Topobladen en gescande kaarten voorzien van geoverwijzingen (QGIS3)

De meeste GIS-projecten vereisen het voorzien van geoverwijzingen van rastergegevens. Voorzien van geoverwijzingen is het proces van het toewijzen van coördinaten uit de echte wereld aan elke pixel van het raster. Deze coördinaten worden veelal verkregen door veldonderzoek te doen - verzamelen van coördinaten met een GPS-apparaat voor een aantal eenvoudig te identificeren objecten op de afbeelding of de kaart. In sommige gevallen, waar u op zoek bent naar het digitaliseren van gescande kaarten, kunt u de coördinaten verkrijgen vanuit markeringen op de afbeelding van de kaart zelf. met behulp van die monster-coördinaten of GCP’s ( Grond ControlePunten ), wordt de afbeelding opnieuw geprojecteerd en passend gemaakt binnen het gekozen coördinatensysteem. In deze handleiding zal ik de concepten, strategieën en gereedschappen binnen QGIS bespreken om een zeer nauwkeurig geoverwijzing te bereiken.

Deze handleiding is om een afbeelding die informatie over coördinaten beschikbaar heeft op de kaartafbeelding zelf (d.i. rasters met labels) te voorzien van geoverwijzingen. Als uw bronafbeelding dergelijke informatie niet heeft kunt u de methode gebruiken die is besproken in Geo-verwijzingen voor satellietbeelden (QGIS3)

Overzicht van de taak

We zullen een gescande kaart van zuidelijk India van 1870 gebruiken en die voorzien van geoverwijzingen met behulp van QGIS.

Andere vaardigheden die u zult leren

  • Hoe datum- en coördinatensysteem voor oude kaarten te bepalen.

  • Sla de gemaakte GCP op.

  • Bewerk de gemaakte GCP om die fijn af te stemmen.

De gegevens ophalen

Hipkiss’s Scanned Old Maps website heeft een uitstekende verzameling gescande kaarten zonder auteursrechten die men voor onderzoek kan gebruiken.

Download de kaart 1870 map of southern India en sla die als een JPG-afbeelding op op uw harde schijf.

Voor het gemak kunt u direct een kopie van de gegevensset downloaden vanaf de link hieronder:

1870_southern_india.jpg

Procedure

  1. Open QGIS en klik op Raster ‣ Georeferencer om het gereedschap te openen.

Notitie

Vanaf QGIS versie 3.26 en hoger kan de Georeferencer worden gestart via Kaartlagen ‣ Georeferencer.

../../_images/015.png
  1. De Georeferencer is opgedeeld in 2 gedeelten. Het bovenste gedeelte is waar de afbeelding zal worden weergegeven en in het onderste gedeelte zal een tabel verschijnen die uw GCP’s zal weergeven.

../../_images/025.png
  1. Nu zullen we onze JPG-afbeelding openen. Ga naar Bestand ‣ Raster openen. Blader naar de gedownloade afbeelding van de gescande kaart en klik op Openen.

../../_images/035.png
  1. U zult zien dat de afbeelding wordt geladen in het bovenste gedeelte. U kunt de knoppen voor Zoomen/Verschuiven in de werkbalk gebruiken om meer over de kaart te weten te komen.

../../_images/045.png
  1. Nu moeten we enkele coördinaten toewijzen aan enkele punten op deze kaart. Als u goed kijkt, zult u een coördinatenraster zien met markeringen. Dit zijn de rasterlijnen voor breedte- en lengtegraad.

../../_images/055.png
  1. Vóór we beginnen met het toevoegen van Grond Controle Punten (GCP), moeten we de instellingen voor de Transformatie definiëren. Klik op het pictogram van het vliegwiel in het venster van Georeferencer om de Instellingen voor transformatie te openen.

../../_images/065.png
  1. Kies, in het dialoogvenster Transformatie instellingen, het Transformatie type als Polynomial 2. Bekijk de documentatie van QGIS <https://docs.qgis.org/testing/nl/docs/user_manual/working_with_raster/georeferencer.html?highlight=georeferencer#available-transformation-algorithms>`_om meer te leren over de verschillende types voor transformatie en hun gebruik. Selecteer dan de :guilabel:`Hersampling methode als Nearest neighbor. Klik op de knop CRS selecteren naast Doel SRS.

../../_images/075.png
  1. Als u een gescande kaart zoals deze gaat voorzien van geoverwijzingen, kunt u de informatie voor het CRS uit de kaart zelf halen. Kijkend naar onze afbeelding van de kaart, staan de coördinaten in Latitude/Longitude. Er wordt geen informatie voor de datum gegeven, dus moeten we uitgaan van een toepasselijke. Omdat het India is en de kaart al vrij oud is, kunnen we er op wedden dat de datum Everest 1830 ons goede resultaten zal geven. Zoek naar everest en selecteer het CRS met de oudste definitie van de datum Everest (EPSG:4042). Klik op OK.

