APLIKOVANÁ GEOINFORMATIKA III Georeferencování, vizualizace rastrů ^fe-'ésMBH RNDr Tomáš ŘEZNÍK'phQ ^^^^JJK" Aplikovaná geoinformatika Í7 Geometrická transformace, georeferencování správné umístění prostorových objektů do požadovaného souřadného systému jedná se de facto o transformaci z jednoho systému souřadnic (např. souřadnice obrázku) do druhého (geodetický souřadnicový systém) skenované mapy, materiály DPZ, rastrová data nesprávně umístěné vektory nejčastější způsob geom. transformace: polynomická transformace ortorektifikace Aplikwaná geoinformatika Georeferencování Výběr rastru a odpovídající databáze (souboru), ke které bude georeferencování prováděno Použití numerických transformací — nevyžaduje znalost zobrazovacích rovnic původního a nového souřadnicového systému Založeno na poznání přesné polohy vybraných bodů (i v minulosti při klasickém ručním překreslování map) V GIS praxi: ■ Lineární konformní transformace (Helmertova) jednoduché posunutí souřadnicových os a jejich počátku ■ Polynomická transformace Aplikovaná geoinformatika Lineární konformní transformace a - posun na ose X b - posun na ose Y p - úhel rotace m.cos p = ((x2- x1 )(y2'- y1')- (y2- y 1 )(x2'- x1')) ((x2x1 ')(x2 '-xľ) + (y2y1 ')(y2'- y1')) m.sin p = ((x2- x1) (x2'-x1') + (y2- y1 ) (y2'-y1')) ((x2x1 ')(x2 '-x1') + (y2y1 ')(y2'- y1')) x, y - původní souřadnice x', y'- nové souřadnice y'= ( - m * x * sin p + m * y * cos p + b ) Aplikovaná geoinformatika_ Y X Polynomická transformace Nejjednodušším případem je tzv. afinní transformace; tj. polynomická transformace prvního řádu Zobrazovací rovnice: x'= a * x + b * y + c y'= d * x + e * y + f ■ Jednotlivé souřadnice se transformují nezávisle (na rozdíl od lineární konformní transformace) Korekce každé souřadnicové osy nezávisle — výhoda především když změna měřítka není ve všech směrech stejná (deformace náhodným způsobem) Aplikovaná geoinformatika Polynomická transformace n m x' = íí am,i xi ym-i m=0 i=0 / >^------''''"'''''''' y' = í í bm,i x ym-i m=0 i=0 1 Polynomická transformace - postup 1. sběr vlícovacích bodů (počet podle stupně polynomu) 2. výpočet transformačních rovnic na základě vlícovacích bodů 3. hodnocení chyb 4. transformace obrazu do nových souřadnic 5. převzorkování Stupeň polynomu Počet vlícovacích 1 3 2 6 3 10 ArcGIS 9.2 Help Aplikovaná geoinformatika Polynomická transformace 1. stupně (afinní) Při affinní transformaci se jedná ve skutečnosti o posun, otočení a změnu velikosti. Tyto 3 neznámé se vypočtou na základě souřadnic vlícovacích bodů (body, které lze identifikovat na transformovaných i referenčních datech) Při zadání více než 3 vlícovacích bodů se 3 neznámé aproximují, zavádí se tzv. RMS chyba. _Aplikovaná geoinformatika_ 1. stupen střední kvadratická chyba • root mean square error • hodnota popisuje, jak je transformace konzistentní mezi jednotlivými vlícovacími body • dává informaci o vzájemné přesnosti umístění vlícovacích bodů (pokud všechny body umístím stejně špatně, bude RMS nízká) • RMS se počítá: - pro každý bod zvlášť (bod s vysokou hodnotou lze smazat) • odchylky jednotlivých bodů od vypočtených rovnic - pro všechny body dohromady -celková chyba • druhá odmocnina celkové sumy chyb Aplikwaná geoinformatika_ RMS =4{x - xor )2 +(y - yor )2 x,y - souřadnice vlícovacího bodu vypočtená na základě transformačních rovnic xor, yor - originální souřadnice vlícovacího bodu z referenčních dat RMS nejbližší soused Aplikovaná geoinformatika bilineární interpolace kubická konvoluce ArcGIS 9.2 Help Postup v aplikaci ArcMap nástrojová lišta Georeferencing sběr vlícovacích bodů + auto adjust (při vkládání bodů se obraz automaticky přizpůsobuje novým souřadnicím -lze vypnout) kontrola RMS chyb nabídka Rectify (polynomická transformace), volba velikosti výsledné buňky a způsob převzorkování lze použít i funkci Update georeferencing - obraz se netransformuje, ale uloží se jeho pozice (world file - tfw, jgw apod. - viz. minulá přednáška, někdy nespolehlivé) Aplikovaná geoinformatika 2 1 Stretched • Všechny formáty - plynulý přechod od min. po max. hodnoty dle konkrétní barevné škály • Absence intervalů • Pro GRID • Pro jednotlivou složku RGB • Úprava histogramu • Problém v legendě (nelze podle barvy určit konkrétní hodnotu) • Malý výběr přednastavených barevných škál - nutnost úprav Stretched Úprava barevné škály • každá škála má kromě své grafické podoby (graphic view) i slovní popis • nabídkou Properties lze měnit podobu škály - přidávat / rušit barvy a přechody - měnit jas, sytost - náhodná škála - odstupňovaná škála • pokud chceme vlastní nastavení uchovat, musíme dát Save to Style (jinak je jen dočasná) Aplikovaná geoinformatika 4 Classified Unique values ] Display Symbology Fields Joins Si Relates Draw raster assigning a color to each value p Value Field- Color Scheme |Value d I; .1........ ... ■ ...I | Label Default Colors | Aplikovana geoinformatika 5 Color map • defacto Look Up Table (LUT) pro konkrétní pásmo 6