Importante

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11.3. Georreferenciador

El georreferenciador es una herramienta para alinear capas ráster o vectoriales no referenciadas con sistemas de coordenadas conocidos utilizando puntos de control terrestre (GCP). Soporta la exportación de rásters transformados (GeoTIFF) y vectores (shapefiles, geopackages, etc.) o la escritura de archivos World (sólo para rásters). El método básico para georreferenciar una capa consiste en localizar en ella puntos cuyas coordenadas puedan determinarse con precisión.

Entidades

Icono	Propósito	Icono	Propósito
	Abrir ráster		Abrir vector
	Comenzar georrefeerenciado
	Generar Script de GDAL		Cargar puntos GCP
	Guardar Puntos GCP como		Configuración de transformación
	Agregar puntos GCP		Eliminar punto GCP
	Mover punto GCP		Mover
	Acercar Zoom		Alejar Zoom
	Zoom a capa		Zoom último
	Zoom siguiente		Enlazar Gerreferenciador a QGIS
	Enlazar QGIS a georreferenciador		Estiramiento de Histograma Total
	Estiramiento de Histograma Local

Tablero Georreferenciador: Herramientas de Georreferenciador

11.3.1. Capa ráster de georreferenciación 

Como coordenadas X e Y (DMS (dd mm ss.ss), DD (dd.dd) o coordenadas proyectadas (mmmm.mm)), que se corresponden con el punto seleccionado en la imagen, se pueden utilizar dos procedimientos alternativos:

El mismo ráster a veces proporciona cruces con coordenadas «escritas» en la imagen. En este caso, puede ingresar las coordenadas manualmente.
Utilizando capas ya georreferenciadas. Estos pueden ser datos vectoriales o ráster que contienen los mismos objetos/entidades que tiene en la imagen que desea georreferenciar y con la proyección que desea para su imagen. En este caso, puede ingresar las coordenadas haciendo clic en el conjunto de datos de referencia cargado en el lienzo del mapa de QGIS.

El procedimiento habitual para georreferenciar una imagen implica seleccionar varios puntos en el ráster, especificar sus coordenadas y elegir un tipo de transformación relevante. Basado en los parámetros de entrada y los datos, el Georreferenciador calculará los parámetros del archivo mundial. Cuantas más coordenadas proporcione, mejor será el resultado.

El primer paso es iniciar QGIS y hacer clic en Capa ► Georeferenciador, que aparece en la barra de menús de QGIS. El diálogo Georreferenciador aparece como se muestra en Figura 11.34.

Para este ejemplo, estamos usando una hoja topográfica de Dakota del Sur de SDGS. Posteriormente se puede visualizar junto con los datos de la localización GRASS spearfish60. Puede descargar la hoja top aquí: https://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz.

../../../_images/georef.png — Figura 11.34 Diálogo Georreferenciador

11.3.1.1. Entrar puntos de control terrestre (GCP)

Para comenzar a georreferenciar un ráster sin referencia, debemos cargarlo usando el botón . El ráster se mostrará en el área de trabajo principal del cuadro de diálogo. Una vez cargado el ráster, podemos comenzar a ingresar puntos de referencia.
Usando el botón ^{Añadir Punto PCT}, añada puntos al área de trabajo principal e introduzca sus coordenadas (ver Figura Figura 11.35). Para este procedimiento dispone de las siguientes opciones:
- Haga clic en un punto en la imagen ráster e ingrese las coordenadas X e Y manualmente, junto con el CRS del punto.
- Haga clic en un punto de la imagen ráster y elija el botón ^{From map canvas} para agregar las coordenadas X e Y con la ayuda de un mapa georreferenciado ya cargado en el lienzo del mapa de QGIS. El CRS se configurará automáticamente.
- Al introducir los PCTs desde el lienzo principal del mapa, tiene la opción de ocultar la ventana del georreferenciador mientras selecciona los puntos desde el lienzo principal. Si la casilla Ocultar automáticamente la ventana del georreferenciador está marcada, después de hacer clic en Desde el lienzo del mapa, la ventana principal del georreferenciador se ocultará hasta que se añada un punto en el lienzo del mapa. El cuadro de diálogo Introducir coordenadas del mapa permanecerá abierto. Si la casilla no está marcada, ambas ventanas permanecerán abiertas mientras se selecciona un punto en el lienzo del mapa. Esta opción sólo tiene efecto cuando la ventana del georreferenciador no está anclada en la interfaz principal.
Continúe ingresando puntos. Debe tener al menos cuatro puntos, y cuantas más coordenadas pueda proporcionar, mejor será el resultado. Hay herramientas adicionales para hacer zoom y paneo del área de trabajo con el fin de ubicar un conjunto relevante de puntos GCP.

Truco

Para evitar el cambio constante entre los botones ^Pan, ^{Añadir punto PCT} y ^{Mover punto GCP}, puede utilizar convenientemente las teclas de flecha del teclado para mover y la rueda del ratón para escalar el mapa georreferenciado.
Después de proporcionar algunos puntos, puede utilizar los botones ^{Enlazar QGIS a Georeferencer} y/o ^{Enlazar Georeferencer a QGIS} que ajustarán, respectivamente, la extensión del mapa de la ventana principal de QGIS a la vista actual en Georeferencer y/o viceversa.
Con la herramienta , puede mover los GCP tanto en el lienzo como en la ventana de georreferenciación, si necesita corregirlos.

../../../_images/choose_points.png — Figura 11.35 Añadir puntos a la imagen ráster

Los puntos que se agregan al mapa se almacenarán en un archivo de texto separado ([filename].points) generalmente junto con la imagen rasterizada. Esto nos permite reabrir el Georreferenciador en una fecha posterior y agregar nuevos puntos o eliminar los existentes para optimizar el resultado. El archivo de puntos contiene valores de la forma: mapX, mapY, pixelX, pixelY. Puedes usar los botones ^{Cargar puntos GCP} y ^{Guardar puntos GCP como} para administrar los archivos.

11.3.1.2. Definiendo la configuración de transformación 

Una vez que haya agregado sus GCP a la imagen ráster, debe definir la configuración de transformación para el proceso de georreferenciación.

../../../_images/transformation_settings.png — Figura 11.36 Definición de la configuración de transformación del georreferenciador

Algoritmos de transformación disponibles 

Hay varios algoritmos de transformación disponibles, según el tipo y la calidad de los datos de entrada, la naturaleza y la cantidad de distorsión geométrica que desee introducir en el resultado final y la cantidad de puntos de control terrestre (GCP).

Actualmente, los siguientes Tipos de transformación están disponibles:

El algoritmo Lineal se usa para crear un archivo mundial y es diferente de los otros algoritmos, ya que en realidad no transforma los píxeles de trama. Permite posicionar (traducir) la imagen y escalar uniformemente, pero no rotar ni otras transformaciones. Es el más adecuado si su imagen es un mapa ráster de buena calidad, en un CRS conocido, pero solo le falta información de georreferenciación. Se necesitan al menos 2 GCP.
La transformación de Helmert también permite la rotación. Es particularmente útil si su ráster es un mapa local de buena calidad o una imagen aérea ortorrectificada, pero no está alineado con la cuadrícula de su CRS. Se necesitan al menos 2 GCP.
El algoritmo Polinomio 1 permite una transformación afín más general, en particular también una cizalla uniforme. Las líneas rectas permanecen rectas (es decir, los puntos colineales permanecen colineales) y las líneas paralelas permanecen paralelas. Esto es especialmente útil para cartogramas de datos de georreferenciación, que pueden haberse trazado (o recopilado datos) con diferentes tamaños de píxeles en diferentes direcciones. Se requieren al menos 3 GCP.
Los algoritmos de polinomios 2-3 utilizan polinomios de segundo o tercer grado más generales en lugar de solo transformaciones afines. Esto les permite tener en cuenta la curvatura u otras deformaciones sistemáticas de la imagen, por ejemplo, mapas fotografiados con bordes curvos. Se requieren al menos 6 (respectivamente 10) GCP. Los ángulos y la escala local no se conservan ni se tratan de manera uniforme en toda la imagen. En particular, las líneas rectas pueden volverse curvas y puede haber una distorsión significativa introducida en los bordes o lejos de cualquier GCP que surja de extrapolar demasiado los polinomios ajustados a los datos.
El algoritmo Proyectivo generaliza el Polinomio 1 de una manera diferente, permitiendo transformaciones que representan una proyección central entre 2 planos no paralelos, la imagen y el lienzo del mapa. Las líneas rectas permanecen rectas, pero no se conserva el paralelismo y la escala a lo largo de la imagen varía de manera constante con el cambio de perspectiva. Este tipo de transformación es más útil para georreferenciar fotografías en ángulo (en lugar de escaneos planos) de mapas de buena calidad o imágenes aéreas oblicuas. Se requiere un mínimo de 4 GCP.
Por último, el algoritmo Thin Plate Spline (TPS) «hoja de goma» el ráster usando múltiples polinomios locales para coincidir con los GCP especificados, con la curvatura general de la superficie minimizada. Las áreas alejadas de los GCP se moverán en la salida para adaptarse a la coincidencia de GCP, pero de lo contrario se deformarán localmente de forma mínima. TPS es más útil para georreferenciar mapas dañados, deformados o ligeramente inexactos, o antenas mal ortorrectificadas. También es útil para la georreferenciación aproximada y la reproyección implícita de mapas con un tipo de proyección o parámetros desconocidos, pero donde una cuadrícula regular o un conjunto denso de GCP ad-hoc pueden coincidir con una capa de mapa de referencia. Técnicamente requiere un mínimo de 10 GCP, pero generalmente más para tener éxito.

En todos los algoritmos excepto TPS, si se especifican más de los GCP mínimos, los parámetros se ajustarán de manera que se minimice el error residual general. Esto es útil para minimizar el impacto de los errores de registro, es decir, ligeras imprecisiones en los clics del puntero o las coordenadas escritas, u otras pequeñas deformaciones de la imagen local. En ausencia de otros GCP para compensar, tales errores o deformaciones podrían traducirse en distorsiones significativas, especialmente cerca de los bordes de la imagen georreferenciada. Sin embargo, si se especifican más de los GCP mínimos, solo coincidirán aproximadamente en la salida. Por el contrario, TPS coincidirá con precisión con todos los GCP especificados, pero puede introducir deformaciones significativas entre los GCP cercanos con errores de registro.

Definir el método de remuestreo 

El tipo de remuestreo que elija probablemente dependerá de sus datos de entrada y del objetivo final del ejercicio. Si no desea cambiar las estadísticas del ráster (aparte de lo implícito en la escala geométrica no uniforme si se utilizan transformaciones distintas a las lineales, de Helmert o polinómicas 1), puede elegir “Nearest neighbour”. Por el contrario, el “cubic resampling”, por ejemplo, generalmente generará un resultado visualmente más suave.

Es posible elegir entre cinco métodos de remuestreo diferentes:

Vecino mas próximo
Bilineal (núcleo 2x2)
Cúbico (núcleo 4x4)
B-Spline cúbica (núcleo 4x4)
Lanczos (núcleo 6x6)

Definir la configuración de transformación 

Hay varias opciones que deben definirse para el ráster de salida georreferenciado.

La casilla de verificación Crear archivo mundial solo está disponible si decide utilizar el tipo de transformación lineal, porque esto significa que la imagen ráster en realidad no se transformará. En este caso, el campo Ráster de salida no está activado, porque solo se creará un nuevo archivo mundial.
Para todos los demás tipos de transformación, debe definir un ráster de salida. De forma predeterminada, se creará un nuevo archivo ([filename] _modified) en la misma carpeta junto con la imagen ráster original.
El siguiente paso es definir el SRC de destino para el ráster georreferenciado (véase :ref:`label_projections).
Si lo desea, puede generar un mapa en pdf y también un informe en pdf. El informe incluye información sobre los parámetros de transformación utilizados, una imagen de los residuos y una lista con todos los GCP y sus errores de RMS.
Además, puede activar la casilla de verificación Establecer resolución de destino y defina la resolución de píxeles del ráster de salida. La resolución horizontal y vertical predeterminada es 1.
La Usar 0 para transparencia cuando sea necesario se puede activar, si los píxeles con el valor 0 deben visualizarse transparentes. En nuestra hoja superior de ejemplo, todas las áreas blancas serían transparentes.
La casilla Guardar Puntos PCT almacenará los Puntos PCT en un archivo junto al ráster de salida.
Por último, Cargar en proyecto al terminar carga el ráster de salida automáticamente en el lienzo de mapa de QGIS cuando la transformación está terminada.

