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Análisis
Especificación de la funcionalidad
La selección de puntos de control es un mecanismo por el cual el usuario relaciona puntos en coordenadas pixel en una imagen raster de origen con su correspondiente coordenada en el mundo real. Esta relación ha de ser lo más precisa posible. y debe poder hacerse de forma númerica y de forma visual. En la forma númerica el usuario introduce las coordenadas directamente. En la forma visual se introducen puntos sobre el raster de origen para capturar las coordenadas pixel pinchando sobre la imagen en pantalla. Después se introducen puntos sobre una cartografia de referencia que ya tenemos georreferenciada de forma precisa. La cartografia de referencia debe ser de la misma área que el raster de origen. La introducción de puntos en la cartografía de referencia seleccióna las coordenadas del mundo real.
A partir de los puntos de control se aplica un proceso sobre el raster, el cual lo posiciona geográficamente. A este proceso se le denomina georreferenciación.
Proceso de carga del espacio de trabajo
Al seleccionar la herramienta de georreferenciación se permitirá al usuario selccionar las siguientes opciones:
- Tipo de georreferenciación:
- Sin cartografia de referencia (introduciendo coordenadas numericamente). En este caso solo aparecerá una sola vista con el raster a georreferenciar.
- Con cartografía de referencia. En este caso se debe seleccionar la vista de gvSIG que contiene esta cartografia.
- Algoritmo a aplicar. Inicialmente, y en una primera aproximación se aplicarán las transformaciones más básicas. Transformación afín (o primer orden polinomial) y poninómica de grado n.
- Posibilidad de coordenada Z. Aparece una columna más en la tabla.
- Raster a georreferenciar.
Distribución del espacio visual
Al terminar el proceso de carga se abrirán las ventanas del espacio de trabajo. En la parte superior, aproximadamente en un 80% del espacio tendremos dos vistas de aproximadamente el mismo tamaño. En la vista izquierda nos aparece la cartografia de referencia y en la de la derecha la imagen que seleccionamos para ser georreferenciada. En el restante 20% inferior del espacio disponible tendremos dos ventanas pequeñas con zooms correspondientes a las vistas superiores y un espacio dedicado a una tabla donde se mostrará la información de los puntos de control. En esta tabla solo podremos ver los 3 o 4 últimos puntos. En la parte derecha junto a la tabla habrá un espacio reservado a controles de funciones básicas como importación, exportación, previsualización, finalización del proceso, tool de seleccion de punto visual, error total y otros.
Distribución del espacio de trabajo
Vista con cartografía de referencia
La vista de la izquierda tiene la cartografía de referencia. Sobre ella se pinchan las coordenadas reales del punto de control que haya seleccionado. Una vez creados, estos puntos podrán desplazarse pinchando sobre ellos y arrastrandolos. Si la opción "centrar la vista al punto seleccionado" está activa la ventana de zoom asignada se centrará sobre el punto arrastrado.
La vista con cartografía de referencia tendrá un cursor que indique la zona cubierta por la ventana pequeña de zoom. (ver: Ventanas de zoom)
Vista con cartografía raster a georreferenciar
La vista de la derecha tiene la cartografía raster a georreferenciar. Sobre ella se pinchan las coordenadas pixel del punto de control que haya seleccionado. Una vez creados, estos puntos podrán desplazarse pinchando sobre ellos y arrastrandolos. Si la opción "centrar la vista al punto seleccionado" está activa la ventana de zoom asignada se centrará sobre el punto arrastrado.
La vista con cartografía raster tendrá un cursor que indique la zona cubierta por la ventana pequeña de zoom. (ver: Ventanas de zoom)
Ventanas de zoom
En la parte inferior del espacio de trabajo dispondremos de dos ventanas de zoom. La de la parte izquierda corresponde a una ampliación de la cartografía de base y la de la derecha a la del raster a georreferenciar. Ambas tienen una relación de zoom con respecto a la ventana original pero puede ser modificada con los botones + y - que van junto a la ventana de zoom.
