raszteres állományok (térképek) georeferálása
DESCRIPTION
Habilitációs előadás – 2008. november 11. Raszteres állományok (térképek) georeferálása. Tim ár Gábor ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék. Eötvös Loránd Tudományegyetem Geofizikai és Űrtudományi Tanszék 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A. Az óra tematikája. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/1.jpg)
Raszteres állományok (térképek) Raszteres állományok (térképek) georeferálásageoreferálása
Raszteres állományok (térképek) Raszteres állományok (térképek) georeferálásageoreferálása
Timár GáborELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék
Eötvös Loránd TudományegyetemGeofizikai és Űrtudományi Tanszék
1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A
Habilitációs előadás – 2008. november 11.
![Page 2: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/2.jpg)
Az óra tematikája
1. Ismétlés, korábbi és ma szükséges ismeretek gyors áttekintése
2. Raszteres állomások létrehozása: szkennelés, szkennelt képformátumok, képi koordinátarendszer fogalma.
3. A georeferálás (rektifikáció) lépései. Képi illesztőpontok fogalma, definiálása, pontosságigénye. Az illesztőpontok adatai. Átmintavételezés a célrendszerbe.
4. A rektifikáció gyakori hibái: az eredeti állomány vetületének ismerete, annak fontossága, eltérő rendszer alkalmazásából adódó hibák. Csak földrajzi koordinátákkal adott térképek georeferálása.
5. A képhez kapcsolódó georeferencia-adatok: World-file-ok, térinformatikai rendszerekben használt leírófile-ok.
6. Illusztrációként használt térképek georeferálása.
7. Összefoglalás
![Page 3: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/3.jpg)
Ismétlés: vetületek
A vetületeket vetületi egyenletek valósítják meg. Ezek az egyenletek írják le a kapott síkoordináták (vetületi koordináták) és a gömbi vagy ellipszoidi koordináták közötti kapcsolatot. A vetületi egyenletek általános alakja a következő:
E=f1(Φ,Λ,p1,…,pn);
N=f2(Φ,Λ p1,…,pn).
Ahol E és N a vizsgált pont vetületi síkkordinátái. Az elnevezéssel (E: Eastings; N: Northings; tehát keleti és északi irányú koordináták) feltételezzük, hogy a vetített koordinátarendszer tengelyei keleti és északi irányba növekvő értékeket jeleznek, tehát a rendszer északkeleti tájékozású. Az
Φ=g1(E,N,p1,…,pn);
Λ=g2(E,N,p1,…,pn).
egyenletek a vetület ún. inverz egyenletei. Az f1 és f2, illetve a g1 és g2 függvények a vetület típusától függenek, és sokszor igen bonyolult alakúak. A térinformatikai gyakorlatban általában nem szükséges, hogy a vetületek konkrét alakját ismerjük, vagy hogy azokkal számolni tudjunk: az általunk használt térinformatikai szoftver, vagy adott esetben a GPS-vevő szoftvere általában ismeri ezeket, és elegendő, ha mi ismerjük ezek kezelését.
![Page 4: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/4.jpg)
Ismétlés: geodéziai dátum
- Ellipszoid (az azt leíró két adattal; pl. fél-nagytengely és lapultság), illetve- a konkrét térbeli elhelyezésének és- tájékozásának adataival.
Pl. az EOV alapfelületeként használt IUGG67 ellipszoid csak egy matematikai absztrakció, de ha konkrétan elhelyezzük a térben (a Föld szilárd tömegéhez képest), ha leírjuk a középpontja helyzetét a Föld tömegközéppontjához képest, akkor már dátumnak nevezzük, pl. az EOV igazi alapfelületének a neve HD72.
Egy tereppont földrajzi koordinátái különböző dátumokon értelmezve eltérőek lesznek.
![Page 5: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/5.jpg)
Egy tereppont földrajzi koordinátái...... a térkép alapfelületének (dátumának) függvényei!
Rögzített helyzetű tereppont „alatt” megváltoztattuk a koordináta-rendszert
![Page 6: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/6.jpg)
Raszteres állományok létrehozása
Valamilyen digitális mintavételi eljárással raszteres képet készítünk (digitális fénykép, műholdfelvétel vagy – esetünkben ez a leggyakoribb – szkennelés).
