11. Задачи автоматизации картографической генерализации

Отбор главного, существенного и его целенаправленное обобщение. Задачи генерализации приходится решать всегда при создании мелкомасштабных карт по данным крупномасштабных источников. Сейчас – попытки восстановления информации по генерализованной карте (используется геоинформационное картографирование).

С точки зрения автоматизации: генерализация – группа методов, позволяющая сохранить объем информации даже при уменьшении объема данных. Иногда генерализация увеличивает объем информации (используется дополнительная информация, основанная на общих знаниях).

12. Семантическая и геометрическая генерализация

Семантическая генерализация: обобщение содержания карты, качественных и количественных характеристик объектов. Качественные признаки – обобщение классификационных признаков объектов, объединение позиций в легенде с учетом иерархической структуры данных (методы классификации одно- и многопараметрических данных). Количественные характеристики – укрупнение количественных градаций, укрупнение шкал, переход от непрерывных шкал к ступенчатым, от равномерных к неравномерным.

Геометрическая генерализация (правила отображения формы, размера и положения географических объектов): обобщение геометрических очертаний, спрямление границ, отказ от мелких деталей, группировка контуров (при обобщении качественных и количественных характеристик)

Методы автоматизации обобщения данных зависят от растрового или векторного способа их представления. Растровые данные: нет изменения топологической структуры карты, т.к. значения пересчитываются с учетом соседних пикселов. Алгоритмы работают с количественными и качественными характеристиками статистических или атрибутивных данных. В векторном формате: объединение смежных объектов, что ведет к изменению топологии, требует удаления смежных границ и изменения атрибутивных значений.

13. Элементы генерализации линий (упрощение, сглаживание, перемещение, структурирование, слияние)

При генерализации линий происходит геометрическое манипулирование с цепочками координатных пар (х,у), которое можно представить в виде ряда элементарных компьютерных процедур.

Упрощение – исключение ненужных координатных пар исходя из определенного геометрического критерия (расстояние между точками, смещение от центральной линии)

Сглаживание – перемещение координатных пар для выделения наиболее значимых тенденций изменения линии (НО: увеличивается кол-во координат, поэтому только для вывода информации)

Перемещение объектов – сдвиг двух объектов, чтобы избежать их слияния или наложения при уменьшении масштаба (выполняет картограф в интерактивном режиме)

Корректировка (утрирование) – введение деталей в упрощенный набор данных (введение дополнительных точек для придания большего сходства с оригиналом)

Слияние – объединение двух параллельных объектов при уменьшении масштаба

14. Алгоритмы упрощения линий (независимые точки, локальная обработка)

Алгоритм независимых точек: не учитывает топологические связи с другими координатными парами, отбрасывается каждая n-ная пара, либо случайно отбирается 1/n часть набора координат

Алгоритмы локальной обработки: используются данные о положении соседних точек:

1) евклидово расстояние между точками (длина отрезка оцифрованной линии);

2) изменение углов между соседними отрезками линии;

3) комбинация 1 и 2.

Алгоритм Дженкса: задание d1 и d2 – наименьшие допустимые расстояния от первой точки до двух последующих, α – наибольший допустимый угол между двумя векторами, соединяющими три точки. Если одно из вычисленных расстояний меньше соответствующего минимума или угол меньше допустимого предела, то промежуточная точка отбрасывается.

Другие алгоритмы: + оцениваются отрезки линий; может строиться «коридор» из двух параллельных линий (параметры – наклон, ширина, задание области поиска координат или расстояний)

Размах поиска определяется сложностью линий, густотой координатных пар, начальной точкой поиска