Si la opción "centrar la vista al punto seleccionado" está activa la ventana de zoom se centrará sobre un punto cuando este esté seleccionado.
Cuando se hace un zoom en la vista general, el zoom pequeño va coordinado con la zona seleccionada y siempre al centro de la zona visualizada. Se mantendrá la relación de zoom que habia anteriormente.
Los puntos de control que aparezcan dentro de la ventana de zoom podrán moverse pinchando y arrastrando. Al mover un punto en la pantalla de zoom esta se centrará sobre ese punto.
En la vista general aparecerá un gráfico señalando la zona de donde la ventana de zoom está centrada. Este gráfico podrá desplazarse y redimensionarse pinchando y arrastrando. Esto hará que varie la posición del zoom de la ventana pequeña.
Al inicio del proceso el zoom pequeño aparecerá centrado en la vista grande.
Tabla de puntos de control
La tabla mostrará la información de los puntos de control. En esta tabla solo podremos ver los 3 o 4 últimos puntos introducidos y la barra de control de tabla. Incorporará la posibilidad de, en un solo click de ratón, verla completa. De la misma forma y en un solo click deberá volver a su posición original.
La columnas de la tabla serán las siguiente:
- Punto activo: checkbox que activa o desactiva el punto. Esto hará que se tenga en cuenta o no en el calculo de errores y aparezca o no en las vistas.
- Etiqueta: Nombre asociado al punto
- Coordenadas X Raster, Y Raster y Z Raster: Coordenadas pixel del raster de origen. La Z solo en caso de haber elegido la opción.
- Coordenadas X Map, Y Map y Z Map: Coordenadas reales de la cartografía de referencia. La Z solo en caso de haber elegido la opción.
- Error en X: Error residual en X
- Error en Y: Error residual en Y
- Error RMS: Error residual
Los puntos de la tabla con un error elevado deberán marcarse con color rojo para que sean facilmente visibles. Debe poder introducirse las coordenadas de los puntos desde la tabla. Esta debe estar sincronizada con los puntos de las vistas, es decir al cambiar las coordenadas en la tabla los puntos deben moverse en la vista y al cambiar los puntos visualmente debe modificarse las coordenadas.
Previsualización
Antes de finalizar el proceso de captura de puntos de control podemos querer ver el resultado de la aplicación del algoritmo de georreferenciación seleccionado. Para ello pulsaremos el botón de previsualización. El algoritmo será aplicado sobre el raster de entrada y cargado sobre la vista donde se encuentra la cartografía de referencia. La imagen creada se hará en el directorio de temporales. Si se trata de una transformación afín simplemente se aplicará la matriz transformación al raster cuando sea cargado. Para transformaciones polinómicas u otras que requieran el proceso de remuestreo será necesario aplicar el proceso y generar una capa nueva antes de ser cargada.
Una vez cargada la preview podremos hacer zoom sobre la vista de la cartografía de referencia para ver si la aproximación obtenida es correcta. El dialogo con la tabla de puntos quedará bloqueado completamente a excepción de los botones de "Finalizar preview" y "Finalizar georreferenciación". Cuando terminemos de testear la preview si pulsamos "Finalizar preview" volveremos al estado anterior y podremos seguir modificando o añadiendo puntos de control para una mejor aproximación. Si pulsamos "Finalizar georreferenciación" tendremos dos casos:
- Transformación afín (sin remuestreo). En este caso se salva el fichero .rmf y/o tfw. En caso de no poder escribirse se informará de ello y se dará la posibilidad de exportar la georreferenciación a un fichero.
- Transformación con remuestreo. Se solicita el nombre para el nuevo raster dando uno por defecto. Se genera el raster en la ruta donde está el viejo y en caso de no poder escribir se pedirá una nueva. Si habiamos hecho una preview y no se han modificado puntos de control podemos utilizar el raster generado en la última preview.
La generación de la preview es un proceso tan costoso como finalizar el proceso por lo que llevará asociado un incremento de tarea.
