メタデータのない任意の地図画像をQGISプロジェクトに変換

私のバックグラウンド：経験豊富なプログラマー、アマチュア歴史家、GISの完全な初心者（したがって、QGISを使用しています）。私はQGISジオリファレンスツールの使い方を学びました。

入力：このWikipediaのような画像があるとします：File：VoyagesOfRabbanBarSauma.jpg。それは地理的メタデータのない「裸の」JPGファイルであり、作成者はそのような情報を提供できないと仮定します。入力画像は、GNU FDLの下でライセンスされています。これは、派生物をリリースできることを嬉しく思います。

目標： Wikipediaマップに表示されたパスをQGISにインポートして、投影の変更、標高の重ね合わせ、物理的な地理のラベルの追加などを行うことができます。

注意点：回避策の1つは、マップ内の緯度/経度の場所を新しいGISプロジェクトに入力することです。この特定の作者による地理情報の推定の記録が欲しいので、このルートは使いたくありません。

私が試したこと：大陸のエッジの周りに一連のポイントを含むラスターJPGファイルにQGIS Georeferencerを適用しました。大陸内部の点の配置はまあまあです。

知っておきたいこと：この特定の地図のゆがみは、ユーラシアの北端付近でかなり目立ち、かなり標準的な投影のようです。このマップを生成した投影と投影パラメータを特定し、画像ピクセルと緯度/経度間の正確な非補間変換を復元するアルゴリズム的な方法があるはずだと私には思われますか？

これについて2つの質問が表示されます。

1. 不明なときにシェープファイルの座標系を識別しますか？
2. 古い図面の不明な座標系

これらは、GDALまたはQGISを含むブルートフォース方式について話しているようですが、GIS初心者にとっては、やや手間がかかるようです（基本的に地理参照で、既知の投影法に適合させます）。それらを自動化します。

これらのGIS.SEの両方での説明は、私の経験で許可されているよりも少し高く、このブルートフォースメソッドを正確に実行する方法についてのヒントは非常に高く評価されます。たとえば、上記の質問2は、gdaltransformを使用して座標のリストを緯度/経度に変換する方法を示しています。入力座標はxyピクセルの位置ですか？

前述のように、サンプルマップはプレートカリーで、QGISではWGS84 / lat lon、EPSG：4326です。QGISでは、2点だけのヘルマート線形法を使用して、地理参照を適切に行います。私の場合、画像の左上にある1つのポイントと画像の右下にある別のポイントを使用しました。地理参照に使用される緯度/経度の座標は、Google Earthから取得されました。緯度を地理参照する場合、緯度は「y」、経度は「x」です。

面白くするために、地理参照ラスターをQGISにロードし、ルートをすばやくトレースして、ラインシェープファイルとして保存しました。次に、Natural Earthからラスターイメージを読み込み、これをルートでオーバーレイしました（結果のマップの一部については、添付の図を参照してください）。

Natural Earthのラスターイメージは地理参照（EPSG：4326）されており、美しく、無料です。ここから取得できます。

自然の大地

これらは、履歴データをプロットするためのベースマップとしての使用に最適です。

後で追加：

私は世界規模のマッピングについてほとんど何も知りませんが、元のWGS84 lat / lon（EPSG：4326）マップの明らかな歪みに関するコメントを書き留めました。QGISには、ベクターデータとラスターデータを再投影するための優れたツールセットがあるため、（一部は自分自身の教育のために！）より「自然な」方法でマップを表示するCRSを探してみようと思いました。

添付の画像は、カスタムのアルバースの等面積投影に変換された、クリップされたNatural Earthラスターを示しています。マップ上のベクターデータは、WGS84緯度/経度からオンザフライで変換されました。なぜアルバース？まあ、それは試してみるのが理にかなっているように見えました。明らかに、完成したマップでは、ベクター経緯線（これもNatural Earthの好意による）を画像にクリップします。それでも、地図上の形はかなり自然主義的であり、地図はバルサウマの驚くべき旅が地球上で行われたという事実も強調していると思います。

カスタムCRSのパラメーターは次のとおりです。

+proj=aea +lat_1=22.0 +lat_2=56.0 +lat_0=20.0 +lon_0=55.0 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs

これは使用するのに妥当な予測でしたか？正直わからない。

ニック。

マップは、デカルト座標であるかのように緯度と経度を使用します。 これは、正距円筒図法または「プレートカリー」図法のバージョンです。したがって、x座標とy座標をシフトおよび再スケーリングして、それぞれ経度と緯度を取得するだけです。

ArcGIS 10.0のジオリファレンスツールは、変換を推定するためのリンクを作成する簡単な作業を行います。変換は報告されませんが、リンクテーブルをエクスポートしてRそこの係数を推定できます。画像の高解像度バージョンの左上隅の中心ピクセルを（0,0）に配置すると、結果は次のようになります。

latitude = 75.71992178 + 0.0427073 * row index
longitude = -18.86514764 + 0.04275506 * column index

参照レイヤーの黒い国の輪郭（過去のバージョンのArcViewでESRIが提供）は、そのような変換を適用した後のレイヤーの一致度を示しています。二乗平均平方根誤差は、各軸に沿って6〜7 kmです。画像の約1ピクセルは、期待する権利とほぼ同じです。

マップは図表である可能性が高く、都市の配置は完全ではない可能性があり、地理参照時にそれらを使用するのは危険です。

最良のアプローチは、QGIS内の適切なベースを使用して目でマップをキャプチャすることです。オリジナルと完全に一致するわけではありませんが、ルートが示唆的である可能性が高いため、精度が失われることはほとんどありません。