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.

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.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 Plug-ins gebruiken for more details on how to work with plugins.

../../_images/140.png
  1. De plug-in is geïnstalleerd in het menu Raster. Klik op Raster ‣ Georeferencer om de plug-in te openen.

../../_images/227.png
  1. Het venster van de plug-in 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/320.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/49.png
  1. In het volgende scherm zult u worden gevraagd om het coördinaten referentiesysteem (CRS) van het raster te kiezen. Onze bronafbeelding is een gewoon JPEG-bestand en heeft geen coördinaten referentiesysteem aan zich verbonden, dus u kunt klikken op Cancel.

../../_images/510.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/610.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/710.png
  1. Vóór we beginnen met het toevoegen van Grond Controle Punten (GCP), moeten we de instellingen voor de Transformatie definiëren. Ga naar Extra ‣ Instellingen voor transformatie.

../../_images/810.png
  1. Kies, in het dialoogvenster Transformatie instellingen, het Transformatie type als Polynomial 2. Bekijk QGIS Documentation om meer te leren over de verschillende types voor transformatie en hun gebruik. Klik op de knop CRS selecteren naast Doel SRS.

../../_images/910.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/1010.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. Noem uw uitvoerraster 1870_southern_india_modified.tif. Kies LZW als de Compressie. Zorg er voor dat de optie Na afloop in QGIS laden is geselecteerd. Klik op OK.

../../_images/1114.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. Nu kunnen we beginnen met het toevoegen van de Grond Controle Punten (GCP). De kruisingen van de rasterlijnen zullen in ons geval dienen als ground-truth. Doordat de rasterlijnen zijn gelabeld, kunnen we de X- en Y-coördinaten van de punten daarmee bepalen. Klik op Punt toevoegen.

../../_images/1211.png

13 . In the pop-up window, enter the coordinates. Remember that X=longitude and Y=latitude. Click OK.

../../_images/1310.png
  1. U zult merken dat de GCP-tabel nu een rij heeft met details van uw eerste GCP.

../../_images/148.png
  1. Voeg op dezelfde wijze nog ten minste meer GCP’s toe, die de gehele kaart bedekken. Hoe meer punten u heeft, hoe meer nauwkeurig uw afbeelding wordt geregistreerd voor de doelcoördinaten. De transformatie Polynomial 2 vereist ten minste 6 GCP’s.

../../_images/158.png
  1. Als u eenmaal het minimaal vereiste aantal punten hebt toegevoegd voor de transformatie, zult u zien dat de GCP’s nu een een niet-nul dX, dY en Residual foutwaarden hebben. Als een bepaald GCP ongewoonlijk veel hoge foutwaarden heeft betekent dat meestal een menselijke fout bij het invoeren van de waarden voor de coördinaten. U kunt die GCP dus verwijderen en opnieuw vastleggen. U kunt ook de waarden van de coördinaten bewerken in de GCP-tabel door te klikken op de cel in ofwel de kolom Doel X of Doel Y. Wanneer u tevreden bent met de GCP’s, ga naar Bestand ‣ Geoverwijzingen beginnen. Dat zal het proces voor het opnieuw projecteren van de afbeelding met de GCP’s starten en het doelraster maken.

../../_images/167.png
  1. Als het proces eenmaal is voltooid, zult u de laag met geoverwijzingen zien geladen in QGIS. Het maken van geoverwijzingen is nu voltooid.

../../_images/178.png

Notitie

De GCP’s zullen ook worden weergegeven in het hoofdvenster van QGIS. Als u ze wilt verwijderen, kunt u schakelen naar het venster Georeferencer, en kiezen voor Bestand ‣ Georeferencer herstellen.

  1. Het is altijd een goede gewoonte om uw werk te verifiëren. Hoe controleren we of onze geoverwijzingen nauwkeurig zijn? In dit geval: laad de shapefile met grenzen van het land vanaf een vertrouwde bron, zoals de gegevensset Natural Earth, en vergelijk ze. U zult zien dat ze aardig over elkaar zullen vallen. Er zijn enkele fouten en het kan verder worden verbeterd door meer controlepunten te nemen, de parameters voor de transformatie te wijzigen en een andere datum te proberen.

../../_images/187.png
comments powered by Disqus

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License