Mecanismo de introducción de puntos
Con cartografía de referencia
Cuando se selecciona la opción de georreferenciación con cartografía de referencia aparecerá la vista con dicha cartografía junto al raster del que queremos tomar los puntos de control. Para la inserción de un nuevo punto se seleccionará en la tabla la opción de "Añadir punto". Esto hace que se cree una entrada nueva en la tabla. El punto insertado, por defecto tendrá las coordenadas 0, 0. Si tenemos seleccionado el togglebutton conseguiremos que al pinchar sobre la vista le asignemos al punto seleccionado en la tabla la coordenada real pinchada. De la misma forma, al pinchar sobre el raster a georreferenciar asignaremos al punto seleccionado en la tabla la coordenada pixel pinchada.
Sin cartografía de referencia
Cuando se selecciona la opción de georreferenciación sin cartografía de referencia aparecerá solamente la vista con el raster a georreferenciar. Para la inserción de un nuevo punto se seleccionará en la tabla la opción de "Añadir punto". Esto hace que se cree una entrada nueva en la tabla. El punto insertado, por defecto tendrá las coordenadas 0, 0. Si tenemos seleccionado el togglebutton conseguiremos que al pinchar sobre la vista le asignemos al punto seleccionado en la tabla la coordenada pixel pinchada. La coordenada real, en este caso deberemos introducirla siempre tecleando el valor.
El error se irá actualizando automáticamente y tendrá en cuenta los puntos activos.
Opciones disponibles
En el panel de tabla se incorporan también las siguientes opciones:
- Modificación de algoritmo seleccionado: Después de haber comenzado la selección de puntos de control debe poder modificarse el algoritmo a aplicar al final.
- Si el algoritmo es polinomico se debe poder seleccionar el nivel del polinomio.
- Mostrar/Ocultar numeración de puntos
- Mostrar/Ocultar etiquetado de puntos
- Incluir errores en fichero CSV
- Check para centrar el punto seleccionado en la tabla en la vista. Cuando se selecciona un punto en la tabla, el se centra en las cuatro vistas este punto automáticamente.
- Importación a CSV: Cargar una fichero de puntos en formato de texto (CSV). Debe poder permitir seleccionar el separador (punto y coma, solo coma, #, ...)
- Exportación a CSV: Salvar una fichero de puntos en formato de texto (CSV). Debe poder permitir seleccionar el separador (punto y coma, solo coma, #, ...)
- Salvar GCPs (en RMF): Almacena los puntos de control en el fichero de metadatos de la capa (RMF) en formato XML.
- Cargar GCPs (en RMF): Carga los puntos de control del fichero de metadatos de la capa (RMF) adjunto al raster.
- Proponer punto: A partir del segundo punto se activará el botón de "Proponer punto". Al pulsarlo conseguiremos introducir un nuevo punto en la tabla con unas coordenadas calculadas a partir de las anteriores introducidas. Posteriormente podremos modificarlas si la previsión del punto no es acertada.
- Previsualizar: Previsualización de la georreferenciación con los puntos de control actualmente introducidos.
- Finalizar proceso de georreferenciación: Cierra el interfaz de selección de puntos y georreferencia la imagen . Pregunta si se desea cargar en la vista actual el resultado.
- Tool de seleccion de punto visualmente. Cada vez que se pincha en la vista se modifican las coordenadas del punto seleccionado en ese momento.
- Campo de texto con el error total.
- Ajustar ventanas: Ajusta las ventanas de selección del puntos de control al espacio disponible.
- Salir: Terminar el proceso de selección de puntos de control sin georreferenciar el raster. Pregunta antes de aplicarlo si se desean salvar los puntos en el fichero de metadatos asociado (RMF) antes de salir.
Diagrama de bloques
Al ejecutar el módulo de georreferenciación se creará una instancia del controlador general y este creará el lanzador de la aplicación, el cual dejará los datos de inicialización sobre el modelo de datos. Al acabar la inicialización el controlador creará las vistas y será el encargado de gestionar los procesos.
Diagrama de bloques
