DE:JOSM/Plugins/PicLayer

Mit PicLayer können Rasterbilder geladen und ausgerichtet werden, um sie zum Kartografieren zu verwenden. Dies können Luftbilder oder auch eingescannte Karten sein.

Übersicht

Der grundlegende Arbeitsablauf ist:

OSM-Daten laden: Zunächst müssen die OSM-Daten für das interessierende Gebiet heruntergeladen werden.
Bild laden: In diesem Schritt wird das Bild geladen.
Bild kalibrieren: Wenn Kalibrierungsdaten bereits vorliegen, können diese geladen werden. Damit ist das Bild in die OSM-Daten eingepasst. Wenn sie nicht vorliegen, dann jetzt das Bild an die OSM-Daten anpassen.
Kalibrierungsdaten speichern: Wenn Du das Bild selbst kalibriert hast, dann die Kalibrierungsdaten jetzt abspeichern.
Bild nutzen: Jetzt kann das Bild zum Kartografieren der OSM-Daten verwendet werden.

Voraussetzungen

PicLayer ist ein Plugin zu JOSM. JOSM und eine dazu passende Java-Engine muss installiert sein. Luftaufnahmen können nur dann sinnvoll verwendet werden, wenn sie exakt senkrecht aufgenommen sind. Eine perspektivische Entzerrung von Schrägaufnahmen ist nicht möglich.

Bild-Datei: Eine Dateiendung in Grossbuchstaben wird von JOSM nicht erkannt (*.JPG falsch, *.jpg richtig); Bilder deren Namen einen Punkt beinhalten, werden nicht angezeigt.

Installation

Einstellungen Karteikarte Plugins

JOSM starten. Im Menü Bearbeiten -> Einstellungen anklicken. Auf der Seite Einstellungen die Karteikarte für Plugins aktivieren. Es werden dann alle verfügbaren Plugins angezeigt. Im Kästchen das Häckchen für PicLayer setzen.

Beim nächsten Start von JOSM wird das Plugin mitgeladen.

Bedienung

PicLayer

Zunächst müssen die OSM-Daten für das interessierende Gebiet heruntergeladen werden. Siehe dazu: mit JOSM Daten vom OSM-Server laden

Danach steht der Menüpunkt PicLayer zur Verfügung. Du kannst Dein Bild von der Festplatte oder aus der Zwischenablage laden.

Bild geladen

Nach dem Laden wird das Bild in JOSM in voller Größe angezeigt und im Ebenenmenü rechts ist eine neue Zeile für das Bild eingefügt.

Kalibrierungsdaten laden

Sind bereits Kalibrierungsdaten vorhanden, dann im Ebenenmenü die Zeile für das Bild mit der rechten Maustaste anklicken: und die Kalibrierungsdaten laden.

Bild angepasst

Danach ist das Bild entsprechend den Kalibrierungsdaten in die OSM-Daten eingepasst,

Fertig zum Abmalen

und kann nachdem die Datenebene im Ebenenmenü mit den Pfeil-Button über die Piclayerebene verschoben wird verwendet werden.

Bild ausrichten

Das eingelesene Bild muss so ausgerichtet und vergrößert werden, dass es in die OSM-Kartendaten passt. Für diesen Einpassvorgang bietet PicLayer drei verschiedene Verfahren. Alle drei Kalibrierverfahren können zum gleichen Ergebnis führen.

Manuelles Kalibrieren

Um Piclayer zu aktivieren, muss die Taste "Die markierte Ebene aktivieren" angeklickt werden.

Bildebene aktivieren

Jetzt sind die Befehlsknöpfe für Piclayer in der Bearbeitungsleiste auf der linken Seite benutzbar.

