Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Raszteres állományok (térképek) georeferálása Timár Gábor ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem Geofizikai és Űrtudományi.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Raszteres állományok (térképek) georeferálása Timár Gábor ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem Geofizikai és Űrtudományi."— Előadás másolata:

1 Raszteres állományok (térképek) georeferálása Timár Gábor ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem Geofizikai és Űrtudományi Tanszék 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A Habilitációs előadás – november 11.

2 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

3 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=f 1 (Φ,Λ,p 1,…,p n ); N=f 2 (Φ,Λ p 1,…,p n ). 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=g 1 (E,N,p 1,…,p n ); Λ=g 2 (E,N,p 1,…,p n ). egyenletek a vetület ún. inverz egyenletei. Az f 1 és f 2, illetve a g 1 és g 2 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.

4 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.

5 Egy tereppont földrajzi koordinátái a térkép alapfelületének (dátumának) függvényei! Rögzített helyzetű tereppont „alatt” megváltoztattuk a koordináta-rendszert

6 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

7 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: méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret?

8 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: méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret? 1 pixel = 2,54 cm / 254 = 0,01 cm terepen: 0,01 cm * = 250 cm = 2,5 méter

9 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: méretarányú térképet szkennelünk 254 dpi-vel, akkor mekkora lesz a pixelméret? 1 pixel = 2,54 cm / 254 = 0,01 cm terepen: 0,01 cm * = 250 cm = 2,5 méter (A térképi leolvasás pontossága 0,5 térképi milliméter.)

10 Képi koordinátarendszer fogalma A raszteres kép bal felső sarkából mint origóból indított speciális koordinátarendszer, melynek egysége a pixel

11 Képi koordinátarendszer fogalma A pont képi koordinátái?

12 Képi koordinátarendszer fogalma A pont képi koordinátái?

13 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 megválasztása 2.Illesztőpontok definiálása 3.Illesztési szabály kiválasztása 4.Hibás illesztőpontok kiszűrése 5.Átmintavételezés a célrendszerbe 6.Célrendszerbeli leíróállomány elkészítése

14 A georeferálás lépései A feldolgozandó állomány kiválasztása

15 A georeferálás lépései A illesztés (a képi koordinátarendszer és a célkoordinátarendszer közti polinomiális kapcsolat) fokszámának kiválasztása

16 A georeferálás lépései Célkoordinátarendszer megválasztása

17 A georeferálás lépései Illesztőpontok definiálása; hibás pontok kiszűrése

18 A georeferálás lépései Átmintavételezés a célrendszerbe

19 A georeferálás lépései Átmintavételezés a célrendszerbe

20 Gyakori hibák Nem a térkép saját vetületének választása

21 Gyakori hibák Nem a térkép saját vetületének választása A fellépő húrmagasság a térkép méretétől függően száz méter is lehet

22 Gyakori hibák Nem a térkép saját vetületének választása Ez különösen fontos, ha csak földrajzi koordinátákkal megírt térképpel dolgozunk

23 Illesztőpontok definiálása ismert vetületű, hálózattal vagy őrkeresztekkel ellátott térképen Ha a szkennelés jó minőségű, kellően elszórt 5-6 pont is elegendő

24 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

25 Illesztőpontok definiálása Semmilyen koordinátamegírást nem tartalmazó térképen Ha a szelvénybeosztás ismert, a szelvényszám alapján a sarokpontok használhatók illesztőpontnak (4 pont)

26 Illesztőpontok definiálása Semmilyen koordinátamegírást nem tartalmazó térképen Ha semmi nem ismert: azonosítható pontok, valószínűsíthető vetületi rendszerben

27 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.

28 A kész állomány leíró információi World file (példa): 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!

29 A kész állomány leíró információi DatasetHeader Begin Version= "7.0" Name= „minta.ers" DataType= Raster ByteOrder= LSBFirst CoordinateSpace Begin Datum= "WGS84" Projection= "NUTM34" CoordinateType= EN Rotation= 0:0:0.0 CoordinateSpace End RasterInfo Begin CellType= Unsigned8BitInteger CellInfo Begin Xdimension= 33 Ydimension= 33 CellInfo End NrOfLines= 5508 NrOfCellsPerLine= 7741 RegistrationCoord Begin Eastings= Northings= RegistrationCoord End NrOfBands= 3 BandId Begin Value= "Red" BandId End BandId Begin Value= "Green" BandId End BandId Begin Value= "Blue" BandId End RasterInfo End DatasetHeader End

30 Illusztrációk, cikk-ábratérképek georeferálása Jellemzően nem ismert vetületű, de kisméretarányú (pixelméret: méter) állományok, méter pontosságigénnyel.

31 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).

32

33

34 Domborzat: SRTM (UTM vetület) Térkép: R. A. Bagnolds őrnagy (brit hadsereg) expedíciós térképe, Feltételezett vetület: Lambert-féle szögtartó kúpvetület, paraméterei az 1: világtérkép szerint. Példa: az egyiptomi sivatag domborzata és egy korabeli expedíciós térkép

35 Összefoglalás Kérdések?


Letölteni ppt "Raszteres állományok (térképek) georeferálása Timár Gábor ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem Geofizikai és Űrtudományi."

Hasonló előadás


Google Hirdetések