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Plugin Georeferenziatore

Il Plugin Georeferenziatore è uno strumento per generare file di georeferenziazione (world file) per i raster. Permette di georeferenziare raster in sistemi di coordinate geografiche e proiettate, creando un GeoTiff oppure associandogli un world file. L’approccio di base del plugin è quello di individuare punti del raster per i quali sia possibile determinare accuratamente le coordinate.

Features

Icona

Azione

Icona

Azione

       
mActionAddRasterLayer

Carica un raster

mActionStartGeoref

Avvia la georeferenziazione

mActionGDALScript

Genera uno script GDAL

mActionFileOpen

Carica punti GCP (Ground Control Point)

mActionFileSave

Salva punti GCP

mActionOptions

Imposta la trasformazione

mActionCapturePoint

Aggiunge un nuovo punto

mActionDeleteSelected

Elimina un punto

mActionMoveFeature

Sposta un punto GCP

mActionPan

Sposta la vista

mActionZoomIn

Ingrandisce la vista

mActionZoomOut

Rimpicciolisce la vista

mActionZoomToLayer

Zoom sul layer

mActionZoomLast

Zoom precedente

mActionZoomNext

Zoom successivo

mActionLinkGeorefToQGis

Collega il georeferenziatore a QGIS

mActionLinkQGisToGeoref

Collega il georeferenziatore a QGIS

   

Strumenti del georeferenziatore

Utilizzo del plugin

Per le coordinate X e Y (espresse in gradi, primi e secondi) oppure per le coordinate poriettate (espresse in metri), che corrispondono ai punti selezionati sull’immagine, possono essere usate due procedure alternative:

  • Inserire manualmente le coordinate: solitamente nei raster sono presenti punti con le coordinate scritte sull’immagine.

  • Usare un layer già georiferito (vettoriale o raster) contenente le stesse entità/oggetti del raster da georiferire. In questo caso le coordinate vengono inserire cliccando sul layer di riferimento nella vista mappa.

Una procedura meno usuale consiste nel selezionare più punti del raster, specificarne le coordinate e scegliere un metodo di trasformazione. Sulla base dei parametri inseriti, il plugin calcola i parametri del world file. Più coordinate vengono fornite, migliore sarà il risultato.

Avviare QGIS, caricare il plugin (sezione Abilitare un Plugin Core) e cliccare sull’icona georeferencer Georeferenziatore nella barra dei plugin. Si aprirà la finestra di dialogo Georeferenziatore mostrata in figura figure_georeferencer_1.

Come esempio si può provare a georiferire la carta topografica del South Dakota scaricabile da: http://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz. Sarà possibile visualizzare la carta anche con i dati di GRASS della location spearfish60.

Figure Georeferencer 1:

../../../_images/georefplugin.png

Georeferencer Plugin Dialog nix

Aggiungere punti GCP

  1. Per iniziare a georiferire un raster, caricarlo cliccando sul pulsante mActionAddRasterLayer. Il raster sarà visualizzato nel riquadro principale della finestra di dialogo. Caricato il raster, è ora possibile iniziare ad inserire i punti di riferimento.

  2. Usare il pulsante mActionCapturePoint Aggiungi punto per aggiungere punti sul raster ed inserire le coordinate (see Figure figure_georeferencer_2). Per inserire le coordinate si hanno tre opzioni:

    • Cliccare su un punto del raster ed inserire le coordinate X/Y manualmente.

    • Cliccare su un punto del raster ed usare il pulsante pencil Dalla mappa per inserire le coordinate X/Y con l’aiuto di layer già georeferenziato caricato nella vista mappa di QGIS.

    • Se necessario usare il pulsante mActionMoveFeature per spostare i punti in entrambe le finestre.

  3. Bisogna inserire almeno 4 GCP: più punti vengono inseriti, migliore sarà il risultato. Aiutarsi con gli altri strumenti del plugin per spostarsi nell’area di lavoro.

Figure Georeferencer 2:

../../../_images/choose_points.png

Add points to the raster image nix

I punti inseriti vengono salvati in un file di testo ([filename].points), solitamente all’interno della cartella contenente l’immagine raster: in tal modo sarà possibile riaprire il plugin con gli stessi dati per aggiungere/rimuovere punti al fine di ottimizzare il risultato. Il file dei punti contiene valori nella forma: mapX, mapY, pixelX, pixelY: tali file possono essere gestiti con i pulsanti mActionFileOpen Carica punti GCCP e mActionFileSave Salva punti GCP come.

