Скворцов А.В., Поспелов П.И., Крысин С.П. Геоинформатика в дорожной отрасли (на примере IndorGIS)

Подождите немного. Документ загружается.

  экспорт полученных цифровых векторных карт и баз данных в основные

распространенные форматы ГИС и САПР.

MapEDIT может работать с монохромными и цветными растрами.

Поддерживаются более 30 форматов, в т.ч. BMP, PCX, TIFF, Jpeg, GIF.

Оцифровка карты возможна без создания единого растрового поля с

последовательным переходом от одного растра к другому. При

необходимости MapEDIT позволяет «склеивать» фрагменты карты,

хранящиеся в отдельных растровых файлах в единый файл,

трансформировать (выравнивать) растр с учетом произвольной сети

картографических реперов.

Для работы с низкокачественными исходными растрами предусмотрены

также разнообразные функции предобработки растра, в т.ч.:

  удаление одноцветных объектов малой площади (мусора);

  выделение выбранных цветов, удаление цвета, замена цвета;

  сглаживание линий;

  уменьшение толщины линий;

  ручное рисование (для восстановления плохо различимых деталей изображения).

Обработанные растры могут быть сохранены в исходных растровых

форматах.

Создание цифровой векторной карты. Векторизатор MapEDIT позволяет

задавать и изменять структуру данных цифровой векторной карты: перечень

слоев, типы объектов для каждого слоя, параметры их отображения, условия

трассировки и т.п. Структура вновь создаваемой карты может также

задаваться путем копирования структуры ранее созданной карты.

Векторизатор MapEDIT может использоваться для редактирования

существующих цифровых векторных карт. Для этого предусмотрена

возможность импорта данных из файлов обменного формата MIF

геоинформационной системы MapInfo.

Автоматизация оцифровки. Автоматическая трассировка выполняется в

двух режимах:

1.Трассировка линий. В данном режиме осуществляется автоматическое

отслеживание на растре одноцветных линий произвольного типа с

сохранением полученной трассы в виде последовательности координат

точек, соответствующих середине растровой линии. Эта процедура позволяет

автоматически преодолевать препятствия на линии в виде обрывов,

разветвлений, пересечений с другими растровыми линиями.

2.Оконтуривание полигонов. В данном режиме осуществляется

автоматическое отслеживание на растре контуров одноцветных площадных

областей произвольного вида с сохранением полученного контура в виде

последовательности координат точек, соответствующей внутренней границе

области.

Ручная векторизация. В случаях, когда линии и контуры плохо различимы

и автоматизированная векторизация объектов затруднена или невозможна,

объекты цифровой векторной карты могут вводиться с помощью

инструментов ручной векторизации. При ручной векторизации оператор

ставит точки на карте, совмещая их с видимыми на растре объектами.

В процессе ручной векторизации может использоваться режим совмещения с

линией растра, при котором поставленная точка или отрезок подтягиваются к

середине векторизуемой линии на растре.

Вспомогательные режимы. При автоматизированной и ручной

векторизации положение вводимых узлов линий (контуров) может

автоматически уточняться в соответствии с априорно заданным характером

линии или контура. Предусмотрены следующие режимы уточнения:

1.Совмещение с линией вектора. Если очередной поставленный узел

оказывается в непосредственной близости от узла или линии ранее

созданного векторного объекта, узел совмещается с ними.

2.Прямоугольный/косоугольный объект. Узлы контура объекта смещаются

таким образом, чтобы соединяющая их ломаная линия образовывала прямые/

заданные углы.

3.Параллельность указанному отрезку. Обеспечивается параллельности

вводимой линии предварительно заданному базовому отрезку.

Вышеприведенные режимы могут использоваться одновременно.

Ввод характеристик объектов в базу данных. Занесение атрибутивных

данных, характеризующих объект, в базу данных осуществляется в MapEDIT

одновременно с векторизацией. По окончании ввода очередного объекта

цифровой векторной карты оператор может занести информацию об объекте

в базу данных. Тип объекта определяет структуру вводимых атрибутивных

данных. Поля заполняются значениями, предусмотренными для этого типа

объекта по умолчанию или вводимыми оператором. Для полей, заполняемых

оператором, может выполняться проверка вводимых значений.

