Die Aufgabe:
Vor Jahren erwarb ich alte Luftbilder aus dem Zweiten Weltkrieg, die die Alliierten von Lünen gemacht haben. Heute will ich eines davon auf ein aktuelles Luftbild legen (es also »georeferenzieren«)um zu sehen, was sich verändert hat und wo die Flak stand. Das aktuelle Luftbild soll dabei über einen Web Map Service (WMS) direkt vom Land NRW geladen werden.
Veraltetes Tutorial
Das QGIS-Plugin-In »GDAL-Georeferenzierung« gibt offenbar nicht mehr (Stand Mai 2022). Die Funktion ist jetzt direkt in QGIS enthalten (siehe Menü>Layer>Georefenzierung), ich habe das Tutorial bislang jedoch nicht anpassen können. Dadurch ist diese Anleitung ab Punkt 3 nicht mehr ganz korrekt. Es Funktioniert aber genau so wie hier beschrieben, nur das es jetzt unter einem anderen Menüpunkt zu finden ist (Menü Layer statt Raster)
Die ersten beiden Punkte (Openstreetmap und WMS-Einbindung) funktioneren auch mit aktuellen QGIS-Versionen.
Die Zutaten:
- eine aktuelle QGIS-Installation (hier Version 3.10.1-A Coruña)
- Die Erweiterung »GDAL-Georeferenzierung« (Nicht mehr nötig, dies ist jetzt direkt in QGIS enthalten)
- Die Erweiterung »QuickMapServices«
- Ein Luftbild von 1945 (hier Sortie US33/2697 Bild 2035 vom 24.März 1945 )
(hier geht natürlich auch jede andere Bilddatei, etwa eine alte Landkarte)
Während QGIS nebst Erweiterungen kostenlos ist, habe ich das Luftbild vor ca. 10 Jahren bei der LUFTBILDDATENBANK DR. CARLS GMBH (www.luftbilddatenbank.de) gekauft.
Aktuelle Luftbilder stellt das Land Nordrhein-Westfalen als OpenData kostenlos und zur freien Nutzung über einen WMS-Dienst bereit.
Die Erweiterungen lassen sich über den Menüpunkt »Erweiterungen« > »Erweiterungen verwalten und installieren« ins QGIS laden und aktivieren.
Mein Rezept:
1. OpenStreetMap einblenden
Unterstellt, dass beide Erweiterungen in QGIS aktiv sind, benötige ich zunächst einen Startpunkt auf der großen Welt. Dazu lade ich als erstes OpenStreetMap in QGIS über folgende Menüpunkte:
Die Weltkarte zeigt, dass es geklappt hat. Nun begebe ich mich in mein Arbeitsgebiet, in dem Fall nach Lünen; genauer in den Stadtteil Alstedde:
2. Ein aktuelles Luftbild der Bezirksregierung via WMS laden (Optional):
Erfreulicherweise stellt das Land Nordrhein-Westfalen zahlreiche Geodienste zur kostenlosen und freien Nutzung bereit. Auf der Seite der Bezirksregierung Köln sind viele Dienste gelistet. Wir benötigen hier die digitalen Orthophotos (Wikipedia), die direkt in QGIS geladen werden können. Dadurch muss ich sie nicht aufwendig auf meinen Rechner herunterladen, sondern kann sie direkt vom Server der Bez.Reg laden. Dies geschieht über einen Web Map Service (WMS, Wikipedia), der sich in QGIS laden lässt:
Dazu nehmen wir den Link von der Internetseite der Bez. Reg. für den Orthophot-WMS:
Der Link WMS-DOP ist genau der, den wir brauche. Einmal in die Zwischenablage kopieren und zurück zu QGIS. Hier fügen wir einen neuen Layer ein, der die Daten des WMS anzeigt (also das Luftbild) :
Es öffnet sich ein neues Fenster in dem QGIS wissen will, welchen WMS es einbinden soll:
Einmal auf NEU klicken, dann bei Name einen sprechenden (beliebigen) Namen eintippen um was es hier geht und in das URL-Feld den Link von der Bez.Reg. Seite kopieren. Danach OK drücken. QGIS kennt nun den WMS. Als nächstes soll QGIS sich aufschalten und anzeigen, was wir an Daten beim Land abholen können.
Dazu auf Verbinden klicken. Es folgt eine Auflistung der abrufbaren Daten. Wir benötigen die »normalen« Luftbilder in Farbe, hier der Eintrag mit der ID3.
Anschließend einmal auf JPEG klicken (damit die Datenmenge nicht so groß ist und -abhängig von Ihrer Internetverbindung und Leistungsfähigkeit des Rechners- das Laden nicht zu langen dauert) und auf Hinzufügen:
Und da ist es: ein (relativ) aktuelles Luftbild von Lünen-Alstedde!
