Цифрование - преобразование аналоговых графических и картографических документов (оригиналов) в форму цифровых записей, соответствующих векторным представлениям пространственных объектов.

По методу цифрование различают:

· Цифрование с помощью дигитайзера с ручным обводом

· Цифрование c использованием сканирующих устройств (сканеров) с последующей векторизацией растровых копий оригиналов;

· ручное цифрование манипулятором типа "мышь" по растровой картографической подложке или полуавтоматическое видеоэкранное цифрование, а также гибридные методы.

В цифровую форму переводят существующие карты на бумажных носителях.

Как и в традиционной картографии, процесс создания карты начинается с редакционно-подготовительного этапа, который включает сбор картографических, съемочно-геодезических, литературных, статистических и других материалов, разработку редакционных указаний. Для компьютерных технологий характерно добавление новых специфических процессов: подготовка материалов для сканирования или цифрования; разработка макетов для составления на компьютере; изготовление или доработка имеющейся цифровой карты; составление, оформление и подготовка к изданию оригинала карты на экране компьютера; вывод цветоделенных позитивов (рис.8).

Рис 8. Схема основных этапов компьютерного создания карты.

Рассмотрим цифрование картографического изображения в программме CorelDRAW.

CorelDRAW представляет собой интегрированный объектно-ориентированный пакет программ для работы с векторной графикой.

Слова "интегрированный пакет" означают, что CorelDRAW представляет собой не отдельную программу, ориентированную на решение какой-либо одной четко поставленной задачи, а совокупность программ (пакет), ориентированных на решение множества различных задач, возникающих при работе пользователя в определенной прикладной области, а именно - в области иллюстративной графики.

Интегрированность пакета следует понимать в том смысле, что входящие в него программы могут легко обмениваться данными или последовательно выполнять различные действия над одними и теми же данными. Так достигается многофункциональность пакета, возможности разных программ объединяются, интегрируются в единое целое, представляющее собой нечто большее, чем сумма их составных частей.

Термин "объектно-ориентированный" следует понимать в том смысле, что все операции в процессе создания и изменения изображений пользователь выполняет не с изображением в целом и не с его мельчайшими, атомарными частицами (пикселами изображения), а с объектами - семантически нагруженными элементами изображения. Начав со стандартных объектов (кругов, прямоугольников, текстов и т.д.), пользователь может строить составные объекты (например, значок в рассмотренном выше примере) и манипулировать ими как единым целым. Таким образом, изображение становится иерархической структурой, на самом верху которой находится векторное изображение в целом, а в самом низу - стандартные объекты.

Вторая особенность объектной ориентации пакета заключается в том, что каждому стандартному классу объектов ставится в соответствие уникальная совокупность управляющих параметров, или атрибутов класса. Если мы говорим о прямоугольнике высотой 200 мм и шириной 300 мм, залитом синим цветом, обведенным желтой линией шириной 3 пункта, с центром, расположенным на расстоянии 150 мм по вертикали и 250 мм по горизонтали от левого нижнего угла страницы с углом наклона длинной стороны к горизонтали, составляющим 32°, мы имеем дело с экземпляром класса - объектом, для которого зафиксированы значения управляющих параметров.

Третьей особенностью объектной ориентации пакета является то, что для каждого стандартного класса объектов определен перечень стандартных операций. Например, можно разворачивать, масштабировать описанный выше прямоугольник, закруглять его углы, преобразовывать его в объект другого класса - замкнутую кривую.

Интерфейс Corel Draw состоит из элементов, похожих на элементы большинства других редакторов и отличаются спецификой обрабатываемых файлов. Тем, кто знает хотя бы один видео или графический редактор, без труда разберется с элементами интерфейса Corel Draw. Для тех, кто впервые сталкивается с мощными редакторами обработки изображений, приводится описание интерфейса данной программы. Функции и инструменты программы во многом напоминают элементы такого распространенного векторного редактора, как Adobe Illustrator.

Рис. 9. Окно редактора векторной графики Corel Draw

Интерфейс включает следующие элементы:

· Рабочая среда программы состоит из панелей и окон, которые можно включать, выключать и перемещать.

· Сверху расположена панель меню с большим набором выпадающих подменю с набором функций.

· Ниже расположена стандартная панель инструментов, элементы которой примерно такие же, как в большинстве программ.

· Под ней - панель свойств и атрибутов для настройки инструментов для каждого инструмента в панели набора инструментов рисования.

· Слева набор инструментов для редактирования объекта.

· В середине интерфейса расположена рабочая область или рабочий стол, в которой при работе с документом показывается печатная страница.

· С правого края программы расположена палитра цветов. В нижнем правом углу находится навигатор.

