Элементы геоинформационных систем и технология создания цифровых мар

тона возникает из-за того, что пиксели очень малы и соседние пиксели только

немного отличаются друг от друга по цвету или тону;

3)глубина цвета: каждому отдельному пикселю можно приписать лишь одно значение, но существует такая характеристика, как разрядность битового представления цвета, или глубина цвета, определяющая количество возмож­ ных цветов или тонов. Каждый дополнительный бит приводит к росту размера графических файлов, хотя при этом увеличивается гладкость переходов между смежными цветами и тонами;

4)позиция пикселя: растровое изображение представляет собой сетку пик­ селей, каждый из которых имеет определенные горизонтальные и вертикаль­ ные координаты внутри сетки. В большинстве основных программ редактиро­ вания изображений можно узнать координаты любого пикселя. Физические размеры сетки, определяемой общим количеством пикселей и разрешением, за­ дают относительное положение пикселей.

Взависимости от типа производственного процесса можно столкнуться

сразличными типами разрешений:

■входное разрешение (или разрешение при сканировании) определяет ко­ личество информации, которое сканер вводит на дюйм или сантиметр ориги­ нала. Входное разрешение можно изменять при сканировании. Оно ограничено только максимальной оптической или интерполированной разрешающей спо­ собностью используемого сканера;

■оптическое разрешение задает максимальное количество или плотность информации, которую может вводить оптическая система сканера;

■интерполированное разрешение может относиться как к стадии ввода, так и к стадии вывода технологического процесса. В контексте ввода изобра­ жения интерполированное разрешение описывает максимальную плотность информации, которую сканер может моделировать с помощью алгоритмов программного обеспечения или аппаратных средств. Алгоритмы интерполяции не добавляют новых деталей изображения, они просто усредняют значение

цвета или градаций серого в смежных пикселях и вставляют между ними но­ вый пиксель. Интерполированное разрешение часто в два или более раза выше чем оптическое, но следует помнить, что интерполяция всегда ставит под уг­ розу целостность изображения. Там, где важно качество, имеет значение толь­ ко оптическое разрешение;

■разрешение изображения определяет общее количество информации в цифровом изображении и выражается в пикселях (например, 512x768);

■разрешение монитора (дисплея) показывает либо общее количество ин­ формации, которое может отобразить экран (например, 1024x768 пикселей), либо количество точек на дюйм монитора (например, 72 dpi);

выходное разрешение применяется только к проектам печати и показы­ вает число пикселей на дюйм, с которым выходной файл изображения должен быть послан на принтер;

разрешение принтера показывает количество горизонтальных и верти­ кальных точек на дюйм, которое может генерировать устройство вывода.

2.2. Влияние разрешения на рабочий процесс. Связь между разрешением и размером файла

Входное разрешение определяет размер файла изображения, легкость и быстроту его обработки. В настоящее время большинство приложений автома­ тически вычисляет размер файла в соответствии со способом, которым выреза­ ется нужный фрагмент при предварительном просмотре оригинала на экране (в режиме Preview), режимом сканирования и входным разрешением. В случае необходимости можно вычислить объемы файлов вручную, пользуясь табл.9.

2.3.Краткий обзор форматов растровых файлов. Форматы, поддерживаемые MAPINFO

Форматы файлов придумали не только для удобства. Они определяют тип информации, сохраняемой в файле, совместимость этого файла с различ­ ными программными приложениями и возможность обмена данными с други­ ми приложениями. Выбор наилучшего формата для сохранения файла после сканирования зависит от нескольких факторов - программы, применяемой для последующей обработки изображения, свободного места на диске, необходи­ мости обмена данными с другими пользователями и способа конечного вывода данных.

Подавляющее большинство современных сканеров используют для соз­ дания цветных цифровых изображений формат RGB (Red - красный, Green - зеленый, Blue-синий), обеспечивающий разрешение 24 бит/пиксель. Это по­ зволяет использовать для реализации цветных цифровых изображений палитру из 16,7 миллиона цветов. Очевидно, что для источников изображения, имею­ щих ограниченную цветовую палитру, такое количество цветовых оттенков будет избыточным. Данный режим называется .RGB-цветом. Для его реализа­ ции используются три цвета (красный, зеленый и синий). Следует отметить, что именно этот режим используется в мониторе компьютера.

