Перетворіть довільне зображення карти без вільних мета-даних у проект QGIS

Моє переживання : досвідчений програміст, історик-любитель, повний початківець GIS (тому я використовую QGIS). Я все ж навчився користуватися інструментом геореференції QGIS.

Вхід: припустимо, у мене є зображення на зразок цієї Вікіпедії: Файл: VoyagesOfRabbanBarSauma.jpg . Припустимо, що це "голий" файл JPG без будь-яких географічних метаданих, і автор не може надати такої інформації. Вхідне зображення ліцензовано під GNU FDL, під яким я радий випустити свої похідні роботи.

Мета: імпортувати шлях, показаний на карті Вікіпедії, в QGIS, щоб я міг змінити проекцію, накласти висоту, додати мітки для фізичної географії тощо.

Застереження: одним із шляхів вирішення може бути просто введення ширини / довжини місць на карті в новий проект ГІС. Я не хочу йти цим маршрутом, тому що я хотів би записати оцінку конкретного автора щодо географічної інформації.

Що я спробував: я застосував QGIS Georeferencer до растрового файлу JPG з купою точок по краях континентів. Вирівнювання точок у внутрішніх частинах континенту так собі.

Що я хотів би знати: спотворення цієї конкретної карти досить помітні навколо північного краю Євразії, і, здається, це досить стандартна проекція. Мені здається, що повинен бути алгоритмічний спосіб ідентифікації параметрів проекції та проекції, які генерували цю карту, та відновлення точного неінтерполяційного перетворення між пікселями зображень та lat / long?

Я бачу два питання з цього приводу:

1. Ідентифікація системи координат Shapefile, коли невідомо?
2. Невідома система координат на старому малюнку

Вони, здається, говорять про метод грубої сили, що включає GDAL або QGIS, і для початківців GIS, здаються дещо трудомісткими (в основному геореференцією і підходять під відомі прогнози), але я готовий спробувати їх і побачити, чи зможу я автоматизувати їх.

Інструкції щодо цих GIS.SE трохи вище, ніж дозволяє мій досвід, і будь-які натяки на те, як саме зробити цей метод грубої сили, були б дуже вдячні. Наприклад, питання 2 вище показує, як використовувати gdaltransform для перетворення списку координат у lat / long. Чи є координати вводу xy пікселів?

Як згадувалося, ваша прикладна карта - Plate Carree, яка в QGIS - WGS84 / lat lon, EPSG: 4326. Він добре налаштовується в QGIS, використовуючи лінійний метод Гельмерта з лише двома пунктами. У моєму випадку я використовував одну точку вгорі ліворуч від зображення та іншу точку внизу праворуч. Координати lat / lon, використовувані для геореференцій, були отримані з Google Earth. Пам'ятайте, що коли геореференція Latitude дорівнює "y", а Longitude - "x".

Тоді для розваги я завантажив геореференційну растру в QGIS і швидко простежив маршрут, зберігаючи його як файл форми форми. Потім я завантажив растрове зображення з "Природної Землі" і наклав це маршрутом (див. Додану картинку для частини отриманої карти).

Натуральні растрові зображення Землі є геореференційними (до EPSG: 4326), красивими та безкоштовними, їх можна отримати звідси:

Природна Земля

Вони ідеально підходять для використання в якості базових карт для побудови історичних даних.

Додано пізніше:

Я майже нічого не знаю про картографування світового масштабу, але я помітив ваші коментарі щодо очевидних спотворень на оригінальній карті WGS84 lat / lon (EPSG: 4326). QGIS має гарний набір інструментів для перепроектування векторних та растрових даних, тому (почасти для моєї власної самоосвіти!) Я подумав, що спробую знайти CRS, який представляє карту більш "природним" способом.

На доданому малюнку зображений відрізаний природний растр Землі, перетворений на власну проекцію Альберса на рівну площу. Векторні дані на карті були перетворені з WGS84 lat / lon на ходу. Чому Альберс? Що ж, здавалося, що це спробувати розумно. Очевидно, що на готовій карті можна було б зафіксувати векторну решітку (також люб’язно із Природної Землі) до зображення. Незважаючи на це, я думаю, що форми на карті є досить натуралістичними, і що карта також підкреслює той факт, що чудова подорож Бар Сауми була здійснена по всьому світу.

Параметри для користувацької CRS були такими:

+proj=aea +lat_1=22.0 +lat_2=56.0 +lat_0=20.0 +lon_0=55.0 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs

Чи було це розумним прогнозом для використання? Я, чесно кажучи, не знаю.

Нік.

На карті використовується широта та довгота, як ніби вони були декартовими координатами. Це версія прямокутної або проекції "Плита Каррі". Таким чином, все, що вам потрібно зробити, - це змістити і змінити масштаби координат x і y відповідно, щоб отримати довготу і широту.

Інструмент геореференцій в ArcGIS 10.0 коротко працює над створенням посилань для оцінки трансформації. Хоча він не повідомляє про перетворення, можна експортувати таблицю посилань Rі оцінити там коефіцієнти. Розмістивши центральний піксель у лівому верхньому куті версії зображення з високою роздільною здатністю (0,0), результат є

latitude = 75.71992178 + 0.0427073 * row index
longitude = -18.86514764 + 0.04275506 * column index

Чорні обриси еталонного шару (надані ESRI з минулими версіями ArcView) показують, наскільки добре шари збігаються після застосування такого перетворення. Кореневі середні квадратичні помилки складають 6–7 км вздовж кожної осі: приблизно один піксель на зображенні, майже такий же гарний, скільки має право очікувати.

Карта, ймовірно, буде схематичною, і розміщення міст може бути не ідеальним, що робить їх ризикованим використовувати під час геореференцій.

Найкращим підходом може бути захоплення карти очей за допомогою відповідної бази в QGIS. Це не буде ідеально відповідати оригіналу, але маршрути, ймовірно, будуть орієнтовними, тому ви навряд чи втратите точність.