Проекты

Технология автоматизированной генерализации

Технология генерализации используется для преобразования карты исходного масштаба в карту более мелкого масштаба (производного масштаба).

Процесс преобразования карты состоит из ряда этапов:

  • • формирование номенклатурного листа карты производного масштаба;
  • • перекодировка объектов;
  • • генерализация опорных пунктов;
  • • генерализация гидрографии и гидротехнических сооружений;
  • • генерализация кварталов населенных пунктов;
  • • генерализация рельефа;
  • • генерализация объектов малой длины или площади;
  • • сводка со смежными листами.

Сшивка листов картыФормирование номенклатурного листа карты производного масштаба состоит из следующих процессов:

  • • формирование паспорта номенклатурного листа;
  • • перенос объектов с вытягиванием на рамку;
  • • сглаживание топологически связанных объектов;
  • • cшивка объектов вдоль линий сводки.

1.1 Формирование паспорта номенклатурного листа

При выполнении задачи Сшивка листов карты для каждых четырех листов цифровой топографической карты исходного масштаба автоматически формируется один лист карты соответствующего производного масштаба:

  • для 4 листов масштаба 1 : 25 000 - 1 лист масштаба 1 : 50 000;
  • для 4 листов масштаба 1 : 50 000 - 1 лист масштаба 1 : 100 000;
  • для 4 листов масштаба 1 : 100 000 - 1 лист масштаба 1 : 200 000.

Выбор листов карты исходного масштаба выполняется автоматически по номенклатуре листа карты производного масштаба. При этом в лист карты производного масштаба добавляется рамка листа и вспомогательные линии (вертикальные и горизонтальная). Вертикальные линии проходят по сопрягаемым вертикальным сторонам рамок листов карты исходного масштаба. Горизонтальная линия - по сопрягаемым горизонтальным сторонам рамок листов карты исходного масштаба. Сшивка объектов, в дальнейшем, выполняется вдоль вспомогательных линий.

Схема сшиваемых листов топографических карт

Схема сшиваемых листов топографических карт

1.2 Перенос объектов с вытягиванием на рамку

Перенос объектов с четырех листов исходной карты в карту производного масштаба выполняется в полном объеме, за исключением рамок листов исходной карты. При этом некоторые точки объектов, выходящих на рамку, имеют небольшие расхождения с метрикой рамки. Максимальные расхождения показаны красной утолщенной линией (см. Схему сшиваемых листов топографических карт). Для исключения расхождений при переносе объектов выполняется автоматическое вытягивание точек объектов до рамки производного листа (тонкая красная линия).

1.3 Сглаживание топологически связанных объектов

Автоматическое сглаживание метрического описания линейных и площадных объектов карты с учетом имеющихся пространственных топологических связей выполняется в соответствии с установленной точностью сглаживания (в миллиметрах на карте).

На левом рисунке показаны объекты до выполнения автоматической фильтрации, на правом - после выполнения. Выделенная зона содержит топологически связанные объекты.

1.4 Сшивка объектов вдоль линий сводки

По окончании переноса объектов выполняется сшивка объектов вдоль линий сводки. В процессе процедуры сшивки объектов выполняется поиск соответствующих пар объектов вдоль линий сшивки с учетом семантики. Семантика сшиваемых объектов сохраняется из обоих объектов, исключая случай наличия у обрабатываемых объектов противоречивой семантики. При отсутствии одного из пары объектов, либо наличии у объектов пары противоречивой семантики сшивка объектов не выполняется и выводится сообщение об ошибке в протокол ошибок. Сшивка объектов выполняется в соответствии с установленной величиной допуска для сшивки (в миллиметрах на карте).

1.5 Формирование математической основы

Формирование математической основыВ процессе формирования сначала выполняется автоматическое удаление объектов математической основы исходной карты, затем - автоматическое создание объектов математической основы (горизонтальные и вертикальные координатные линии прямоугольной сетки, точки пересечения координатных линий, выходы параллелей и меридианов, центральный крест). Состав создаваемых объектов математической основы зависит от масштаба формируемой карты.

