แปลงอิมเมจแผนที่ที่ไม่มีเมตาดาต้าโดยไม่มีข้อ จำกัด เป็นโครงการ QGIS

พื้นหลังของฉัน:โปรแกรมเมอร์ผู้มีประสบการณ์นักประวัติศาสตร์สมัครเล่นผู้เริ่มต้นที่สมบูรณ์ใน GIS (ดังนั้นฉันจึงใช้ QGIS) ฉันเรียนรู้ที่จะใช้เครื่องมือตัวบ่งชี้ทางภูมิศาสตร์ของ QGIS

อินพุต:สมมติว่าผมมีภาพเช่นนี้วิกิพีเดีย: ไฟล์: สมมติว่าเป็นไฟล์ JPG "เปล่า" โดยไม่มีข้อมูลเมตาทางภูมิศาสตร์และผู้เขียนไม่สามารถให้ข้อมูลดังกล่าวได้ ภาพอินพุตได้รับอนุญาตภายใต้ GNU FDL ซึ่งฉันยินดีที่จะเผยแพร่งานดัดแปลงภายใต้ของฉัน

เป้าหมาย:นำเข้าเส้นทางที่แสดงในแผนที่ Wikipedia ไปยัง QGIS เพื่อให้ฉันสามารถเปลี่ยนการฉายการเพิ่มระดับความสูงเพิ่มป้ายชื่อสำหรับภูมิศาสตร์ทางกายภาพ ฯลฯ

ข้อแม้:วิธีแก้ปัญหาเพียงวิธีเดียวอาจเป็นการป้อนละติจูด / ลองจิจูดของตำแหน่งในแผนที่ลงในโครงการ GIS ใหม่ ฉันไม่ต้องการไปเส้นทางนี้เพราะฉันต้องการบันทึกข้อมูลทางภูมิศาสตร์ของผู้เขียนคนนั้นโดยประมาณ

สิ่งที่ฉันได้ลอง:ฉันได้นำ QGIS Georeferencer ไปใช้กับไฟล์ JPG แรสเตอร์ที่มีจุดจำนวนมากรอบ ๆ ขอบของทวีป การจัดตำแหน่งของจุดในการตกแต่งภายในของทวีปนั้นพอสมควร

สิ่งที่ฉันอยากรู้:ความเพี้ยนของแผนที่นี้โดยเฉพาะนั้นค่อนข้างสังเกตได้จากขอบด้านเหนือของยูเรเซียและดูเหมือนว่ามันจะเป็นภาพที่ค่อนข้างธรรมดา ดูเหมือนว่าฉันควรจะมีวิธีอัลกอริทึมในการระบุพารามิเตอร์การฉายและการฉายภาพที่สร้างแผนที่นี้และกู้คืนการแปลงที่ไม่ถูกต้องการแก้ไขระหว่างพิกเซลภาพและ lat / long?

ฉันเห็นคำถามสองข้อเกี่ยวกับเรื่องนี้:

1. การระบุระบบพิกัดของ Shapefile เมื่อไม่ทราบ?
2. ระบบพิกัดที่ไม่รู้จักในการวาดภาพเก่า

สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะพูดถึงวิธีการที่โหดเหี้ยมที่เกี่ยวข้องกับ GDAL หรือ QGIS และ GIS สำหรับผู้เริ่มต้นดูเหมือนจะค่อนข้างใช้แรงงานมาก ทำให้เป็นอัตโนมัติ

คำแนะนำเกี่ยวกับ GIS.SE ทั้งสองนี้สูงกว่าประสบการณ์ของฉันเล็กน้อยและคำแนะนำใด ๆ เกี่ยวกับวิธีการใช้วิธีการเดรัจฉานแบบบังคับจะได้รับการชื่นชมอย่างมาก ตัวอย่างเช่นคำถามที่ 2 ด้านบนแสดงวิธีใช้ gdaltransform เพื่อแปลงรายการพิกัดเป็น lat / long พิกัดอินพุตมีตำแหน่ง xy pixel หรือไม่

ดังที่กล่าวไว้แผนที่ตัวอย่างของคุณคือ Plate Carree ซึ่งใน QGIS คือ WGS84 / lat lon, EPSG: 4326 มันระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์เป็นอย่างดีใน QGIS โดยใช้วิธีการเชิงเส้นของ Helmert ที่มีเพียงสองจุด ในกรณีของฉันฉันใช้จุดหนึ่งใกล้กับด้านบนซ้ายของภาพและอีกจุดหนึ่งใกล้กับด้านล่างขวาของภาพ พิกัด lat / lon ที่ใช้สำหรับการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ได้มาจาก Google Earth โปรดจำไว้ว่าเมื่อละติจูดทางภูมิศาสตร์คือ "y" และลองจิจูดคือ "x"

