2012. május 3., csütörtök

Budapest 1941-es légifotóinak georeferálása

1. Bevezetés

Egy kép google térképen való megjelenítéséhez a következő lépéseket kell követni:
  1. Kép (raszter) georeferálása
  2. A georeferált kép transzformálása webmercator vetületbe
  3. A transzformált kép csempékre vágása, megfelelő csempekoordináta rendszer meghatározása
Kiindulási adatok:
A digitális képek tiff állományok, amelyek papír alapú térképről, 500x500 dpi felbontásban lettek beszkennelve. A szkenner LZW tömörítést, egy esetben sRGB színteret, három esetben szürkeárnyalatos (fekete-fehét kép) színteret alkalmazott.  A légifotók kerettel és hálózati koordinátával ellátott térképi szelvények, amelyek  budapesti rendszerben, sztereografikus vetületben találhatóak. Mivel mindegyik képen valójában fekete-fehér légifotók vannak, ezért sz sRGB színtérben szkennelt képet  az imagemagick program segítségével módosítottam.         
convert 4962_3_obuda.tif -colorspace Gray -depth 8 4962_3_obuda_mod.tif;

2. Georeferálás

Mindegyik képen egyértelműen beazonosítható a budapesti rendszer (sztereografikus vetület) hálórácsa, amelynek segítségével a képi x,y koordinátákkal együtt kiszámítható az adott képhez tartozó world fájl.
A world fájl – jelen esetben .tfw kiterjesztéssel – megmondja, hogy egy pixelnyi vízszintes vagy függőleges elmozdulás esetén mennyire változik a hálózati koordináta.  A képek georeferálását az itt megadott script segítségével végeztem el (innen letölthető a forráskód). 

 

3. Transzformálás

Sajnos a world fájlból nem, de a képekből tudható, hogy a tfw segítségével georeferált állományokat a térinformatikai program, a budapesti rendszer sztereografikus vetületébe illesztette. A bajnok25.xls számításainak felhasználásával megoldható a képek transzformálása is. A bajnok.xls  segítségével a sztereografikus koordinátákat gyakorlatiasabb a world fájl létrehozása előtt átszámolni, így a létrehozandó tfw már a google maps által kijelzett WGS84/földrajzi koordináta rendszeréhez fogja a képeket igazítani. Jelen munka során minden kép esetében négy olyan pontot kerestem, amelynek tudtam a raszterbeli koordinátáját, és a hálózatos koordinátáját is (pontosabb georeferálás érhető el gdaltransform program használatával, négynél több illesztőpont megadásával)

4. “Csempézés”

A WGS84/földrajzi koordinátákba transzformált kép azonban egy köztes állapot, ennek oka, hogy a webes térképeken használt webmerkátor vetületnek több változata létezik, attól függően, hogy az északi és déli szélesség hányadik fokáig terjed ki a vetület hatóköre. Mivel a merkátor vetületek sajátossága, hogy észak és dél felé haladva a végtelenbe tartanak, ezért a Föld  északi és déli sarkait nem lehet ábrázolni. Ez fontos különbséget okoz, mert  a csempék elhelyezése – ahogyan a 3. képen látszik – az északi szélességhez igazodik. Az általam használt gdal2tiles program az EPSG:3785 koordináta rendszer szerint darabol, viszont több más program (tilecache, mapserver) az EPSG:900913-as vetületet alkalmazza a csempék darabolására.
A georeferált képek több apró képpé vágása előtt célszerű kimaszkolni a térképi keretet, hogy a szomszédos képek ne fedjék le egymást. Ezt a gdalwarp program -cutline kapcsolójával egy shp fájl felhasználásával és a -cwhere kapcsoló segítségével viszonylag egyszerűen megoldható feladat.  
A georeferált és maszkolt képeket ezután egy vitruális raszterré egyesítettem, majd a gdal2tiles program segítségével feldaraboltam a virtuálisan egységesített képeket.

for kep in *.tif;do
gdalwarp -s_srs 'EPSG:4326' -t_srs 'EPSG:3857' -cutline maszk1.shp -cwhere 'kepnev="'$kep'"' -crop_to_cutline $kep georeferalt/${kep/.tif}_georeferalt.tif;
done

cd georeferalt
gdalbuildvrt -hidenodata -overwrite index.vrt *.tif


5. Pontosság

Képek egymáshoz való illeszkedését erősen befolyásolja a térkép nyomtatásának és utólagos szkennelésének a minősége, illetve a használt georeferálási eljárás. A térkép nyomtatásakor előfordulhat, hogy a hálórács elcsúszhat, rossz számozást kapnak az egyes vonalak. A szkennelés során megtörténhet, hogy a térkép gyűrődik – akár csak szakadás mentén – és ezáltal torzul a hálórács és válik pontatlanná a georeferálás. A használt georeferálási eljárás, a felvett kapcsolópontok száma, és az újramintavételezési eljárás is erősen befolyásolja a végeredményt.  (Firefox alatt működik, később javítok rajta)


6. Felhasznált irodalom

TIMÁR Gábor, MOLNÁR Gábor, MÁRTA Gergely (2003): A budapesti sztereografikus, illetve a régi magyarországi hengervetületek és geodéziai dátumaik paraméterezése a térinformatikai gyakorlat számára. Geodézia és Kartográfia 55(3): 16-21.


Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése