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Complemento Georreferenciador

O complemento Georreferenciador permite georreferenciar imagens rasters para um sistema de coordenadas geográficas ou projetadas (métricas), através da criação de uma nova imagem GeoTiff ou através da adição de um arquivo world com extensão PRJ à imagem existente. A maneira básica para georreferenciar uma imagem raster consiste em localizar pontos no arquivo, cujas coordenadas possam ser determinadas com a maior acurácia possível.

Recursos

Ícone

Propósito

Ícone

Propósito
       
mActionOpenRaster

Abrir Raster

 mActionStartGeoref

Iniciar georreferenciamento
mActionGDALScript

Gerar scrip GDAL

 mActionLoadGCPpoints

Carregar pontos GCP
mActionSaveGCPpointsAs

Salvar pontos GCP como

 mActionTransformSettings

Configurações de transformação
mActionAddGCPPoint

Adicionar ponto

 mActionDeleteGCPPoint

Excluir ponto
mActionMoveGCPPoint

Mover ponto GCP

 mActionPan

Movimentar
mActionZoomIn

Aproximar

 mActionZoomOut

Afastar
mActionZoomToLayer

Ver a camada

 mActionZoomLast

Última visualização
mActionZoomNext

Próxima visualização

 mActionLinkGeorefToQGis

Ligar Georeferenciador ao QGIS
mActionLinkQGisToGeoref

Link QGIS ao Georeferenciador

    

Tabela Georreferenciador 1: Ferramentas do georreferenciador.

Procedimento comum

Para inserir as coordenadas – Lat/Long (geográficas) ou X e Y (cartesianas) em pontos selecionados, para realizar o georreferenciamento da imagem, dois procedimentos podem ser aplicados:

  • A própria imagem raster pode algumas vezes fornecer/apresentar interseções entre meridianos e paralelos da grade, com coordenadas expressas na imagem. Neste caso, pode-se inserir “manualmente” as coordenadas.

  • Usando camadas georreferenciadas, que podem conter informação vectorial ou matricial que contenham os mesmos objetos/elementos que esteja na imagem que queira georreferenciar e projetar e a projeção que quer que a imagem tenha. Neste caso, pode introduzir as coordenadas clicando no conjunto de dados referenciado carregado no enquadramento do mapa do QGIS.

O procedimento habitual para o georreferenciamento de uma imagem consiste em selecionar múltiplos pontos no raster, especificar suas coordenadas e escolher o tipo de transformação mais apropriado para o arquivo. Baseado nos dados e parâmetros de entrada, o complemento irá computar os parâmetros do arquivo world ou então criar um novo GeoTIFF. Quanto mais pontos de controle (coordenadas) forem informados, melhor será o resultado do processo.

O primeiro passo é iniciar o QGIS, carregar o Módulo Georreferenciador (veja Secção Loading a QGIS Core Plugin) e clique no ícone mGeorefRun Georreferenciador que aparece no menu da barra de ferramentas do QGIS. A janela do módulo do Georreferenciador aparece como demonstra a Figura_de_georeferenciador_1.

Para este exemplo, estamos a usar uma carta militar do Sul de Dakota do SDGS. Pode ser visualizada mais tarde juntamente com a informação proveniente da localização do GRASS spearfish60 . Você pode baixaarr a carta militar aqui: http://grass.osgeo.org/sampledata/spearfish_toposheet.tar.gz.

Figure Georeferencer 1:

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

Janela do Módulo Georeferenciador nix

Entrando com pontos de controle GCPs (Ground Control Points)

  1. Para iniciar o georreferenciamento de um raster sem georreferenciação, necessitamos de carregá-lo usando o botão mActionOpenRaster. O raster será mostrado na janela principal da área de trabalho. Uma vez carregado o raster, podemos começar a introduzir pontos de referência.

  2. O botão mActionAddGCPPoint Adicionar Ponto é usado para adicionar pontos na área de trabalho principal e introduzir as suas coordenadas (veja Figura figura_do_georeferenciador_2). Para este procedimento tem três opções:

    • Clique em determinado ponto da imagem raster e entre com suas coordenadas X e Y manualmente.

    • Clique no ponto da imagem matricial e escolha o botão pencil A partir do mapa na tela para adicionar as coordenadas X e Y com a ajuda do mapa georreferenciado que já se encontra carregado no enquadramento do mapa do QGIS.

    • Com o botão mActionMoveGCPPoint, pode mover os GCP em ambas as janelas, se estiverem no lugar errado.

  3. Continue inserindo os pontos de controle. São necessários no mínimo 4 pontos (espalhados pelas 4 pontas da imagem), e quanto mais pontos (coordenadas) forem adicionados, melhor será o resultado obtido. Existem ferramentas adicionais na caixa de diálogo do complemento para usar o zoom e pan na tela a fim de que seja possível localizar um conjunto de possíveis GCPs.

