Техническая поддержка - Обработка растровых изображений

3. Рекомендации по созданию растровых районов в зависимости от типов исходных данных.

ГИС Карта 2005

3.1. ИКМ с четырехугольными рамками

Рассматриваемое в данном разделе растровое изображение - это отсканированное изображение Исходных Картографических Материалов (ИКМ), рамки номенклатурных листов не содержат точек излома (рамка состоит из четырех точек), на растровом изображении отчетливо читаются точки углов рамок номенклатурных листов.

Данный вариант считается наиболее простым. В данном случае необходимо вначале произвести трансформирование каждого растрового изображения по данным о теоретических координатах углов рамки, хранящихся в созданном заранее паспорте векторной карты, обрезать полученное изображение по рамке соответствующего листа карты, а затем объединить полученные растровые изображения в растровый район. Для создания растрового района из отдельных растровых изображений, удовлетворяющих указанным выше условиям, следует выполнить следующие действия :

1. Создать векторный район работ, соответствующий по составу номенклатурных листов создаваемому растровому району, для чего:

  • Активизировать процедуру создания новой карты (или плана, в зависимости от типа используемых материалов) "Файл - Создать - План (карту)".
  • Ввести информацию о первом номенклатурном листе, входящем в состав района работ. Если используемые материалы принадлежат разным шестиградусным зонам (для топографических карт), то следует определиться, в координатах какой зоны Вы хотите ориентировать Ваш создаваемый район работ, так как все добавляемые в район номенклатурные листы автоматически преобразуются в координаты зоны, соответствующей первой введенной номенклатуре (см.рис.1.). Значение дискретности цифрования заполняется в соответствии с разрешением обрабатываемых растров.

  • Добавить в район остальные листы.

2. Добавить в карту первый обрабатываемый растр. Если загрузка производится из обменных графических форматов (BMP, PCX, TIF), следует указать разрешение и масштаб загружаемого изображения (в соответствии с аналогичными параметрами векторной карты).

3. Активизировать задачу "Трансформирование растровых данных".

4. Произвести трансформирование растра:

  • Указать имя выходного файла (трансформированного растра);
  • Указать способ трансформирования (по рамке номенклатурного листа карты - по угловым точкам рамки);
  • Указать номенклатуру трансформируемого листа растровой карты;
  • Нажать кнопку "Выполнить";
  • Указать на растре угловые точки рамки в порядке, показанном на рис.2.

    После того, как Вы укажете первую точку, программа переместит перекрестье в окрестности предполагаемой второй точки и так далее. В случае, если после указания первой точки перекрестье переместилось во вторую точку слишком неточно (расстояние составляет более 20% высоты листа), это означает, что при загрузке(конвертировании) растра неверно был указан масштаб или разрешение (дискретность) изображения. Программа проинформирует Вас об обнаруженном несоответствии и запросит разрешение на автоматическую корректировку дискретности. Можно оставить все как есть и обработать растр без корректировки дискретности. В этом случае в процессе трансформирования значительно изменятся размеры полученного файла. В случае, если перекрестье переместилось ниже предполагаемой точки - изображение "сожмется". Это значит, что размер файла уменьшится за счет уменьшения разрешения (точности изображения). В случае, если перекрестье переместилось выше предполагаемой точки - изображение "растянется" (разрешение увеличится за счет увеличения размера выходного файла).

  • Закрыть исходный растр;
  • Обрезать полученное растровое изображение по рамке соответствующего номенклатурного листа векторной карты (выбрать пункт меню "Список Растров - Свойства - Установить рамку по…- объекту карты", после чего выбрать на карте объект-рамку);
  • Закрыть полученный растр.

5. Повторить пункты 2, 3, 4 для оставшихся растров.

6. Удалить (при необходимости) исходные растры.

7. В случае необходимости нанесения на растровое изображение векторной пользовательской информации - создать для полученного растрового района пользовательскую карту.

8. Закрыть векторную карту.

9. Открыть первый обработанный растр.

10. Через список растров добавить остальные обработанные растры.

11. В случае необходимости добавить созданную пользовательскую карту.

3.2. ИКМ с рамками, имеющими точки излома

Рассматриваемое в данном разделе растровое изображение - отсканированное изображение мелкомасштабных топографических карт, рамки которых содержат точки излома (рамка состоит более чем из четырех точек). Так же как и в разделе 3.1. необходимо вначале произвести трансформирование каждого растрового изображения по данным о теоретических координатах углов рамки, хранящихся в созданном заранее паспорте векторной карты, обрезать полученное изображение по рамке соответствующего листа карты, а затем объединить полученные растровые изображения в растровый район.

Для создания растрового района из отдельных растровых изображений, удовлетворяющих указанным выше условиям, следует выполнить действия, аналогичные п.3.1. с тем исключением, что обработка должна производиться способом трансформирования "по рамке номенклатурного листа карты - по рамке с точками прогиба". Указание точек рамки (включая точки излома) производится последовательно по часовой стрелке, начиная с юго-западного угла рамки листа.

