Georiferimento delle mappe raster con OkMap: procedura, verifica ed errori frequenti

La georeferenziazione permette l’uso di mappe di sfondo particolari provenienti da immagini raster. Per poter far questo occorre disporre dell’immagine di una mappa georiferita da poter importare in OkMap. Il procedimento non è difficile ma occorre svolgerlo in modo accurato per ottenere risultati validi.

Nel video viene descritta tutta la procedura, come verificare i risultati e le cause probabili di eventuali errori.

Note e le schermate principali del video

Georiferire una mappa

Georiferire una mappa significa mettere in corrispondenza i pixels dell’immagine mappa con lo coordinate cartografiche della stessa.
Questo ci permetterà di lavorare con il software OkMap senza preoccuparci di dover lavorare “manualmente” con le coordinate.
Ogni ente visualizzato sulla mappa georiferita avrà il giusto posizionamento e nuove tracce o waypoints avranno le coordinate corrette.

Mappe georiferite

L’immagine raster della mappa che dobbiamo calibrare deve essere georiferita. Questo vuol dire che deve essere stata realizzata secondo un particolare datum geodetico e questo deve essere indicato sulla carta.

In pratica, per carte per uso escursionistico, dobbiamo ritrovare l’indicazione del datum geodetico sul bordo carta, avere la rappresentazione del reticolo cartografico e l’indicazione delle coordinate metriche sul bordo carta.

E’ possibile georeferenziare anche carte di cui sia noto il datum geodetico ma prive di reticolo e indicazioni delle coordinate.
In questo caso, però, il procedimento è più laborioso in quanto occorre identificare punti univoci come incroci di strade, ponti, edifici importanti da prendere come riferimento di calibrazione e trovarne le coordinate da fonti diverse della carta in oggetto.
In generale la qualità del risultato sarà quasi sicuramente peggiore.

Le coordinate cartografiche

Quando parliamo di coordinate cartografiche occorre considerare tutti i valori di definizione:

  • Datum geodetico
  • Fuso
  • Emisfero o Fascia
  • Longitudie e Latitudine

Con questi dati definiamo in modo completo la coordinata di un qualunque punto in ambiente o sulla mappa.

Il datum geodetico WGS84 prevede varie materializzazioni ed aggiornamenti di queste (IGM95, ETRS89, ETRF XX, RDN2008…).
Queste differiscono dal sistema WGS84 a qui si “riferiscono” tutte ma la differenza ai fini pratici, attualmente, essendo limitata a poche decine di centimetri massimi, può essere trascurata ai fini dell’orientamento in ambiente per attività come escursionismo o soccorso.
Questo vuol dire, ad esempio, che possiamo indicare una carta rappresentata in WGS84 con IGM95 o un ETRS89 con WGS84 senza commettere errori apprezzabili per l’orientamento in ambiente.

Ulteriori approfondimenti nella pubblicazione:
Sistemi di riferimento in uso in Italia di Paolo Zatelli, Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale, Università di Trento“.

I punti di calibrazione

Per georiferire una mappa dobbiamo disporre dei punti di calibrazione sulla carta.
Il numero minimo è 3 ma già con 4 la cosa risulta più accurata.
Occorre distribuirli in modo uniforme ma non completamente simmetrico sulla mappa. Disporli simmetricamente riduce la bontà del processo di georiferimento.

Per mappe di dimensioni grandi conviene aumentare il numero dei punti di calibrazione senza però esagerare. Aumentare troppo questo numero non aumenta la bontà della calibrazione.
Occorre ricordare che l’immagine della mappa deve essere regolare, senza distorsioni. Queste non potranno essere recuperate dal software OkMap in fase di calibrazione, sipotrà soltanto cercare il miglior compromesso di calibrazione ma non otterremo mai un buon risultato.

Il rilievo delle coordinate

Una volta definiti i punti di calibrazione occorre rilevarne le coordinate di ognuno leggendole dal bordo carta. Questo permetterà di procedere spediti e sanza errori nella proceduta di OkMap per la georeferenziazione.

