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Ein komplexeres Beispiel

Mit zunehmenden Alter nimmt die Exaktheit der Vermessung der historischen Karten in der Regel ab. Insbesondere bei Karten ab dem frühen 19. Jahrhundert, müssen häufig Transformationen höherer Ordnung verwendet werden, welche die Originalkarte mitunter stark verzerren, um sie mit modernen Geodatendiensten in Übereinstimmung zu bringen. Hier gilt es häufig abzuwägen, ob der Fokus auf einer Übereinstimmung der Passpunkte (mit entsprechenden Verzerrungen der Karte) oder die Karte weniger verzerrt werden soll (mit schlechterer Übereinstimmung der Passpunkte).

Beispielkarte​

Wir nutzen eine frühe Aufnahme der hessischen Stadt Fritzlar. Sie können die Karte in voller Auflösung hier herunterladen.

Laden der Punkte​

In diesem Kapitel wollen wir uns die Unterschiede der verschiedenen Referenzierungsalgorithmen ansehen. Nutzen Sie hierzu die nachfolgenden .points Dateien:

Automatisches Laden der Referenzpunkte

Ist die Datei mit den Referenzpunkten (im Grunde eine einfache kommaseparierte Datei) genau so benannt, wie das Originalbild mit dem Suffix .points (z.B. beispiel.jpg.points), lädt QGIS automatisch diese Punkt-Datei, wenn sie das Bild im Georeferenzierer öffnen.

Transformationstypen​

Durch die Vielzahl an Punkten haben wir die Möglichkeit, mehrere Referenzierungsalgorithmen im Vergleich anzusehen. Die QGIS Dokumentation gibt hier mittlerweile einen sehr guten Überblick über die technischen Details der einzelnen Algorithmen.

Wir ignorieren Linear, Helmert und Polynominal 1, da sie das Kartenblatt nicht oder nur geringfügig verändern.

Stellen Sie die Transformationstypen über die Transformationseinstellungen. Wählen Sie die jeweils den entsprechendne Transformationstype (im Beispiel unten Polynominal 3). Es empfiehlt sich den Dateinamen mit einem Suffix zu versehen, der den Transformationsstyp anzeigt. Da die geladene Points-Datei für UMT 32 N (EPSG:25832) sollte auch das Ziel-KBS darauf eingestellt werden. Die Abtastmethode belassen wir auf Nächster Nachbar.

ALKIS​

Zum Abgleich stellen wir wieder die Grundkarte auf ALKIS ein (s. Kapitel 1). Im nachfolgenden Screenshot sehen Sie den Bereich um das Rathaus von Fritzlar.

Polynominal 2 und Polyonominal 3​

Um die verschiedenen Transformationstypen mit unterschiedlicher Anzahl an Punkten zu vergleichen, empfehlen wir, die Karte mit den Transformationstypen Polynominal 2, Polynominal 3 und Thin Plate Spline zu rechnen.

Wir beginnen mit den beiden Transformation Polynominal 2 und Polynominal 3. Wechseln sie in den Einstellungen auf die jeweiligen Transformationstyp.

Betrachtet man den gleichen Kartenausschnitt für Polyonominal 2 und 3, sieht man, dass mit einer hohen Anzahl an Kontrollpunkten der Unterschied geringer ausfällt.

Thin Plate Spline​

Von den Transformationsalgorithmen ist Thin Plate Spline der bei weitem rechenintensivste. Je höher die Anzahl der Punkte, desto höher die Wartezeit. Das Ergebnis weicht deutlich von Polynominal 2 und 3 ab. Insbesondere die gekrümmten Hauswände fallen ins Auge. Bei Thin-Plate Spline wirken die Kontrollpunkte stark lokal. Die Punkte selbst liegen übereinander, zwischen den Punkten ergeben sich entsprechend starke Verzerrungen, die nur durch eine große Anzahl an Punkten teilweise aufgefangen werden können. Aufgrund der starken Verzerrungen ist immer zu bedenken, ob die starke Veränderung der Originalquelle angebracht ist.