Georeferentierea imaginilor satelitare Google folosind QGIS si JOSM

Tutorialul prezintă posibilitățile de georeferențiere a imaginilor extrase din Google Earth folosind QGIS și încărcarea lor în editorul software JOSM în vederea verificării corectitudinii datelor din openStreetMap sau adăugării de date noi.

În ianuarie compania Google a decis să ofere gratuit licențe pentru Google Earth versiunea Pro (costau 399 USD înainte).

Pe lîngă diverse funcționalități suplimentare Google Earth Pro permite ceva extrem de util pentru cei care doresc să folosească imaginile satelitare în studiile lor: salvarea de imagini satelitare din Google Earth la rezoluție mare (4800 × 2535). Această rezoluție a imaginilor salvate combinată cu calitatea imaginilor satelitare din Google Earth oferă o perspectivă cu totul nouă pentru aplicațiile GIS.

Tutorialul prezintă georeferențierea acestor imagini în vederea utilizării în JOSM pentru verificarea, corectarea sau adăugarea datelor în OpenStreetMap. În decembrie am mai adăugat două tutoriale despre folosirea JOSM: Editarea cu JOSM și Funcții JOSM Avansate

Pentru obținerea unei licențe de Google Earth Pro consultați pagina oficială După instalarea acestuia și licențiere putem trece la extragerea și georeferențierea imaginilor.

Primul pas e salvarea imaginii din Google Earth. Din Google Earth putem folosi butonul Save Image sau meniul File>Save>Save Image (fig.)

Atenție la alegerea rezoluției din toolbar de lîngă butonul Save Image, eu am ales-o pe cea maximă. Eu am ales și afișarea numelui străzilor dar e la latitudinea fiecăruia ce dorește să afișeze pe lîngă imaginea satelitară.

După salvarea imaginii trecem la georeferențierea folosind QGIS. Instalăm QGIS de pe site-ul oficial și după instalarea și deschiderea acestuia trebuie să instalăm două pluginuri specifice georeferențierii.

Din meniul Plugins > Manage and Install Plugins bifăm Georeferencer GDAL și Openlayers Plugin (fig.) și le instalăm.

Openlayers Plugin permite adăugarea oricărui (aproape) tip de hartă online ca fundal în QGIS. Pentru a avea puncte de control la georeferențiere adăugăm harta OSM (fig.)

După un zoom în QGIS vom vedea o hartă similară cu cea de pe openstreetmap.org în fundal. Deschidem pluginul Georeferencer din meniul Raster > Georeferencer . Încărcăm în acesta imaginea aleasă de noi din Google Earth și alegem niște puncte de control (fig.). Folosind butonul ‘From Map Canvas’ la alegerea punctelor de control putem alege punctele direct prin click pe fundalul OSM.

După alegerea unui număr de puncte pe toată suprafața imaginii (cred că minimul e 4, eu de obicei aleg vreo 7) folosim butonul Start Georeferencing. Eu am ales Thin Plate Splines la transformare și am setat un nume al imaginii rezultate. La proiecție am scris ‘EPSG:3857’ pentru că asta e proiecția folosită de OpenStreetMap.

După georeferențiere putem verifica imaginea direct în QGIS, de ex. folosind o transparență setată din Properties (fig.). Se suprapune bine?

Acum avem o imagine georeferențiată corect în proiecția Pseudo Mercator folosită de OSM. Această imagine poate fi folosită deja în proiectele noastre.

În cazul de față eu am vrut să folosesc imaginea în JOSM pentru a verifica niște date din OSM și a identifica niște alei care nu sunt vizibile în alte imagini satelitare de rezoluție mai mică. JOSM nu permite decît încărcarea imaginilor de tip JPEG așa că va trebui să folosim pluginul GDAL Tools. În meniul Raster > Conversion >Translate (Convert Format) avem posibilitatea de a converti imaginea din GeoTiff în JPEG.

În cazul meu, la QGIS 2.0 formatul rezultat nu poate fi decît GeoTiff așa că a fost nevoie de un mic artificiu. Folosind butonul Edit (fig.) am modificat manual comanda GDAL pentru conversia imaginii.

Modificarea făcută a fost cea a formatului ‘-of JPEG’ , a sistemului de coordonate pentru rezultat ‘-a_srs EPSG:3857’ și a opțiunii de a crea un worldfile (necesar în JOSM) ‘-co WORLDFILE=yes’ . Mai multe detalii în documentația GDAL

După salvarea imaginii în format JPEG (am primit ceva eroare, am ignorat-o și imaginea a ieșit bine) trecem la JOSM.

JOSM permite importul imaginilor georeferențiate în fundal folosind un plugin numit ImportImagePlugin care poate fi instalat din maniul Preferences > Plugins (fig.)

Folosind meniul Imagery > Import Image am încărcat imaginea georeferențiată (cea în format .jpg) în JOSM. Am ales ‘JOSM’s current projection’ din dialogul apărut pentru a folosi proiecția EPSG:3857 în care am exportat imaginea din QGIS.

După încărcarea imaginii în JOSM am încărcat și datele din OpenStreetMap peste (fig.). După cum se poate vedea în figură datele se suprapun bine și există posibilitatea de a extrage informații noi sau a verifica informațiile existente.

Această procedură este foarte utilă mai ales în zonele unde ceilalți furnizori de imagini satelitare nu au date disponibile (în Bing era o bună bucată din județul Sălas pînă acum cîteva luni, de ex.) sau în zonele unde imaginea acestora nu e suficient de clară și cea de la Google e mai bună.

Ca o completare, pentru că probabil va apărea această nelămurire, din punctul meu de vedere o asemenea folosire a imaginilor nu încalcă termenii de utilizare Google . Folosirea datelor din Google pentru verificarea sau identificarea de noi obiecte în OSM ușurează mult procesul de editare a acestor date în diverse zone. Folosirea imaginilor georeferențiate în alte scopuri care nu contravin termenilor poate fi de asemenea foarte utilă.