На левом рисунке показаны горизонтальные и вертикальные координатные линии прямоугольной сетки, соответствующие карте масштаба 1: 50 000, на правом - координатные линии прямоугольной сетки, полученные в результате работы процедуры автоматического формирования математической основы карты масштаба 1: 100 000.

2 Перекодировка объектов

Формирование математической основыПроцедура перекодировки используется для смены классификатора карты. При этом выполняется настройка таблиц соответствия ключей объектов и кодов семантических характеристик классификатора исходной карты ключам объектов и кодам семантических характеристик классификатора производной карты.

Формирование паспорта номенклатурного листа карты с новым классификатором выполняется автоматически.

Перенос объектов исходной карты в производную выполняется путем автоматического изменения типа (локализации) объектов в соответствии с макетами условий (таблицами перекодировки).

В процессе используются два классификатора и таблица перекодировки, содержащая списки соответствия ключей объектов и кодов семантических характеристик классификатора исходной карты ключам объектов и кодам семантических характеристик классификатора производной карты.

На левом рисунке белой пунктирной линией показаны территории болот до выполнения автоматической перекодировки, на правом - территории болот имеют вид штрихованных площадей.

2.1 Генерализация опорных пунктов

Генерализация опорных пунктовС целью обеспечения сохранения государственной тайны при составлении карт масштаба 1:100 000 по картам более крупного масштаба выполняется округление координат точек плановой основы (пункты государственной геодезической сети, геодезической сети сгущения, астрономические пункты, марки и реперы нивелирной сети).

В режиме автоматической генерализации опорных пунктов в координаты точек плановой основы заносится случайная ошибка в соответствии с установленной величиной разброса и последующим округлением с установленной точностью (в миллиметрах на карте).

2.2 Генерализация гидрографии и гидротехнических сооружений

Генерализация гидрографии и гидротехнических сооруженийВ процессе процедуры генерализации выполняется автоматическая замена участков площадных объектов, имеющих ширину менее допустимой (в миллиметрах на карте), на участки линейных объектов.

Площадные объекты преобразуются в линейные объекты в соответствии с таблицей перекодировки. Обработка каждого площадного объекта гидрографии состоит из следующих этапов:

  • • поиск линейных объектов (типа Притоки), примыкающих к обрабатываемому площадному объекту;
  • • замена участков площадных объектов на участки линейных объектов;
  • • дотягивание объектов типа Притоки до метрики полученных линейных объектов.

На левом рисунке показаны площадная река и линейные притоки до выполнения автоматической замены участков площадных объектов, на правом - после выполнения процедуры (река имеет линейный вид, приток дотянут к новой метрике реки).

2.3 Генерализация кварталов населенных пунктов

Генерализация кварталов населенных пунктовС целью улучшения наглядности изображения кварталов выполняется объединение мелких кварталов, а также увеличение ширины проездов. Обработка кварталов выполняется в три этапа:

  • • автоматизированное формирование проездов;
  • • смещение кварталов, удаление лишних проездов;
  • • автоматизированное формирование кварталов.

При выполнении автоматизированного формирования проездов в соответствии с установленной шириной проезда (в миллиметрах на карте) между близлежащими кварталами создаются временные площадные объекты типа Проезды.

В интерактивном режиме Перемещение объекта (Редактор карты) выполняется смещение квартала от осевой линии соседнего проезда в том случае, если видимые части кварталов (незакрытые проездами) имеют площадь менее допустимой. При отсутствии возможности смещения квартала (пересечение с другими кварталами) в интерактивном режиме Удаление объекта (Редактор карты) выполняется удаление проезда, уменьшающего площадь квартала.

При выполнении автоматизированного формирования кварталов по оставшимся после интерактивного редактирования проездам выполняется обрезка кварталов.

В интерактивном режиме Сшивка объектов (Редактор карты / Топология) выполняется сшивка соседних кварталов, расстояние между которыми менее установленного допуска (ширины проезда в миллиметрах на карте).

На левом рисунке показаны кварталы крупного населенного пункта до выполнения процедуры автоматического формирования проездов, на среднем - белым цветом отмечены расширенные проезды между кварталами, на правом - показаны кварталы после выполнения процедуры автоматической обрезки кварталов по расширенным проездам.

