Karten Fotografieren und Nutzen

Ich suche eine Software, mit der man eine beliebige Karte fotografieren und mit GPS nutzen kann. So etwas sollte es eigentlich im Bereich der GPS-Geräte zum Wandern geben.

Natürlich müsste man die Karte justieren, etwa durch die Angabe von einigen bekannten GPS-Koordinaten. Außerdem gibt es das Problem mit den Objektiv-Verzerrungen. Beides sollte aber lösbar sein, zumindest mit hinlänglicher Genauigkeit. Natürlich muss man auch die Projektion der Karte kennen oder ermitteln.

Wenn es eine solche Software nicht gibt, so würde ich mal mit der Entwicklung anfangen, etwa mit Java auf dem PC, wo ich mich sehr gut auskenne. Ziel ist für mich, die Karten auf einem Android in einem App zu nutzen. Ich sehe prinzipiell kein Hindernis, die Karten sogar dort zu fotografieren und zu justieren.

Was halten die GPSler unter Euch davon?

Rene

Programme zur projektiven Entzerrung und Georeferenzierung mit 4 Passpunkten gibts schon.
Sogar als Freeware.

Die neueren Garmingeräte können das wohl. (Oregon/Dakota)
http://www.garminonline.de/karten/outdoor/custommaps/

Zum kalibrieren der Karten kannst du z.B. TTQV von Touratech nehmen.
Trialversion 25 Tage kostenfrei
http://www.ttqv.com/gps_software.html

Für solche Sachen ist für kleines Geld der OziExplorer die erste Wahl. Und wenn du das auf dem PDA haben möchtest, dann kannst du OziExplorerCE und Mopsos verwenden.

Die Magellan Tritons können das sehr gut.
Es gibt auch passende Tools um mit verschiedenen Maßstäben Karten zu nutzen.

Gruß
Guido

moenk schrieb:

Programme zur projektiven Entzerrung und Georeferenzierung mit 4 Passpunkten gibts schon.
Sogar als Freeware.

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Ja, welche denn? Vielleicht habe ich falsch gegoogelt, aber ich habe keine gefunden. Selbstverständlich muss es solche Programme geben. Die Kartenhersteller oder auch Google Earth werden sie wohl verwenden, vielleicht in professionellen GIS.

mga010 schrieb:

moenk schrieb:

Programme zur projektiven Entzerrung und Georeferenzierung mit 4 Passpunkten gibts schon.
Sogar als Freeware.

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Ja, welche denn? Vielleicht habe ich falsch gegoogelt, aber ich habe keine gefunden. Selbstverständlich muss es solche Programme geben. Die Kartenhersteller oder auch Google Earth werden sie wohl verwenden, vielleicht in professionellen GIS.

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GDAL. Und wem die Kommandozeile nicht liegt, kann QGis oder QLandkarte GT als graphisches Frontend dazu benutzen. Allerdings macht GDAL nur eine Entzerrung, die durch ein lineares Gleichungssystem zu lösen ist. Es gibt zwar auch eine "thin plate" Entzerrung, ich befürchte jedoch, dass die bei starken Verzerrungen durch eine Linse scheitert.

Eine Wanderkarte mal flugs mit dem Handy abzulichten und dann für die GPS Applikation zu benutzen ist zwar eine lustige Idee, aber nicht ganz trivial. Und deshalb auch schwer für den Benutzer zu bedienen. Bei nichtlinearen Verzerrungen braucht man deutlich mehr als 3 Referenzpunkte. Wo sollen die herkommen? Meistens sind schon 3 Gute schwierig zu beschaffen.

Auch wenn es etwas umständlicher ist. Die Karte mit einem Flachbettscanner zu scannen, oder das einem professionellen Service zu überlassen, liefert meiner Meinung nach noch immer die besten Ergebnisse. Und wenn man sauber gearbeitet hat, reichen 3 Referenzpunkte.

just my 2 cents,

Oliver

Erst mal vielen Dank für die vielen Hinweise. Insbesondere Maverick leistet schon viel z.B. in Kooperation mit Open Maps.

Ich denke doch, dass es möglich sein muss, so ein nettes kleines App mit Abfotografieren einer Karte zu machen, zumindest mit reduzierter Genauigkeit. Meist langen ja 50m durchaus, und das ist machbar. Die Kameraverzerrung ist natürlich ein echtes Problem. Aber da kann man eventuell Profile für bekannte Handies mitliefern, oder vom Benutzer erstellen lassen.

Ich denke daran, dass der Benutzer für eine grobe Skalierung nur den Standort, die Nordrichtung und zwei Punkte in bekanntem Abstand markiert. Die Karten hängen ja überall zum Abfotografieren herum, oft sogar mit Maßstab. Zum Feintuning kann er jederzeit die aktuelle Position korrigieren.

