Raster Callibration - Global_Mapper_18.2_GMutils v.1.0 by GeoX - GIS_OFERTA_KARTOGRAFIA_NAWIGACJA_GPS_LIDAR

Global_Mapper_18.2_GMutils v.1.0 by GeoX - GIS_OFERTA_KARTOGRAFIA_NAWIGACJA_GPS_LIDAR

Idź do spisu treści

Menu główne

Raster Callibration

KARTOGRAFIA > PUNKTY OSNOWY

Jeszcze o kalibracji rastrów...

Na wielu forach wciąż żyje temat dot. kalibracji rastrów, stosowanych metod i poszukiwanie algorytmów przekształceń między układami odniesienia i odwzorowaniami... Za wyjątkiem opracowań naukowych dot. np. zbadania kartometryczności dawnych map,
temat krąży wokół adaptacji dowolnych posiadanych rastrów (map i zdjęć lotniczych) do wykorzystania w nawigacji GPS.
Na potrzeby tej strony zdecydowałem się trochę uporządkować ten temat, bo może któremuś z jej Gości się przyda.

1. Cóż to takiego jest kalibracja mapy ?

> Poprawienie geometrii=kartometryczności map skanowanych w całości lub we fragmentach, aby móc się nimi posługiwać w sposób kontrolowany lub je wydrukować.

2. Układy i Odwzorowania:

> Stworzono ich "tyle" po to , aby spełnić określone cele, którym ma służyć określona mapa = wiernokątne, wiernopowierzchniowe, wiernoodległociowe...
> Jak wiadomo odwzorowanie sfery na płaszczyźnie sprowadza się do wielu kompromisów, w których kładziemy nacisk na spełnienie jednego z powyższych celów. Nie ma więc takiego odwzorowania, które spełnia jednocześnie wszystkie TRZY.
> Mapy wielkoskalowe to zwykle małe arkusze, na których generalnie im dalej od środka tym wielkość błędów narasta.
> Tu można się zastanawiać czy kompilowanie z tych map wielkich obszarów ma sens...?
> Na stronie (link: http://www.globalmapper.com.pl/kartografia_b.html
) zamieściłem materiał dot. niemieckich map w skali 1: 25 000, niezwykle dokładnych (Messtischblatt) , które do dzisiaj są wykorzystywane przez samorządy do celów analitycznych. Jednakże jak znajdziemy w tekście - każda z tych map jest całością samą w sobie bez możliwości sklejenia sąsiadujących
kawałków !!! Warto poczytać to opracowanie...

3. GPS.

Generalnie system GPS dostosowano do UTM i WGS84
> Wszelkie mapy kalibrowane do GPS to konwersja układu odniesienia i odwzorowania do zgodności z UTM/WGS84
> Jeżeli wprowadzimy do GPS inny układ i datum, całość i tak sprowadzi się do faktu, że algorytm przeliczający odbierany sygnał przeliczy go na UTM/WGS84

4. MAPY

> Wiele firm kartograficznych dawniej i teraz NIE podaje ani siatki, ani zastosowanego odwzorowania...
Wobec tego to nie są mapy, lecz plany. Ich wykorzystanie sprowadza się do zgodności z atlasem samochodowym uzupełnionym o treści i sygnatury turystyczne...
> Bez kalibracji nic po nich w GPS.

Wychodząc z tego punktu zaczynamy się zastanawiać, jak przekształcić taki plan do zastosowań w nawigacji GPS ?
> Geodeci stosują metodę "wpasowania" rastra w matematycznie wygenerowaną siatkę krzyży. Na mapach w skali 1:500 takie krzyże występują na rastrze, kliszy, blasze...
> Jak wiadomo skaner wprowadza deformację rastra (skanu) po szerokości i po długości, w zasadzie nie znaną i możliwą do określenia empirycznie.
> Sama mapa papierowa przeskanowana trzy razy w różnych warunkach wilgotności, oraz raz po jednym boku, raz po drugim NIE będzie do siebie pasowała, ponieważ papier jaki by nie był NIE trzyma wymiarów, jest rozciągliwy (dalatego stosuje się na mapy papier o włóknie mieszanym i krótkim, aby deformacja była jak najmniejsza)...

Moim zdaniem - w procesie kalibracji nie ma żadnego znaczenia ani skala ani odwzorowanie i układ odniesienia, jeżeli kalibrujemy nasz "plan" do materiału dobrze georeferencyjnego... a za taki uważam np. mapy WMS np. z Geoportalu.
Nasz plan skalibrowany na gęsto i równomiernie rozłożone punkty dostosowania przyjmie odwzorowanie i datum mapy referencyjnej - tu z WMS.

W tym momencie przynajmniej już znamy jego właściwości. Mamy nowy plan w nowym układzie odniesienia i nowym odwzorowaniu...

Teraz, korzystając z sensownego oprogramowania GIS można dokonać transformacji do nowego układu i z nowym datum.
Do celów GPS - ważne, aby dany obiekt na naszym planie posiadał współrzędne Lat/Lon zgodne z UTM/WGS84 i odpowiadające tym danym zawartym w POI, wektorach stosowanym w GIS tworzonych przez innych i w sytemach GIS, był zgodny z innymi rastrami i dał się przykryć np. ortofotomapą i wzajemnie do niej pasował.

