Luftbilder/Rasterkarten kalibrieren
1. Voraussetzungen
2. Rasterkarte vorbereiten
3. Kalibrierungsdaten erstellen
4. Karte kalibrieren
Zur im folgenden beschriebenen Verfahrensweise benötigt man die folgenden Voraussetzungen:
1. Einen Flachbettscanner zur Digitalisierung von in Papierform vorliegendem Kartenmaterial
alternativ nach der vorbeschriebenen Methode vorbereitetes Luftbildmaterial
oder bereits digital vorliegendes Kartenmaterial (z.B. Top 50, für Bayern unter http://www.geodaten.bayern.de/ )
2. Ein Bildbearbeitungsprogramm zum Zusammenfügen der Einzelblätter
3. Das Sharewareprogramm OziExplorer (www.oziexplorer.com), hier ist die unregistrierte Version ausreichend
Zur Vorbereitung von Rasterkarten wird im Weiteren von selbst eingescannten
Unterlagen ausgegangen, für nach der vorbeschriebenen
Methode vorbereitetes Luftbildmaterial oder kommerzielles digitales Material
ist dieser Schritt nicht notwendig.
Die Karten werden entsprechend der Auflagefläche des Scanners in
Einzelblättern gescannt. Die Sorgfalt, mit der hierbei vorgegangen wird,
bestimmt den erforderlichen Aufwand bei der späteren Montage der
Einzelblätter. Insbesondere ist darauf zu achten, dass:
1. Die Karte lagerichtig eingescannt wird (Nordabweichung)
2. Nicht zwischen Hoch- und Querformat gewechselt wird (Scannereigene Verzerrung)
3. Die Einzelblätter eine ausreichende Überlappung aufweisen
4. Es ist ausreichend, die Karten mit Bildschirmauflösung (72 bzw. 96 dpi) einzuscannen (Arbeitsspeicher!)
Danach werden die Einzelblätter zur Zusammenstellung in ein Bildbearbeitungsprogramm geladen. Während manche Programme (z.B. Ulead PhotoImpact) eine eigene Funktion zur lagerichtigen Zusammenstellung von Einzelblättern haben, geht man bei anderen Programmen (z.B. Adobe Photoshop) je nach den Eigenschaften der Ursprungskarte folgendermassen vor:
Besitzt die Karte ein aufgedrucktes rechtwinkliges Gitter (in der Regel ein UTM- oder MGRS-Gitter), können die Einzelblätter entlang der Gitterlinien beschnitten und dann passgenau zusammengesetzt werden. Dazu wird eine neue Datei erstellt, deren Grösse sich nach der Anzahl und Grösse der Einzelkacheln richtet (z.B. 6 x 4 Einzelkacheln a 800 x 600px = 4800 x 2400px). In diese Datei werden nacheinander die beschnittenen Einzelkachel durch Drag + Drop eingesetzt und mit den Cursortasten pixelgenau ausgerichtet (vergrössern). Danach wird die gesamte Datei als BMP gespeichert.
Besitzt die Karte kein aufgedrucktes Gitter, bleiben die Einzelblätter unbeschnitten. Nach dem Einsetzen eines neuen Blattes wird die dadurch erzeugte Ebene semitransparent eingestellt und kann nun mit den Cursortasten pixelgenau ausgerichtet werden. Wegen der beim Scannen häufigen Randverzerrungen durch hochstehende Ränder sollte der Passbereich in der Mitte der Überlappung liegen und mit einer Hilfslinie markiert werden. Danach die Transparenz wieder auf 0 stellen. Nach dem Einfügen aller Kacheln besteht damit ein Passgitter aus Hilfslinien, an denen entlang jetzt jede einzelne Kachel beschnitten werden kann ('Auswahl|Rechteck', 'Auswahl|Auswahl umkehren', 'Bearbeiten|Löschen'). Danach wird die gesamte Datei als BMP gespeichert.
3. Kalibrierungsdaten erstellen
Ähnlich wie beim Zusammenfügen ist auch beim Kalibrieren die Genauigkeit der verwendeten Punkte von entscheidender Bedeutung. Die Freeware-Version des OziExplorer erlaubt nur eine Kalibrierung über 2 Punkte - bei genauer Vorarbeit können mit diesen 2 Punkten aber durchaus ausreichende Ergebnisse erzielt werden.
Sind die Randkoordinaten der Rasterkarte bekannt (UTM-Raster, Angabe im Blattkopf), werden die Angaben notiert, um die Karte dann im OziExplorer durch die Angabe der Randkoordinaten, d.h. des von der Karte abgedeckten Bereiches in Breite und Länge, kalibrieren zu können (hierzu ist die registrierte Version erforderlich).
Falls man die Randkoordinaten der Rasterkarte nicht kennt (was bei Luftbildern und Karten ohne bekanntes Gitter der Fall ist), wählt man zwei möglichst weit auseinander liegende und weit von der Bildmitte entfernte Punkte, deren Koordinaten feststellbar sind. Dies können Strassenkreuzungen, in der Karte erkennbare Gebäudeecken o.ä. sein. Nun werden die Koordinaten dieser Punkte entweder aus einer bereits kalibrierten Karte, einer vorhandenen Vektorkarte (besser) oder (noch besser) mit dem GPS ermittelt und als Wegpunkte gespeichert. Die Umwandlung dieser Wegpunkte in das OziExplorer-Format erfolgt mit MapEdit.
Dazu wird der OziExplorer gestartet. Für die hier vorgestellte Kalibrierung
mit zwei Wegpunkten ist die unregistrierte Testversion ausreichend, allerdings
ist das Programm zu interessant, um sich auf Dauer mit den Begrenzungen dieser
Version zufrieden zu geben.
Unter 'Karte|leere Karte' wird eine neue Karte erstellt, in die dann unter 'Datei|LadeVonDatei|LadeWegpunkteAusDatei'
die vorher definierten Wegpunkte eingefügt werden. Jetzt wird unter 'Datei|LadeUndKalibriereKartenbild'
die vorher abgespeicherte BMP-Datei geöffnet (BMP muss es auch hier wegen der
Test-Version sein, die Vollversion liest auch jpeg, tif etc.), die erst einmal
das gesamte Koordinatenspektrum abdeckt. Im geöffneten Fenster kann man jetzt
eine magnetische Abweichung festlegen, falls die Karte nicht genordet ist, und
dann den Reiter Punkt 1 auswählen.
Hier gibt man mit dem Button WP an, dass man die wahren Koordinaten in einem
Wegpunkt gespeichert hat, wodurch ein Fenster mit allen verfügbaren Wegpunkten
zur Auswahl geöffnet wird. Nach Auswahl des Wegpunktes muss man nur noch die
Lage des Punkt 1 in der Karte festlegen, wobei das Vergrösserungsfenster eine
echte Hilfe darstellt (pixelgenau arbeiten !). Sollte man mit der durch die Maus
festgelegten Position nicht zufrieden sein, kann man das Punktsymbol mit [Shift][Cursor]
pixelweise bewegen.
Die gleiche Vorgehensweise wird für Punkt 2 angewandt, und danach der
Speichern-Button gedrückt - die kalibrierte Rasterkarte ist erstellt.
Diese Karte muss jetzt noch im OziExplorer-Kartenformat *.map gespeicher werden
(dem einzigen Rasterkartenformat, das MapEdit lesen kann), und kann dann als
Grundlage für die Erstellung einer eigenen Vektorkarte in MapEdit geöffnet
werden.