Технология создание цифровых топографических планов методом векторизации по растровой информации

Технологию создание цифровых топографических планов методом векторизации по растровой информации так же называют растросканирующей технологией. Основой для создания ЦТП служат старые архивные материалы с изображением топографического плана. Это могут быть планшеты на жесткой основе (фанера или алюминиевые пластины), на кальке или лавсановой плёнке вычерченные тушью, а также их бумажные копии. На рисунке можно увидеть фрагмент плана, вычерченного тушью на кальке. Бумажные копии старых планов, выполненные в электронном виде также возможны к использованию.

Для того чтобы перевести в электронный вид или, другими словами, оцифровать картографический материал, используется сканер или цифровая фотокамера с высоким разрешением. В процессе сканирования (фотографирования) получается массив точек в виде растрового изображения (цифровая фотография). Исходный материал в виде цифрового изображения будет служить основой (подложкой) для создания ЦТП.

Очень важным параметрами получаемого изображения со сканера являются качество изображения и объем файла. Желательно подбирать разрешение таким образом, чтобы и информация читалась хорошо и при этом объем файла позволял программе - векторизатору легко отображать на экране (без зависаний) векторную модель, в особенности, если ведется работа с несколькими подложками одновременно.

После того как цифровая копия плана получена, рано приступать к векторизации карты, так как изображение имеет искажение и кривизну, которые необходимо устранить с помощью специальных программ. Такой процесс называется калибровкой или трансформацией растрового топографического плана. Принцип калибровки заключается в растягивании растрового изображения на созданную пользователем сетку с необходимыми параметрами. Главным условием является наличие координатной сетки на исходном материале. Если же требования к точности не критичны, то можно прибегнуть к способу калибровке по четырем точкам, обычно это рамка номенклатурного листа топографического плана. Перед калибровкой для более высокой точности, независимо от выбранного метода, важно выровнять изображение по горизонтальной или вертикальной стороне рамки.

Когда калибровка завершена, можно обрезать лишнее изображение, произвести цветокоррекцию, настроить яркость и контрастность для более комфортного использования растра при векторизации.

Векторизация процесс кропотливый, требующий большой внимательности и профессиональных навыков в составлении карт. Существует два вида векторизации - автоматический (полуавтоматический) и ручной.

Чтобы добиться надлежащего качества векторного изображения при автоматической векторизации необходимо изначально обработать растровую подложку должным образом для программы-векторизатора. На подготовку растра порой уходит много времени. Зачастую приходится вручную корректировать уже полученные векторные линейные объекты, присваивать необходимые типы линиям, группировать объекты по слоям и многое другое.

Для автоматической и полуавтоматической векторизации целесообразно воспользоваться такими программами как Easy Trace, SpotLigh, Raster Design.

Ручная векторизация позволяет сразу при векторизации учитывать все требования, так как в процессе все элементы плана наносятся вручную с помощью инструментов программы. Например, если топографический план состоит из двух частей: наземной и подземной, то и подложек будет две. При векторизации можно создать единый совмещенный ЦТП. На рисунке ниже проиллюстрированы этапы создания цифрового совмещенного плана.

При векторизации возможно совмещать два вида векторизации. С каждым днем алгоритмы по переводу из растра в вектор улучшаются. Программные продукты для векторизации в ручном режиме должны иметь инструменты с набором условных знаков для составление топографических карт и планов.

Самые популярные это AutoCAD Map 3D, GeoniCS, Панорама, MapInfo.