Что такое векторизация?

В нашем понимании векторизация — это процесс переноса информации с бумаги в GIS или CAD. И, как всякий нетривиальный процесс, он состоит из нескольких стадий.

Итак, векторизация — это:

Cканирование и обработка растров

Если сканирование может и не потребоваться (заказчик передал готовые растры и другие взять просто неоткуда), то обработка растров — операция обязательная. Нам ещё не доводилось видеть растры, состояние которых нельзя улучшить и этим сократить время векторизации. Следует помнить: обработка растров занимает минуты, векторизация — часы.

Что можно сделать с чёрно-белыми (точнее, грязно- серыми) растрами:

  • отделить линии от фона, устранить мелкие пятна и залить отверстия;
  • разделить тесно лежащие линии на растрах низкого разрешения;
  • выделить в виде линий границы заливок, даже если эти заливки выполнены точечной сетью;
  • обработать растр масочными фильтрами, корректируя и выделяя различные виды информации;

Что можно сделать с цветными растрами:

  • cделать растр пригодным к автоматической векторизации;
  • выделить чёрно-белые растры различного тематического содержания (рельеф, реки, топография);
  • вычесть векторную информацию из растра, облегчая автоматическую обработку оставшихся данных;

Если Вам повезло и Вы сканируете сами или можете повлиять на процесс сканирования, то можно:

  • установить DPI достаточным для беспроблемного разделения линий в тесных или грязных участках;
  • избежать «задавливания» яркости в светлую или тёмную части диапазона, что значительно облегчает тематическое цветоделение;
  • избежать уничтожения большей части информации из-за сохранения растров в форматах с потерей качества (например, jpg).

Создание проекта

В EasyTrace проект создаётся всегда. В простейшем случае это потребует ровно 3-х щелчков мышью. Но это крайний и бестолковый подход к решению задачи. По сути, проект — это техническое задание на выполнение работы, передаваемое от человека к машине. И чтобы не оказаться героем присказки «хочешь получить дурацкий ответ — задай дурацкий вопрос», следует объяснить машине:

  • на какие векторные слои будет разноситься информация;
  • в какой системе координат и единицах измерения она будет храниться;
  • будут ли использоваться атрибутивные данные и каков их состав и возможные значения;
  • какие топологические правила взаимодействия векторных слоёв должны быть соблюдены;
  • с какой точностью должны быть построены векторные аналоги растровых изображений;
  • какие инструменты следует настроить для упрощения и ускорения работы группы операторов над общим проектом;
  • и многое, многое другое.

Клонирование проекта и привязка растров

Смысл этих операций в распределении большой работы на несколько операторов. Клонирование, или, в терминах EasyTrace, создание проекта по прототипу, позволяет унаследовать все свойства проекта-источника. А привязка растров как раз индивидуализирует работу, т.е. определяет, какой именно фрагмент проекта будет обрабатываться в рамках каждого из проектов-клонов.

Операция привязки может состоять из:

  • геометрической коррекции растров;
  • укладки растровых фрагментов на общее растрово-векторное поле;
  • простой регистрации растра по файлу привязки, например TFW, MAP, CPT или TAB -файлу.

Автоматическая векторизация

Наиболее часто используемый подход к векторизации, начиная с версии 8.3. Применительно к картографии, это не процесс «нажал кнопку — получил результат», а последовательность ряда операций, извлекающих векторные данные из растра.

  • авто-векторизация — собственно процесс построения «плотных» линий на основе подготовленного растра;
  • сшивка и фильтрация вектора — объединение разрозненных фрагментов линий и автоматическое удаление артефактов;
  • оптимизация и редактирование формы линий — сглаживание и удаление лишних точек на линиях и окончательная правка их формы;
  • коррекция и контроль топологии — автоматическое согласование объектов на различных слоях и контроль их топологических взаимоотношений;
  • заполнение атрибутивных данных и генерация подписей — автоматическое или ручное присвоение атрибутивных значений и создание контрольных подписей на их основе;

Полуавтоматическая или ручная векторизация

Это редко используемые, но неизбежные операции. В этом случае объекты векторизуются «поштучно». Как правило, это связано со сложной, многосвязной формой объекта или неудовлетворительным качеством растра.

  • полуавтоматическая — для векторизации необходимо указать точку затравки и корректировать направлении линии по мере её прослеживания;
  • ручная — прокладка линий вручную. В процессе векторизации можно переключаться в полуавтоматический режим и обратно.

Сборка проектов

  • объединение всех векторизованных данных в рамках одного проекта;
  • сшивка векторных примитивов на границах смежных листов.

Контроль и оптимизация.

Как следует из названия, это:

  • заключительный контроль материала — выявление ошибок с помощью максимально широкого набора тестирующих утилит;
  • устранение избыточной информации из проекта.

Экспорт

Экспорт векторных (а возможно и растровых) данных в конечную GIS. На этом этапе:

  • вывести данные только из заданной области;
  • изменить координаты и\или масштаб векторных данных;
  • преобразовать окружности в полилинии или блочные элементы в отдельные примитивы.

Заключение

В целом процесс выглядит пугающе. Но следует учесть, что:

  • часто можно обойтись сокращённым набором операций;
  • каждый шаг векторизации достаточно прост. Его сложнее внятно описать, чем выполнить;
  • ВСЕ СТАДИИ векторизации выполняются непосредственно в пакете специальными инструментами и утилитами.

Итак, EasyTrace — это лента конвейера и набор инструментов, позволяющий превратить шуршащий лист бумаги в радующую глаз электронную карту. Мы не обещаем чудес. Мы предлагаем инструменты и технологии, которые отрабатывались почти 30 лет при активном участии многих наших пользователей.

Важное замечание: все функции пакета доступны для ознакомления в демо-версии. Она отличается от полной только ограничениями по объему обрабатываемых данных.

Содержание

Прокрутить вверх