Цифрование с использованием сканера.

Векторизация (растрово-векторное преобразование пространственных данных) – преобразование растрового представления пространственных объектов в векторное представление. Этот способ ввода графической информации также называют цифрованием на экране. Он требует специализированного программного обеспечения (векторизатора) и мощной аппаратуры, т.к. требуются большое быстродействие компьютера и значительные объемы памяти.

При векторизации отсканированное растровое изображение из файла выводится на экран монитора, и само цифрование осуществляется по этой «подложке», обычно при помощи «мыши». Здесь каждый объект, как и в традиционном цифровании, оператор должен «обвести», только не на планшете, а на экране.

При ручной векторизации все операции выполняет сам оператор, а при интерактивной (полуавтоматической) часть операций производится автоматически. Так, например, при векторизации линий достаточно задать начальную точку и направление отслеживания линии. Далее векторизатор сам отследит эту линию до тех пор, пока на его пути не встретятся неопределенные ситуации (разветвление или разрыв). Оператор «помогает» программе разрешить неопределенность, и векторизация продолжается до появления новой. Большинство векторизаторов, работающих в интерактивном режиме, обладают возможностями настройки на преодоление некоторых неопределенных ситуаций, что позволяет векторизовать, например, штриховые и пунктирные линии.

Возможности интерактивной векторизации прямо связаны с качеством исходного материала и сложностью карты. Сложный рисунок линий, наличие текста и специальных обозначений затрудняют автоматическое распознавание объектов на отсканированной карте и, как правило, требуют много усилий по ее ручному редактированию. Однако при высоком качестве исходных документов или при специальной подготовке материалов (например, подготовка кальки с карты, содержащей только нужные линии или контуры) сканирование представляет собой эффективный и сберегающий много времени способ ввода данных.

Несмотря на трудоемкость, ручная и интерактивная векторизация позволяют добиться гораздо большей точности, чем при обычном цифровании дигитайзером, поскольку линии проводятся прямо по линиям, полученным со сканера, а изображение на экране может быть увеличено до необходимых размеров.

Что такое растеризация? Какие правила используются при растеризации для определения значения каждой ячейки растра? В чем заключается неопределенность растровой структуры? (НИЧЕГО ПОЧТИ НЕ НАШЕЛ ПРО РАСТРЕЗАЦИЮ) Как называется процесс, обратный растеризации, какие операции применяются в этом процессе?

Векторно-растровое преобразование или растеризация – преобразование (конвертирование) векторного представления пространственных объектов в растровое представление путем присваивания элементам растра значений, соответствующих принадлежности или непринадлежности к ним элементов векторных объектов. При этом программа растеризации сначала определяет размер ячейки растра – размер сетки, как бы накладываемой на векторное изображение (шаг растеризации), минимальные и максимальные значения координат, а затем положение каждой ячейки и ее значение.

Структура растра. Растр охватывает прямоугольную область. Все ячейки (пикселы) имеют одинаковые ширину и высоту. Координаты ячейки определяются номером столбца слева направо и номером строки сверху вниз. Нумерация строк и столбов начинается с 0. Географические координаты верхнего левого угла сетки вместе с размерами ячейки и количеством их строк и столбцов однозначно определяют пространственный экстент (охват) набора растровых данных.

Ячейка – это неделимый элемент, представляющий определенный участок земли, например, квадратный метр или километр. Ячейка должна быть достаточно мала, чтобы сохранять требуемые детали, но и достаточно велика, чтобы можно было эффективно хранить и анализировать данные на компьютере.

Каждая ячейка растра имеет значение, которое определяет класс, категорию или измеренную характеристику в области этой ячейки.

Вот некоторые характерные значения, представляемые в ячейках:

– коэффициент отражения света на фотографии;

– интенсивность света в определенной части спектра на снимках

из космоса;

– тематический атрибут (тип землепользования);

– Z-значение (абсолютная высота, концентрация, объем осадков).

Растеризация осуществляется при выводе векторных данных на устройства печати, при визуализации графики на мониторах, создании электронных карт. Это более простая задача по сравнению с векторизацией.

Точность размещения пространственных объектов в растровой модели ограничена размером ячейки, определяющим пространственное разрешение растра (размер наименьшего из различаемых объектов на местности).

Растровые данные можно получить с помощью систем сбора изображений или посредством вычислений по другим данным. Источниками растровых данных являются космические снимки, аэрофотоснимки, сканированные карты, фотографии, конвертированные данные.

Растрово-векторное преобразование или векторизация – это преобразование (конвертирование) растрового представления пространственных объектов в векторное представление. Векторизация необходима, чтобы «извлечь» объекты со сканированного изображения. При этом применяют следующие операции: отслеживание линий, их утоньшение; генерализация с применением операторов разрядки (устранение избыточных промежуточных точек в цифровой записи линий), их сглаживание, упрощение; устранение разрывов. Растрово-векторное преобразование поддерживается специализированными программными средствами – векторизаторами.