6876

Створення геоприв’язаної карти

Лабораторная работа

География, геология и геодезия

Створення геоприв'язаної карти Однією з базових задач в роботі із супутниковими знімками, є прив'язка їх до існуючої карти, чи створення нової карти на основі супутникових зображень. В даній роботі ми розглянемо процес створення геоп...

Украинкский

2013-01-08

3.87 MB

2 чел.

Створення геоприв’язаної карти

 Однією з базових задач в роботі із супутниковими знімками, є прив’язка їх до існуючої карти, чи створення нової карти на основі супутникових зображень.

В даній роботі ми розглянемо процес створення геоприв’язаної карти при наявності лише сканованої топографічної карти та супутникового зображення тієї ж місцевості.

  1.  Прив’язка до координат растрового зображення карти

В якості базової топографічної карти візьмемо «генштабівську» карту України в масштабі 1:100 000. Її можна скачати з [1]. Для приклада візьмемо квадрат М-36-050. (рис. 1.1)

Рис. 1.1. Карта України, квадрат М-36-050

Збережену карту відкриємо в ENVI:

  •  File/Open Image File, далі вказуємо шлях до файлу;
  •  В Available Band List (Список доступних спектральних знімків) завантажуємо зображення на екран – Load RGB (Рис.1.2)

Рис 1.2 Діалогове вікно при відкритті файлу.Available Band List

Рис. 1.3 Вікно Image to Map Registration

Створєюмо pts-файл, що містить координати чотирьох кутів.

  •  Map/Registration/select GCPs: Image to Map
  •  В діалоговому вікні Image to Map Registration зі списку Select Registration Projection (Вибір проекції) обираємо проекцію вихідного зображення GK Zone 6 (Pulkova 1942) та Datum (Рівнева поверхня)WGS-84. Натискаємо ОК. (Рис. 1.3)
  •  В діалоговому вікні Ground Control Points Selection (Вибір наземних контрольних точок) переключаємось в режим Lat/Lon кнопкою зі стрілочками (Рис. 1.4).
  •  Послідовно додаємо опорні точки в кутах карти, починаючи із верхнього лівого. Для вибору опорних точок необхідно обрати потрібних піксель в окні Zoom, ввести координати широти(Lat) та довготи (Lon) Add Point (Рис. 1.4)

Після того, як ці операції завершено, потрібно пересвідчитись, що помилка (RMS Error) дорівнює нулю.

Збережемо pts-файл (File/Save GCPs /Lat /Lon у тіє ж директорії та з тим же імям, що і файл карти (М-36-050.pts)

Рис.1.4 Вікно Ground Control Points Selection

Тепер виконаємо географічну прив’язку карти.

  •  Map/Registration/Warp from GCPs:Image to Map (Деформація зображення в карту за опорними точками).
  •  Далі обираємо pts-файл (M-36-050.pts).
  •  У вікні Registration Parameters  обираємо тип проекції, що задавався при визначенні опорних точок (GK Zone 6 (Pulkova 1942), Datum WGS-84) та вводимо розміри пікселя за осями X та Y(10м).
  •  Обираємо карту, яку треба деформувати.
  •  Вводимо наступні параметри деформації: Warp Method (Метод деформації)Polynomial (Поліноміальний), Degree 1, Resampling Cubic Convolution, Background 0.
  •  Вводимо ім’я та шлях, де будемо зберігати файл. В деяких версіях ENVI потрібно обирати вже існуючий файл, інакше програма вилетить із помилкою. Натиснемо ОК (Рис 1.5).

Рис.1.5 Вікно Registration Parameters

Тепер обріжемо поля карти за допомогою ROI (Області інтересу), використовуючи pts-файл. Обираємо – Basic Tools/Region of Interest/ROI Tool. В ROI_Type/ Input Points from ASCII, потрібно обрати збережений pts-файл  (M-36-050.pts), та проекцію, у який він був створений (Geographic Lat/Lon), рис.1.6.

Рис.1.6 Вікно Input ASCII File

Рис.1.7 Вікно Subset Data via ROI

Для того, щоб вивести на екран тільки зображення, що знаходиться в області інтересу, виберемо File/Subset Data via ROI у вікні ROI Tool.

Далі обираємо зображення, що потрібно обрізати, та за якою областю. Параметр Mask pixels outside of ROI? встановлюємо в Yes. Тепер вказуємо куди зберегти отриманий файл та натискаємо ОК (Рис.1.7).

Після перерахунку завантажимо отриманий файл в Available Band List (Рис. 1.8)

Рис.1.8 Геоприв’язанная карта з обрізаними полями

  1.  Створення карти із супутникового зображення

Закриємо всі файли, крім останнього та відкриємо заздалегідь підготовлений супутниковий знімок у форматі jpeg (файл Kyiv_LS7.jpg) тієї ж ділянки. Створення композитних знімків з окремих каналів буде детально розглянуто у наступних лабораторних роботах, а заразвикористаємо готовий знімок.