La georeferenziazione in OkMap

Il processo inizia caricando l’immagine mappa dal menù FILE–>NUOVA–>MAPPA RASTER.

Successivamente si inserisce la descrizione della mappa, il datum geodetico e poi si procede con la calibrazione dei punti geodetici come descritto nel video.

Alla fine del processo si ottiene la mappa calibrata con il pulsante Conferma.

Mappa georiferita

Alla fine del processo si ottiene una mappa georiferita in cui ogni pixel corrisponde ad una ben precisa coodinata cartografica a meno degli errori e delle imprecisioni commesse.
Attenzione, salvate subito il file di calibrazione che avete fatto per non perdere tutto il lavoro. 
FILE–>SALVA–>MAPPA permetterà di salvare il file di calibrazione con estensione .okm specifica di OkMap.
E’ possibile salvare la mappa calibrata anche in altri formati.

Verifica con Reticolo cartografico

E’ opportuno verificare la referenzianzione ottenuta. Un modo per farlo è generare il reticolo cartografico sopra alla mappa per verificare che corrisponda con quello disegnato sulla mappa stessa.
Il menù FILE–>MODIFICA–>PARAMETRI RETICOLO MAPPA permette di impostare il reticolo.
Questo deve avere lo stesso interspazio fra le linee e lo stesso datum di quello tracciato sulla carta. 

Successivamente occorre abilitarne la visualizzazione dal menù
VISUALIZZA–>RETICOLO–>RETICOLO METRICO e
VISUALIZZA–>RETICOLO–>ETICHETTE RETICOLO METRICO
Il nuovo reticolo che otteniamo deve sovrapporsi al reticolo disegnato sulla carta. Se questi non corrispondono siamo in presenza di erori di refereziazione che dovremo correggere.

Verifica con Google Earth

In questo caso la verifica si esegue sovrapponendo la mappa alla rappresentazione di Google Earth.
Per farlo dal menù
UTILITA’–>GOOGLE–>GOOGLE EARTH (mappa +gpx)
Si accede direttamente a Google Earth che si aprirà mostrando la nostra mappa in sovrimpressione al paesaggio. Se le cose son state fatte bene devono corrispondere.
NOTA BENE: occorre avere Google Earth installato sul nostro pc ed una connessione internet attiva.

Possibili errori di calibrazione

Possibile errore nel posizionamento di uno o più punti di calibrazione.

Possibile errore nell’inserimento di una o più coordinate.

Possibile errore nella scelta del datum geodetico.

Modifica parametri setup mappa e correzione degli eventuali errori

FILE–>MODIFICA–>PARAMETRI SETUP MAPPA

Da questo menù è possibile procedere alla verifica ed all’eventuale correzione di tutti i parametri della mappa, datum, coordinate e posizionamento dei punti di calibrazione.

La mappa di Monte Morello

Come base degli esercizi è stata usata la mappa di Monte Morello georiferita.

E’ possibile stampare la versione pdf che trovate sotto ma ponete attenzione a non far alcun ridimensionamento in fase di stampa per non alterarne la scala. La versione stampata deve avere i lati dei quadrati del reticolo di 4 cm per essere correttamente in scala 1:25000.

ESERCIZIO

Scaricate il file compresso
Mondogeo, files per esercizi su georiferimento.zip

Decomprimete il file in una cartella.
Ci saranno due files: 

  • Il file immagine della mappa .jpg
  • Il files di georiferimento della mappa .okm

Scaricate il file in pdf della mappa:
Mappa di Monte Morello per fogli A4 in scala 1:25000

Esercizio:

Sulla mappa stampata identificate 4 punti di calibrazione e rilevate le coordinate.

Aprite OkMap, caricate la mappa raster e procedete alla calibrazione. Al termine verificate il risultato e procedete alle correzioni ove necessario.
NON usate il file di calibtazione okm fornito ma ricostruitelo voi come esercizio.

Per qualunque informazione scrivetemi.