Вступление
Данная статья описывает технологию оцифровки растительности с листов масштаба 1:50000 для Панорамы. Технология разработана более 10 лет назад, однако не потеряла актуальности и на сегодняшний день. Некоторые процедуры в современной версии ET могут выполняться более автоматизировано, что отмечено в соответствующих местах описания.
Инструкция была разработана для оцифровки ДПХ (диапозитивов постоянного хранения) в ходе работ по созданию навигационных карт для ГЛОНАСС. Прежде всего, инструкция отражает методику выделения линейных, точечных и полигональных объектов, представленных на растрах, и их взаимного, топологически корректного согласования.
Так как, согласно РТУ выполняемых работ, результаты оцифровки должны быть представлены в формате SXF, инструкция содержит ряд операций, связанных со специфическими способами представления данных в Панораме. Однако, наличие этих (как правило, финишных) операций не должно помешать использованию приёмов, описанных в инструкции при подготовке данных для любых других ГИС.
Основным достоинством предлагаемого подхода является сокращение времени векторизации материалов с десятков до единиц человеко-часов.
Время, затраченное на оцифровку растительности (оцифровка точечных символов растительности, точечных линий границ растительности, сборка полигонов растительности и их атрибутирование) составляет 3 — 3,5 часа на лист топо-карты масштаба 1:50000.
Проект, на примере которого можно попробовать описываемую технологию, а также пошаговые инструкции для каждого этапа можно скачать здесь.
Шаг 1. Распознавание символов растительности
На растрах всегда присутствуют символы растительности. В зависимости от материала их бывает от нескольких сотен до нескольких тысяч. Cогласно требованиям ГИС «Карта» все эти символы должны быть оцифрованы как точечные объекты, а некоторые — преобразованы в вектора. О трудоемкости ручного ввода тысяч знаков можно не говорить.
Существенного сокращения трудозатрат на оцифровку можно достичь, используя утилиту «Распознавание топо-символов». Эта утилита автоматически находит отдельные топо-символы согласно введенным шаблонам, а также распределяет распознанные символы по слоям с присвоением атрибута согласно классификатору. Шаблоны объединятся в стратегии — наборы параметров. Утилита также позволяет стереть распознанный топо-символ с растра, чтобы он не мешал распознавать оставшиеся. Таким образом решается проблема распознавания похожих топо-символов.
Поставляемый прототип содержит настроенные шаблоны и стратегии распознавания. При необходимости не составляет никакого труда отредактировать или добавить новый шаблон, указав интересующий топо-символ прямо на растре.
Шаг 2. Коррекция точечных символов растительности
Разумеется, результаты работы утилиты «Распознавание топо-символов» не идеальны. Часть символов распознается ошибочно, а некоторые сильно поврежденные символы не распознаются вовсе.
Окончательная доводка символов производится вручную с помощью векторной стерки для удаления лишних символов, и генератора точек в режиме захвата и клонирования. Да, ручной труд, никуда от него не деться. Но, согласитесь, лучше потратить полчаса на доводку материала, чем весь рабочий день на ручной ввод топографических символов со всего листа.
Шаг 3. Автоматическое создание точечных линий
Границы растительности на топографических картах, как правило, отображают с помощью точечных линий. Довольно четкими точечными линиями. Казалось бы, чем не идеальный материал для автоматической векторизации?
Однако на деле все обстоит не так радужно. В сложных местах «съеденные» сеткой точки заставляют даже оператора серьезно напрячься, чтобы понять как правильно должна проходить граница растительности. На это накладываются точечные топографические символы, части которых иногда как две капли воды похожи на точки точечных линий.
Все это сильно затрудняет даже ручную оцифровку точечных линий. Тем не менее, была создана утилита «Распознование точечных линий», которая на основе заранее распознанных точек генерирует плавные векторные линии границ растительности.
Шаг 4. Контроль и ручная правка точечных линий. Отделение зимников
Автоматически построенные границы растительности требуют ручной доводки. Быстрый проход по материалу позволит найти и устранить искажения формы границ, ошибочные сшивки и «мусорные» объекты.