Координирование карты. Векторизатор MapEDIT позволяет работать с

прямоугольными и географическими системами координат. Поддерживаются

проекции: Гаусса-Крюгера и конические (равноугольная,

равнопромежуточная и равновеликая). Предусмотрено изменение параметров

проекций пользователем.

Задание произвольного числа реперных точек с известными координатами

позволяет получить точную цифровую векторную карту и компенсировать

деформации бумажного оригинала, связанные с его печатью, хранением и

сканированием. Для ускорения ввода картографических реперов

предусмотрен импорт их координат из текстового файла.

Проверка топологической корректности, модели данных. Векторизатор

MapEDIT позволяет проверять корректность топологических отношений

между объектами карты. Исправление ошибок возможно как в

автоматическом, так и в интерактивном режиме. MapEDIT поддерживает как

нетопологическую, так и топологическую (с метками полигонов) модели

представления цифровой векторной карты. Проверка корректности

топологических отношений объектов выполняется для обеих моделей.

7.5.2. Easy Trace PRO 7.95

Векторизатор Easy Trace PRO (разработка Easy Trace Group, г. Рязань) также

является одним из наиболее популярных в России. Внешний вид

векторизатора приведен на рис. 7.22.



Рис. 7.22. Главное окно векторизатора Easy Trace PRO



В основе технологии, реализованной в пакете Easy Trace PRO, лежит

мозаичное растрово-векторное поле практически неограниченных размеров.

Размеры отдельных растров могут превышать 2 Гб и иметь любую глубину

цветности. Многослойная растровая мозаика может состоять из

произвольной комбинации растров различной цветности и масштаба.

Количество векторных слоев в Easy Trace PRO не ограничено. В свою

очередь, каждый слой может содержать до миллиона объектов. Таким

образом, на одном рабочем месте можно собрать векторное покрытие целого

города, содержащее сотни тысяч объектов и связанных с ними атрибутивных

данных.

Отметим некоторых основные возможности векторизатора Easy Trace PRO

для каждого этапа технологической цепочки переноса картографической

информации с бумаги в ГИС.

Этап 1. Сканирование и ввод растровой информации. Сканирование растров

может быть выполнено непосредственно из векторизатора, либо можно

загрузить существующие файлы в форматах PCX, BMP, RLE, TIFF, JPEG,

CALS, CIT и DIB. При отображении файлы можно отображать с

прозрачными пикселями, организуя многослойные растровые пакеты.

Этап 2. Обработка (подготовка) растров. Векторизатор Easy Trace PRO для

этого этапа имеет функции геометрической коррекции и фильтрации растров,

привязки растров, объединения растровых фрагментов в единое целое;

поддерживает операции цветоделения и создания пакета тематических

растровых слоёв для цветных растров. При необходимости зашумленные

растры можно вручную отредактировать.

Этап 3. Векторизация. Векторизатор Easy Trace PRO может работать в

следующих режимах векторизации: автоматическом, полуавтоматическом

(самообучающемся), ручном, ортогонализующемся, линеаризующемся.

Также возможно выполнение операций выделения границ заливок и

восстановления границ заштрихованных областей. Во время векторизации

можно сразу же вводить атрибутивные данные, а для типовых значений

атрибутов можно задать горячие клавиши.

Этап 4. Редактирование, сшивка и верификация векторных данных. На этом

этапе векторизатор позволяет импортировать векторных данных из

распространённых ГИС для последующего слияния векторных фрагментов в

единое целое и совместного редактирования. Векторизатор имеет

встроенные средства выявления ошибок и коррекции создаваемых данных.

Этап 5. Экспорт материалов в ГИС. Результаты могут быть экспортированы

в основные форматы ГИС и САПР: SHP, DXF, MIF, GEN, DGN, CSV, ASC,

TOP. При этом для растровом также сохраняются файлы геопривязки в

форматах TFW, CPT и TAB.

