사용하여 지오레퍼런할 것입니다.

다른 스킬

  • 옛 지도의 데이텀와 좌표체계를 어떻게 결정하는 것인가?

데이터 획득

`Hipkiss’s Scanned Old Maps <http://www.hipkiss.org/data/maps.html>`_웹사이트는 저작권에서 자유로운 훌륭한 스캔된 지도가 많이 구비되어 아무나 연구목적으로 사용할 수 있습니다.

1870년 남인도 지도 `1870 map of southern India <http://www.hipkiss.org/data/maps/william-mackenzie_gallery-of-geography_1870_southern-india_3975_3071_600.jpg>`_를 다운로드하고 JPG 이미지로 하드드라이브에 저장합니다.

For convenience, you may directly download a copy of the dataset from the link below:

1870_southern_india.jpg

과정

1.Georeferencing in QGIS is done via the ‘Georeferencer GDAL’ plugin. This is a core plugin - meaning it is already part of your QGIS installation. You just need to enable it. Go to Plugins ‣ Manage and Install Plugins and enable the Georeferencer GDAL plugin in the Installed tab. See 플러그인 사용하기 for more details on how to work with plugins.

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  1. 래스터 메뉴에 플러그인이 설치됩니다. 메뉴에서 플러그인을 열기위해 래스터 –> 지오레퍼런서 –> 지오레퍼런서 Raster ‣ Georeferencer ‣ Georeferencer 를 클릭합니다.

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  1. 플러그인 창은 2개 섹션으로 나뉘어져 있습니다. 윗부분은 래스터가 표현되고 아랫 부분은 GCP가 나타나는 것을 보이는 표가 있습니다.

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  1. 이제 JPG 이미지를 열겠습니다. 메뉴에서 파일 –> 래스터 열기 :menuselection:`File –> Open Raster`로 갑니다. 다운로드한 스캔한 지도를 찾고 열기 :guilabel:`Open`를 클릭합니다.

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  1. 다음 화면에서 래스터 데이터의 좌표체계(CRS)를 선택하게 됩니다. 이것은 컨트롤 포인트의 투영체계와 데이텀을 명시하는 것입니다. 만약 GPS장비를 이용해서 현장에서 컨트롤 포인트를 확보했다면 WGS84 좌표체계 일 것입니다. 만약 스캔된 지도를 이렇게 지오레퍼런싱을 했다면 지도 그 자체에서 CRS정보를 얻을 수 있을 것입니다. 지도 이미지를 살펴보면 좌표는 위도/경도입니다. 데이텀정보는 주어져 있지 않습니다. 그래서 적절한 것으로 가정을 합니다. 이 지도가 인디아이고 매우 오래되었으므로 Everest 1830이 가장 적절할 것으로 확신합니다.

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  1. 이미지가 위쪽 부분에 나타날 것입니다.

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  1. 지도에 대해 좀 더 알아 보기 위해 툴바의 확대/팬 기능을 사용할 수 있습니다.

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  1. 이제 지도의 몇몇 점들에 대해 좌표를 지정합니다. 확대해서 보면 좌표 격자가 표시된 것을 볼 수 있을 것입니다. 이 격자를 이용해서 격자가 만나는 점들의 X, Y좌표를 결정할 수 있습니다. 툴바에서 포인트추가 :guilabel:`Add Point`를 클릭합니다.

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  1. In the pop-up window, enter the coordinates. Remember that X=longitude and Y=latitude. Click OK.
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  1. 이제 상세한 정보가 포함된 첫번째 GCP 행 데이터를 가진 GCP표에 주목합니다.

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  1. 마찬가지로 전체 이미지를 포괄할 수 있도록 적어도 4개의 GCP를 추가합니다. 점이 많을 수록 보다 정교한 이미지가 목표한 좌표에 등록됩니다.

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  1. 일단 충분히 점들을 확보하면 메뉴에서 세팅 -> 변환설정 :menuselection:`Settings -> Transformation settings`으로 갑니다.

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  1. 변환 설정 Transformation settings 다이알로그에서 변환 유형 Transformation type 에 신 플레이트 스플라인 Thin Plate Spline`를 선택합니다. 출력래스터에 :guilabel:`1870_southern_india_modified.tif`라고 입력합니다. 대상 SRS는 :guilabel:`EPSG:4326`를 선택합니다. 그러면 결과 이미지는 폭넓게 호환되는 데이텀이 됩니다. 완료후 QGIS에 불러오기 :guilabel:`Load in QGIS when done 옵션이 체크되어 있는지 확인합니다. :guilabel:`OK`를 클릭합니다.

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  1. 지오레퍼런서 :guilabel:`Georeferencer`으로 되돌아와서 메뉴 파일 –> 지오레퍼런싱 시작 :menuselection:`File –> Start georeferencing`으로 갑니다. 이것은 GCP를 이용해서 이미지를 보정하는 과정이 시작되고 목표한 래스터가 만들어 집니다.

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  1. 과정이 종료되면 QGIS에 지오레퍼런스 작업이 완료된 레이어가 나타날 것입니다.

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  1. 지오레퍼런싱이 이제 완료되었습니다. 그러나 항상 그렇듯, 결과물을 검증하는 것은 좋은 실습자세입니다. 지오레퍼런싱이 정확한지 어떻게 확인할 수 있을까요? 이 경우에는 Natural Earth 데이터셋 같은 신뢰할 수 있는 자료원 에서 이 나라의 경계 shapefile을 불러들여 비교합니다. 매우 훌륭하게 잘 들어맞는 것을 볼 수 있을 것입니다. 약간의 에러가 있는데 보다 많은 컨트롤 포인트를 추가하고, 변환매개변수를 바꾸고 다른 데이텀을 적용해 봄으로써 개선할 수 있습니다.

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