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POLITECNICO DI TORINO Laurea Magistrale in Ingegneria CIVILE
Geomatica
Docente:
Andrea M. LINGUA
Esercitazione 2
Dati Join/Relate,
Georeferenziazione di dati raster ,
ArcScene
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Sommario
Gestione dei dati:
arcCatalog
Join/Relate
Georeferenziazione di dato raster
ArcScene 3D
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Join/Relate
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1:1
Join/Relate
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Join/Relate
-
Join/Relate
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N:1
Join/Relate
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La georeferenziazione consiste nel corretto
posizionamento di ogni pixel raster
in un sistema di riferimento noto.
Applicazioni:
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derivati) sovrapponibile alla cartografia
effettuare misure (planimetriche)
Georeferenziazione raster
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Georeferenziazione raster
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f -1
Metodo:
Effettuare una trasformazione geometrica tra
sistemi di riferimento (SR) differenti, ovvero
stimare i parametri della trasformazione tra il SRIN
(immagine) e il SROUT (cartografico)
N
E
f
Georeferenziazione raster
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Che tipo di trasformazione f utilizzare? Dipende essenzialmente dal tipo di dato e
dal tipo di applicazione
2D
f(X,Y)
f(E,N)
f( , )
GEOREFERENZIAZIONE
CLASSICA
Idonea per dati a bassa
risoluzione geometrica in
aree con escursione
altimetrica contenuta
NO SCOPI CARTOGRAFICI
OK FOTOINTERPRETAZIONE
CLASSIFICAZIONE
Georeferenziazione raster
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Esempi di trasformazioni 2D (vedi 2.6.3 sul libro)
= aX+bY+c
= -bX+aY+d
a = cos( ); b = sin( );
c = Tx; d = Ty
RST Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),
Traslazione Y (Ty), Variazione di scala isotropa ( )
4 parametri
= aX+bY+c
= dX+eY+f a= xcos( ); b= xsin( ); c=Tx;
d=- ysin( ); b= ysin( ); d = Ty
Polinomiale 1 (AFFINE) Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),
Traslazione Y (Ty), Doppia variazione di scala ( x, y), Taglio ( )
6 parametri
Polinomiale grado n
(n+1).(n+2)
Georeferenziazione raster
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Esempi di trasformazioni 2D (vedi 2.6.3 sul libro)
RST Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),
Traslazione Y (Ty), Variazione di scala isotropa ( )
4 parametri
Polinomiale 1 (AFFINE) Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),
Traslazione Y (Ty), Doppia variazione di scala ( x, y), Taglio ( )
6 parametri
Georeferenziazione raster
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= aX+bY+c
= -bX+aY+d RST
Ipotizziamo di voler georeferenziare una
immagine utilizzando una RST.
I 4 parametri incogniti della trasformazione
(a,b,c,d) possono essere determinati,
generalmente attraverso una stima ai minimi
quadrati, qualora siano noti un sufficiente
numero di punti in entrambi i SR (coordinate
immagine ( ) e cartografiche (X,Y) note)
Georeferenziazione raster
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Y
X Cartografia Immagine
Tali punti sono denominati punti di appoggio
(GCP, Ground Control Point)
(i i
) (Xi,Y
i)
Georeferenziazione raster
Ground Control Point
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Immagine
NB2: opportuno utilizzare una cartografia di
riferimento ad una scala nominale tale da garantire
una precisione superiore a quella desiderata per
georeferita
Y
X Cartografia
Georeferenziazione raster
Ground Control Point
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GCP1
(1 1
,X1,Y
1)
GCP2
(2 2
,X2,Y
2)
GCPn
(n n
,Xn,Y
n)
Il numero minimo di punti funzione del numero di
parametri della trasformazione utilizzata. Nel caso della
RST sono necessari almeno 2 punti (4 parametri,ogni
punto genera due equazioni)
Per effettuare una stima ai minimi quadrati
ovviamente necessario avere a disposizione un numero
di punti superiore a quello minimo richiesto (ridondanza)
Georeferenziazione raster
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La precisione di una georeferenziazione viene
generalmente valutata attraverso un
parametro globale denominato RMSE (Root
Mean Square Error) e definito come:
1
1
2
n
RMS
RMSE
n
i
i
22
iiYXRMSi
ii XXX i
ii YYYicoord. collimate -imo punto
coord. stimate -imo punto ii YX ,
ii YX ,
Georeferenziazione raster
Stima della precisione
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22
iiYXRMSi
ii XXX i
ii YYYicoord. collimate -imo punto
coord. stimate -imo punto ii YX ,
ii YX ,
iY
iX
RMS
Y
X
1
1
2
n
RMS
RMSE
n
i
i
Georeferenziazione raster
Ground Control Point
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Attenzione!
Aumentando il grado della trasformazione
polinomiale utilizzata, il valore di RMSE sui
GCPs si abbassa notevolmente.
Questo parametro non per sufficiente a
garantire una migliore georeferenziazione
(possibili distorsioni delle immagini)
Georeferenziazione raster
Ground Control Point
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Una volta determinati i parametri incogniti
possibile applicare la relativa trasformazione a
tutte le celle di partenza per
ottenere geometricamente
corretta (rectify). Y
X Cartografia
Immagine
Georeferenziazione raster
Rectify
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Una volta determinati i parametri incogniti
possibile applicare la relativa trasformazione a
tutte le celle di partenza per
ottenere geometricamente
corretta (rectify). Y
X Cartografia
Georeferenziazione raster
Rectify
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Georeferenziazione raster
Ricampionamento
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ArcScene, oltre a fornire tutti i tools di creazione,
realizzare viste prospettiche di dati vettoriali e raster.
tin o raster) per creare
viste prospettiche anche di dati non tridimensionali (vettoriali o raster).
scena.
da punti di vista differenti utilizzando diverse finestre di vista.
ArcScene
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ArcScene
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ArcScene