انواع معادلات انتقال در GIS برای ژئورفرنس
در مباحث زمین مرجع یا Georeference که برای دیتاهای رستری اعمال می شود، زمانی که لینک های جابجایی (نقاط کنترلی) را به تعداد کافی ایجاد کردید، تصویر رستری را برای اینکه دقیقا در موقعیت مختصات واقعی به صورت دائمی قرار دهید می توانید تصویر را با روشهای مختلف انتقال یا پیچ و تاب دهید. اما برای کاهش میزان خطا و افزایش دقت می توان از انواع معادلات انتقال در GIS برای ژئورفرنس استفاده می شود.
در فیلم بالا به بررسی انواع معادلات انتقال در GIS برای بحث ژئورفرنس می پردازیم.
یک مثال ساده از کاربرد معادلات انتقال در فرایند زمین مرجع آرک جی آی اس پرو: دیدی بعضی وقتا هرچی نقطه کنترلی برای ژئورفرنس میزنی، بازم اونجوری که باید دقیق نقشه سر جای خودش قرار نمیگیره؟؟؟
اینجاست که باید بری سراغ Transformation
انواع معادلات انتقال در GIS
برای تعیین مختصات مکانی صحیح برای هر یاخته در یک تصویر رستری می توان از روش های انتقال مختلف استفاده نمود از جمله:
- چندجمله ای
- اسپیلاین
- اصلاحی
- تصویری
- مشابهتی
روش انتقال چندجمله ای
در بخش معادلات انتقال در GIS از بخش چندجمله ای ها، روش اول روش انتقال چند جمله ای است. زمانی از این روش استفاده می شود که هدف تصحیح هندسی کل تصویر باشد، در نتیجه از الگوریتم حداقل مربعات اتصالات یا LSF استفاده می شود و این احتمال وجود دارد که برای تصحیحات مکانی در سطح جزئی و محلی نتیجه مناسبی ارائه ندهد.
تعداد نقاط کنترلی ناصحیح مورد نیاز برای این روش به این ترتیب است
حداقل ۱ نقطه برای روش a zero-order shift
حداقل ۳ نقطه برای روش درجه یک affine
حداقل ۶ نقطه برای روش درجه دوم
حداقل ۱۰ نقطه برای روش درجه سوم.
معادله درجه صفر : زمانی استفاده می شود که تصویر یا داده رستری از قبل زمین مرجع شده باشد، اما اگر نیاز به یک جابجایی کوچک داشته باشد از این روش استفاده می کنیم. در نتیجه فقط یک لینک برای اجرای این روش نیاز است. هر چند استفاده از چند لینک نیز ممکن است باعث بهبود بیشتر نتیجه شود، در نتیجه انتخاب تعداد لینک بستگی به شما دارد. پس بهترین حالت را برای گرفتن بالاترین دقت انتخاب کنید.
روش انتقاط چندجمله ای مرتبه ۱: این روش عموما برای زمین مرجع کردن یک تصویر استفاده می شود. اگر می خواهید تصویر رستری خود را از نظر شکلی تغییر دهید، تغییر مقیاس و اندازه دهید و یا تصویر خود را بچرخانید از روش مرتبه یک یا Affine استفاده کنید. نتیجه این روش باعث می شود که تصاویر چهاروجهی منظم به تصاویری نامنظم از نظر شکلی تغییر پیدا می کنند. این تغییرات در زوایا و اضلاع به خوبی قابل مشاهده است. با بکارگیری حداقل ۳ لینک، یک رابطه ریاضی با یک روش انتقال مرتبه یک استفاده می شود، باعث می شود که تصویر رستری دقیقا به موقعیت هدف منتقل شود. با این حال بهتر است که بیش از ۳ لینک ایجاد کنید. چرا که اگر یک لینک به اشتباه اضافه گردد، تاثیر بسیار بیشتری بر دگرگونی و انتقال دارد.
بنابراین اگر با افزودن لینکهای بیشتر میزان خطای ریاضی انتقال افزایش یابد، با این حال دقت کلی انتقال هم افزایش خواهد یافت.