7.6.Вопросы для самопроверки

1.Какие полнофункциональные ГИС наиболее распространены в мире и

почему?

2.Кратко охарактеризуйте ГИС ArcGIS и расскажите, какие задачи можно

решать с её помощью.

3.Какие растровые ГИС используются в мире для обработки ДДЗ?

4.Какие бывают средства обработки геодезических данных, и каковы их

функции? Какие конкретные геодезические программные продукты наиболее

часто используются в России?

5.Какие векторизаторы наиболее часто используются в России и каковы их

функции?



Глава 8. ГИС автомобильных дорог

IndorGIS/Road

8.1.Общие сведения о системе

Специализированная ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road (создана в ООО

«ИндорСофт», г. Томск) – это крупный программный комплекс, предназначенный для

системной автоматизации инженерной деятельности в дорожной отрасли. В основе

комплекса лежит согласованный набор стандартов для представления всех видов

атрибутивной и графической (картографической, а также планов, схем и чертежей)

информации.

ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road – это не одна какая-то программа, это

комплексное программное решение для дорожной отрасли. Различные организации,

работающие в дорожной или в смежных отраслях, могут использовать в своей

деятельности отдельные блоки этой системы для решения своих специфических задач.

ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road включает в себя следующие основные

программные компоненты (рис. 8.1):



Рис. 8.1. Состав ГИС автомобильных дорог IndorGIS/Road

  Универсальная полнофункциональная геоинформационная система IndorGIS 5.0.

Эта ГИС предназначена для ведения картографической информации по автомобильным

дорогам различной степени детальности, ведения транспортных схем городов и региона,

решения различных смежных задач (например, ведение кадастра).

  Информационная система автомобильных дорог IndorInfo / Road 3.0 . Ядро этой

информационной системы (ИС) предназначено для хранения в единой базе данных всей

паспортно-эксплуатационной информации об объектах автомобильной дороги и её

анализа. Программа-клиент ИС IndorInfo/Road позволяет автоматизировать широкий круг

задач эксплуатации автомобильных дорог, в т.ч. паспортизации, диагностики, дислокации,

инвентаризации, кадастра и оценки уровня содержания. Эта ИС может работать как

независимо, так и внутри IndorGIS, непосредственно работая с указанными на карте

объектами.

  Система подготовки чертежей IndorDraw 5.0 . Эта программа предназначена для

работы с отдельными чертежами, получаемыми в результате проектирования

строительства или ремонта, исполнительной съемки, паспортизации, диагностики или

мониторинга автомобильных дорог. В системе IndorDraw могут представляются любые

виды чертежей, в т.ч. не имеющие географической привязки, например, линейные

графики, схемы дислокации, чертежи продольных и поперечных профилей

автомобильной дороги и т.д.

  Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог

IndorCAD/Road 5.0, система автоматизированного проектирования ремонта

автомобильных дорог IndorCAD/Renew 5.0. Эти программы предназначена для

проектирования нового строительства, реконструкции и ремонта автомобильных дорог. В

рамках общей ГИС автомобильных дорог система проектирования выступает в качестве

равноправного звена, которое как пользуется существующей картографической

информацией из ГИС IndorGIS, так и передаёт в неё свои топографические планы, так и

отдельные негеографические чертежи (в формате IndorDraw), получаемые в результате

проектирования.

  Система подготовки и просмотра видеоизображений автомобильных дорог

IndorVideoRow 1.0 . Эта программа используется для записи видеорядов (см. п. 4.5),

географически привязанных к местности. Эта система применяется совместно с ГИС

IndorGIS для просмотра видеорядов, привязанных к конкретным титулам дорог.

  Редактор знаков индивидуального проектирования IndorRoadSign 1.0 . Эта

программа предназначена как для проектирования дорожных знаков, та и для

редактирования и визуализации существующих дорожных знаков. В рамках общей ГИС

автомобильных дорог эта программа используется для отображения на карте в IndorGIS

дорожных знаков, при работе с паспортами дорожных знаков в IndorInfo/Road, при

подготовке различных кадастровых и инвентаризационных чертежей и планов.

