Kalibracja (wpasowanie) rastra

Kalibracja (wpasowanie) rastra(stary moduł)
Kategorie	Mapa
Ścieżka w programie	Mapa -> Raster -> Wpasowanie rastra (stary moduł)
Powiązania	Wczytaj raster
	C-Raster
	Transformacja rastrów
	Kalibracja rastra na mapie

Kalibracja (wpasowanie) rastra - operacja ta polega na wczytaniu pliku rastrowego i wprowadzaniu minimum dwóch (transformacja Helmerta) lub minimum trzech (transformacja afiniczna) punktów dostosowania tj. punktów na rastrze, dla których znane są współrzędne terenowe. Punkty te wprowadza się w tabelce. program umożliwia wczytanie plików graficznych w formatach: *.bmp (Windows Bitmap); *.jpg; *.pcx; *.tif; *.png; *.tga i wpasowanie ich na układ współrzędnych terenowych.

WAŻNE! Artykuł opisuje działanie starego modułu wpasowania rastra. Opis nowego narzędzia znajdującego się w zakładce 'Mapa' -> 'Raster' -> 'Wpasowanie rastra' dostępne jest w artykule Kalibracja rastra na mapie.

Po podaniu numeru punktu odpowiednie współrzędne są ściągane ze zbioru roboczego.

Jeżeli punktu nie ma w zbiorze roboczym jego współrzędne terenowe należy wprowadzić ręcznie. Następnie należy wskazywać myszką odpowiadające wprowadzonym punktom terenowym punkty na rastrze.

W przypadku rastrów w formacie TIFF wpasowanie rastra trwa ułamek sekundy, gdyż zostaje stworzony tylko plik z georeferencją o nazwie takiej samej jak plik TIFF i rozszerzeniu .TFW

W module dostępne są funkcje jak:

• wykorzystanie rolki myszki,
• przesuwanie „łapką”, możliwość wpasowania na siatkę krzyży,
• zapis punktów zakresu rastra do tabeli współrzędnych).

W przypadku kiedy musimy wykonać opracowanie polegające na digitalizacji rastra i przekazujemy efekty tej pracy do ośrodka, to stosujemy się do ustaleń Rozporządzenia z dn. 09.11.2011 r.. Przypominamy, że oznacza to skanowanie map z rozdzielczością rzeczywistą (optyczną) 400 dpi oraz dokładnością skanowania 0.0002 m. Uzyskany obraz rastrowy oczyszczamy eliminując plamy, szumy pikselowe, zlewki elementów i zabrudzenia. Można do tego użyć narzędzi z palety Edycja rastra lub programu C-Raster.

Kalibrację rastrów map analogowych wykonuje się przy wykorzystaniu co najmniej 20 punktów dostosowania, położonych na arkuszu mapy objętym kalibracją, rozmieszczonych równomiernie na granicy zewnętrznej oraz wewnątrz transformowanego obszaru, z zachowaniem dokładności transformacji wyrażonej błędem średnim transformacji nie większym niż:

• 0.20 m — w przypadku mapy w skali 1:500,

• 0.40 m — w przypadku mapy w skali 1:1000,

• 0.80 m — w przypadku mapy w skali 1:2000,

• 2.00 m — w przypadku mapy w skali 1:5000.

Punktami dostosowania mogą być jednoznacznie identyfikowane na mapie punkty:

• graniczne zawarte w państwowym rejestrze granic i powierzchni jednostek podziałów terytorialnych kraju (PRG), w szczególności punkty węzłowe,

• poziomej osnowy geodezyjnej oraz pomiarowej osnowy sytuacyjnej,

• przecięcia siatki kwadratów pierworysów map,

• graniczne wchodzące w skład numerycznych opisów granic,

• określające kontury budynków.

Po naciśnięciu przycisku Wpasuj raster pojawia się okno z możliwością podania nazwy rastra po wpasowaniu, wybrania katalogu jego zapisu (np. w katalogu projektu lub w katalogu Raster).