Формат TIFF является одним из самых распространенных среди дос­ тупных в настоящее время форматов. Он был разработан фирмами Aldus Cor­ poration и Microsoft как универсальный открытый формат, допускающий мо­ дификации (табл. 10).

Для поддержки своих видеокарт фирмой Truevision разработан

TAGRE - формат (расширение TGA). К настоящему времени этот формат включен в программные продукты многих компаний, к числу которых отно­

сится Adobe Photoshop. TGA- также, как и 77FF-<j>opMar использует многока­ нальную организацию цветных изображений.

По умолчанию Photoshop использует формат PSD, Он поддерживает все типы изображений от монохромной графики до цветного CMYK. Однако сле­ дует иметь в виду, что данный формат может восприниматься ограниченным количеством графических пакетов.

TIFF, TGA, PSD являются наиболее общими форматами, используе­ мыми для сохранения RGB-изображений в виде данных, организованных в не­ скольких каналах информации.

Несколько лет назад компанией Zsoft был создан PCX-формат, который впоследствии был использован многими компаниями, специализирующимися в области программного обеспечения. Этот формат идеально подходит для за­ писи цветовых моделей «Монохромная графика» и «Индексированные цвета», поскольку менее сложен, чем F/FF-формат. Наряду с ограниченностью цвето­ вой палитры другим серьезным недостатком PCX-формата является наличие многочисленных версий. Последнее обусловлено тем, что PCX’-стандарт явля­ ется открытым и поэтому широко используется многими независимыми разра­ ботчиками программного обеспечения. В итоге он постоянно обновляется.

Расширение BMP говорит о том, что данный тип файла создан с помо­ щью программных средств Microsoft. Как и PCX, этот формат использует ин­ дексированные цвета. BMP относится к форматам,не зависящим от платформы, и поэтому может работать с большим числом операционных систем: DOS, Windows, Windows 95 или OS/2. M fP-формат не поддерживает организацию изображений с помощью каналов. В результате объем ВИР-файла может ока­ заться соизмеримым с объемом ТТРР-файла.

Формат GIF используется для поддержки индексированных цветных изображений, а также моделей «Градации серого» и «Монохромная графика». К достоинствам данного формата следует отнести малый размер файлов и воз­

можность использования различных платформ при условии совместимости с конкретным программным продуктом.

JPEG выполняет функции формата и одновременно осуществляет про­ цедуру сжатия графических файлов. Коэффициент сжатия файлов с растровы­ ми изображениями может достигать 100:1.

Формат IFF поддерживается компьютерами фирмы Amiga и использу­ ется для хранения столь различной информации, как растровые изображения, текст и звук.

MAPINFO поддерживает семь форматов растровых файлов: BMP, GIF, JPEG, PCX, SPOT, TAGRA и TIFF. Каждый из форматов имеет несколько разновидностей.

2.4.Растровые изображения в MAPINFO

ВMAPINFO растровые изображения используются только для про­ смотра как «растровая подложка»; вносить изменения в само изображение

нельзя. К нему нельзя привязать никаких данных, в отличие от векторных карт. Обычно они используются как подложка для векторных карт, так как степень детализации растрового изображения гораздо выше, чем у векторных карт.

иллюстраций, графическими редакторами, сканерами, рабочими станциями обработки данных Photo CD, платами ввода видеоданных цифровыми камера­ ми. В нашем случае мы получаем растровые файлы с помощью сканера с соот­ ветствующим программным обеспечением.

MAPINFO может читать и показывать растровые изображения, создан­ ные программами сканирования. MAPINFO не общается со сканерами; она чи­ тает уже приготовленные другими программами файлы изображений.

Растровые изображения позволяют использовать бумажные карты, фо­ тографии и другие графические материалы в MAPINFO. Например, если Вы работаете с бумажными картами, то сможете использовать их для создания векторных карт в формате MAPINFO. Отсканировав бумажную карту и полу­ чив таким образом растровый файл, Вы можете показывать его в окне карты.