· Внизу программы находится строка состояния, на которой показывается информация об объекте и советы об инструментах.

· Обычно справа в рабочей области располагается окно ДИСПЕТЧЕР ОБЪЕКТОВ. Это основное окно Corel Draw. Окна вызываются в основном меню программы в выпадающем меню ИНСТРУМЕНТЫ.

Рис. 10. Интерфейс Corel Draw

Для дальнейшей работы в Corel Draw была выдана подоснова карты, которую требовалось оцифровать.

В первую очередь на панели Object manager в докерном окне был создан слой "исходник", в который вошли исходные данные. В дальнейшем был создан новый слой для горизонталей. Они создавались при помощи инструмента . Кривая Безье - рисование плавных кривых по узелкам: щелчок приводит к появлению нового узелка, а узелки соединяются сегментами. Изменяя положение узелков и управляющих точек - регулировка кривизны и формы кривых. Затем их редактирование происходило при помощи инструмента Shape .

При помощи того же инструмента, Freehand Tool, а также инструмента Bezier Tool, были созданы все остальные объекты (леса, автодороги, здания). Каждому виду объектов соответствовал собственный слой. Текстовые надписи были нанесены с помощью инструмента Text Tool. А также при нанесении на карты зданий и лугов мною был использован инструмент Point Rectangle Tool.

Для некоторых условных обозначений был использован инструмент Ellipse tool. Для копирования большого количества однотипных элементов применялся инструмент Interactive Blend Tool . Еще раз обращаю внимание на то, что каждая группа объектов, объединенна общими характеристиками, создавалась на отдельном слое.

3. Прикладные задачи, решаемые с использованием цифровых и электронных карт

Различные виды картографической продукции в виде электронных и цифровых карт широко используются при оперативном управлении промышленностью, транспортом и сельским хозяйством, анализе социальных процессов, планировании использования материальных и природных ресурсов, поиске полезных ископаемых, мониторинге экологической обстановки, принятии решений в чрезвычайных ситуациях. Эти средства картографического обеспечения позволяют получать новые знания о земной поверхности, местности, характеристики ее элементов и объектов (например, плотность населения, густота дорожной или речной сети, количество объектов определенных классов, данные о расстояниях и площадях).

По существу различные карты (картографические модели) являются образно - знаковым, математически определенным и генерализованным отражением реальной трехмерной местности. Изображение динамики происходящих событий (обстановки), привязанное к карте или другой картографической модели, имеет и четвертое измерение - время. Таким образом, важнейшим преимуществом карт, особенно электронных карт, является их способность передавать информацию об обстановке в режиме реального времени.

Требования к электронным и цифровым картам, вытекают из перечня решаемых в ней задач. Картографическое обеспечение системы создается как единая информационная база на всю территорию страны или отдельные регионы. Включение в него данных о текущих изменениях объектов и явлений значительно расширяет возможности системы: она становится пространственно-временной (многомерной).

Одним из основных требований является обеспечение системы картографической информацией для изучения страны и ее регионов. Картографическая информация должна характеризовать важнейшие объекты. Полная и достоверная картографическая информация должна передаваться в простой и наглядной форме. Объем картографической информации, циркулирующей в системе, определяется характером решаемых задач. Поскольку в современных условиях местность изучается преимущественно с использованием различной картографической продукции, все эти средства картографического обеспечения должны позволять получать наглядное, доходчивое и обобщенное отображение местности с наименьшими затратами времени для уяснения необходимых сведений и их оценки. Картографический способ передачи информации о местности должен обеспечивать не только изучение территории страны и ее регионов, но и выполнение расчетов и моделирование ситуаций.

В народнохозяйственных системах электронные карты должны обеспечить оперативное управление народнохозяйственным комплексом в целом по отраслям, планирование использования материальных и природных ресурсов страны, анализ социальных процессов, моделирование управления ресурсами и принятия решений при действиях в экстремальных ситуациях, мониторинг экологической обстановки, создание и ведение кадастров.

В автоматических системах управления электронные карты должны позволять в реальном времени оценивать обстановку и принимать решение, ставить задачи и организовывать взаимодействие, изучать географические особенности регионов, территорий и местность, а также выполнять необходимые расчеты при оценке обстановки, планировании, моделировании действий, определении свойств местности, прогнозировании изменений местности, определении координат объектов на местности.

В автоматических системах навигации электронные карты должны обеспечивать наземную, воздушную и космическую навигацию.

Вопросы использования электронных карт в системах народнохозяйственного назначения в общем случае решаются разработчиками этих систем в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями, в том числе в части определения содержания и структур картографических баз данных этих систем, способов совместного использования информации о местности со специальной информацией (обстановкой), решения расчетных задач.

Заключение