5.2. Программы ввода информации с традиционных носителей

В настоящее время в основном используется одна технология ввода [2, 3]. Исходный материал сканируется, и далее осуществляется векторизация растрового изображения. На самом деле процесс ввода информации существенно сложнее. Традиционный технологический процесс, применяемый для векторизации изолинейного материала, описан разработчиками системы Easy Trace в следующем виде:

• выделение тематического слоя изолиний из исходного растра;

• удаление чужеродных объектов на черно-белом растре (сетка, реки, дороги);

• фильтрация черно-белого растра (удаление случайного шума);

• автоматическая векторизация;

• сшивка концов полилиний;

• удаление векторного «мусора»;

• оптимизация формы линий и уменьшение числа вершин;

• выявление ошибок автовекторизации;

• коррекция ошибок;

• присвоение значений высот изолиниям.

На этой технологической цепочке можно проследить, какими функциями должны обладать векторизаторы, чтобы обеспечить получение качественного результата.

Выделение тематического слоя изолиний из исходного растра.

Для этой цели векторизатор должен иметь средства для выделения тематических слоев из цветного растра.

От удобства функций, используемых на первом шаге, существенно зависят и производительность труда, и объем ошибок на последующих этапах. Так, в векторизаторе R2V при выполнении этой процедуры отсутствует предварительный просмотр результатов выполнения операции, что создает определенные неудобства, особенно для оператора, не обладающего достаточным опытом.

Удаление чужеродных объектов на черно-белом растре (неснятая сетка, реки, дороги). На этой стадии удаляются объекты, не относящиеся к тематическому слою. В данном случае это следы сетки и надписей.

Фильтрация черно-белого растра (удаление случайного шума).

Для удаления случайного шума обычно используются фильтры – математические процедуры. Алгоритмы фильтрации, использованные в векторизаторе Easy Trace, не только удаляют шум, сохраняя при этом тонкие линии, но и частично восстанавливают разорванные линии и удаляют паразитные связи («мостики»). При этом пользователь может создавать наборы фильтров, оптимизированные для конкретных растров.

Неправильный выбор фильтров может привести к утрате части информации такой, как тонкие линии и т. п.

Автоматическая векторизация. Для качественной векторизации необходимо иметь возможность выполнить настройку векторизатора на такие параметры автотрассировки, как преобладающие типы линий, средняя толщина линий на растре, размеры игнорируемых пятен и каверн (отверстий) и длина игнорируемых шумовых векторных отрезков, а также точность векторизации (размер стрелы прогиба).

Сшивка концов полилиний. Полученные в результате автоматической векторизации полилинии имеют разрывы в местах удаленной сетки и локальных дефектов растра. Автоматические векторизаторы должны иметь средства сшивки концов разорванных полилиний.

Удаление векторного «мусора». Эта процедура заключается в удалении коротких полилиний, образованных при автоматической векторизации шумов на растре.

В некоторых векторизаторах реализована возможность построения запросов по выбору полилиний для удаления по различным критериям, в том числе по количеству вершин. После выбора производится удаление выбранных объектов.

Контроль ошибок топологии. Топологическая корректность подразумевает выполнение таких условий, как отсутствие самопересечений, пересечений внутренних областей замкнутых полилиний (полигонов) из одного слоя, отсутствие перехлестов или недоводов у таких объектов, как озера и впадающие в них реки, и т. д.

Векторизатор Easy Trace (Easy Тrace Group) – инструмент, позволяющий быстро и качественно создавать электронные карты на основе их оригиналов (бумажные носители, растры и др.).

Разработчики Easy Trace пришли к следующим требованиям к этому программному продукту:

• поддержка всего цикла подготовки данных;

• возможность обработки реальных (низкокачественных и сильно изношенных материалов);

• наличие средств распараллеливания работы с последующей гарантированной интеграцией данных в единое целое;

• необязательность высокой квалификации операторов;

• минимальные затраты на внедрение технологии ввода.

В основе технологии, реализованной в векторизаторе Easy Trace, лежит мозаичное растрово-векторное поле практически неограниченных размеров. Размеры отдельных растров могут превышать 2 Гбайта и иметь любую глубину цветности. Многослойная растровая мозаика может состоять из произвольной комбинации растров различной цветности и масштаба. Количество векторных слоев не ограничено; в свою очередь, каждый слой может содержать до 1 млн. объектов.

Основные возможности векторизатора целесообразно рассматривать в рамках технологической цепочки переноса картографической информации с бумаги в цифровую форму представления. Для векторизатора Easy Trace характерны следующие возможности:

1) сканирование и ввод растровой информации:

• сканирование непосредственно из векторизатора;

• поддержка произвольной совокупности растров различной глубины цветности и разных масштабов;

• поддержка наиболее распространенных растровых форматов – PCX, BMP, RLE, TIFF, JPEG, CALS, CIT, DIB;

• реализация работы с многослойными «прозрачными» растровыми пакетами;

2) обработка (подготовка) растров:

• геометрическая коррекция и фильтрация растров;

• привязка растров;

• объединение растровых фрагментов;

• операция цветоделения и создания пакета тематических растровых слоев для цветных растров;

• редактирование тематических растровых слоев;

• предпечатная подготовка;

3) векторизация:

• поддержка различных режимов векторизации: автоматический, полуавтоматический, ручной, ортогонализующий, линеаризующий, выделение границ заливок, восстановление границ заштрихованных областей;

4) экспорт материалов в ГИС:

• экспорт векторных данных и файлов реГИСтрации растров;

• совместимость с ГИС: ARC\INFO, ArcView, AutoCAD, Credo, MapInfo, MicroStation, WinGIS и др.;

• векторные данные в форматах SHP, DXF, MIF, GEN, DGN, CSV, ASC, TOP;

• файлы реГИСтрации растров в форматах TFW, CPT, TAB;

• преобразование координат на основе контрольных точек при экспорте.