Проблема оцифровки картографических данных
Работа с объектами
Оцифровка карт

Проблема оцифровки картографических данных

Проблема оцифровки картографических данных уже давно была одним из узких мест программных средств Golden Software. Она была решена в начале 1997 года, когда компания выпустила новый продукт — Didger 1.05, представляющий собой автономную 32-разрядную программу оцифровки для работы в среде Windows 95 или Windows NT. Didger служит для преобразования бумажных вариантов карт, графических изображений, аэрофотоснимков, а также другой графической напечатанной информации в цифровой формат. Это позволяет трансформировать различные графические объекты (точки, линии или площадные участки) в данные, которые могут использоваться в других приложениях.

Для работы с Didger достаточно и самой обычной конфигурации ПК. В этом случае можно выполнять оцифровку карт на экране монитора, перемещая курсор с помощью мыши или даже клавиатуры. Разумеется, здесь точность ввода будет ограничена разрешающей способностью экрана, а снимать координаты можно будет только с уже имеющегося электронного изображения карты.

Но для полноценного использования Didger при работе с бумажными носителями потребуется планшет для оцифровки (digitizing tablet, такие устройства еще называют дигитайзерами или по-русски — координатографами). Обычно он включает внутреннюю координатную систему с высоким разрешением, поверх которой помещается карта или графическое изображение. Didger может работать со всеми моделями планшетов, которые подключаются к ПК и имеют соответствующие драйверы для Windows 95/NT (обычно их можно получить у производителей даже для устаревших моделей устройств).

Сегодня планшеты с приличной разрешающей способностью стоят относительно недорого. (Цена сильно зависит от разрешающей способности и размеров устройства. У российских продавцов разброс цен дешевых моделей составляет 300-500 долл. Самые дешевые модели, типа Genius Easy Painter, стоят около 80 долл., но они предназначены для ввода небольших изображений с достаточно невысокой точностью.) На Web-узле Golden Software имеется список рекомендуемых моделей планшетов и координаты их производителей.

В начало статьи

Работа с объектами

Didger обеспечивает работу с тремя типами графических объектов: точками, линиями и площадными участками. Точки представляют собой изолированные места на карте, которые отображают такие объекты как скважины, наблюдательные пункты, точки опробований и т.д. Линии предназначены для изображения дорог, изолиний, водных потоков, границ районов и пр. Линии состоят из одного или нескольких прямых линейных сегментов, концы которых соединены друг с другом. Площадные участки представляют собой замкнутые фигуры, такие как лесные массивы, населенные пункты, области, страны и т.д. Периметр подобных объектов образован серией прямых линейных сегментов, концы которых соединены друг с другом, причем начало первого сегмента соединено с концом последнего.

Каждый объект Didger может иметь до 4-х идентификаторов, обозначаемых как Primary ID, Secondary ID, Primary Group и Secondary Group. Последние могут содержать любой тип информации, например имена участков и значения данных, и состоять из текста, чисел или их комбинации.

Объекты Didger представляются на карте с помощью специальных атрибутов рисования. При этом пользователь имеет возможность управлять такими атрибутами для каждого создаваемого им объекта, в результате чего достигается уникальное представление объектов в пакете. Помимо этого можно создавать классы объектов, использующих одни и те же атрибуты рисования.

Разумеется, Didger является далеко не единственной программой оцифровки данных, но он представляет интерес в силу своей интеграции с другими пакетами GS и нацеленностью на решение задач в определенной, но при этом достаточно широкой области применения. Особый интерес представляет возможность непосредственного получения из Didger проектных данных для построения карты основы (Base Map) и карты исходных данных (Post Map) в пакете Surfer или графиков в программе Grapher. Положительным моментом являются весьма ограниченные требования к ресурсам ПК — 8 Мб оперативной памяти (рекомендуется 16 Мб), 5 Мб на жестком диске.

