GEOREFERENTIEREA DATELOR SPATIALE

Procesul de asociere a hartilor digitale cu coordonate geografice reale poarta numele de georeferentiere. Exista si aplicatii in care nu este necesara trecerea la coordonate reale, fiind suficient un sistem local de coordonate (carteziene).

In sistem vector, procesul consta in identificarea cu mare precizie a coordonatelor reale a patru puncte, iar apoi transformarea tuturor punctelor se face pe baza formulelor de transformare. Acest proces poarta denumirea de georeferentiere continua. Formulele de transformare cel mai des utilizate sunt cele ale transformarii afine:

X_c = A + BX_d + CY_d

Y_c = D + EX_d + FY_d

Prin precizarea a trei puncte cu coordonate cunoscute se formeaza un sistem de sase ecuatii cu sase necunoscute, rezolvarea acestuia generand si coordonatele geografice reale.

In cadrul programului ArcInfo, transformarea de coordonate se face prin urmatoarea suita de operatii:

se transforma fisierele vectoriale in format compatibil ArcInfo;

se adauga patru puncte in acest coverage (patru tic-uri), utilizand meniul "Tables" si comanda "Add";

- se genereaza un coverage gol caruia ii vor fi adaugate patru puncte in coordonate reale corespunzatoare celor adaugate initial;

Utilizand comanda TRANSFORM", fisierul initial va fi transpus in coordonate geografice reale. Comanda se va repeta pentru fiecare strat din componenta hartii vectoriale.

In cadrul sistemului raster, procedeul este asemanator, doar ca se identifica cu precizie coordonatele unui pixel din imagine, ceea ce prezinta un grad de dificultate mai ridicat.

Acest lucru este determinat de faptul ca pixelul reprezinta o suprafata de teren. Cu cat aceasta suprafata este mai mare (rezolutia hartii este mai mica), cu atat coordonatele vor fi mai incerte (mai inexacte). Dupa identificarea a patru astfel de pixeli, transpunerea hartii in coordonate reale se face utilizand formulele de transformare.

In aceasta situatie transformarea este mult mai dificila si experienta utilizatorului este foarte importanta deoarece o harta in format analogic poate suferi o serie intreaga de deformari, formulele de transformare utilizate depinzand in mare masura de acestea.

In mod practic, georeferentierea unei harti in sistem raster consta in generarea unui fisier (denumit World file) in care sunt continute cateva elemente privitoare la modul in care harta initiala va fi modificata/deformata pentru a fi transpusa in coordonate reale. Spre exemplu, daca avem o harta initiala in format TIFF (ex. harta .tif), fisierul care va contine caracteristicile transformarii va fi harta.tfw, ultima litera din extensie provenind de la World file. Ansamblul harta.tif + harta.tfw poarta denumirea de GeoTiff.

Daca harta este in format JPEG sau JPG, se va genera un fisier cu extensia "jgw".

Georeferentierea in sistem raster poarta denumirea de georeferentiere discreta

Majoritatea programelor GIS/CAD pot face la ora actuala acest tip de georeferentiere, desi nu cu mult timp in urma acest procedeu ridica o problema foarte mare.

Figura 1 - Deformari, tip de transformare si numarul minim de puncte necesare pentru transformare

In cadrul acestor programe, georeferentierea se poate face interactiv sau se poate scrie fisierul ASCII, daca se cunosc toate caracteristicile transformarii (ceea ce este deosebit de dificil si necesita o cunoastere foarte exacta a modului in care programele percep aceste fisiere).

In primul caz - georeferentierea raster in mod interactiv - presupune aparitia unui tabel in care vor fi realizate corespondentele intre coordonate initiale si coordonate geografice. Este cazul produselor ArcGIS, CADOverlay si VPStudio. La modul concret: se executa clic pe punctul de pe harta a carui coordonata se cunoaste si va aparea un tabel in care coordonatele vor fi inregistrate, iar in campul corespondent noilor coordonate vor fi introduse coordonatele reale. Dupa introducerea punctelor, se realizeaza transformarea, inainte fiind calculata o eroare pe baza formulei de transformare.

Numarul de puncte necesare transformarii poate fi oricat de mare, dar majoritatea programelor mentionate necesita minim trei puncte.

In cel de-al doilea caz, fisierul ASCII World file trebuie scris de catre utilizator. El are urmatoarea forma, semnificatiile fiind descrise in cele ce urmeaza:

Ex.:

2.1423581613889207 - rezolutia hartii

-0.0372035246153713940 - unghiul de rotire/deformare fata de harta initiala pe Ox

-0.0294183875108808770 - unghiul de rotire/deformare fata de harta initiala pe Oy

-2.1170503477420426 - rezolutia hartii

405921.79818481806 - coordonata X (dupa translatie - false easting)

686642.41316839459 - coordonata Y (dupa translatie - false northing)

Acest gen de fisier poate fi perceput de majoritatea programelor si este singurul mod in care se putea realiza georeferentierea raster in cadrul produsului ArcView versiunile 3.0, 3.1 si 3.2.

Dupa georeferentiere, harta va fi asociata unei proiectii cartografice.

Denumirea pentru procesul de transpunere a hartii in coordonate reale este diferita in functie de tipul aplicatiei: Georeferencing (ArcGIS), Image Registration (ArcInfo), Rubber Sheeting (produsele CAD: CAD Overlay, VPStudio, Autocad etc.).