Po zatwierdzeniu tych danych, tworzony jest plik z georeferencją (TFW), dzięki temu raster może być poprawnie wyświetlony na mapie (w menu Mapa-Raster-Wczytaj raster lub w oknie Legendy – sekcja Raster na mapie).

UWAGA! Jeżeli plikiem do wpasowania jest plik *.tiff jest możliwość zostawienia oryginalnego pliku i dodania pliku *.geo , lub *.tfw (gdzie są zapisane parametry georeferencyjne do pliku tiff) lub stworzenie pliku tak zwanego geotifa w którym są zawarte już te dane. W przypadku gdy plikiem do wpasowania nie jest plik tiff lub gdy zmienimy mu ilość kolorów pliku wynikowego zostanie utworzony plik z rozszerzeniem *.rcf. Jest to nasz wewnętrzny format pliku widoczny tylko pod programem C-Geo lub C-Raster.

Opisany powyżej moduł Wpasowanie rastra udostępnia w szczególności narzędzia wspomagające użycie do kalibracji przecięć siatki kwadratów czyli tzw. krzyży. Poniżej lista funkcji dostępnych pod kolejnymi ikonami paska narzędziowego:

• Plik -> Nowe zadanie — rozpoczęcie nowego wpasowania rastra,
• Plik -> Wczytaj zadanie — wczytanie współczynników kalibracji, o ile zostały one wcześniej zapisane,
• Plik -> Zapisz zadanie — zapisanie współczynników kalibracji rastra,
• Plik -> Wczytaj raster — wczytanie do okna zeskanowanej mapy, możliwe w formatach *.bmp, *.jpg, *.pcx, *.tif, *.png, *.tga w nie więcej niż 256 kolorach lub stopniach szarości. Zastosowano to samo tło rastrów czarnobiałych, jak w ustalone w opcjach programu dla tła mapy.
• Zmień nazwę rastra,
• Importuj — wczytywanie zestawów plik graficzny + plik nagłówkowy ze współrzędnymi rastra,
• Ustalenie głębi kolorów rastra - (ilość odcieni szarości lub kolorów) od dwukolorowych po 256 kolorów.
• Drukowanie parametrów wpasowania rastra - musi być poprzedzone wpasowaniem, pozwala uzyskać listę punktów wpasowania i błędy wpasowania na tych punktach,
• Średnie błędy wpasowania rastra - zapisanie parametrów wpasowania rastra (punkty wpasowania, ich błędy, błędy wpasowania rastra) do edytora raportów, odpowiada opcji drukowanie parametrów wpasowania bez wysyłania bezpośrednio na drukarkę,
• Wybór rodzaju transformacji rastra:

-H – Helmerta, zachowująca jednakowy współczynnik skali w obu kierunkach osi układu współrzędnych,

-A – afiniczna, z odrębnym skalowaniem wzdłuż każdej z osi, użycie afinicznej zapewnia uzyskanie mniejszych błędów wpasowania,kosztem utraty wiernokątności transformacji. |Rozporządzenie wskazuje w § 49, że kalibrację skanu mapy analogowej wykonuje się w dwu etapach. W pierwszym wstępnie wpasowuje się raster w punkty dostosowania metodą transformacji afinicznej, obserwuje się odchyłki eliminuje się z zestawu punktów te, które zbytnio odstają, a następnie wykonuje się transformację taką metodą matematyczną, która najlepiej wyeliminuje deformacje mapy analogowej,