В начало статьи

Оцифровка карт

Для оцифровки карт можно использовать различные декартовые системы координат, единицы измерения (футы, ангстремы, мили, метры, километры и пр.), а также комбинации линейных и логарифмических осей. В процессе работы производится оценка среднеквадратичной ошибки RMS (root-mean-square) для выбранного проекта. Можно также задать режим оцифровки внутри заданных стандартов на основе методов статистической калибровки.

Калибровка планшета устанавливает соответствие между его координатной системой и координатной системой карты. Другими словами, Didger должен знать, где находится координатная система карты по отношению к планшету. По окончании процесса калибровки пакет может перевести координаты указателя планшета в координаты карты и внедрить эти числовые данные в проект, создаваемый с помощью Didger.

В каких случаях необходим процесс калибровки? При создании нового проекта, в случае смещения карты на поверхности планшета, при открытии уже существующего проекта (PJT-файла), загрузке координат калибровки из другого проекта, а также оцифровке карты, которая превышает размеры планшета.

Didger может работать только с теми картами, которые используют линейные или логарифмические координатные системы, основанные на сетках с параллельными X (восток-запад) и Y (север-юг) линиями. Кроме того, оси X должны быть перпендикулярны осям Y. В частности, это системы координат Latitude/Longitude, UTM (Universal Transverse Mercator), State Plane и Easting/Northing. Помимо них пакет обеспечивает работу с топографическими картами USGS, которые используют поликоническую (policonic) проекцию. Такие карты позволяют создавать сетку калибровки на базе координат UTM или State Plane и, следовательно, дают точные результаты.

Тем не менее, при работе с Didger не рекомендуется иметь дело с картами небольшого масштаба (охватывающими огромные области), которые используют конические, цилиндрические и азимутальные проекции типа Albers, Miller Cylindrical, Mercator и т.д., поскольку пакет неточно обрабатывает спроецированные координаты.

Didger позволяет проводить оцифровку карт, имеющих различные масштабы по осям X и Y. Однако при этом обе оси должны быть либо линейными, либо логарифмическими, а пользователю станет недоступна возможность использования оценок ошибок RMS.

Калибровку планшета следует выполнить до того, как вы начнете оцифровку объектов на своей карте. И здесь необходимо прибегнуть к помощи мастера Tablet Calibration Wizard, входящего в состав пакета. Для проведения калибровки требуется выбрать от 3 до 100 точек на карте, а затем выполнить их оцифровку. И только после этого можно приступить к оцифровке различных графических объектов. Для формирования допустимых стандартов ошибок RMS необходимо выбрать всего 4 точки.

Кроме операций оцифровки графических объектов, в пакете можно выполнять целый ряд дополнительных полезных операций: вычисление длины ломаной линии, а также периметра и площади многоугольника; изменение размеров изображения на экране; разнообразные средства редактирования линий и площадных фигур; просмотр и редактирование данных для всех объектов из электронной таблицы и пр.

Пакет предоставляет возможность записи информации, хранящейся в отчете, в текстовый файл. При записи в файл различные поля отчета отделяются друг от друга запятой, что обеспечивает удобство при использовании в других приложениях. Полученную с помощью Didger информацию можно преобразовывать в файлы двух общих типов: первые, которые экспортируют координаты карты (и иногда идентификаторы) для объектов (текстовый [.DAT], Golden Software [.BLN], Atlas [.BNA] и AutoCAD [.DXF]), и другие, которые экспортируют графическую информацию (Windows [.BMP] и [.WMF]).

Среди полезных функций Didger следует выделить возможность создания печатных версий отчетов, содержащих информацию обо объектах, а также общие данные о проекте в целом. В отчет можно включить как все объекты, входящие в проект, так и только некоторые из них. Сам отчет представляет собой таблицу, в которой представлены следующие данные: общее число объектов, точек, линий и площадных участков в проекте; границы проекта (X Min, X Max, Y Min и Y Max), оценки ошибок калибровки RMS; идентификаторы объектов; длина линий; периметр и площадь площадных участков и т.д.

В начало статьи