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Extension de géoréférencement

L’extension de géoréférencement est un outil permettant de renseigner les coordonnées de rasters en générant les fichiers “world” (fichiers de référence indiquant les paramètres de translation, rotation et mise à l’échelle) ou de les transformer dans un nouveau système. La première étape pour le géoréférencement d’une image est de localiser, sur le raster, des points dont vous pouvez déterminer les coordonnées avec précision.

Fonctionnalités

Bouton

Description

Bouton

Description

       
mActionAddRasterLayer

Ouvrir un raster

mActionStartGeoref

Commencer le géoréférencement

mActionGDALScript

Générer le script GDAL

mActionLoadGCPpoints

Charger les points de contrôle

mActionSaveGCPpointsAs

Sauvegarder les points de contrôle

mActionTransformSettings

Paramètres de transformation

mActionAddGCPPoint

Ajouter un point

mActionDeleteGCPPoint

Effacer un point

mActionMoveGCPPoint

Déplacer un point

mActionPan

Se déplacer

mActionZoomIn

Zoom +

mActionZoomOut

Zoom -

mActionZoomToLayer

Zoom sur la couche

mActionZoomLast

Zoom précédent

mActionZoomNext

Zoom suivant

mActionLinkGeorefToQGis Link Georeferencer to QGIS
mActionLinkQGisToGeoref Link QGIS to Georeferencer mActionFullHistogramStretch

Histogramme complet

mActionLocalHistogramStretch

Histogramme de l’emprise locale

   

Table Géoréférenceur 1: Outils de géoréférencement

Procédures courantes

Pour déterminer des coordonnées X et Y (notées en DMS (dd mm ss.ss), DD (dd.dd) ou en coordonnées projetées (mmmm.mm)) qui correspondent au point sélectionné sur l’image, deux procédures peuvent être suivies :

  • Par le raster lui-même : quelquefois les coordonnées sont littéralement écrites (p. ex., les graticules). Dans ce cas, vous pouvez les saisir manuellement.

  • Using already georeferenced layers. This can be either vector or raster data that contain the same objects/features that you have on the image that you want to georeference and with the projection that you want for your image. In this case, you can enter the coordinates by clicking on the reference dataset loaded in the QGIS map canvas.

La procédure standard pour le géoréférencement d’une image implique la sélection de plusieurs points sur le raster, en spécifiant leurs coordonnées et en choisissant la transformation appropriée. En se basant sur les paramètres entrés et les données, l’extension calculera les paramètres du fichier “world”. Plus il y a de coordonnées fournies, meilleur sera le résultat.

The first step is to start QGIS, load the Georeferencer Plugin (see La fenêtre des Extensions) and click on Raster ‣ Georeferencer , which appears in the QGIS menu bar. The Georeferencer Plugin dialog appears as shown in figure_georeferencer_1.

En guise d’exemple, nous allons utiliser une carte topographique du Dakota du Sud publiée par le SDGS. Elle pourra par la suite être affichée avec les données du secteur GRASS spearfish60. Cette carte topographique peut être téléchargée à l’adresse suivante : http://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz.

Figure Georeferencer 1:

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

Fenêtre de Géoréférencement nix

Saisir des points de contrôle (GCP)

  1. To start georeferencing an unreferenced raster, we must load it using the mActionAddRasterLayer button. The raster will show up in the main working area of the dialog. Once the raster is loaded, we can start to enter reference points.
  2. Using the mActionAddGCPPoint Add Point button, add points to the main working area and enter their coordinates (see Figure figure_georeferencer_2). For this procedure you have three options:
    • En cliquant en un point de la carte raster et entrant les coordonnées X et Y manuellement.

    • Click on a point in the raster image and choose the pencil From map canvas button to add the X and Y coordinates with the help of a georeferenced map already loaded in the QGIS map canvas.
    • With the mActionMoveGCPPoint button, you can move the GCPs in both windows, if they are at the wrong place.
  3. Continuez d’entrer des points jusqu’à en avoir au moins quatre. Des outils additionnels situés dans la partie supérieure de cette fenêtre permettent de zoomer et de se déplacer dans l’espace de travail.

Figure Georeferencer 2:

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

Ajout de points de contrôle à l’image raster nix

The points that are added to the map will be stored in a separate text file ([filename].points) usually together with the raster image. This allows us to reopen the Georeferencer plugin at a later date and add new points or delete existing ones to optimize the result. The points file contains values of the form: mapX, mapY, pixelX, pixelY. You can use the mActionLoadGCPpoints Load GCP points and mActionSaveGCPpointsAs Save GCP points as buttons to manage the files.

