Detekce kartografického zobrazení a odhadnutí jeho parametrů z mapy

Detekce parametrů kartografického zobrazení z mapy představuje pokročilý typ kartometrické analýzy. Využití nalezne při zkoumání map (zejména starých či historických) u kterých není informace o kartografickém zobrazení explicitně uvedena. U těchto kartografických děl můžeme zpětně rekonstruovat jejich matematicko-konstrukční  parametry, které umožní mapu následně převést do libovolného souřadnicového systému. Z  hodnot parametrů jsou vypočteny další prvky (poloha, natočení, tvar  a rozměry mapy)  tak, aby se mapa ztotožnila s objekty na zemském povrchu. 

Obr. 1 V analyzované mapě zvoleny vhodné prvky sloužící jako podklad pro analýzu. 

Základní krok procesu detekce kartografického zobrazení představuje nalezení vzájemně odpovídajících prvků v analyzované mapě (získání jejich pravoúhlých souřadnic x, y) a na referenční kouli, popř. v referenční mapě (získání sférických souřadnic φ, λ). Jako referenční mapu můžeme použít libovolnou digitální mapu např. Google Maps. V obou případech je nutné zvolit dobře identifikovatelná místa znázorněná na obou mapách.  Následně souřadnice vyexportujeme do textových souborů. 

Obr. 2. Nalezení odpovídajících  bodů sloužících jako podklad pro analýzu v libovolné digitální mapě.

Software detectproj.

V rámci projektu TEMAP byly vyvinuty algoritmy pro automatizované určení parametrů kartografického zobrazení minimalizující L2 normu polohových odchylek mezi analyzovanou mapou a referenční mapou.

Výsledkem je:

• velmi přesný odhad numerických hodnot parametrů  v reálném čase,
• podpora více než 50 druhů kartografických zobrazení,
• grafický výstup ve formě vygenerované geografické sítě odhadnutého zobrazení,
• nezávislost na měřítku, typu a obsahu mapy,
• možnost automatického nalezení chybně zakreslených prvků.

Průběh a výsledky analýz

V příkazovém řádku lze specifikovat metodu detekce, vstupní soubory a pro detailnější analýzu i některé další kartografické parametry

>> detectproj +an=all +match=tiss +met=m3 africa_test.txt africa_reference.txt -n -t -o -h +gr=10

Program poskytuje výstup v textové i grafické formě. Textová forma je reprezentována protokolem s uvedením nejpravděpodobnějších kandidátů, jejich odhadnutých parametrů, míry shody a dalších geometrických kritérií.

Obr. 3. Jeden z textových výstupu analýz, obsahuje seznam nejpravděpodobnějších zobrazení

s uvedením kartografických parametrů a hodnot jednotlivých kriterií.

Grafický výstup obsahuje zákres geografické sítě vygenerované z odhadnutých parametrů, který je vytvořen jako samostatná vrstva nad rastrem. Umožní uživateli formou vizualizaci získat grafickou představu o parametrech kartografického zobrazení. Výstup lze vygenerovat do souboru s koncovkou DXF. 

Obr. 4 Ukázka grafické ho výstupu, nad analyzovanou mapou vygenerovány parametry odhadnutého kartografického zobrazení se zákresem současných stavu.

Stažení SW

Software detectproj je k dispozici zdarma. Další informace lze nalézt na WWW stránkách 
http://web.natur.cuni.cz/~bayertom/detectproj/det_sw.html