2.4 Генерализация рельефа

Генерализация рельефаГенерализация рельефа включает в себя генерализацию изолиний (горизонталей, изобат) и генерализацию точечных объектов рельефа.

В процессе генерализации изолинии (горизонтали) либо удаляются, либо преобразуются к точечным объектам с абсолютной высотой. Вместе с удаляемыми горизонталями удаляются также принадежащие им бергштрихи и подписи.

2.4.1 Обработка горизонталей

Если горизонталь не замкнутая, то проверяется кратность её высоты заданной высоте сечения производной карты. Если высота горизонтали не кратна заданной высоте сечения, то горизонталь удаляется.

Если горизонталь замкнутая, то проверяется, является ли она локальным экстремумом и можно ли её удалить. Если изолиния не является локальным экстремум, то она обрабатывается как незамкнутая (см. выше). Если горизонталь является локальным экстремумом, то проверяется её площадь. Если площадь горизонтали больше порогового значения, то горизонталь не удаляется. Если площадь горизонтали меньше порогового значения, то горизонталь (локальный экстремум) удаляется и вместо него создаётся точечный объект с абсолютной высотой.

На левом рисунке показаны горизонтали с высотой сечения 10 метров до выполнения автоматической выборки изолиний, на правом - горизонтали после выполнения автоматической выборки изолиний с учетом высоты сечения 20 метров.

2.4.2 Обработка бергштрихов

Обработка бергштрихов выполняется после обработки горизонталей. Для каждого бергштриха просматриваются горизонтали листа, на котором находится бергштрих. Если бергштрих не принадлежит ни одной горизонтали, то он удаляется. Принадлежность бергштриха горизонтали определяется по совпадению (близости) первой точки метрики бергштриха и текущей точки метрики горизонтали.

2.4.3 Обработка подписей горизонталей

Обработка подписей горизонталей выполняется после обработки горизонталей. Для каждой подписи просматриваются горизонтали листа, на котором находится подпись. Если подпись не принадлежит горизонтали, то она удаляется. Принадлежность подписи горизонтали определяется по совпадению значения абсолютной высоты из текста подписи и значения высоты горизонтали, а также по близости первой точки метрики подписи и текущей точки метрики горизонтали.

2.5 Генерализация объектов малой длины или площади

Генерализация рельефаВ процессе генерализации объектов малой длины или площади обрабатываются линейные и площадные объекты карты. Степень малости длины определяется установленной в параметрах задачи характеристикой Минимальная длина объекта (в миллиметрах на карте), степень малости площади - характеристикой Минимальная площадь объекта (в миллиметрах на карте). При обработке объектов выполняются следующие процессы:<

  • • сшивка линейных незамкнутых объектов малой длины;
  • • сшивка площадных объектов малой площади;
  • • замена типа линейных и площадных объектов на точечные объекты.

Близлежащие линейные незамкнутые объекты малой длины одного типа и площадные объекты одного типа сшиваются. Сшивка линейных объектов выполняется при размещении в допуске близости между концевыми точками метрик (характеристика Максимальное расстояние сшивки линейного объекта). Сшивка площадных объектов выполняется при размещении в допуске близости самих объектов (характеристика Максимальное расстояние сшивки площадного объекта).

Несшитые объекты малой длины или площади преобразуются в точечные объекты в соответствии с таблицей перекодировки.

На левом рисунке отмечены леса малой площади до выполнения процедуры автоматической выборки малых объектов, на правом - леса малой площади удалены в процессе работы процедуры.

3 Сводка со смежными листами

Сводка номенклатурных листов электронной карты подразумевает программно-визуальный контроль и редактирование информации об объектах, выходящих на рамку с целью определения однозначных, согласованных характеристик смежных объектов в соответствии с правилами цифрового описания.

После выполнения прикладной задачи Сводка смежных листов (Задачи / Запуск приложений) средствами редактора векторной карты производится визуальный анализ результатов обработки. При наличии сообщений об ошибках сводки, устраняются причины, вызвавшие эти сообщения и выполнение процедуры повторяется.