11.3.1.3. Ejecutando la transformación 

Una vez que se hayan recopilado todos los GCP y se hayan definido todas las configuraciones de transformación, simplemente presione el botón ^{Iniciar georreferenciación} para crear el nuevo ráster georreferenciado.

11.3.2. Capa vectorial de georreferenciación 

La georreferenciación de capas vectoriales funciona de forma similar a la georreferenciación de rásters, pero en lugar de hacer coincidir píxeles de imagen, se hacen coincidir geometrías vectoriales (puntos, líneas o polígonos) con referencias espaciales conocidas.

El procedimiento estándar es el mismo que para la georreferenciación ráster: abra QGIS y añada una capa al lienzo del mapa para utilizarla como referencia. Puede ser una capa ráster o vectorial georreferenciada, o una capa WMS.

Abra el diálogo Georreferenciador desde Capa ► Georreferenciador.

Inicie la georreferenciación siguiendo estos pasos (en este ejemplo, utilizamos un alaska.shp sin referenciar):

../../../_images/vector_georeferencer_dialog.png — Figura 11.37 Diálogo del georreferenciador vectorial

Cargue la capa vectorial no referenciada utilizando el botón . La capa vectorial aparecerá en el área de trabajo principal del diálogo.
Utilice el botón ^{Añadir punto PCT} para añadir un punto al área de trabajo. Introduzca sus coordenadas manualmente y establezca el SRC, o haga clic en el botón ^{Desde el lienzo del mapa} para seleccionar las coordenadas de una capa georreferenciada en el lienzo principal del mapa de QGIS. En ese caso, el SRC se establecerá automáticamente.
Definir los ajustes de transformación:
- Seleccione la Tipo de transformación. Los algoritmos de transformación son los mismos que para la georreferenciación ráster. Véase Definiendo la configuración de transformación para más detalles.
- Define el SRC de destino (Sistema de Referencia de Coordenadas) para el vector georreferenciado (véase Trabajar con Proyecciones).
- Establezca el formato y la ruta del archivo de salida (por ejemplo, GeoPackage, Shapefile). Por defecto, se creará un nuevo archivo con el sufijo _modified en la misma carpeta que el archivo vectorial original.
- Opcionalmente, active Generar mapa PDF y Generar informe PDF. El informe incluye los parámetros de transformación, los residuos PCT y un resumen de los errores RMS.
- Habilite Guardar Puntos PCT para almacenar los PCTs en un archivo junto a la capa vectorial de salida.
- Active Cargar en proyecto al terminar para añadir el resultado directamente al lienzo del mapa.
Haga clic en ^{Iniciar georreferenciación} para ejecutar la transformación y generar la capa vectorial georreferenciada.

11.3.3. Mostrar y adaptar las propiedades de las capas 

Al hacer clic en la opción Propiedades de origen del menú Configuración se abre la Propiedades de la capa raster o Propiedades de capa vectorial dependiendo del tipo de capa que esté georreferenciando.

11.3.4. Configurar el georreferenciador 

Puede personalizar el comportamiento del georreferenciador en Configuración ► Configurar georreferenciador (o utilice el atajo de teclado Ctrl+P).

En Consejo de punto puede utilizar las casillas de verificación para alternar la visualización de los ID de PCT y las coordenadas X/Y tanto en la ventana del Georreferenciador como en el lienzo principal del mapa.
Unidades residuales controla si las unidades residuales se dan en píxeles o en unidades de mapa
Informe PDF permite establecer el tamaño del margen en mm para la exportación del informe
Mapa PDF le permite elegir un tamaño de papel para la exportación del mapa
Por último, puede activar la casilla Mostrar ventana del Georreferenciador acoplada. Esto anclará la ventana del Georreferenciador en la ventana principal de QGIS en lugar de mostrarla como una ventana separada que puede ser minimizada.