MAPINFO работает с черно-белыми, полутоновыми и цветными изо­ бражениями.

2.5. Понятие регистрации изображений

Открывая файл растрового изображения, Вы должны иметь представ­ ление о процедуре, называемой регистрацией изображения. Используя вектор­ ную карту как опорную, Вы определяете координаты контрольных точек и на­ ходите соответствующие им точки на растровом изображении. Эта информа­ ция о координатах позволяет MAPINFO определить местоположение, масштаб и поворот изображения для того, чтобы покрывающие его векторные данные

совпадали с ним. Информация о координатах сохраняется в ТАВ-файле, кото­ рый создается в процессе регистрации. ТАВ-файл позволяет Вам повторно от­ крывать файл с растровым изображением гораздо быстрее. Подробная проце­ дура открытия как зарегистрированного, так и незарегистрированного изобра­ жения,описывается ниже.

Незарегистрированные изображения Вы можете открыть незарегистрированное растровое изображение в

MAPENFO и показать его в окне карты, не регистрируя вручную. Это полезно, если информация о координатах контрольных точек не важна.

Для того чтобы открыть изображение, не регистрируя его вручную:

1.Выполните команду ФАЙЛ > ОТКРЫТЬ ТАБЛИЦУ. Появится диалог «Открыть таблицу».

2.Из списка «Типы файлов» выберите «Растр».

3.Выберите файл, который Вы хотите открыть, и нажмите «ОК». Появится

л

диалог, предлагающий Вам выбрать, регистрировать ли изображение или про­ сто показывать. Нажмите кнопку «Показать». Изображение появится в окне карты.

Будет создан ТАВ-файл, использующий плановые координагы. MAPINFO использует собственные временные контрольные точки для ориентации и расположения изображения на экране.

Зарегистрированные изображения Растровые изображения необходимо регистрировать однажды. Каждый

последующий раз Вы открываете файл с растровым изображением так же, как любую другую таблицу MAPINFO.

Для того чтобы открыть уже зарегистрированное растровое изображе­

ние:

1.Выполните ФАЙЛ > ОТКРЫТЬ ТАБЛИЦУ.

2.Выберите таблицу из списка в появившемся диалоге.

MAPINFO будет показывать растровое изображение баз искажений и поворо­ тов. При наложении векторных данных MAPINFO так трансформирует век­ торную информацию, чтобы добиться правильного взаимного положения рас­ тра и векторных слоев. Контрольные точки следует выбирать в тех местах на карте, которые легко найти и сопоставить с источником (например: опорные маркшейдерские пункты, места пересечения выработок и т. д.).

Имеется два способа зарегистрировать растровое изображение в MAP­ INFO, чтобы открыть его и показать в окне карты. В обоих случаях необходи­ мо указывать координаты контрольных точек в проекции сканированной кар­ ты и соответствующие им относительные координаты растровой картинки. Чтобы определить координаты в проекции карты, можно:

вычислить координаты выбранных точек по бумажной карте; определить точки по отсканированному изображению и внести их коорди­

наты в диалог регистрации.

Определение координат по бумажной гарте Если Вы отсканировали карту, то, скорее всего, имеете на изображении

координатную сетку. Вы можете выбрать характерные точки (скажем, в узлах этой сетки) и задать для них координаты в диалоге «Регистрация изображения».

Откройте растровый файл командой ФАЙЛ > ОТКРЫТЬ ТАБЛИЦУ, вы­ брав формат файла «Растр». Выберите название файла и нажмите кнопку «Открыть». Появится диалог «Регистрация изображения» (см.рис.11). В нижней части диалога будет показано исходное растровое изображение.

Задайте проекцию растрового изображения, нажав кнопку «Проекция». Для того чтобы свести к минимуму искажения при наложении на растр век­ торных объектов, важно правильно задать проекцию изображения. Проек­ цию растрового изображения нельзя изменить в окне карты.

Укажите на любую точку регистрируемого изображения. Появится диалог «Добавить контрольную точку». Задайте в этом диалоге координаты, взятые