A térképet nem tudjuk teljesen merőlegesen szkennelni, és a vetületi hálózat pedig szinte mindig szöget zár be a kerettel (meridián-konvergencia)
A képet különböző formátumokban állíthatjuk elő:-veszteségmentes: TIF, PNG, GIF-veszteséges: JPG, SID, ECW
![Page 7: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/7.jpg)
Raszteres állományok létrehozása
Szkennelt kép felbontása: „dpi”: dot per inch.
Térkép felbontása: méretarány.
A kettő kapcsolata: a pixelméret, vagyis a pixel terepi kiterjedése (pl. méterben)
Kérdés: ha 1:25.000 méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret?
![Page 8: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/8.jpg)
Raszteres állományok létrehozása
Szkennelt kép felbontása: „dpi”: dot per inch.
Térkép felbontása: méretarány.
A kettő kapcsolata: a pixelméret, vagyis a pixel terepi kiterjedése (pl. méterben)
Kérdés: ha 1:25.000 méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret?
1 pixel = 2,54 cm / 254 = 0,01 cm
terepen: 0,01 cm * 25.000 = 250 cm = 2,5 méter
![Page 9: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/9.jpg)
Raszteres állományok létrehozása
Szkennelt kép felbontása: „dpi”: dot per inch.
Térkép felbontása: méretarány.
A kettő kapcsolata: a pixelméret, vagyis a pixel terepi kiterjedése (pl. méterben)
Kérdés: ha 1:25.000 méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret?
1 pixel = 2,54 cm / 254 = 0,01 cm
terepen: 0,01 cm * 25.000 = 250 cm = 2,5 méter
(A térképi leolvasás pontossága 0,5 térképi milliméter.)
![Page 10: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/10.jpg)
Képi koordinátarendszer fogalma
A raszteres kép bal felső sarkából mint origóból indított speciális koordinátarendszer, melynek egysége a pixel
![Page 11: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/11.jpg)
Képi koordinátarendszer fogalma
A pont képi koordinátái?
![Page 12: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/12.jpg)
Képi koordinátarendszer fogalma
A pont képi koordinátái?
![Page 13: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/13.jpg)
A georeferálás (rektifikáció)
Célja:A digitális állomány minden egységét (a szkennelt állomány
pixeleihez, képpontját) egyértelműen helyezzük el a szilárd Földhöz rögzített koordinátarendszerben.
Ehhez definiálnunk kell egy egyértelmű koordinátarendszert (vetülettípust és geodéziai dátumot a paramétereikkel).
A további, más rendszerbe történő transzformáció innen már kevés fáradtsággal elvégezhető.
Lépései:1. Cél-koordinátarendszer megválasztása2. Illesztőpontok definiálása3. Illesztési szabály kiválasztása4. Hibás illesztőpontok kiszűrése5. Átmintavételezés a célrendszerbe6. Célrendszerbeli leíróállomány elkészítése
![Page 14: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/14.jpg)
A georeferálás lépései
A feldolgozandó állomány kiválasztása
![Page 15: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/15.jpg)
A georeferálás lépései
A illesztés (a képi koordinátarendszer és a célkoordinátarendszer közti polinomiális kapcsolat) fokszámának kiválasztása
![Page 16: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/16.jpg)
A georeferálás lépései
Célkoordinátarendszer megválasztása
![Page 17: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/17.jpg)
A georeferálás lépései
Illesztőpontok definiálása; hibás pontok kiszűrése
![Page 18: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/18.jpg)
A georeferálás lépései
Átmintavételezés a célrendszerbe
![Page 19: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/19.jpg)
A georeferálás lépései
Átmintavételezés a célrendszerbe
![Page 20: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/20.jpg)
Gyakori hibák
Nem a térkép saját vetületének választása
![Page 21: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/21.jpg)
Gyakori hibák
Nem a térkép saját vetületének választása
A fellépő húrmagasság a térkép méretétől függően száz méter is lehet
![Page 22: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/22.jpg)
Gyakori hibák
Nem a térkép saját vetületének választása
Ez különösen fontos, ha csak földrajzi koordinátákkal megírt térképpel dolgozunk
![Page 23: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/23.jpg)
Illesztőpontok definiálásaismert vetületű, hálózattal vagy őrkeresztekkel ellátott térképen
Ha a szkennelés jó minőségű, kellően elszórt 5-6 pont is elegendő
![Page 24: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/24.jpg)
Illesztőpontok definiálása
csak földrajzi fokhálózattal ellátott térképen
A pontok koordinátáit földrajziból vetületi rendszerbe kell konvertálni!
