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Complemento Georreferenciador

O complemento Georreferenciador é uma ferramenta para gerar world files para rasters. Ele possibilita que você possa referenciar rasters para sistemas de coordenadas projetadas ou geográficas através da criação de um novo GeoTiff ou adicionando um world file à imagem existente. A georreferenciação do raster passa por uma abordagem simples de localização de pontos no raster para que possa com precisão determinar as suas coordenadas.

Recursos

Ícone

Propósito

Ícone

Propósito
       
mActionAddRasterLayer

Abrir Raster

 mActionStartGeoref

Iniciar georreferenciamento
mActionGDALScript

Gerar scrip GDAL

 mActionLoadGCPpoints

Carregar pontos GCP
mActionSaveGCPpointsAs

Salvar pontos GCP como

 mActionTransformSettings

Configurações de transformação
mActionAddGCPPoint

Adicionar ponto

 mActionDeleteGCPPoint

Excluir ponto
mActionMoveGCPPoint

Mover ponto GCP

 mActionPan

Movimentar
mActionZoomIn

Aproximar

 mActionZoomOut

Afastar
mActionZoomToLayer

Ver a camada

 mActionZoomLast

Última visualização
mActionZoomNext

Próxima visualização

 mActionLinkGeorefToQGis Link Georeferencer to QGIS
mActionLinkQGisToGeoref Link QGIS to Georeferencer mActionFullHistogramStretch

Esticar totalmente o histograma
mActionLocalHistogramStretch

Esticar localmente o histograma

    

Tabela Georreferenciador 1: Ferramentas do georreferenciador.

Procedimento comum

Dois procedimentos alternativos podem ser usados, para adicionar as coordenadas X e Y (DMS (dd mm ss.ss), DD (dd.dd)) ou coordenadas projetadas (mmmm.mm) que correspondem aos pontos selecionados na imagem:

  • O raster as vezes apresenta cruzes, marcas fiduciais, com coordenadas “escritas” na imagem. Neste caso, você pode introduzir as coordenadas manualmente.

  • Using already georeferenced layers. This can be either vector or raster data that contain the same objects/features that you have on the image that you want to georeference and with the projection that you want for your image. In this case, you can enter the coordinates by clicking on the reference dataset loaded in the QGIS map canvas.

O procedimento habitual para o georreferenciamento de uma imagem consiste em selecionar múltiplos pontos no raster, especificar suas coordenadas e escolher o tipo de transformação mais apropriado para o arquivo. Baseado nos dados e parâmetros de entrada, o complemento irá computar os parâmetros do arquivo world ou então criar um novo GeoTIFF. Quanto mais pontos de controle (coordenadas) forem informados, melhor será o resultado do processo.

The first step is to start QGIS, load the Georeferencer Plugin (see Diálogo de Complementos) and click on Raster ‣ Georeferencer , which appears in the QGIS menu bar. The Georeferencer Plugin dialog appears as shown in figure_georeferencer_1.

Para este exemplo, estamos a usar uma carta militar do Sul de Dakota do SDGS. Pode ser visualizada mais tarde juntamente com a informação proveniente da localização do GRASS spearfish60 . Você pode baixaarr a carta militar aqui: http://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz.

Figure Georeferencer 1:

../../../_images/georefplugin.png

Janela do Módulo Georeferenciador nix

Entrando com pontos de controle GCPs (Ground Control Points)

  1. To start georeferencing an unreferenced raster, we must load it using the mActionAddRasterLayer button. The raster will show up in the main working area of the dialog. Once the raster is loaded, we can start to enter reference points.
  2. Using the mActionAddGCPPoint Add Point button, add points to the main working area and enter their coordinates (see Figure figure_georeferencer_2). For this procedure you have three options:

    • Clique em determinado ponto da imagem raster e entre com suas coordenadas X e Y manualmente.

    • Click on a point in the raster image and choose the pencil From map canvas button to add the X and Y coordinates with the help of a georeferenced map already loaded in the QGIS map canvas.
    • With the mActionMoveGCPPoint button, you can move the GCPs in both windows, if they are at the wrong place.

  3. Continue inserindo os pontos de controle. São necessários no mínimo 4 pontos ,espalhados pelas 4 pontas da imagem,, e quanto mais pontos ,coordenadas, forem adicionados, melhor será o resultado obtido. Existem ferramentas adicionais na caixa de diálogo do complemento para usar o zoom e pan na tela a fim de que seja possível localizar um conjunto de possíveis GCPs.