Figure Georeferencer 2:

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

Adicionar pontos à imagem raster nix

Os pontos que adicionar ao mapa serão guardados num arquivo de texto separado ([filename].points) normalmente junto com a imagem raster. Isto permite que possamos reabrir o módulo do Georreferenciador mais tarde e adicionar novos pontos ou apagar existentes para otimizar o resultado. O arquivo de pontos contem valores na forma de: mapX, mapY, pixelX, pixelY. Pode usar o mActionLoadGCPpoints Carregar pontos GCP e o mActionSaveGCPpointsAs Guardar pontos GCP como para gerir os arquivos.

Definindo as configurações de transformação

Depois que os pontos GCP estão devidamente adicionados à imagem raster, é necessário definir as configurações de transformação para o processo de georreferenciamento.

Figure Georeferencer 3:

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

Definindo as configurações de transformação do georeferenciador nix

Algoritmos de transformação disponíveis

Dependendo da quantidade de pontos de controle capturados, será possível a utilização de diferentes algoritmos de transformação. A escolha de um desses algoritmos também depende do tipo e da qualidade dos dados de entrada inseridos e a quantidade de distorção geométrica que se está disposto a introduzir no resultado final.

Atualmente, os seguintes Tipos de transformação estão disponíveis:

  • O algoritmo Linear é usado para criar o world-file, e é diferente dos outros algoritmos, e não transforma verdadeiramente o raster. Este algoritmo provavelmente não será suficiente se estiver trabalhando com material digitalizado.

  • A transformação de Helmert executa um simples escalonamento e transformações de rotação.

  • O algoritmo Polinomial 1-3 estão entre os algoritmos mais utilizados introduzidos para coincidir com a origem e o destino dos pontos de controle. O algoritmo polinomial mais amplamente utilizado é a transformação polinomial de segunda ordem, o que permite alguma curvatura. A transformação polinomial de primeira ordem (afim) preserva a colinearidade e permite apenas o escalonamento, translação e rotação.

  • O algoritmo Suavizador em Lâminas Finas (TPS) é o método mais moderno de georreferenciamento, que permite introduzir deformações locais nos dados. Este algoritmo é útil quando originais de baixa qualidade estão a ser georreferenciados.

  • A transformação Projectiva é uma rotação linear e de translação de coordenadas.

Definindo o método de reamostragem

O tipo de amostragem que escolhe irá depender dos seus dados de entrada e do objetivo do exercício. Se não quiser mudar as estatísticas da imagem, deverá escolher ‘Vizinho mais próximo´, uma vez que que a ‘Amostragem cúbica’ irá fornecer um resultado mais suavizado.

No QGIS, é possível escolher entre 5 diferentes métodos de reamostragem:

  1. Vizinho mais próximo

  2. Linear

  3. Cúbico

  4. Cúbico suavizado

  5. Lanczos

Definindo as configurações de transformação

Existem várias opções que devem ser definidas para o arquivo raster (georreferenciado) de saída.

  • A caixa de verificação checkbox Criar world file está apenas disponível se decidir usar o tipo de transformação linear, pois significa que a sua imagem raster atualmente não será transformada. Nesse caso, o campo Raster de Saída não está ativo, porque apenas será criado um novo world-file.

  • Para outro tipo de transformação necessita definir um Raster de Saída. Por padrão um novo arquivo ([filename]_modified) será criado na mesma pasta junto da imagem raster original.

  • Como próximo passo, necessitamos definir SRC (Sistema de Referência Espacial) para o raster georreferenciado (veja seção Trabalhando com Projeções).

  • Também é possível gerar um mapa em pdf e também um Relatório pdf. O relatório inclui informações sobre os parâmetros de transformação utilizados, além de uma imagem dos resíduos e uma lista com todos os GCPs e seus erros RMS.

  • Além disso, é possível ativar a caixa de diálogo checkbox Acertar a definição de saída e definir a resolução dos pixels do raster de saída. Como padrão, as resoluções horizontal e vertical são iguais a 1.

  • A caixa checkbox Use 0 para transparência quando necessário pode ser ativada, caso os pixels com valor 0 devam ser visualizados como transparentes.

  • Finalmente, checkbox :guilabel:`Carregar no QGIS quando concluído`carrega o raster de saída automaticamente para o enquadramento do mapa do QGIS depois de ser feita a transformação.

Mostrando e adaptando as propriedades do raster

Clicando no menu Propriedades do raster dialog in the Settings abrirá a caixa de diálogo com as propriedades do raster que será georreferenciado.

Configurando o georreferenciador

  • É possível definir a visualização ou não das coordenadas GCPs e/ou IDs.

  • Podem ser definidas como unidades residuais pixels e unidades do mapa.

  • Para o relatório PDF podem ser definidas as margens direita e esquerda e também o tamanho do papel para o mapa PDF.

  • Por último, também pode-se ativar a caixa checkbox Mostrar a janela do Georreferenciador ancorada

Iniciando a transformação

Depois de recolher todos os GPCs e as configurações de transformação definidas, pressione o botão mActionStartGeoref Iniciar georreferenciamento para criar o novo raster georreferenciado.

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