เพื่อความสนุกฉันก็โหลดแรสเตอร์อ้างอิงทางภูมิศาสตร์ลงใน QGIS และติดตามเส้นทางอย่างรวดเร็วโดยบันทึกเป็นไฟล์รูปร่างเส้น จากนั้นฉันโหลดภาพแรสเตอร์จากเนเชอรัลเอิร์ ธ และวางซ้อนกับเส้นทางนี้ (ดูภาพที่แนบมาเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของแผนที่ที่ได้)

ภาพแรสเตอร์ Earth Natural ถูกอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ (ถึง EPSG: 4326) สวยงามและฟรีคุณสามารถรับได้จากที่นี่:

โลกธรรมชาติ

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้เป็นแผนที่พื้นฐานสำหรับการวางแผนข้อมูลประวัติ

เพิ่มในภายหลัง:

ฉันรู้ว่าไม่มีอะไรเกี่ยวกับการทำแผนที่ระดับโลก แต่ฉันได้บันทึกความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับการบิดเบือนที่ชัดเจนในแผนที่ WGS84 lat / lon (EPSG: 4326) ดั้งเดิม QGIS มีชุดเครื่องมือที่ดีสำหรับการคัดแยกข้อมูลเวกเตอร์และแรสเตอร์ดังนั้น (ส่วนหนึ่งสำหรับการศึกษาด้วยตนเองของฉันเอง!) ฉันคิดว่าฉันลองและหา CRS ที่นำเสนอแผนที่ในลักษณะ "เป็นธรรมชาติ" มากขึ้น

ภาพที่แนบมาแสดงแรสเตอร์เนเชอรัลเอิร์ ธ ที่ถูกเปลี่ยนเป็นการฉายภาพแบบ Albers กำหนดพื้นที่เท่ากัน ข้อมูลเวกเตอร์บนแผนที่ถูกเปลี่ยนจาก WGS84 lat / lon on-the-fly ทำไมต้องอัลเบอร์ ดูเหมือนว่าเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลที่ควรลอง เห็นได้ชัดว่าในแผนที่ที่เสร็จแล้วเราจะตัดเวกเตอร์แกติกเทล ถึงกระนั้นฉันคิดว่ารูปร่างบนแผนที่นั้นเป็นธรรมชาติที่สมเหตุสมผลและแผนที่ยังเน้นถึงความจริงที่ว่าการเดินทางอันน่าทึ่งของบาร์ซูม่านั้นถูกสร้างขึ้นบนโลกใบนี้

พารามิเตอร์สำหรับ CRS ที่กำหนดเองมีดังนี้:

+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

นี่เป็นการคาดการณ์ที่สมเหตุสมผลที่จะใช้หรือไม่? ฉันไม่รู้จริงๆ

กรงขัง

แผนที่ใช้ละติจูดและลองจิจูดราวกับว่าพวกเขาเป็นพิกัดคาร์ทีเซียน นี่เป็นเวอร์ชันของโปรเจค equirectangularหรือ "Plate Carree" ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องทำคือเลื่อนและลดพิกัด x และ y เพื่อรับลองจิจูดและละติจูดตามลำดับ

เครื่องมือการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ใน ArcGIS 10.0 ทำให้การสร้างลิงก์สั้น ๆ เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลง แม้ว่าจะไม่ได้รายงานการเปลี่ยนแปลง แต่ก็สามารถส่งออกตารางลิงก์ไปยังRและประมาณค่าสัมประสิทธิ์ที่นั่น การวางจุดศูนย์กลางที่มุมบนซ้ายของรูปภาพความละเอียดสูงที่ (0,0) ผลที่ได้คือ

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

โครงร่างประเทศที่เป็นสีดำของเลเยอร์อ้างอิง (จัดทำโดย ESRI กับเวอร์ชันที่ผ่านมาของ ArcView) แสดงให้เห็นว่าเลเยอร์ตรงกันเกิดขึ้นได้ดีเพียงใดหลังจากใช้การแปลงดังกล่าว รูตหมายความว่าข้อผิดพลาดของสแควร์คือ 6-7 กม. ตามแต่ละแกน: ประมาณหนึ่งพิกเซลในภาพเกือบจะดีเท่าที่มีสิทธิ์ที่จะคาดหวัง

แผนที่น่าจะเป็นแผนภาพและการวางตำแหน่งของเมืองอาจไม่สมบูรณ์แบบทำให้เสี่ยงต่อการใช้งานเมื่อทำการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์

วิธีที่ดีที่สุดคือการจับภาพแผนที่ด้วยตาเปล่าโดยใช้ฐานที่เหมาะสมภายใน QGIS มันไม่ตรงกับต้นฉบับอย่างสมบูรณ์ แต่เส้นทางมีแนวโน้มที่จะบ่งบอกถึงดังนั้นคุณไม่น่าจะสูญเสียความแม่นยำใด ๆ