Ha a szkennelés jó minőségű, kellően elszórt 5-6 pont is elegendő
![Page 25: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/25.jpg)
Illesztőpontok definiálása
Semmilyen koordinátamegírást nem tartalmazó térképen
Ha a szelvénybeosztás ismert, a szelvényszám alapján a sarokpontok használhatók illesztőpontnak (4 pont)
![Page 26: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/26.jpg)
Illesztőpontok definiálása
Semmilyen koordinátamegírást nem tartalmazó térképen
Ha semmi nem ismert: azonosítható pontok, valószínűsíthető vetületi rendszerben
![Page 27: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/27.jpg)
Illesztőpontok definiálása
Illesztőpontok megadásának pontossága
1. A pontosságot a vetületválasztás jobban befolyásolja, mint az egyes pontok digitalizálási pontossága. Ha nem vagyunk biztosak a vetületben, próbálkozzunk másikkal! A már elkészült illesztőpont-hálózatot konvertáljuk, és figyeljük a hibákat.
2. A digitalizálást az elérhető maximális pontossággal (nagyítással) kell végezni.
3. Vegyük figyelembe a pixelfelbontást! Az illesztési hibát a számítógép pixelben adja meg.
4. Amennyiben a hiba extrém nagy, próbálkozzunk az egyes illesztőpontok ki-bekapcsolgatásával, hogy van-e olyan, amelyet kikapcsolva az összes többi ponton eltűnik a hiba? Ha van ilyen, ott valószínűleg elgépeltük a térképi koordinátákat.
5. Nem szükséges az összes csomópont és őrkereszt megjelölése.
![Page 28: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/28.jpg)
A kész állomány leíró információi
World file (példa):
650000
238104
2
0
0
-2
Az első két szám: az illesztett (georeferált) kép bal felső sarkának koordinátái
A második két szám: a képen 1 pixelnyit jobbra lépve mennyit változik a keleti és az északi koordinátaérték
A harmadik két szám: a képen 1 pixelnyit lefelé lépve mennyit változik a keleti és az északi koordinátaérték
A koordinátarendszer adatait nem tartalmazza!
![Page 29: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/29.jpg)
A kész állomány leíró információi
DatasetHeader BeginVersion = "7.0"Name = „minta.ers"DataType = RasterByteOrder = LSBFirstCoordinateSpace Begin
Datum = "WGS84"Projection = "NUTM34"CoordinateType = ENRotation = 0:0:0.0
CoordinateSpace EndRasterInfo Begin
CellType = Unsigned8BitIntegerCellInfo Begin
Xdimension = 33Ydimension = 33
CellInfo EndNrOfLines = 5508NrOfCellsPerLine = 7741RegistrationCoord Begin
Eastings = 450368Northings = 5276516
RegistrationCoord EndNrOfBands = 3BandId Begin
Value = "Red"BandId EndBandId Begin
Value = "Green"BandId EndBandId Begin
Value = "Blue"BandId End
RasterInfo EndDatasetHeader End
![Page 30: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/30.jpg)
Illusztrációk, cikk-ábratérképek georeferálása
Jellemzően nem ismert vetületű, de kisméretarányú (pixelméret: 50-100 méter) állományok, 100-200 méter pontosságigénnyel.
![Page 31: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/31.jpg)
Illusztrációk, cikk-ábratérképek georeferálása
„Mindent szabad, ami működik”, de ne használjunk földrajzi fokhálózatot!
Az illesztőpontok lehetőleg egyenletesen kerüljenek az ábra számunkra érdekes részére.
Célkoordináták: ha minden kötél szakad, használjuk a Google Earth-öt (UTM-módban).
![Page 32: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/34.jpg)
Domborzat:
SRTM (UTM vetület)
Térkép:
R. A. Bagnolds őrnagy (brit hadsereg) expedíciós térképe, 1929-1930.
Feltételezett vetület:
Lambert-féle szögtartó kúpvetület, paraméterei az 1:1000000 világtérkép szerint.
Példa: az egyiptomi sivatag domborzata és egy korabeli expedíciós térkép
![Page 35: Raszteres állományok (térképek) georeferálása](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022062309/56815448550346895dc25b12/html5/thumbnails/35.jpg)
Összefoglalás
Kérdések?