  Геодезический редактор IndorSurvey 1.0 . Эта программа предназначена для

обработки результатов инженерно-геодезических изысканий. В зависимости от цели

изысканий (кадастр, паспортизация, дислокация, проектирование или ремонт

автомобильных дорог) результаты изысканий передаются в ГИС IndorGIS или в САПР АД

IndorCAD/Road для формирования топографических планов местности.

  Векторизатор IndorVectorizer 1.0 . Эта программа предназначена для векторизации

– перевода сканированных (растровых) изображений карт, топографических планов, а

также произвольных чертежей и схем в векторное представление в программах IndorGIS,

IndorDraw или в IndorCAD/Road.

  Программа решения транспортных задач IndorTransport 2.0 . Этот модуль для ГИС

IndorGIS предназначен для решения задач поиска кратчайших маршрутов, поиска

ближайших сервисных пунктов, расчета ближайших зон обслуживания и др. задач,

решаемых на транспортной сети. Решение задач может производиться для передвижения

на автомобильном транспорте, либо на общественном (автобусы, троллейбусы, трамваи,

метро и пр.).

  Программа моделирования транспортных потоков IndorTraffic 2.0 . Этот модуль

для ГИС IndorGIS предназначен для моделирования транспортных потоков на уровне

города или региона с использованием гравитационной модели корреспонденций.



Важнейшими базовыми компонентами геоинформационной системы

автомобильных дорог IndorGIS/Road являются ГИС IndorGIS и

информационная система IndorInfo/Road, которые взаимно дополняют друг

друга в управлении графической и атрибутивной информацией. Вокруг этих

систем организовано всё взаимодействие с другими компонентами

программного комплекса.

Весь программный комплекс IndorGIS/Road построен с использованием

открытых объектно-ориентированных технологий ActiveX. По этой

технологии организовано взаимодействие внутри IndorGIS/Road, а также

можно легко интегрировать с другими системами. На рис. 8.2 представлены

базовые информационные связи компонентов системы IndorGIS/Road.

Связи 1–4 отражают основной режим работы информационной

системы IndorInfo/Road. Это просмотр и редактирование семантических

данных при помощи «легкого» клиента IndorInfo/Road, а также генерация

отчетов – действия, составляющие основную массу работы. Ядро

IndorInfo/Road обеспечивает работу с СУБД и представляет данные, которые

в ней хранятся, в объектном виде. Ядро работает в связке с ГИС, в которой

формируются карты дорожной сети.



Рис. 8.2. Информационные связи компонентов IndorGIS/Road



Координатная (геометрическая) информация IndorInfo/Road может

храниться как в СУБД, так и в виде файлов слоев ГИС. При этом возможен

автоматический переход от одного способа хранения данных к другому и их

автоматическое обновление при редактировании в ГИС IndorGIS. На базе

ГИС IndorGIS также решаются задачи геокодирования, поиска,

пространственного анализа и визуализации. Система IndorInfo/Road также

взаимодействует с другими COM-приложениями, позволяя интегрировать

различные данные: фотоснимки, схемы, видеоданные и сопровождающие

документы в различных форматах.

Связи 5–7 отражают возможности по использованию готовых

чертежей, схем и прочих графических данных в качестве подложки для

формирования карт [74] (рис. 8.3). Хранение этих данных может

осуществляться централизовано в СУБД или в отдельных файлах.

Связи 8–11 отражают возможности по взаимодействию САПР и ГИС.

При этом могут реализовываться две основные схемы: получение проектных

моделей и встраивание их на карты (рис. 8.4), а также использование

существующей картографической информации о местности и дорогах при

выполнении проектов строительства, реконструкции или ремонта

автомобильных дорог (рис. 8.5).





(а) (б)



Рис. 8.3. Совмещение картографической информации и

чертежей в среде IndorGIS 5.0

