Convertir una imagen de mapa de meta datos libre arbitrario de proyecto QGIS

Question

Mi experiencia: programador experimentado, historiador amateur, principiante a los SIG (lo estoy usando QGIS). Me hizo aprender a usar el QGIS georeferencer herramienta de aunque.

La entrada: supongamos que tengo una imagen como esta la Wikipedia: File:VoyagesOfRabbanBarSauma.jpg. Asumen que se trata de un "desnudo" archivo JPG sin ningún geográfica de metadatos y el autor no proporciona ningún tipo de información. La imagen de entrada es bajo licencia GNU FDL, que estoy feliz de publicar mis obras derivadas bajo.

El objetivo: importar la ruta que se muestra en la Wikipedia mapa de QGIS para que yo pueda cambiar la proyección, superponer elevación, agregar etiquetas para la geografía física, etc.

La advertencia: una solución podría ser que introduzca la lat/long de los lugares en el mapa en un nuevo proyecto SIG. No quiero ir a esta ruta porque me gustaría tener un registro de ese autor en particular la estimación de la información geográfica.

Lo que he intentado: he aplicado el QGIS Georeferencer a la trama de archivo JPG con un montón de puntos alrededor de los continentes' bordes. La alineación de los puntos en el interior del continente, en tan-tan.

Lo que me gustaría saber: las distorsiones de este mapa en particular son bastante notables en todo el borde norte de Eurasia, y parece que es bastante estándar de proyección. A mí me parece que debería ser un algoritmo para identificar la proyección y proyección de los parámetros que ha generado este mapa, y recuperar una precisión sin interpolación de conversión entre los píxeles de la imagen y lat/long?

Veo a dos preguntas sobre esto:

1. Las mejores prácticas para la identificación de un sistema de coordenadas desconocido de un Shapefile
2. Un Sistema de Coordenadas desconocido en el antiguo dibujo

Estos parecen hablar de un método de fuerza bruta que implican GDAL o QGIS, y a un SIG-principiante, parece un poco intensiva en mano de obra (básicamente de georeferencia y ajuste para conocer las proyecciones), pero estoy dispuesto a intentarlo y a ver si me pueden automatizar.

Las instrucciones que aparecen en estos dos SIG.SÍ son un poco más alto que mi experiencia les permite, y consejos sobre cómo hacer exactamente este método de fuerza bruta sería muy apreciada. E. g., la pregunta 2 se muestra cómo utilizar gdaltransform para convertir una lista de coordenadas en latitud/longitud. A la entrada de las coordenadas x-y lugares de píxeles?

Answer 1

Como se mencionó, su ejemplo de mapa se encuentra en la Placa Carree, que en QGIS es WGS84/lat lon, EPSG:4326. Es georeferences muy bien en QGIS usando el Helmert método Lineal con sólo dos puntos. En mi caso he utilizado un punto cerca de la parte superior izquierda de la imagen, y otro punto cerca de la parte inferior derecha de la imagen. La lat/lon coordenadas utilizadas para la georreferenciación fueron obtenidas de Google Earth. Recuerde que cuando la georreferenciación de la Latitud es la "y" y la Longitud es de "x".

Sólo por diversión, me he cargado el ráster georreferenciado en QGIS y rápidamente trazó la ruta, guardar como una línea de shapefile. He cargado una imagen de trama de Tierra Natural y superpuesto a este con la ruta (ver la imagen adjunta para una parte del mapa resultante).

Natural de la Tierra las imágenes de trama están georreferenciados (EPSG:4326), hermosa y libre, usted puede obtener desde aquí:

Natural De La Tierra

Son ideales para su uso como base los mapas para representar los datos históricos.

Añadido posterior:

Que no saben nada acerca del mundo de la cartografía a escala pero me hizo tomar nota de su comentario acerca de la evidente distorsión en el original WGS84 (lat/lon (EPSG:4326) mapa. QGIS tiene un buen conjunto de herramientas para volviendo a proyectar vectoriales y de trama de datos, de manera que (en parte por mi propia auto-educación!) Pensé que me gustaría probar y encontrar un CRS que presentó el mapa de una manera más "natural".

La imagen adjunta muestra un recorte Natural de la Tierra trama transformado a un programa personalizado de Albers equal-área de proyección. El vector de datos en el mapa se transformó en WGS84 (lat/lon on-the-fly. Por Qué Albers? Bueno, me pareció una cosa razonable para probar. Obviamente, en un acabado mapa sería de clip el vector de retícula (también cortesía de los Naturales de la Tierra) a la imagen. Aún así, creo que las formas en el mapa son razonablemente naturalista y que el mapa también destaca el hecho de que la Barra Sauma el extraordinario viaje se hizo en un globo.

Los parámetros de la costumbre de CRS fueron como sigue:

+proj=aea +lat_1=22.0 +lat_2=56.0 +lat_0=20.0 +lon_0=55.0 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs

Fue esta una proyección razonable utilizar? Sinceramente, no lo sé.

Nick.

Answer 2

El mapa de usos de latitud y longitud como si fueran coordenadas Cartesianas. Esta es una versión de la equirectangular o "Placa de Carree" de proyección. Por lo tanto todo lo que tienes que hacer es trasladar y cambiar la escala de las coordenadas x e y para obtener la latitud y longitud, respectivamente.

La georeferenciación de herramientas en ArcGIS 10.0 hace poco el trabajo de la creación de vínculos para la estimación de la transformación. A pesar de que no informe de la transformación, se puede exportar la tabla de enlaces a R y la estimación de los coeficientes de allí. Colocar el píxel del centro en la esquina superior izquierda de la alta resolución de la versión de la imagen en (0,0), el resultado es

latitude = 75.71992178 + 0.0427073 * row index
longitude = -18.86514764 + 0.04275506 * column index

El país negro los contornos de la capa de referencia (proporcionado por ESRI con las versiones anteriores de ArcView) muestra cómo las capas coincidir después de la aplicación de dicha transformación. La raíz cuadrada de la media aritmética de los errores son de 6 - 7 km a lo largo de cada eje: alrededor de un píxel en la imagen, casi tan bueno como uno tiene derecho a esperar.

Answer 3

El mapa es probable ser esquemática, y la colocación de las ciudades no puede ser perfecta que arriesgado utilizar cuando georeferenciación.

El mejor enfoque sería capturar el mapa por el ojo con una base apropiada dentro de QGIS. No coincida con el original perfectamente, pero las rutas suelen ser indicativo por lo que es poco probable perder exactitud.