Важно понимать, что это именно быстрый проход, цель которого облегчить материал для последующей обработки другими утилитами. На этом этапе нет смысла гнаться за полностью корректной структурой границ растительности.
Точечными линиями, помимо границ растительности, изображают зимние дороги (зимники). На этапе автоматического распознавания утилита не делает разницы между этими двумя принципиально различными объектами. Задача ручной обработки — отделить зимники от границ растительности, восстановив осевую линию дороги. Сделать это быстро можно, восстановив одну из сторон дороги, а затем сдвинув ее инструментом «Сдвиг/Расширение полилиний».
Шаг 5. Подтягивание границ растительности к другим слоям и между собой
После выполенения первого этапа ручной доводки необходимо выполнить утилиту «Коррекция топологии». Она подтянет границы растительности к объектам на других слоях (озерам, рекам, зимникам), а также согласует объекты внутри слоя.
Согласование границ растительности с другими объектами является неотъемлемым этапом построения полного растительного покрытия.
Шаг 6. Контроль и правка дефектов
Тщательный проход по материалу обеспечит гарантию качественного создания границ растительности. Особое внимание стоит уделить местам пересечения и стыковки границ растительности. Как правило, после автоматического распознования они представлены тройными узлами. Положения точки стыка иногда стоит уточнить вручную.
Поскольку ГИС «Карта» считает ошибочными псевдоузлы и узлы степени 3, следует последовательно выполнить утилиты «Автоматическая сшивка разрывов» со стратегией «Точечные линии псевдо-узлы» и утилиту «Фильтрация линий» со стратегий «Т-развилки растительности», которая сошьет две из трех линий в тройных узлах.
Шаг 7. Перенос точечных линий на финальный слой и присвоение атрибутов
Точечные линии — границы растительности в Панораме являются самостоятельными объектами. Необходимо их перенести на слой «ОБЪЕКТЫ ДЛЯ ИЗДАНИЯ КАРТ_lin» и присвоить атрибут «КОНТУР РАСТИТ. ПОКРОВА, ГРУНТОВ «.
Шаг 8. Контроль топологической связности
Для корректной сборки полигонального покрытия все линии, участвующие в образовании полигонов, должны представлять собой замкнутую цепочно-узловую модель. Проверить это можно с помощью утилиты «Проверка топологии» со стратегией «Проверка опорных линий для сборки полигонов».
Найденные ошибки необходимо исправить и запустить проверку повторно.
Шаг 9. Сборка полигонов
Имея подготовленную цепочно-узловую модель, создать полигоны — дело запуска одной утилиты. А именно, «Сборки полигонов».
К сожалению, утилита «Сборки полигонов» пока не поддерживает стратегии параметров, поэтому необходимо убедиться, что в качестве слоев основы указаны все слои, участвующие в построении полигонов. Как правило, это линейная и полигональная гидрография, линейные дороги, элементы рельефа и, конечно же, границы растительности. И рамка!
Шаг 10. Атрибутирование полигонов
Атрибутирование полигонов следует выполнять по цветному растру. Также рекомендуем включить видео-режимы «Заливка полигонов» и «Тематическое отображение», что позволит сразу отличать атрибутированные полигоны от неатрибутированных.
Сильно ускорить работу поможет инструмент «Атрибуты по образцу», копирующий атрибуты указанного объекта.
Шаг 11. Перенос символов растительности
Согласно требованиям цифрового описания, при совпадении типа топографических символов с типом полигона растительности, внутри которого они находятся, топо-символы должны создаваться на слое «ЗАПОЛНЯЮЩИЕ ЗНАКИ_pnt». А символы кустарника должны быть быть предствалены в виде объекта типа «вектор» (т.е. в Easy Trace их необходимо преобразовать в блок с сохранением атрибута).
Все это очень тяжело проделать вручную. К счастью и не нужно, поскольку есть специально написанная утилита.
Шаг 12. Финальная проверка топологии
Осталось только провести заключительную проверку топологии и исправить найденные ошибки. Как ни странно, ошибки, скорее всего, будут. Но на то и существуют проверки.
Стратегии проверки применимы как для отдельного листа, так и для нескольких сшитых листов, вплоть до всей собранной зоны.
Ну и все, можно наслаждаться результатом!