Dzięki temu, jeżeli np. w geocachingu schowamy coś w starej dziupli i zmierzymy pozycję naszym GPS i naniesiemy na mapę, inny człowiek trafi do niej bądź wykorzystując same parametry Lat/Lon, lub inną mapę z której te dane odczyta - pod warunkiem, że poinformujemy go w jakim odwzorowaniu i przy jakim datum dokonaliśmy pomiaru współrzędnych.
Chodzi więc nam o kompatybilność informacji o pozycji i obiekcie... bo taki to ma sens...

Inaczej, trafiliśmy w lesie na "skarb"... Zmierzyliśmy jego współrzędne..., ale nie mamy mapy...
> Wracamy o domu, wyciągamy mapę i jeżeli jest opracowana w UTM/WGS 84 - po samych współrzędnych bez przeliczeń wyznaczamy ten PUNKT...

Inaczej: Podanie pozycji Lat/Lon - BEZ informacji o układzie odniesienia i odwzorowaniu ... nie ma sensu, bo bez tych informacji nikt tam nie trafi... chyba, że waśnie o to nam chodzi... :-))

Idźmy dalej:

1. Weźmy trzy mapy tego samego terenu, w tej samej skali ale od różnych wykonawców...
Z reguły "mało co się zgadza"...
Nawet oficjalne mapy topograficzne tracą swą aktualność, lub wręcz celowo wprowadzono na nich przekłamania - cele jasne...
Jeżeli chcemy narysować mapę np. szlaków turystycznych zarówno do celów GPS jak i dla wędrujących z mapą papierową w mapniku, "niestety" trzeba wyjść w teren i zweryfikować treści... I tu natykamy się na szereg niespodzianek:
a) droga leśna gruba (na mapie) > w rzeczywistości już dawno zarosła i ledwie ją znajdujemy...
b) droga "nie zaznaczona na mapie" - w terenie jest, i to jest wypasiona i jeżdżą nią leśne ciągniki...
c) szlak turystyczny na planie - w rzeczywistości w terenie biegnie sobie od drzewa do drzewa "swoją drogą", ale nie zawsze zgodnie z planem, DLACZEGO "
>>> dlatego, że znakarze szli z "INNĄ" mapą i to wg niej znakowali, ale sami wiecie jaka jest różnica między 20 i 50 topo... stopień generalizacji oraz rok wydania...

Teraz rysowanie i druk papieru:

> GIS jest fajny, ale na ekranie...
> Do rysowania jest przaśny, kanciasty i czasochłonny...
> Do rysowania jest Corel... !
Jak tu jednak wsadzić podkład do Corela, żeby stworzyć mapę kartometryczną...?
TO JEST PASKUDNY, PASKUDNY problem...
Nie wystarczy zeskanować i przyjąć za "OK"...
Taki [JPG] jest niestety "sprężysty" i zaimportowany ma się nijak do oryginału papierowego..
Znacznie lepszy jest już TIF i zanotowane jego metadata - czyli rozpiętość w pikselach...
To już się da jakoś ustawić..., ale co z kątem nachylenia południka środkowego i zbieżnością ....
Najlepiej jest narysować siatkę kontrolną, ale sorry, nie w UTM/WGS84, bo równoleżniki są łukami a południki zbieżne ku biegunom...
> Tylko usiąść i płakać...
GlobalMapper Support
działa w specyficzny sposób... Jego twórca jest w stałym kontakcie z użytkownikami i słucha co też im się zamarzyło i stara się to dla nich zrobić...
Kilka miesięcy temu namówiłem Mike Childs (twórcę), aby stworzył narzędzie generacji TIFa w zadanej skali i rozdzielczości...
ZROBIŁ !


Co to daje?:


1. Mamy mapę np. w skali 1:50 000
2. Selekcjonujemy z niej interesujący fragment i uparliśmy się, aby narysować go w skali 1:35 000
> No więc zadajemy GM polecenie:
a) fragment widoczny na ekranie.../ lub All loaded datas...
b) w skali 1: 35000... / lub dowolnej wg. życzenia...
c) zapisz jako TIF...
d) w rozdzielczości 300 dpi

Bzyk... poszło...

Teraz tego TIFA importujemy do Corela
> Ma obszar, który zadaliśmy
> trzyma skalę 35k / lub inną zadaną...
> ma rozdzielczóść 300 dpi, bo ta jest optymalna i do rysowania i do powiększania i wreszcie do druku...

A jak nam się podoba, to całą mapę przeskalowujemy i plotujemy w całości na dużym ploterze...
i wieszamy np. na ścianie w bazie GOPR... i oznaczamy na niej ... miejsca lawinowe i szlaki turystyczne...
na których w tej skali już coś przynajmniej widać...

I to by było na tyle,
Edgar

PS. Komentarze mile widziane: Blog

CHARAKTERYSTYKA UKŁADÓW WSPÓŁRZĘDNYCH STOSOWANYCH DO OPRACOWANIA MAP TOPOGRAFICZNYCH W POLSCE

Spragnionych głębszej wiedzy na temat stosowanych w Polsce układów ... odsyłam tutaj: (TU)
Sięgnijcie tam póki jeszcze to jest...

Ale... jest alternatywna... z tym samy materiałem.. Autor Jacek Dzierżawski - http://www.uklady.walery.com.pl/

*   *   *

  • Dla bardzo ambitnych i potrzebujących : TatukGIS Coordinate calculator - FREE


 
Wróć do spisu treści | Wróć do menu głównego