• Wskaż punkty do transformacji — szybkie wybieranie punktów z zestawu punktów dostosowania,
• Powiększ raster — powiększenie rastra w podglądzie (np. w celu precyzyjnego wskazania punktu wpasowania),
• Pomniejsz raster — pomniejszenie rastra w podglądzie,
• Pokaż cały raster — wpasowanie rastra w okno,
• Ograniczenia obszaru rastra — przed wpasowaniem można określić zakres obszaru, który ma być widoczny po wpasowaniu,
• Operacje na obszarach — wybór czy pozostawione ma być wnętrze obszaru, czy jego część zewnętrzna; można także anulować wybrany obszar. Wybranych obszarów może być więcej niż jeden.
• Usuń punkt wpasowania rastra — usuwanie punktu wpasowania z tabelki (usuwany jest ten punkt, na którym znajduje się podświetlenie),
• Lupa — okienko podglądu powiększonego fragmentu rastra, dzięki któremu można precyzyjnie wskazywać wpasowywany punkt.,
• Siatka krzyży — wpasowanie w siatkę krzyży układu współrzędnych. Musimy najpierw wprowadzić przynajmniej dwa krzyże (lewy dolny i prawy górny lub w przypadku, gdy raster jest spoziomowany i przycięty do sekcji, można wprowadzić tylko lewy dolny róg siatki kwadratów. Podajemy następnie skalę i ilość krzyży. Klikamy w okno siatki krzyży, możemy przesunąć raster w okolicę krzyża siatki kresek (co ułatwia orientację i nanoszenie punktów wpasowania). Pierwsze kliknięcie myszką na krzyż w okienku wyświetla raster w oknie mapy tak aby w jej środku był wskazywany krzyż, drugie kliknięcie pobiera współrzędne z rastra do tabelki,

• Skala – jeśli wprowadzimy skalę oryginału wpasowywanej mapy rastrowej, to program wyświetla dopuszczalne błędy kalibracji zgodnie z Rozporządzeniem z 9.11.2011 r.,
• Godło – to okno działa łącznie z następnym w kolejności przyciskiem. Wprowadzamy godło mapy, której skan opracowujemy. Godło musi być w tym samym układzie współrzędnych co ustawiony dla tabeli, inaczej opisane podpowiedzi nie zadziałają.
• Po wpisaniu godła, sięgamy do następnego przycisku Wstaw narożniki z godła, pod którym mamy do wyboru:

1. mam raster przycięty do sekcji – wstaw współrzędne rastra,

2. nie wstawiaj współrzędnych rastra – sam wstawię punkty. Zalecamy wariant drugi, gdyż bardzo rzadko zdarza się, żeby skan był wykonany naprawdę równolegle do ramki sekcji z precyzyjnym docięciem do tejże ramki. Po wpisaniu każdego z punktów,(nazwa punktów dowolna np. ld, pg), wskaż odpowiadające im narożniki na mapie. Uwaga — nie nadawaj numerów punktom na rastrze- program sam je nazwie po kliknięciu w mapę. Punkty na rastrze markowane są czerwonymi krzyżami z numerem,

• Zapisz punkty terenowe do bazy – jeśli punkty dostosowania użyte przy kalibracji będą potrzebne w przyszłości, to możemy je zapisać do tabeli roboczej,
• Oblicz współczynniki transformacji rastra,
• Wpasuj raster — im plik większy, tym operacja trwa dłużej, uwaga ta jednak nie dotyczy plików w formacie tif, o ile zdecydujemy się na zachowanie oryginalnej palety kolorów z wejściowego pliku tif. W tym wypadku przetwarzany jest jedynie plik nagłówkowy z informacją o georeferencji, czas takiej operacji jest praktycznie niezauważalny. Przetransformowany plik rastrowy zapisywany jest w katalogu aktualnie otwartego projektu w postaci skompresowanej. Dodatkowo, do rastra można dołączyć opis umożliwiający jego późniejszą identyfikację, podczas ponownego wpasowania lub wczytywania na mapę. Wykonanie opcji wpasowania rastra nie jest równoznaczne z wczytaniem go w tło mapy. Należy wykonać to poprzez przejście do menu Mapa -> Raster -> Wczytaj raster