Lass mich mal probieren! Schließlich bin ich Mathematiker, und sollte das irgendwie halbwegs brauchbar hinkriegen. Allerdings muss ich mich erst in das Android-Java einarbeiten. Wird also dauern.

R.G.

mga010 schrieb:

Ich denke doch, dass es möglich sein muss, so ein nettes kleines App mit Abfotografieren einer Karte zu machen, zumindest mit reduzierter Genauigkeit. Meist langen ja 50m durchaus, und das ist machbar. Die Kameraverzerrung ist natürlich ein echtes Problem. Aber da kann man eventuell Profile für bekannte Handies mitliefern, oder vom Benutzer erstellen lassen.

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Wenn es nur ein systemische Fehler wäre. Aber was ist z.B mit dem genau plan und zentriert zur Karte halten der Kamera? Auch dürfte der Abstand eine Rolle spielen. Oder wie groß die Vorlage ist.

mga010 schrieb:

Ich denke daran, dass der Benutzer für eine grobe Skalierung nur den Standort, die Nordrichtung und zwei Punkte in bekanntem Abstand markiert. Die Karten hängen ja überall zum Abfotografieren herum, oft sogar mit Maßstab. Zum Feintuning kann er jederzeit die aktuelle Position korrigieren.

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Nun ja, bei den Karten die überall herumhängen würde ich mich auf gar nichts verlassen. Vor allem nicht auf den Maßstab. Das sind zumeist Touristenkarten die eine gewisse Ähnlichkeit mit der Realität haben.

Aber zu deinen 2 Punkte. Das reicht nicht. Da Du Mathematiker bist:

Korrigiert werden müssen:

* Skalierung für x und y
* Offset für x und y
* Rotation, x und y Komponente.

Das sind 6 Unbekannte in einem linearen Gleichungssystem. Also brauchen wir 6 Lösungen, oder 3 Koordinatenpaare.

Am Besten spielst Du mal mit vorhandenen Lösungen und gescannten Karten um ein Gefühl für die möglichen Fehler zu bekommen. Ausprobieren würde ich es auf jeden Fall. Die Idee ist witzig.

Oliver

Ja, klar, wenn ich nur zwei Punkte habe. Ich habe aber einen Punkt, die Nordrichtung und den Abstand zweier Punkte! Siehe mein Posting von oben. Das reicht immer noch nicht, weil die Art der Projektion noch nicht klar ist, und auch wegen der Verzerrung. Letztlich wird das ein numerisches Problem.

mga010 schrieb:

Ja, klar, wenn ich nur zwei Punkte habe. Ich habe aber einen Punkt, die Nordrichtung und den Abstand zweier Punkte! Siehe mein Posting von oben. Das

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Stimmt, hatte ich überlesen. Nordrichtung ist so gut wie ein dritter Punkt

mga010 schrieb:

reicht immer noch nicht, weil die Art der Projektion noch nicht klar ist, und auch wegen der Verzerrung. Letztlich wird das ein numerisches Problem.

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Die meisten Karten, die so rumliegen, sind in der Regel eine Mercator Projektion. Und sollte es doch Gauß Krüger (Transversal Mercator) sein, ist das nicht so schlimm und mit einer Rotation auszugleichen. Bei den üblichen kleinen Ausschnitten fällt die Verzerrung entlang der Nord/Südachse kaum auf. Der angehängte Screenshot ist z.B eine Karte mit Mercator Projektion die mit gdalwarp auf Transversal Mercator projiziert wurde. Zu sehen an der leichten Rotation.



Im Ausland sind auch oft Karten in der Lambert Projektion anzutreffen. Wie weit das ein Problem werden kann, weiß ich nicht. Ich würde aber bei kleinen Ausschnitten einen ähnlich geringen Fehler erwarten.

Oliver

mit cachewolf kann man beliebige Kartenbilder manuell kalibrieren. Man muss dafür (ich glaub) von mindestens 3 oder 4 Punkten die Koordinaten angeben können.
Cachewolf ermittelt daraus automatisch
* die Dehnung in Nord-Südrichtung,
* die Dehnung in Ost-Westrichtung,
* die Drehung.

Wenn man mehr Kalibrierungspunkte angibt, errechnet Cachewolf die obigen Daten, so dass die Quadratsumme der Abweichungen (Fehler) minimiert wird.
Für kleinräumige Karten reicht das. Wenn man es über große Gebiete (zb. mehrer 100 km) auf 1 Karte metergenau haben will, dann muss man die verwendete Projektion wissen. Das macht Cachewolf automatisch bei Karten, die per WMS heruntergeladen werden.

Gruß,
Pfeffer.