../../_images/085.png

Notitie

Survey of India Topo Sheets gemaakt tussen 1960 en 2000 gebruiken de datum Everest 1956 spheroid and India_nepal. Als u SOI Topo Sheets voorziet van geoverwijzingen, kunt u een aangepast CRS in QGIS definiëren met de volgende parameters en dat in deze stap gebruiken. Deze definitie is inclusief parameters delta_x, delta_y en delta_z voor het transformeren van deze datum naar WGS84. Bekijk deze pagina voor meer informatie over Indian Grid System.

+proj=longlat +a=6377301.243 +b=6356100.2284 +towgs84=295,736,257,0,0,0,0 +no_defs

Notitie

De meeste kaarten worden gemaakt met een Geprojecteerd CRS. Als de kaart die u probeert te voorzien van geoverwijzingen een geprojecteerd CRS gebruikt dat u kent, maar de labels van het rasterwerk staan in een geografisch CRS (latitude/longitude), zou u een alternatieve werkstroom kunnen gebruiken om vervorming te minimaliseren. In plaats van een geografisch CRS zoals we hier gebruiken, kunt u een vectorraster in QGIS maken en dat transformeren naar het geprojecteerde CRS om het te gebruiken als een verwijzing voor nauwkeurig vaststellen van coördinaten. Bekijk deze pagina voor meer details.

  1. Name your output raster as 1870_southern_india_modified.tif. Choose LZW as the Compression. Check the Save GCP points to store the points as seperate file for future purpose. Make sure the Load in QGIS when done option is checked. Click OK.

../../_images/095.png

Notitie

Niet gecomprimeerde bestanden van GeoTIFF kunnen zeer groot in grootte zijn. Ze comprimeren is dus altijd een goed idee. U kunt meer te weten komen over de verschillende opties voor comprimeren van TIFF (LZW, PACKBITS of DEFLATE) in dit artikel.

  1. Now we can start adding the Ground Control Points (GCP). Click on the Add Point button.

../../_images/1015.png
  1. Plaats nu de kruisdraad op de kruising van de rasterlijnen en klik met links, dit zal in ons geval dienen als de ground-truth. Omdat de rasterlijnen zijn gelabeld, kunnen we de X- en Y-coördinaten van de punten bepalen door ze te gebruiken. In het pop-upvenster, voer de coördinaten in. Onthoud dat X=longitude en Y=latitude. Klik op OK.

../../_images/1118.png
  1. U zult merken dat de GCP-tabel nu een rij heeft met details van uw eerste GCP.

../../_images/1216.png
  1. Similarly, add more GCPs covering the entire image. The more points you have, the more accurate your image is registered to the target coordinates. The Polynomial 2 transform requires at least 6 GCPs. Once you have added the minimum number of points required for the transform, you will notice that the GCPs now have a non-zero dX, dY and Residual error values. If a particular GCP has unusually high error values, that usually means a human-error in entering the coordinate values. So you can delete that GCP and capture it again. You can also edit the coordinate values in the GCP Table by clicking the cell in either Dest. X or Dest. Y columns.

../../_images/1314.png
  1. Ga, als u eenmaal tevreden bent met de GCP’s, klik op de knop Geoverwijzingen starten. Dit zal het proces van opnieuw projecteren van de afbeelding starten met behulp van de GCP’s en het maken van het doelraster.

../../_images/1412.png
  1. Als het proces eenmaal is voltooid zult u de laag met geoverwijzingen zien geladen in QGIS. Het bepalen van geoverwijzingen is nu compleet. U zult ook zien dat het Project-CRS, in de rechterbenedenhoek, is ingesteld op EPSG:4042 zoals beschreven in de Instellingen voor transformatie.

../../_images/1511.png
  1. Drag and drop the OpenStreetMap as Base Map from the XYZ Tiles dropdown at the bottom of the Browser panel to verify the georeferenced layer. To set the transparency, click on the Open layer styling panel icon and select Transparency tab. Set the transparency to 40 %. Now the georeferenced image must overlay with the basemap outline.

../../_images/1610.png
  1. Als de geoverwijzingen fijner moeten worden afgestemd, kunnen we beginnen met de verzamelde GCP-punten. Blader naar de locatie van het bestand 1870_southern_india_modified.tif. U zult een aanvullend bestand zien, genaamd 1870_southern_india_modified.tif.points. Dit bestand file zal de informatie over de GCP-punten bevatten.

../../_images/1711.png
  1. Open het gereedschap Georeferencer in QGIS, klik op Bestand ‣ GCP-punten laden, en selecteer het bestand 1870_southern_india_modified.tif.points. Dit zal de eerder gemaakte GCP’s laden. Laad daarna het bestand 1870_southern_india_modified.tif om uw werk fijn af te stemmen.

../../_images/189.png
comments powered by Disqus