Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827)
Presentació realitzada per Oriol Boixareu i Joan Arnaldich (ICGC) a la jornada de presentació de la georeferenciació i modelització 3D del mapa del pla de Barcelona aixecat per l'exèrcit francès entre 1823 i 1827 (12/12/2017)
2
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Introducció
▪ Georeferenciació és el procés que permet associar un punt en
el mapa a les seves coordenades en el territori.
▪ És una condició necessària per a qualsevol producte
cartogràfic i prèvia a qualsevol anàlisi espacial.
▪ Permetrà obtenir una estimació de l’exactitud posicional dels
elements del mapa
3.
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
3
Georeferenciació
▪ Possibilita la comparació entre diferents cartografies (en
particular, la vigent).
▪ Georeferència absoluta
4.
4
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Georeferenciació ▪ Permet restituir la continuïtat
▪ Referència relativa
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
5.
5
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Metodologia - Ajust
▪ Per a productes cartogràfics “estàndard”, la informació de
georeferenciació es té en compte durant tot el flux.
▪ Pel cas d’aquest mapa, tenim dues línies possibles d’actuació
▪ Intentar reproduir els càlculs originals a partir de l’estudi de la metodologia
emprada i les anotacions que ens han arribat.
▪ Utilitzar un procés “modern” semblant al que es fa per a fotogrametria digital.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
6.
6
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Metodologia -
Escaneig
▪ Independentment de l’aproximació, treballem amb els
productes digitals (escaneig d’alta resolució).
▪ Georeferenciar implica assignar una coordenada terra a un
píxel amb una determinada columna i fila.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
7.
7
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Metodologia - Ajust
▪ No existeix la solució perfecta.
▪ Els materials s’han deteriorat.
▪ Errors en la mesura.
▪ El procés intenta modelitzar els errors i minimitzar-los.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
8.
8
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Ajust mínim quadràtic
▪ Dues forces principals:
▪ Relativa: encaix entre les diferents planxes.
▪ Absoluta: encaix amb objectes topogràfics reals.
▪ Hi ha una tensió entre les dues.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
9.
9
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Punts de lligam
▪ Les planxes no encaixen “a sang”: hi ha un cert solapament.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
10.
10
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Punts de lligam
▪ Operadors especialitzats busquen correspondències entre
parelles d’imatges adjacents.
▪ Cada correspondència inclou 4 nombres:
▪ fila, columna imatge 1
▪ fila columna del mateix punt a la imatge 2.
▪ S’han trobat 657 observacions de punts homòlegs per al
projecte.
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
11.
11
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Punts de lligam
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
12.
12
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Punts de control
▪ Cerquem punts sobre cartografia actual
▪ CT1000 de l’ICGC. Barcelona
▪ Cada correspondència inclou 4 nombres:
▪ fila, columna imatge 1
▪ Coordenada sobre el terreny (X,Y).
▪ S’han trobat 121 observacions de punts de control.
▪ Distribució problemàtica
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
13.
13
WP10b D4 Handson Satellite Orthophoto Production Barcelona, November 20th to December 1st
Distribució Punts de
Control
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
▪ Polvorí
▪ Castell Montjuïc
▪ Cases Barceloneta
▪ Muralla (drassanes...)
▪ Voltants del convent de la mercè
▪ Barceloneta (barri , rellotge, antiga aduana)
▪ Capella ciutadella
▪ Cementiri Poble Nou
14.
14
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Funció ajustada
▪ Volem situar cada planxa en el territori.
▪ Permetem una rotació (2d), traslació i un sol factor d’escala.
▪ Helmert 2D
▪ Qualsevol altra distorsió queda sense modelar: deteriorament
no homogeni del suport (dilatació...)
▪ Incloure més paràmetres implica “més dades” per poder ajustar el model...
15.
15
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Resultats
▪ RMS per a Tie Points: 1.025067 metres
▪ RMS per a Control: 0.667479 metres.
▪ Però sense punts de Check!
▪ No s’aprecien efectes si representem gràficament la
distribució dels errors.
16.
16
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Distribució dels errors
17.
17
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Observacions
▪ La planchette 46 està deteriorada, la qual cosa dificulta
l’encaix amb l’entorn. Això es veu especialment allà on s’hauria
d’encaixar amb la 41, on arriba a quedar una zona sense
dades.
▪ En la zona de Montjuic queden petites àrees de territori sense
recobrir per cap planchette. En canvi, l’encaix és correcte, per
la qual cosa sembla un error en els treballs.
▪ La 52 i la 53 tampoc solapen i hi ha un cert ball. Per sort
pràcticament no hi ha informació (es tracta de les línies de cota
de la platja).
18.
18
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Metodologia
aixecament del mapa
▪ Mètodes topogràfics
▪ Tractament de les dades
històriques (ICGC)
19.
19
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Bases de l’aixecament
▪ Triangulació principal
▪ Triangulació secundària
20.