Nella tabella dei punti GCP è possibile ordinare i punti (per esempio in base al numero); la lista dei punti viene automaticamente aggiornata.

Impostare una trasformazione

Una volta aggiunti i GCP, è necessario definire le impostazioni di trasformazione del processo di georeferenziazione.

Figure Georeferencer 3:

../../../_images/transformation_settings.png

Defining the georeferencer transformation settings nix

Algoritmi di trasformazione disponibili

Sono disponibili diversi algoritmi di trasformazione: la scelta dipende dal numero di GCP a disposizione, dal tipo e dalla qualità dei dati di input e dall’entità di distorsione geometrica che si accetta di introdurre nel risultato finale.

Sono disponibili i seguenti algoritmi:

  • L’Algoritmo Lineare genera un word file, quindi non trasforma fisicamente il raster a differenza degli altri metodi: non è un algoritmo efficiente in caso di mappe provenienti da scansione di materiale cartaceo.

  • La Trasformazione di Helmert opera una rototraslazione.

  • Gli Algoritmi Polinomiali (1-3) sono molto usati: ognuno differisce in funzione del grado di distorsione introdotto nell’accoppiamento dei GCP. La trasformazione polinomiale più utilizzata è quella di secondo ordine: tiene conto della curvatura. La trasformazione polinomiale del primo ordine (affine) preserva la collinearità e permette la rototraslazione.

  • L’Algoritmo Thin plate spline (TPS) permette di introdurre deformazioni locali nei dati. L’algoritmo è particolarmente efficace nel caso i dati da georiferire siano di scarsa qualità.

  • La Trasformazione Proiettiva applica una rototraslazione delle coordinate.

Metodo di ricampionamento

La scelta del metodo di ricampionamento dipende dai dati in input e da alcuni requisiti utente. Se, ad esempio, non si accettano modifiche alle statistiche dell’immagine, allora il metodo del vicino più prossimo sarà più adatto. Se, invece, si richiede un risultato più ‘liscio’ (smoothed) si utilizzerà il metodo cubico.

Sono disponibili 5 diversi metodi di ricampionamento.

  1. Vicino più prossimo

  2. Lineare

  3. Cubico

  4. Spline cubica

  5. Lanczos

Altre impostazioni di trasformazione

Bisogna definire varie altre opzioni per l’output.

  • La casella di controllo checkbox Crea il file di georeferenziazione è attiva solo se si è scelta la trasformazione lineare, appunto quando il raster non viene fisicamente traformato: in tal caso, quindi, la casella Raster in output non è attiva perché viene creato solo un nuovo file world.

  • Per tutti gli altri tipi di trasformazione bisogna defnire un Raster in output.Come modalità predefinita, viene creato un nuovo file ([nomefile]_modificato) nella stessa cartella del raster di partenza.

  • Bisogna, poi, scegliere il SR (Sistema di riferimento) (sezione Lavorare con le proiezioni).

  • Volendo si possono creare delle mappe pdf e anche dei report pdf. Il report fornisce informazioni sui parametri di informazione utilizzati, un immagine dei residui e una lista con tutti i punti GCP con il loro errore standard.

  • La casella di controllo checkbox imposta risoluzione finale permette di definire la risoluzione del raster di output: il valore predefinito è 1.

  • Attivando la casella di controllo checkbox Utilizzare 0 per la trasparenza dove necessario, i pixel con valore 0 saranno trasparenti.

  • La casella di controllo checkbox Carca in QGIS una volta eseguito, carica l’output nella vista mappa di QGIS a trasformazione terminata.

Proprietà del raster

Cliccando su Proprietà raster nel menu Preferenze, si apre la finestra di dialogo Proprietà del layer - Raster.

Configurare il georeferenziatore

  • Definire se visualizzare coordinate e/o ID dei GCP.

  • mpostare le unità dei residui.

  • Impostare i margini per i rapporti pdf e le dimensioni per le mappe pdf.

  • E’ possibile attivare la casella di controllo checkbox Mostra la finestra del georeferenziatore agganciata.

Eseguire la trasformazione

Una volta acquisiti i GCP necessari ed impostati i vari parametri della trasformazione, cliccare su mActionStartGeoref Inizia georeferenziazione per creare il nuovo raster georeferenziato.