PicLayer-Menü

Man kann

das Bild verschieben
drehen
vergrößern und verkleinern
die Breite verändern
die Höhe verändern

Dazu den entsprechende Befehlsknopf anklicken und dann bei gedrückter linker Maustase die Maus bewegen. Das exakte Positonieren des Bildes mit diesem Verfahren ist etwas mühselig. Luftbilder müssen exakt senkrecht aufgenommen sein. Die perspektivische Entzerrung bei Schrägaufnahmen kann PicLayer nicht leisten.

Kalibrieren mit Markierpunkten

Zunächst setzt man mit dem "Grüner Pfeil"-Werkzeug aus der Bearbeitungsleiste auf dem auszurichtenden Bild drei Markierpunkte an hervorstechenden Positionen, die auch in den vorhandenen Kartendaten ersichtlich sind. Danach wählt man das "Roter Pfeil"-Werkzeug aus, stellt gegebenenfalls die Transparenz der Ebenen passend um und zieht die drei Markierpunkte an die entsprechenden Positionen in den Kartendaten. Dabei wird das Bild automatisch passend gedreht, geschert und skaliert. Die Markierpunkte sollten möglichst weit voneinander gesetzt werden. Die folgende Animation erklärt dieses Vorgehen: Animation

Das Greifen der Markierpunkte mit der Maus ist nur bei hohen Zoomstufen möglich. Hilfsweise kann bei einer großflächigen Bilddatei ein Markierpunkt zunächst in einer hohen Zoomstufe gegriffen und dann mit der anderen Hand über die Minus-Taste die Zoomstufe reduziert werden.

Kalibrierautomatik

Die automatische Kalibrierungsfunktion bietet die Möglichkeit, Bilder (vorzugsweise Gebäudepläne) auf der Weltkarte zu positionieren und zu kalibrieren.

Was ist der Unterschied zum Ausrichten mit Buttons?

es ist schneller
eine höhere Genauigkeit ist gewährleistet
durch Informationen über Seitenlängen des Gebäudes kann ein Verzerren des Bildes während dem Kalibrieren ausgeschlossen werden. Oft sind gegebene Außengrundrisse fehlerbehaftet, diese Fehler sollen beim Kalibrieren nicht übernommen werden.

Wie kalibriert die Funktion das Bild?

Diese Funktion legt nicht einfach nur die definierten Markierpunkte auf die angegebenen Referenzpunkte ! Nachdem alle nötigen Informationen zusammen getragen wurden, wird der Referenzpunkt 1 als Anker genutzt. Das bedeutet der erste Markierpunkt wird auf den ersten Referenzpunkt gelegt. Anschließend folgt die Berechnung einer Koordinate auf der Linie zwischen Referenzpunkt 1 und Referenzpunkt 2 mit einem vorher angegebenen Abstand. Hier wird der zweite Markierpunkt platziert. Die Linie zwischen den Referenzpunkten 1/2 ist somit der Anker der Platzierung. Der letzte Referenzpunkt wird über die angegebene Distanz und mittels Offset zwischen Markier- und Referenzpunkten ermittelt.

Voraussetzungen zur Nutzung

Benötigt wird

ein Bild (vorzugsweise Gebäudeplan)
Informationen über Seitenlängen des Gebäudes
eine .osm oder .gpx Datei mit Koordinaten des Umrisses oder OSM Daten auf einem separaten Layer

Wie beginne ich?

öffne das Bild und aktiviere den Bild-Layer, sodass auf der linken Seite die PicLayer Buttons erscheinen
wechsele in den "Kalibrierautomatik"-Modus
fülle die benötigten Informationsfelder aus
1. Markierpunkte auswählen
2. Distanzen einfügen - wird ein Textfeld ausgewählt, so erscheint auf der Karte eine grüne Linie, welche den benötigten Abstand visualisiert. Der Abstand ist in Metern anzugeben
3. wähle die Referenzdatei - öffne eine .osm oder .gpx Datei mit Koordinaten des Gebäudeumrisses als Referenz oder aktiviere einen Layer mit OSM Daten
4. Referenzpunkte auswählen
  1. Modus auswählen - sind die benötigten Referenzpunkte schon im Layer als Punkt hinterlegt, kann der defined / definiert-Modus ausgewählt werden (nur .osm Dateien). Besteht der Layer ggf. aus ungenauen Rohdaten oder sollen die Referenzpunkte beliebig auf den Layer gelegt werden, wähle manual / manuell - Modus
  2. Wähle die Punkte als Referenzpunkte, welche schon in 3.1 als Markierpunkte gesetzt wurden, diesmal nur auf dem Referenzlayer
5. Ausführen