20
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ La triangulació principal és el conjunt de punts mesurats des
de l’observatori principal i entre ells, els quals conformen un
grup de vèrtexs de coordenades més precises i des dels quals
es realitza la mesura dels punts de la triangulació secundària.
21.
21
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Bases de l’aixecament
▪ Triangulació principal
▪ Triangulació secundària
22.
22
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ La triangulació secundària és el conjunt de punts observats
des des de la triangulació principal i entre ells, els quals
conformen un grup de vèrtexs que serveixen com a punts de
recolzament de les diferents planxetes.
▪ En la introducció del quadern de camp la triangulació
secundària es divideix en quatre parts (zones) i cadascuna
d’aquestes parts té una correspondència a un grup de
planxetes.
23.
23
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Bases de l’aixecament
▪ Mesura d’angles
▪ Mesura d’una distància
24.
24
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Base de l’aixecament
▪ Mesura d’angles
▪ Mesura d’una distància
25.
25
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Base de l’aixecament
▪ Mesura d’angles
▪ Mesura d’una distància
26.
26
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Instruments de mesura
▪ La planxeta topogràfica (mesura d’angles)
▪ Cadena i perxes (mesura directa de distàncies)
27.
27
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ La planxeta és un instrument topogràfic de treball de camp,
consistent en un post de dibuix muntada horitzontalment
damunt d’un trípode sobre el qual es fixa un full de paper en
què es tracen directament les visuals obtingudes, gràcies a una
alidada proveïda d’un regla en la seva base.
28.
28
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ La planxeta és un instrument topogràfic de treball de camp,
consistent en un post de dibuix muntada horitzontalment
damunt d’un trípode sobre el qual es fixa un full de paper en
què es tracen directament les visuals obtingudes, gràcies a una
alidada proveïda d’un regla en la seva base.
29.
29
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ La cadena és un instrument per amidar terrenys consistent en
una cadena de 10 o 20 m de llargada formada per tiges de
ferro enllaçades amb anelles.
30.
30
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Mètodes topogràfics
▪ Les perxes són regles de fusta de bona qualitat perquè es
mantinguin ben rectes amb els extrems de coure que delimiten
llur longitud amb precisió. La seva longitud varia dels 2 als 6
metres. S’utilitzaven per mesurar distàncies horitzontals.
31.
31
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del
Castell de Montjuïc.
▪ Càlcul i ajust de les coordenades de la triangulació
principal en el sistema de referència oficial.
32.
32
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del
Castell de Montjuïc.
▪ Càlcul i ajust de les coordenades de la triangulació
principal en el sistema de referència oficial.
33.
33
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
34.
34
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
35.
35
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
X (UTM-ETRS89) = 431144,90 m
Y (UTM-ETRS89) = 4581693,70 m
36.
36
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
37.
37
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
X (UTM-ETRS89) = 430288,10 m
Y (UTM-ETRS89) = 4579448,80 m
38.
38
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del castell de Montjuïc.
39.
39
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Identificació punts de l’observatori de la Catedral i del
castell de Montjuïc.
▪ Càlcul i ajust de les coordenades de la triangulació
principal en el sistema de referència oficial.
40.
40
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Els punts de la Catedral i del Castell de Montjuïc permeten tenir
una referència en el sistema de referència oficial (ETRS89).
▪ Càlcul d’angles a partir de la resolució de triangles.
▪ Ajust de les coordenades dels vèrtexs fixant els dos vèrtexs
“coneguts” i de les observacions (47 angles i 1 distància).
41.
41
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Tractament de les
dades històriques
▪ Observacions dels resultats:
▪ L’ajust de les dades del s. XIX disponibles generen soroll a l’ajust realitzat per
Geoprocés .
▪ Es demostra que les dades angulars i de distàncies anotades en els diferents
esquemes i mapes no són les observacions de camp sinó que són dades
tractades per tal de poder dibuixar el mapa.
42.
42
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Generació producte
▪ Retall de zones útils
▪ Mosaic
▪ Generació imatge 8.5cm/px
▪ 17Gb (24ovws)
43.
43
Georeferenciació del mapafrancès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017
Conclusions
▪ Tenim una georeferenciació instrumental per a l’aplicació
actual.
▪ Bon encaix amb cartografia actual en les zones on hi ha punts
▪ Continuitat entre planxes
▪ Possibles millores:
▪ Els mètodes topogràfics podrien aplicar-se si obtenim accés a les dades del
quadern de treballs.
▪ Es pot millorar si es troben més punts identificables sobre cartografia actual
(aportacions benvingudes).
44.
Gràcies Institut Cartogràfici Geològic
de Catalunya
Parc de Montjuïc,
E-08038 Barcelona
41º22’12” N, 2º09’20” E (ETRS89)
www.icgc.cat
icgc@icgc.cat
twitter.com/ICGCat
facebook.com/ICGCat
Tel. (+34) 93 567 15 00
Fax (+34) 93 567 15 67
44
Georeferenciació del mapa francès de Barcelona (1823-1827) Barcelona, 12 de desembre de 2017