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.

  • Save the GCP created.

  • Edit the created GCP for fine tuning.

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 and click on Raster ‣ Georeferencer to open the tool.

../../_images/014.png
  1. The Georeferencer is divided into 2 sections. The top section where the image will be displayed and the bottom section where a table showing your GCPs will appear.

../../_images/024.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/034.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/044.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/054.png
  1. Before adding Ground Control Points (GCP), we need to define the Transformation Settings. Click on the gear icon in georeferencing window to open the Transformation settings dialog.

../../_images/064.png
  1. In the Transformation settings dialog, choose the Transformation type as Polynomial 2. See QGIS Documentation to learn about different transformation types and their uses. Then select the Resampling method as the Nearest neighbor. Click the Select CRS button next to Target SRS.

../../_images/074.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/084.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/094.png

Notitie

Uncompressed GeoTIFF files can be very large in size. So compressing them is always a good idea. You can learn more about different TIFF compression options (LZW, PACKBITS or DEFLATE) in this article.

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

../../_images/1015.png
  1. Now place the cross-hair at the intersections of the grid lines and left-click, this will serve as the ground-truth in our case. As the grid lines are labeled, we can determine the X and Y coordinates of the points using them. In the pop-up window, enter the coordinates. Remember that X=longitude and Y=latitude. Click 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

13 . 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. Once you are satisfied with the GCPs, click the Start Georeferencing button. This will start the process of warping the image using the GCPs and creating the target raster.

../../_images/1412.png
  1. Once the process finishes, you will see the georeferenced layer loaded in QGIS. The georeferencing is now complete. Also, you will notice the Project CRS in the bottom right is set to EPSG:4042 as described in Transformation Settings.

../../_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. If the georeference needs more fine-tuning, we can start from the collected GCP points. Browse the 1870_southern_india_modified.tif file location. You can find an additional file, 1870_southern_india_modified.tif.points. This file will contain the GCP points information.

../../_images/1711.png
  1. Open the georeferencing tool in QGIS, click File ‣ Load GCP Points, and select the 1870_southern_india_modified.tif.points. This will load the GCP created previously. Then load the 1870_southern_india_modified.tif to fine-tune your work.

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