3.1 Markierpunkte setzen
3.2 Distanzen einfügen
3.4 Referenzpunkte setzen
3.5 Kalibriertes Bild

Resultat

Das Bild ist richtig kalibriert, wenn die Position mit den Koordinaten der Referenzpunkte übereinstimmt und die Seitenlängen, d.h. die Abstände zwischen Referenzpunkt 1/2, sowie Referenzpunkt 2/3 mit den anfangs Angegebenen übereinstimmen. Hierbei wird der Referenzpunkt 1 als Anker genutzt (siehe Wie kalibriert die Funktion das Bild?). Warum werden die Distanzen zum Kalibrieren eines Bildes benötigt? Mit dem Wissen der Abstände kann sichergestellt werden, dass das Bild nach dem Kalibrieren nicht verzerrt wurde. Setzt man lediglich die Markierpunkte auf die Referenzpunkte werden Ungenauigkeiten der Referenz übernommen. Ungenauigkeiten können z.B. durch Verzerrungen in Luftaufnahmen zu Stande kommen. Zudem bietet eine genaue Kalibrierung die Möglichkeit anschließend eine Korrektur an der Referenz vorzunehmen.

Fehlermeldung

Weicht die Dimension des kalibrierten Bildes übermäßig von den angegebenen Distanzen ab, so wird das Bild zurückgesetzt und eine Fehlermeldung tritt auf.

Speichern der Kalibrierung

Wenn das Bild fertig ausgerichtet ist, dann rechts im Ebenenmenü die Bild-Zeile mit der rechten Maustaste anklicken. Dann öffnet sich dieses Menü:

Kalibrierungsdaten speichern

Damit die Kalibrierungsdaten an einer geeigneten Stelle auf der Festplatte ablegen. Die Kalibrierung kann als .cal-Datei in einem JOSM-spezifischen Format gespeichert oder als ESRI Worldfile exportiert werden.

Tipp

Mit dem Filtermenu von JOSM können beim Ausrichten störende Objekte wie Zäune, Grenzen usw. ausgeblendet werden.

Sehr alte gespeicherte cal-Dateien sind mit Piclayer nicht einlesbar, sie lassen sich allerdings eventuell nach Eintrag zweier zusätzlichen Zeilen in die cal-Datei laden:

SHEARX=0.0
SHEARY=0.0

Die Proportionen der Grafikdateien stimmen dann zwar, aber die Position ist falsch - u.U. muss in JOSM sehr weit herausgezoomt werden, um die Grafik an ihren Platz verschieben zu können. (siehe auch josm ticket)

Hintergrund: Bei der Berechnung von EPSG:3857 hat JOSM bis Februar 2011 eine falsche Einheit benutzt (Radiantwert statt Meter). Das wurde mit r3922 bereinigt. Allerdings passen dadurch die alten gespeicherten cal-Dateien nicht mehr. Die cal-Dateien auf luftbilder.openstreetmap.de wurden inzwischen migriert. Nach Download der cal-Dateien funktionieren sie mit dem aktuellen JOSM.
Wer die eigenen cal-Dateien migrieren möchte, hier ist ein perl-Skript (danke an Gary68): mult.pl
Es wird ein perl-Interpreter benötigt. Aufruf: perl mult.pl <dateiname>
Ein komplettes Verzeichnis kann unter Unix mit diesem Skript bearbeitet werden: calneu und alternativ: mult.pl.zip