Проектирование, разработка и практическая реализация геоинформационной системы на территории населенного пункта городского типа, страница 25

Все это обусловлено технологической спецификой работ по созданию моделей, когда основным приобретенным требованием является точность задания модельной геометрии, а все остальное является второстепенным.

Первой стадией собственно компьютерных операций в процессе создания моделей (карт) является стадия формирования модельной геометрии. Формирование может производиться различными технологическими методами в зависимости от состава исходных материалов и наличия технических средств.

Так при наличии каталогов координат, модельные контура объектов могут быть созданы путем ввода значений координат точек прямо с клавиатуры ПК.

Самым широко употребляемым методом, используемом при формировании модельной геометрии, и по сегодняшний день, является метод дигитаризации исходных картматериалов, реализуемой с помощью дигитайзера (сколки, грфосчитыватели).

Другим способом создания модельных контуров является метод графического проектирования, когда используются типовые средства оперативного графического указания (например, устройство типа мышь и трекбол), с помощью которых задаются точки на экране монитора. Графическое проектировании применяется в производственных технологиях как правило, только тогда, когда осуществляется проектирование нового объекта на уже имеющейся модели, однако, для цели изучения этот метод применим всегда.

Наиболее перспективным при создании модели является метод сканирования и векторизация исходных картматериалов с использованием автоматических сканеров и программ распознавания графических образов.

Суть этого метода состоит в следующем. Сначала с помощью сканера автоматически читается изображение с исходного картматериала и записывается в память ПК в виде таблицы признаков, каждый из которых содержит информацию (цвет, яркость и т.п.) об одном пикселе изображения, соответствующем состоянию изображения в одной точке на поле исходного картматериала. Сканирование производится так, что точки соответствуют узлам воображаемой матрицы наложенной на поле исходного картматериала. На следующем этапе работает специальная программа распознавания графических образов, которая (в автоматическом, или полуавтоматическом режиме), анализируя пиксельную матрицу, находит отдельные отрезки прямых линий изображения (вектора изображения) и уже из них строит модельные контура, то есть, как уже говорят, векторизует изображение.

При этом следует понимать, что полученная при помощи сканера матрица пикселей представляет собой модель картографического изображения картматериалов и ее можно увидеть на экране монитора при помощи многих популярных программных средств. Также следует представлять себе и не путать (что очень часто происходить со специалистами) отличие моделей изображения от территориальной в том определении последней, которое дано выше. Модель изображения может показывать на экране монитора картографическое изображение, но поскольку за ним не стоит ни координатных, ни семантических данных, это изображение не является настоящей электронной картой (территориальной моделью).

Несмотря на внешние привлекательные преимущества, методы сканирования и векторизации еще не стали широко употребительными в практических технологиях, что вызвано как рядом принципиальных математических трудностей, возникающих при распознавании пространственной структуры карты, так и дороговизной широкоформатных сканеров, позволяющих сканировать планшет исходного катрматериала целиком, - а только такие сканеры и эффективны для практического применения в картографии. Кроме того, результаты распознавания часто настолько далеки от желаемого результата, что приходится применять операции редактирования в таком большом объеме, который сводит почти на нет весь предыдущий выигрыш во времени.

Для решения задач, предусмотренных и состоящих в изучении вопросов картографического отображения, удобно (в связи с простотой операций) и достаточно (в связи с тем точностные условия не являются приоритетными) пользоваться лишь методом графического проектирования. В некоторых случаях, также применим метод ввода координат с клавиатуры ПК.