Зображення супутника Landsat 7 доступні для вільного завантаження у [2-6]

В Available Band List завантажуємо зображення на два екрани одночасно (карта – Display#1, знімок – Display#2 ) (Рис. 1.9)

Рис.1.9 Одночасно відкриті в ENVI знімок та карта

Створюємо pts-файл, що містить 10-20 опорних точок, рівномірно розподілених по карті:

  •  Map/Registration/select GCPs: Image to Image.У вікні вказати Base Image (Базове зображення) – Display#1 та Warp Image (Зображення для деформації) – Display#2.
  •  У вікні Ground Control Points Selection визначаємо опорні точки, що відповідають одне одному на обох зображеннях. Рекомендується встановлювати точки в місцях перехрестя доріг,на мостах, кутах будівель і т.п. 
  •  Після цього, натиснувши кнопку Show List, Пересвідчуємось, що помилка мінімальна (не перевищує одиниці). У разі необхідності, найбільш «грубі» точки треба замінити. (Рис. 1.10).
  •  Збережемо pts-файл File/Save GCPs to ASCII, з імям, що співпадає з імям вихідного непривязаного знімка.

Рис. 1.10 Вікно Ground Control Points Selection

Тепер виконаємо географічну прив’язку карти за допомогою інструмента Warp:

  •  Map/Registration/Warp from GCPs:Image to Image. Далі обираємо створений  pts-файл, зображення, що буде деформуватись (знімок) та базове зображення (карта). Потрібно ввести наступні параметри деформації: Warp Method – Polynomial, Degree – 1, Resampling – Cubic Convolution , Background – 0. Вводимо назву файлу та натискаємо ОК.

Звяжемо обидва зображення (Tools/Link/Link Displays) та перевіримо точність привязки.

Отримані карти можна зберегти у форматі GeoTIFF [7], що підтримується всіма ГІС та программами для роботи із супутниковими знімками. File/Save file as/TiFF/Geo TiFF.

Наприклад, комерційна версія Google Earth Pro дозволяє добавити власну карту на глобус автоматично, користуючись інформацією прив’язки (Рис. 1.11). В безкоштовній версії Google Earth доведеться власноруч підбирати масштаб карти та «висоту камери».

Рис. 1.11 Карта, додана до Google Earth Pro

Література та джерела

  1.  Сайт «Топографические карты Украины 1:100000».
  2.  Global Land Cover Facility. Landsat Imagery.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11548. Хранимые процедуры 40.5 KB
  Хранимые процедуры 1. БД Аналог приложения на языке программирования Borland Delphi База данных Приложение Таблица поле таблицы триггер Объект свойство объект
11549. Табулирование функции с заданными параметрами из таблицы 63.5 KB
  Задание: Выполнить табулирование функции с заданными параметрами из таблицы 1 Значения рассчитываются с точность 105. Исходные данные: Таблица 1. Исходные данные Вариант № Исходные данные ...
11550. Составить программу вычисления интеграла методом трапеции и по заданной погрешности интегрирования определить на ЭВМ 52.5 KB
  Задание Составить программу вычисления интеграла методом трапеции и по заданной преподавателем погрешности интегрирования определить на ЭВМ необходимое число интервалов обеспечивающее заданную точность. Оценку точности проводить по правилу Рунге. Ис...
11551. Составить программу вычисления интеграла методом Симпсона 45.5 KB
  Задание Составить программу вычисления интеграла методом Симпсона и по заданной преподавателем погрешности интегрирования определить на ЭВМ необходимое число интервалов обеспечивающее заданную точность. Оценку точности проводить по правилу Рунге. Ис...
11552. Обработать результаты эксперимента, зарегистрированные при одноосном растяжении образцов стали и написать программу числовой обработки зависимости 214.5 KB
  Отчет по лабораторной работе №4 дисциплина: Компьютерное моделирование физических процессов и систем Задание Обработать результаты эксперимента зарегистрированные при одноосном растяжении образцов стали и написать программу числовой обработки зав...
11553. Освоить численные методы, алгоритм и программы вычисления интегралов от сложных или таблично заданных функций 51 KB
  Отчет по лабораторной работе №5 Численное интегрирование 1. Цель работы. Освоить численные методы алгоритм и программы вычисления интегралов от сложных или таблично заданных функций. 2. Задание. Составить алгоритм программу вычисления интеграла методами...
11554. Освоить численный метод, алгоритм и программу вычисления производной от таблично заданной функции 86.5 KB
  Отчет по лабораторной работе №2 Численное дифференцирование 1. Цель работы. Освоить численный метод алгоритм и программу вычисления производной от таблично заданной функции. 2.Задание. Составить алгоритм программу вычисления остаточных членов R для форм
11555. Оценка результатов инновационной деятельности ООО «Пансионат Заручевье» 87.2 KB
  Определить сущность понятия эффективности результатов инновационной деятельности; изучить показатели, применяемые для оценки результатов инновационной деятельности; проанализировать результаты инновационной деятельности конкретного хозяйствующего субъекта; дать предложения по совершенствованию инновационной деятельности исследуемого хозяйствующего субъекта.
11556. Освоить методику хранения данных программ в массивах и научиться использовать массивы при решении практических задач 43 KB
  Лабораторная работа № 5. Массивы Цель работы: Освоить методику хранения данных программ в массивах и научиться использовать массивы при решении практических задач. Использовать задание из лабораторной работы № 4 Операторы циклов но числа вводимые пользователем...