.

Модуль привязки растров

The Georeferencer Plugin is a tool for generating world files for rasters. It allows you to reference rasters to geographic or projected coordinate systems by creating a new GeoTiff or by adding a world file to the existing image. The basic approach to georeferencing a raster is to locate points on the raster for which you can accurately determine coordinates.

Кнопки панели инструментов модуля

Иконка

Назначение

Иконка

Назначение
       
mActionAddRasterLayer

Открыть растр

 mActionStartGeoref

Начать привязку
mActionGDALScript

Создать сценарий GDAL

 mActionLoadGCPpoints

Загрузить контрольные точки
mActionSaveGCPpointsAs

Сохранить контрольные точки как

 mActionTransformSettings

Параметры трансформации
mActionAddGCPPoint

Добавить точку

 mActionDeleteGCPPoint

Удалить точку
mActionMoveGCPPoint

Переместить точку

 mActionPan

Прокрутка
mActionZoomIn

Увеличить

 mActionZoomOut

Уменьшить
mActionZoomToLayer

Увеличить до слоя

 mActionZoomLast

Предыдущий охват
mActionZoomNext

Следующий охват

 mActionLinkGeorefToQGis

Связать модуль привязки растров с QGIS
mActionLinkQGisToGeoref

Связать QGIS с модулем привязки растров

 mActionFullHistogramStretch Full histogram stretch
mActionLocalHistogramStretch Local histogram stretch    

Таблица Georeferencer 1: Инструменты привязки растров

Стандартная процедура

As X and Y coordinates (DMS (dd mm ss.ss), DD (dd.dd) or projected coordinates (mmmm.mm)), which correspond with the selected point on the image, two alternative procedures can be used:

  • The raster itself sometimes provides crosses with coordinates “written” on the image. In this case, you can enter the coordinates manually.
  • 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.

Стандартная процедура привязки растровых изображений подразумевает выбор множественных точек на растре, обозначение их координат или выбор соответствующего типа преобразования. Исходя из введённых параметров и данных, модуль вычислит параметры файла привязки. Чем больше координат будет введено, тем точнее будет результат.

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

Для этого примера мы будем использовать топографическую карту участка штата Южной Дакоты (США), взятую с сайта Геологического Комитета Южной Дакоты. Позже она может быть показана вместе с данными области GRASS spearfish60. Карту можно загрузить отсюда: http://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz.

Figure Georeferencer 1:

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

Модуль привязки растров nix

Ввод контрольных точек

  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. “Используя кнопку mActionAddGCPPoint Добавить точку, следует добавить точки в основном рабочем окне и ввести их координаты (см. рисунок figure_georeferencer_2). Данную операцию можно проделать тремя путями:

    • Щелкнуть мышью по точке на растровом изображении и ввести координаты X и Y вручную.

    • 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.

    • Используя кнопку mActionMoveGCPPoint Переместить точку, можно перемещать созданные точки, если они расположенные не там, где нужно.

  3. Continue entering points. You should have at least four points, and the more coordinates you can provide, the better the result will be. There are additional tools on the plugin dialog to zoom and pan the working area in order to locate a relevant set of GCP points.

Figure Georeferencer 2:

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

Добавление точек на растр nix

Точки, добавленные на карту, сохраняются в отдельный текстовый файл ([имя файла].points), обычно в одном каталоге с растровым изображением. Это дает возможность повторно загрузить модуль привязки растров позже и добавить новые точки или удалить существующие для получения лучшего результата. Файл с точками содержит значения в формате: mapX, mapY, pixelX, pixelY. Можно использовать кнопки mActionLoadGCPpoints Загрузить контрольные точки и mActionSaveGCPpointsAs Сохранить котрольные точки для изменения этих файлов.

Определение параметров трансформации

После того, как контрольные точки добавлены на растровое изображение, необходимо определить параметры преобразования для привязки.

Figure Georeferencer 3:

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

Определение параметров трансформации модуля привязки nix

Доступные алгоритмы преобразования

Depending on how many ground control points you have captured, you may want to use different transformation algorithms. Choice of transformation algorithm is also dependent on the type and quality of input data and the amount of geometric distortion that you are willing to introduce to the final result.

Currently, the following Transformation types are available:

  • The Linear algorithm is used to create a world file and is different from the other algorithms, as it does not actually transform the raster. This algorithm likely won’t be sufficient if you are dealing with scanned material.

  • Трансформация Хельмерта совершает простые трансформации с изменением масштаба и вращением.

  • 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.

  • Алгоритм тонкостенного сплайна — более современный метод привязки, дающий возможность ввода в данные местных деформаций. Данный алгоритм очень полезен, когда необходимо привязать растры с низким качеством изображения.

  • Проективная трансформация — линейное вращение и сдвиг растра.

Определение метода пересчёта

Выбранный тип пересчёта будет, скорее всего, зависеть от исходных данных и конкретной цели операции. Если вы не желаете менять совокупную информацию изображения, вам, возможно, подойдет метод «ближайший сосед», тогда как «кубический» пересчет приведет к более сглаженному результату.

It is possible to choose between five different resampling methods:

  1. Ближайший сосед

  2. Линейный

  3. Кубический

  4. Кубический сплайн

  5. Ланцоша

Установка параметров трансформации

Существует несколько параметров, которые необходимо задать для получения привязанного растра.

  • The checkbox Create world file checkbox is only available if you decide to use the linear transformation type, because this means that the raster image actually won’t be transformed. In this case, the Output raster field is not activated, because only a new world file will be created.
  • For all other transformation types, you have to define an Output raster. As default, a new file ([filename]_modified) will be created in the same folder together with the original raster image.
  • As a next step, you have to define the Target SRS (Spatial Reference System) for the georeferenced raster (see Работа с проекциями).
  • If you like, you can generate a pdf map and also a pdf report. The report includes information about the used transformation parameters, an image of the residuals and a list with all GCPs and their RMS errors.
  • Furthermore, you can activate the checkbox Set Target Resolution checkbox and define the pixel resolution of the output raster. Default horizontal and vertical resolution is 1.
  • The checkbox Use 0 for transparency when needed can be activated, if pixels with the value 0 shall be visualized transparent. In our example toposheet, all white areas would be transparent.
  • Finally, checkbox Load in QGIS when done loads the output raster automatically into the QGIS map canvas when the transformation is done.

Просмотр и изменение свойств растра

Выбор пунта Свойства растра в меню Параметры вызовет диалог свойств привязываемого слоя.

Настройки модуля

  • You can define whether you want to show GCP coordiniates and/or IDs.
  • As residual units, pixels and map units can be chosen.
  • For the PDF report, a left and right margin can be defined and you can also set the paper size for the PDF map.
  • Finally, you can activate to checkbox Show Georeferencer window docked.

Запуск преобразования

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.