Figure Georeferencer 2:

../../../_images/choose_points.png

Adicionar pontos à imagem raster nix

The points that are added to the map will be stored in a separate text file ([filename].points) usually together with the raster image. This allows us to reopen the Georeferencer plugin at a later date and add new points or delete existing ones to optimize the result. The points file contains values of the form: mapX, mapY, pixelX, pixelY. You can use the mActionLoadGCPpoints Load GCP points and mActionSaveGCPpointsAs Save GCP points as buttons to manage the files.

Definindo as configurações de transformação

Depois que os pontos GCP estão devidamente adicionados à imagem raster, é necessário definir as configurações de transformação para o processo de georreferenciamento.

Figure Georeferencer 3:

../../../_images/transformation_settings.png

Definindo as configurações de transformação do georeferenciador nix

Algoritmos de transformação disponíveis

Dependendo da quantidade de pontos de controle capturados, será possível a utilização de diferentes algoritmos de transformação. A escolha de um desses algoritmos também depende do tipo e da qualidade dos dados de entrada inseridos e a quantidade de distorção geométrica que se está disposto a introduzir no resultado final.

Atualmente, os seguintes Tipos de transformação estão disponíveis:

  • O algoritmo Linear é usado para criar o world-file, e é diferente dos outros algoritmos, e não transforma verdadeiramente o raster. Este algoritmo provavelmente não será suficiente se estiver trabalhando com material digitalizado.

  • A transformação de Helmert executa um simples escalonamento e transformações de rotação.

  • The Polynomial algorithms 1-3 are among the most widely used algorithms introduced to match source and destination ground control points. The most widely used polynomial algorithm is the second-order polynomial transformation, which allows some curvature. First-order polynomial transformation (affine) preserves colliniarity and allows scaling, translation and rotation only.

  • O algoritmo Suavizador em Lâminas Finas (TPS) é o método mais moderno de georreferenciamento, que permite introduzir deformações locais nos dados. Este algoritmo é útil quando originais de baixa qualidade estão a ser georreferenciados.

  • A transformação Projectiva é uma rotação linear e de translação de coordenadas.

Definindo o método de reamostragem

O tipo de amostragem que escolhe irá depender dos seus dados de entrada e do objetivo do exercício. Se não quiser mudar as estatísticas da imagem, deverá escolher ‘Vizinho mais próximo´, uma vez que que a ‘Amostragem cúbica’ irá fornecer um resultado mais suavizado.

No QGIS, é possível escolher entre 5 diferentes métodos de reamostragem:

  1. Vizinho mais próximo

  2. Linear

  3. Cúbico

  4. Cúbico suavizado

  5. Lanczos

Definindo as configurações de transformação

Existem várias opções que devem ser definidas para o arquivo raster (georreferenciado) de saída.

  • A caixa de verificação checkbox Criar world file está apenas disponível se decidir usar o tipo de transformação linear, pois significa que a sua imagem raster atualmente não será transformada. Nesse caso, o campo Raster de Saída não está ativo, porque apenas será criado um novo world-file.

  • Para outro tipo de transformação você necessita definir um Raster de Saída. Por padrão um novo arquivo ([filename]_modified) será criado na mesma pasta junto da imagem raster original.

  • Como próximo passo, necessitamos definir SRC (Sistema de Referência Espacial) para o raster georreferenciado (veja seção Trabalhando com Projeções).

  • Também é possível gerar um mapa em pdf e também um Relatório pdf. O relatório inclui informações sobre os parâmetros de transformação utilizados, além de uma imagem dos resíduos e uma lista com todos os GCPs e seus erros RMS.

  • Além disso, é possível ativar a caixa de diálogo checkbox Acertar a definição de saída e definir a resolução dos pixels do raster de saída. Como padrão, as resoluções horizontal e vertical são iguais a 1.

  • A caixa checkbox Use 0 para transparência quando necessário pode ser ativada, caso os pixels com valor 0 devam ser visualizados como transparentes.

  • Finally, checkbox Load in QGIS when done loads the output raster automatically into the QGIS map canvas when the transformation is done.

Mostrando e adaptando as propriedades do raster

Clicando no menu Propriedades do raster dialog in the Settings abrirá a caixa de diálogo com as propriedades do raster que será georreferenciado.

Configurando o georreferenciador

  • You can define whether you want to show GCP coordiniates and/or IDs.

  • Podem ser definidas como unidades residuais pixels e unidades do mapa.

  • Para o relatório PDF podem ser definidas as margens direita e esquerda e também o tamanho do papel para o mapa PDF.

  • Por último, também pode-se ativar a caixa checkbox Mostrar a janela do Georreferenciador ancorada

Iniciando a transformação

After all GCPs have been collected and all transformation settings are defined, just press the mActionStartGeoref Start georeferencing button to create the new georeferenced raster.