3. Das historische Luftbild georeferenzieren
Das Luftbild aus dem Krieg ist zunächst nur ein Bild. Das heißt, QGIS weiß noch nicht, wo sich dieses Bild geografisch befindet. Dazu werden wir es georeferenzieren, wie es in der Fachsprache heißt (Wikipedia).
Dazu begeben wir uns zum Menüpunkt Georeferenzierung:
In dem sich nun öffnenden Fenster stellen wir zunächst ein, dass »Projektiv« transformiert werden soll (damit das Bild notfalls schön zurecht gebogen wird, bis es passt 😉 ) und das das Ziel-KBS (Koordinatenbezugssystem) dasselbe wie das Projekt-KBS ist. Also hier auf jeden Fall Projekt-KBS auswählen, sonst geht es nicht.
Als zweiten Schritt dann auf das Rastersymbol klicken und ein Lufbild laden. An dieser Stelle darf ich aus rechtliche Gründen leider nicht mein Originalluftbild zum üben hergeben.
Vermutlich haben Sie ab hier aber ohnehin ein eigenes Luftbild oder eine eigene Karte, die Sie georeferenzieren möchten und weshalb zu mir gefunden haben 😉 Wählen Sie also nun Ihre Datei aus.
Bei mir wird nun mein altes Luftbild angezeigt. Nun müssen wir QGIS Referenzpunkte mitteilen. Also Punkte, die sowohl auf dem alten Luftbild als auch auf dem Neuen an genau derselben Stelle in der echten Welt sind. Mindestens vier sollten es sein, ich nutze gerne auch mal mehr, was die Genauigkeit verbessert.
Für jeden neuen Punkt einmal auf das markierte Symbol (s.o.) klicken und dann
1.) auf dem alten Luftbild klicken wo er ist (das Bild ist beliebig zoom- und scollbar) und dann
2.) auf “Aus Kartenansicht”
3.) im aktuellen Luftbild an dieselbe Stelle klicken.
Ich habe mit für den Start für dieses Gebäude auf dem Remondis-Gelände entschieden, weil es offenbar noch dasselbe Gebäude wie 1945 ist.
Anschließend wiederhole ich diesen Schritt noch fünf mal an anderen Stellen, die ich einwandfrei wiedererkenne:
Anschließend auf Play klicken. Nun fragt QGIS nochmal nach dem Speicherort des modifizierten und zurecht gebogenen Luftbildes. Einfach einen Speicherort angeben, OK, und nochmal Play. Wenige Sekunden später ist es fertig.
Nun ist das historische Luftbild passgenau auf dem aktuellen Luftbild liegend.
4. Feineinstellungen
Nun ist das Kriegsluftbild zwar an der richtigen Stelle, aber nichts anderes aktuelles ist mehr zu sehen. Damit beide Luftbilder sichtbar werden, bietet QGIS mehrere Möglichkeiten. Zwei davon stelle ich hier vor:
4.a) »Hartes« vermischen der Bilder
QGIS kann die Bildpunkte der Luftbilder auf verschiedenste Weisen zusammenbringen/vermischen. Das ist wie bei Photoshop, weshalb ich für das Hintergrundwissen dazu auf Adobe verlinken mag.
Für mein Schwarzweiß-Luftbild habe ich gute Erfahrungen mit »hartem Licht« gemacht. Je nach Ausgangsbild kann ein anderer Mischmodus bessere Ergebnisse bringen, deshalb hier bitte selbst ausprobieren.
Danach auf OK klicken und nun sind beide Luftbilder miteinander verwoben. Nun ist deutlich, wo die Flak stand und wo die Bombentrichter waren:
4.b) Halbtransparente Darstellung
Alternativ lasse ich den Mischmodus auf Normal. Stattdessen wähle ich unter dem Einstellungs-Reiter bei der Transparenz 50% aus. Das Ergebnis ist ähnlich. Deshalb auch hier: im Zweifel einfach ein wenig mit den Einstellungen spielen, was das beste Ergebnis für Ihre Bilder bringt.
Und wenn es mal doch zu viele Details durch beide Luftbilder sind, haben wir ja immer noch die OpenStreetMap im Hintergrund. Also aktuelles Luftbild deaktivieren und noch mehr Transparenz beim historischen Luftbild bringt auch nochmal eine andere Sicht
Geschafft! Wir haben OpenStreetMap und ein aktuelles Luftbild via WMS vom Land geladen, ein Kriegsluftbild georeferenziert und dieses über das aktuelle Luftbild auf verschiedene Arten gelegt.
Ende des Tutorials.
Übrigens: Ein bisschen Geschichte über diese Gegend gibt es in diesem Beitrag.
