Тема 4. Технології введення просторових даних

Скановані растрові картографічні матеріали використовуються для створення векторних цифрових карт. При хорошій якості вихідних карт (хороше розрізнення ліній і контурів, відсутність фону і забруднень, чітка передача кольору) можуть використовуватися системи розпізнавання графічних образів і автоматичного промальовування їхніх контурів. Процедури розпізнавання растра і промальовування векторних графічних примітивів позначаються терміном векторизування. Векторизування може бути ручним і напівавтоматичним. Напівавтоматичне векторизування в основному застосовується для лінійних даних, точкові об’єкти вводяться в ручному режимі, полігональні об’єкти також замикаються в ручному режимі.

Процес напівавтоматичного чи ручного простежування лінії за її зображенням на растрі називається трасуванням. У різних програмних пакетах для векторизування різні інструменти трасування, заздалегідь прив’язані на визначені комбінації растрових елементів. Зазвичай це основний трасувальник, призначений для простежування суцільних і пунктирних ліній, а також трасувальник ортогональних (що вигинаються тільки під прямим кутом), ламаних, точкових ліній, замкнутих прямокутних контурів, інструмент оконтурювання заштрихованих ділянок і інструмент оконтурювання залитих плям. Процес векторизування керується набором параметрів трасування, які можна поєднувати в стратегії трасування.

Для початку трасування суцільної чи пунктирної лінії в автоматичному режимі зазначається початкова точка на "правильній" ділянці, де для автоматичного трасувальника не передбачається ускладнень. Для початку трасування пунктирної чи точкової лінії потрібно послідовно вказати дві сусідні точки, задавши, таким чином, зразковий крок і напрямок. Додаткові операції трасування ліній передбачають: максимальну відстань розриву між фрагментами лінії, максимальний кут повороту лінії і максимальну відстань пошуку початку іншої лінії під кутом від напрямку попередньої лінії, максимальну і мінімальну товщину лінії, що трасується, відстань між опорними точками вздовж лінії й ін. При виникненні затримок оператор у будь-який момент може взяти керування процесом векторизування на себе.

Для автоматизованого векторизування необхідне використання попередньо підготовлених растрових матеріалів. Рекомендується використовувати матеріали із заздалегідь розділеними тематичними шарами, тобто на карті, що векторизується, повинні бути елементи одного типу – горизонталі рельєфу, річкова мережа, дороги, контури будинків та ін. Для підвищення яскравості і контрастності растрової карти використовується процедура інвертування кольору, за якої білий колір стає чорним і навпаки. На рис. зображений екран програмного пакета для векторизування Easy Trace з фрагментом міського плану, що векторизується, в масштабі 1:500 з використанням процедури інвертування кольору.

Робочий екран векторизатора Easy Trace з ділянкою міського плану

У процесі створення векторних об’єктів здійснюється присвоєння ідентифікаторів (номерів трубопроводів, будинків, назв вулиць, висот горизонталей рельєфу і т. ін.). Одним із режимів автоматичної ідентифікації є присвоєння значень висот лініям горизонталей рельєфу, глибин та інших ізоліній з рівним кроком зміни значень. Для автоматичної ідентифікації група близько розташованих ліній перекреслюється перпендикулярним відрізком, для якого задаються початкове значення і крок зміни значень. Аналізують послідовність перетинання ліній і виконують присвоювання значень у порядку проходження ліній.

Відомим в Україні векторизатором є пакет Digital державного науково-виробничого підприємства “Геосистема”, м. Вінниця.