3.3. Фрагменты ИКМ, не имеющие рамок

В данном разделе рассматривается случай, когда по каким-либо причинам на растре отсутствует изображение одной или нескольких точек рамки листа. Следует заметить, что наиболее точная привязка растра может быть произведена только с использованием рамки. Поэтому если есть малейшая возможность по косвенным признакам восстановить изображение недостающих точек (как продолжение линий рамок) - такой возможностью следует воспользоваться и произвести трансформирование по схеме, описанной в п. 3.1. или п. 3.2.. Если же таковой возможности нет, следует произвести преобразование растра в два этапа.

3.3.1. Предварительное ориентирование растра

Предварительное ориентирование растра производится с использованием режима привязки растра "По двум точкам с масштабированием и поворотом" (см. п. 1.3.4.). Для этого на растре выбираются две максимально далеко расположенные друг от друга точки, теоретическое положение которых (теоретические координаты) можно точно определить (сохранившиеся углы рамки, перекрестья координатных линий и т.д.). При этом после выбора фактического положения точки следует переместить перекрестье в точку с координатами, соответствующими теоретическим координатам выбранной на растре точки (текущие координаты перекрестья можно считать в нижнем информационном поле окна системы). После привязки растра по этим двум точкам следует оценить точность привязки (по другим точкам рамки или перекрестьям координатных линий). В случае удовлетворительной точности привязки следует ограничиться первым этапом. В случае больших расхождений (более 0.3 мм в масштабе карты) следует произвести второй этап преобразования. Для визуальной оценки погрешности следует помнить, что горизонтали, линии километровой сетки на картах нанесены толщиной 0.1 мм. Таким образом, 0.3 мм. - это три толщины горизонтали.

3.3.2. Точное ориентирование растра

  • Активизировать задачу "Трансформирование растровых данных".
  • Указать параметры : способ трансформирования - по набору опорных точек, выбор теоретических координат - по растру, выбор фактических координат - визуально по карте.
  • Нажать кнопку "Выполнить".
  • Указать пары трансформационных точек (откуда - куда, откуда - куда, …, откуда - куда). Выбор точек следует производить равномерно по всей площади изображения. Точек должно быть не менее 5. Если на изображении есть точки рамки листа - они должны участвовать в обработке.
  • Завершить ввод точек нажатием правой кнопки мыши.
  • После обработки закрыть исходный растр;
  • Обрезать полученное растровое изображение по рамке соответствующего номенклатурного листа векторной карты (выбрать пункт меню Список Растров - Свойства - Установить рамку по…- объекту карты, после чего выбрать на карте объект-рамку);

В случае, если ни по векторной, ни по растровой карте нельзя точно определить теоретические координаты точек, опознанных на трансформируемом растре, следует получить их по другим материалам (карты другого масштаба, результаты полевых измерений, каталоги координат геодезических пунктов и др.), создать каталог координат опорных точек и произвести трансформирование с использованием набора опорных точек (см. п.3.5.). Матрицу высот для обработки в этом случае использовать не следует. Она используется только при трансформировании фотоматериалов.

3.4. Фрагменты произвольного изображения

Если Вы собираетесь произвести создание векторной карты по растровому изображению, составленному из отдельных фрагментов, не являющихся изображением стандартных листов (например, если большое изображение сканировалось перекрывающимися частями на узкоформатном сканере), Вам следует выполнить следующие действия:

  • открыть один из фрагментов (рекомендуется начинать с фрагмента, находящегося внутри общего изображения);
  • по возможности произвести его первичное ориентирование ("Список растров-Свойства - Привязка по двум точкам - Горизонтальное выравнивание");
  • добавить следующий растр и произвести его привязку к предыдущему ("Список растров - Свойства - Привязка по двум точкам-с масштабированием и поворотом"), указав по две одноименные точки на обоих растрах;
  • при необходимости обрезать изображения ("Список растров - Свойства - Установить рамку по… - заданному контуру").

3.5. Фрагмент фотоснимка поверхности с каталогом координат опорных точек

Трансформирование по набору опорных точек используется для преобразования растров, на которых есть не менее четырех опорных точек, а также известны реальные координаты этих точек на местности.

При трансформировании с учетом высот опорных точек должно быть не менее пяти. Если на район работ есть матрица высот, то ее следует использовать в расчетах. В противном случае будет использоваться средняя по опоре высота.

Для выполнения трансформирования необходимо заблаговременно создать каталог теоретических координат опорных точек на каждый обрабатываемый фрагмент растрового изображения. Каталог координат создается в соответствии с правилами, описанными в п.4. Обработка осуществляется с использованием прикладной задачи "Трансформирование растровых данных" (по набору опорных точек).