Configurer la transformation

Après avoir ajouté vos points de contrôle, vous devez sélectionner la méthode de transformation qui sera utilisée pour le géoréférencement.

Figure Georeferencer 3:

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

Définition des paramètres de la transformation pour le géoréférencement nix

Algorithmes de transformation disponibles

Selon le nombre de points que vous saisissez, vous aurez à utiliser différents algorithmes de transformation. Le choix d’un algorithme dépend aussi du type et de la qualité de vos sources de données et du niveau de distorsion géométrique que vous êtes prêt à accepter dans le résultat final.

Actuellement les types de transformation suivants sont disponibles :

  • L’algorithme Linéaire est utilisé pour créer un fichier world. Il est différent des autres algorithmes en ce sens qu’il ne transforme pas le raster. Cet algorithme ne sera vraisemblablement pas suffisant pour géoréférencer des données scannées.

  • L’algorithme Helmert applique de simples translation, rotation et mise à l’échelle.

  • The Polynomial algorithms 1-3 are among the most widely used algorithms introduced to match source and destination ground control points. The most widely used polynomial algorithm is the second-order polynomial transformation, which allows some curvature. First-order polynomial transformation (affine) preserves colliniarity and allows scaling, translation and rotation only.
  • L’algorithme Thin Plate Spline (TPS) est une méthode plus moderne qui est capable d’introduire des déformations sur des secteurs précis de l’image. Il est très pratique quand des sources de faible qualité sont utilisées.

  • L’algorithme Projective est une rotation linéaire puis une translation des coordonnées.

Définir la méthode de rééchantillonage

Le type de ré-échantillonnage à effectuer dépendra de votre donnée en entrée et de l’objectif de l’exercice. Si vous ne voulez pas changer les statistiques de l’image, vous devriez sélectionner la méthode du plus proche voisin tandis que le ré-échantillonnage cubique produira un résultat plus lisse.

Il est possible de choisir entre 5 méthodes de ré-échantillonnage :

  1. Au plus proche voisin

  2. Linéaire

  3. Cubique

  4. Cubic Spline
  5. Lanczos

Définir les paramètres de transformation

Plusieurs paramètres doivent être renseignés afin de créer un raster géoréférencé.

  • La case checkbox Créer un fichier de coordonnées est uniquement disponible lorsque la méthode de transformation linéaire est choisie, et ce, parce que votre image ne sera alors pas transformée en sortie. Dans ce cas précis, le champ raster de sortie ne sera pas activé, car seul le fichier de coordonnées sera créé.

  • Pour tous les autres types de transformations, vous pouvez saisir un Raster de sortie. Par défaut, le nouveau fichier s’intitulera ([nomdefichier]_georef) et sera enregistré dans le même répertoire que le raster original.

  • L’étape suivante est la définition du SCR cible pour le raster géoréférencé (lire Utiliser les projections).

  • Si vous le désirez, vous pouvez demander à générer une carte PDF ou générer un rapport PDF qui inclut tous les paramètres définis ainsi qu’une image avec tous les résidus et une liste des points de contrôles et leurs erreurs RMS.

  • Vous pouvez cocher la case checkbox Définir la résolution de la cible et préciser la résolution de pixel du raster généré. La résolution horizontale et verticale par défaut est de 1.

  • Lorsque la case checkbox Employer 0 pour la transparence si nécessaire est cochée, cela indique que la valeur 0 sera transparente lors de la visualisation. Dans notre exemple, toutes les zones blanches seront transparentes.

  • Finally, checkbox Load in QGIS when done loads the output raster automatically into the QGIS map canvas when the transformation is done.

Afficher et modifier les propriétés raster

En cliquant sur Propriétés du raster dans le menu Paramètres s’ouvre la fenêtre des propriétés du raster que vous voulez géoréférencer.

Configurer le géoreferenceur

  • You can define whether you want to show GCP coordiniates and/or IDs.
  • Les résidus peuvent être exprimés en unités de la carte ou en pixel.

  • Vous pouvez modifier les marges et la taille de papier du rapport PDF.

  • Enfin, vous pouvez aussi activer la case checkbox Afficher la fenêtre de géoréférencement dans la fenêtre principale.

Lancer la transformation

After all GCPs have been collected and all transformation settings are defined, just press the mActionStartGeoref Start georeferencing button to create the new georeferenced raster.