Геодезия и землеустройство

Привязка сканированного изображения карт и планов

Назначение: обработка сканированного изображения карт и планов для устранения ошибок исходного картографического материала, привязка изображения растра к местности (создание растровой карты) и построение единого растрового пространства (мозаика растров).

Функции программного обеспечения:

  • создание векторной трехмерной модели местности по результатам полевых измерений;
  • загрузка изображения растра во внутренний формат;
  • корректировка качества изображения;
  • простейшие геометрические преобразования (привязка);
  • трансформирование по методу наименьших квадратов;
  • сводка смежных растров.

Описание применения:

ГИС "Панорама" выполняет загрузку сканированных изображений карт и планов в форматах: BMP, PCX, TIFF (версия 6.0), GeoTIFF (версия 6.0), JPEG. Файлы должны быть в стандартной структуре для ОС Windows. Для TIFF (версия 6.0) поддерживается алгоритм сжатия изображения PackBit. Ограничения на размер изображения и цветовой таблицы (палитры) не налагаются. Результатом выполнения процедуры загрузки графического файла является создание файла формата RSW и открытие документа растровой карты или добавление в документ векторной карты растрового изображения (в зависимости от условий вызова загрузки). Для корректировки качества изображения и изменения параметров растра используется специализированная задача «Редактор растра», которая позволяет:

  • управлять отображением и палитрой растра (понижать цветность, выполнять инверсию и замену цветов растра);
  • выполнять привязку растра (по одной точке, по двум точкам с масштабированием, привязка растра по двум точкам с масштабированием и поворотом, поворот растра без масштабирования);
  • выполнять выравнивание (горизонтальное и вертикальное) и фиксированный поворот растра;
  • устанавливать границы визуализации растра (по заданному контуру или по объекту карты);
  • сохранять растровые карты в файл форматов BMP, PCX, TIFF;
  • выполнять оптимизацию и сжатие растров;
  • изменять используемый интервал цветов палитры для повышения качества визуализации изображения растра при помощи гистограммы изображения;
  • выполнять нарезку растровой карты (по заданной области, по заданным номенклатурам);
  • очищать одноцветный растр от шумов методом фильтрации.
Загрузка и трансформирование

Основными источниками ошибок растрового изображения являются нелинейная деформация основы, на которой отпечатан исходный материал (бумага, фотобумага, пластик и т.д.) и погрешности сканирующего устройства. Для устранения этих ошибок и привязки изображения растра к координатам местности предназначена задача «Трансформирование растровых данных». Предусмотрено три способа трансформирования растра: по двум точкам (поворот), по рамке номенклатурного листа векторной карты, по набору опорных точек. По рамке номенклатурного листа целесообразно трансформировать изображения карт и планов сканированных полностью. В том случае, если размеры сканера не позволяют сканировать всю карту в один файл необходимо использовать способ трансформирования по опорным точкам. В качестве опорных точек можно использовать элементы математической основы, четкие контура с известными координатами и т.п.

Из трансформированных изображений может быть получено единое растровое пространство. Для этого достаточно открыть в одном документе (окне карты) все необходимые растры и установить границы визуализации по рамкам номенклатурных листов. Однако в ряде случаев на стыке двух смежных растров имеются незначительные сдвиги изображения одноименных контуров, что ухудшает визуальное восприятие растровой карты. Для минимизации получаемого сдвига используется технология сводки растров. Точность создания карты при этом не ухудшается.

Задача «Сводка растров» реализует второй этап технологии создания единого растрового пространства. Схема процесса сводки такова. По всем растрам района поочередно составляем всевозможные пары растров. При этом один растр является текущим, другой смежным. Для каждой пары растров измеряем общие точки на текущем растре. Меняем статус растров, то есть смежный растр становится текущим, а текущий становится смежным. Снова измеряем общие точки на текущем растре для этой пары растров. Таким образом, граница растров будет измерена с двух сторон. Выбираем очередную пару растров и измеряем с двух сторон общие точки. И так далее для всех пар растров района. Измерения общих точек выполняем на растрах уже трансформированных ранее как одиночные. По окончании процесса измерений общих точек поочередно выполняем повторное трансформирование растров района. По окончании повторного трансформирования получаем сведенные растры.