Параметры: выбор фактических координат - визуально по карте, выбор теоретических координат из каталога. Кроме того следует указать матрицу высот (при ее наличии), используемую для трансформирования. После ввода параметров следует нажать кнопку "Выполнить". Далее следует указать фактическое положение на растре точек, перечисленных в каталоге теоретических координат опорных точек. При указании фактического положения опорных точек на растре первая опорная точка - это первая точка из каталога теоретических координат. Затем перекрестье автоматически перемещается к следующей точке, указанной в каталоге (внизу экрана выводится номер этой опорной точки).

В процессе трансформирования программа может запросить разрешение на браковку некоторых точек. Браковке подлежат точки, погрешность определения координат которых превосходит допустимую (заданную).

После окончания обработки следует закрыть растровые изображения, открыть новый фрагмент и произвести его трансформирование.

Используя пункт "Список растров" меню "Вид" можно собрать растровый район из отдельных обработанных участков.

При сильном перекрытии фрагментов рекомендуется обрезать растровые изображения по середине перекрытия. Для этого следует создать на векторной карте замкнутые объекты, соответствующие предполагаемым рамкам фрагментов и имеющие общие участки на линии перекрытия. После этого следует обрезать каждый фрагмент по своей рамке и удалить с векторной карты созданные объекты.

3.6. Фотоснимок поверхности с каталогом координат опорных точек и элементами внешнего ориентирования

Трансформирование по элементам внешнего ориентирования используется для преобразования фотоснимков, если известны параметры фотографирования. К параметрам снимка, необходимым для его обработки по элементам внешнего ориентирования, относятся: тип фотоснимка и фокусное расстояние.

Для аэрофотоснимка фокусное расстояние можно указать приближенно, в процессе обработки оно автоматически уточняется. Для центрального и панорамного снимков фокусное расстояние необходимо указывать точно.

Если на район работ есть матрица высот, то ее можно использовать в расчетах элементов внешнего ориентирования. В противном случае будет использоваться средняя по опоре высота.

Для выполнения трансформирования необходимо заблаговременно создать каталог теоретических координат опорных точек на каждый обрабатываемый фрагмент растрового изображения. Каталог координат создается в соответствии с правилами, описанными в п.4. Обработка осуществляется с использованием прикладной задачи "Трансформирование растровых данных" (по элементам внешнего ориентирования).

Параметры: выбор фактических координат - визуально по карте, выбор теоретических координат из каталога. Фокусное расстояние: для аэроснимка 100, для центрального и панорамного снимков - точное значение. Кроме того (при наличии) следует указать матрицу высот, используемую для трансформирования.

После ввода параметров следует нажать кнопку "Выполнить". Далее следует указать фактическое положение на растре точек, перечисленных в каталоге теоретических координат опорных точек. При указании фактического положения опорных точек на растре первая опорная точка - это первая точка из каталога теоретических координат. Затем перекрестье автоматически перемещается к следующей точке, указанной в каталоге (внизу экрана выводится номер этой опорной точки). Последними указываются метки на фотоснимке, которые служат для разворота фотоснимка и нахождения положения начала координат в системе снимка.

В процессе трансформирования программа может запросить разрешение на браковку некоторых точек.

После окончания обработки следует закрыть растровые изображения, открыть новый фрагмент и произвести его трансформирование.

Используя пункт "Список растров" меню "Вид" можно собрать растровый район из отдельных обработанных участков.

При сильном перекрытии фрагментов рекомендуется обрезать растровые изображения по середине перекрытия. Для этого следует создать на векторной карте замкнутые объекты, соответствующие предполагаемым рамкам фрагментов и имеющие общие участки на линии перекрытия. После этого следует обрезать каждый фрагмент по своей рамке и удалить с векторной карты созданные объекты.

3.7. Фрагмент фотоснимка поверхности и векторная карта на соответствующую территорию

Для совмещения растрового изображения и существующей векторной карты можно воспользоваться двумя способами:

а). Если есть каталог координат опорных точек - следует обработать растр в соответствии с п. 3.5. или 3.6., а затем добавить его в векторную карту.

б). Если каталога координат нет - следует применить двухэтапную привязку (см.п.3.3.):

  • Выбрать на векторной карте две точки, максимально удаленные друг от друга и однозначно идентифицируемые на растровом изображении.
  • Выполнить первый этап привязки.
  • В случае удовлетворительной точности привязки следует ограничиться первым этапом. В случае больших расхождений следует произвести второй этап преобразования. В качестве опорных следует выбирать точки, положение которых однозначно определяется на растровом изображении и положение которых с течением времени мало подвержено изменению (особенно при существенной разности в возрасте между векторной картой и растровым изображением). Так в качестве опорных точек не следует указывать угол леса, изгиб реки или оврага, место впадения ручья в озеро и.т.д. Предпочтительнее выбирать перекрестки дорог (пересекающихся под углом, близким к прямому), углы зданий (в этом случае важно не перепутать здания) и т.д.
Предыдущая глава  К оглавлению  Следующая глава