در روش معادله درجه دوم: علاوه بر تغییرات مورد قبلی، می تواند حالت کشیدگی یا فشردگی هم در تصویر ایجاد شود.
بالاترین مرتبه انتقال، اعوجاجات پیچیده تر را می تواند اصلاح کند. با این حال استفاده از روش های انتقال بالاتر از مرتبه سوم به ندرت استفاده می شود. روشهای انتقال مرتبه بالاتر لینک های بیشتری نیاز دارد و بنابراین پردازش های تدریجی بیشتری از نظر زمانی نیاز دارد. به طور کلی، اگر داده تصویری رستری شما نیاز به کشش، تغییر اندازه و چرخش داشته باشد، از روش انتقال مرتبه یک استفاده کنید.
اگر داده تصویری رستری شما خم شده باشد و یا اینکه به حالت منحنی باشد باز هم یا از روش مرتبه دوم یا سوم استفاده کنید.
روش انتقال Spline روشی است که برای اصلاح تصاویر رستری در سطح محلی استفاده می شود. این روش بر مبنای یک تابع اسپلاین انجام می گیرد، یک چند جمله ای تکه ای که پیوستگی و همواری بین چندجمله ای های مجاور را حفظ می نماید. روش Spline نقاط کنترلی منبع را دقیقا به نقاط کنترلی هدف منتقل می نماید، یاخته هایی که در یک فاصله از نقاط کنترلی هستند هیچ تضمینی نیست که با صحت منتقل شوند. این انتقال زمانی که نقاط کنترلی مهم هستند مفید است، و نیاز است که با دقت ثبت شده باشند. افزودن نقاط کنترلی بیشتر می تواند باعث افزایش کلی دقت در روش انتقال Spline شوند. روش Spline حداقل به ۱۰ نقطه کنترلی نیاز دارد.
روش انتقال اصلاحی (Adjust) برای هر دو دقت و صحت محلی و حداقل مربعات اتصالات LSF بهبود یافته است. این روش بر مبنای یک الگوریتمی ایجاد شده است که حاصل ترکیب روش انتقال چندجمله ای و تکنیکی شبکه نامنظم مثلثی است. روش اصلاحی یک روش انتقال چند جمله ای را به کار می گیرد که با استفاده از دو مجموعه نقاط کنترلی اجرا می شود. و نقاط کنترلی را به صورت محلی اصلاح می نماید تا هماهنگی بهتری با نقاط کنترلی هدفی که با استفاده از تکنیک میان یابی tin ایجاد می شود داشته باشد. این روش حداقل به ۳ نقطه کنترلی نیاز دارد.
روش تصویریProjective افکنشی
این روش می تواند خطوط را به گونه ای پیچ و تاب دهد که همچنان راست بمانند. در انجام این کار، خطوطی که یکبار موازی شدند، ممکن است دیگر موازی باقی نمانند. این روش را می توان به طور ویژه برای تصاویر مورب، نقشه های اسکن شده و همچنین تصاویری مانند لندست و دیجیتال گلوب استفاده نمود. برای اجرای این روش حداقل ۴ لینک نیاز است. زمانی که فقط ۴ لینک استفاده شود، مقدار خطای RMS صفر خواهد بود. زمانی که نقاط بیشتری استفاده گردد، مقدار RMS کمی بیشتر از صفر را نشان می دهد.
روش مشابهتی Similarity یک روش انتقال مرتبه یکم است که سعی می کند شکل اصلی فایل رستر را حفظ نماید. مقدار خطای RMS تمایل دارد که بیشتر از دیگر روشهای انتقال چندجمله ای باشد، چرا که حفظ شکل اهمیت بیشتری نسبت به بهترین تناسب دارد.
برای تسلط بیشتر و کاملتر به بحث انواع معادلات انتقال در GIS برای ژئورفرنس حتما روی لینک زیر کلیک کنید.
برای یادگیری عملی این آموزش کلیک کن
