Как сделать оцифровку карты
Обновлено: 06.07.2024
Еще лет пять-десять тому назад карты, планы, чертежи – выполнялись с использованием линеек, карандашей и ластиков. Иной, чем бумажный, формат любых графических документов вообразить было трудно. Но технический прогресс не стоит на месте, и сегодня представить геодезиста, который вычерчивает топографические карты вручную – просто невозможно. На смену неприхотливым чертежным приспособлениям пришло новое высокотехнологическое оборудование, оснащенное специальным программным обеспечение. С его помощью осуществляется составление новых и оцифровка старых топографических карт, которые хранятся до сих пор в виде бумажных рулонов. В Москве и области оцифровка топографических карт выполняется сотрудниками компании ООО "ГеоГИС".
Термин "оцифровка топографических карт" (или векторизация графических документов) обозначает собой перевод любой графической документации из бумажного варианта в цифровой, электронный вид. Оцифровка карт и чертежей особенно популярна в больших компаниях или предприятиях. Дело в том, что для хранения и работы с документацией в старом виде, приходится задействовать специально с этой целью несколько сотрудников достаточно высокой квалификации. Плюс к этому необходимо помещение для хранения всех документов, по сути своей – архив. Для того, чтобы разыскать требуемый материал, скажем семилетней давности, придется поднять сотни документов, и не факт, что необходимая карта или чертеж сохранились.
Оцифровка топографических карт значительно облегчает и упрощает работу с необходимыми современными и архивными документами. Отпадает необходимость в содержании штата сотрудников и помещения – оцифрованные (векторизованные) карты сохраняются в компьютере как обычные файлы. Если оцифрованная карта не является носителем секретной информации, сотрудник может скопировать ее и хранить в удобной для работы форме. Оцифрованные топографические карты легко редактируются; они достаточно просто восстанавливаются в случае утраты. При этом оцифрованные карты можно копировать бесконечно без потери качества копий.
Важный момент: оцифровка карт имеет и обратное действие: в случае необходимости создать бумажную копию – секундное дело. Оцифровка карт дает возможность мгновенно передавать их электронные варианты на e-mail любому адресату. В то же время хранение и безопасность оцифрованных карт осуществляется самыми современными способами и средствами защиты, что особо актуально для Москвы и области, с их большим количеством центральных офисов ведущих компаний.
Оцифровка карт дает еще одно неоспоримое преимущество: создание трехмерной модели местности, позволяющей увидеть нужный участок территории не плоским изображением, а как реальный рельеф местности. Причем оцифровка карт занимает сравнительно мало времени: от считанных часов до целого рабочего дня.
Однако не стоит считать, что оцифровка топографических карт сводится к обычному сканированию бумажной версии. Это сложный процесс, требующий от выполняющих его специалистов знания всех тонкостей работы и большого опыта. Наша компания, выполняет оцифровку карт даже в случае утраты части данных, которые невозможно восстановить при обычном копировании.
Оцифровка карт позволяет дорабатывать часть чертежа: добавлять или изменять и удалять некоторые элементы по мере их обновления, не перечерчивая всю карту.
Оцифровка топографичесчких карт в Москве и области выполняется высококвалифицированными специалистами компании ГеоГИС. Используя в своей работе специальную программу AutoCAD, оцифровка карт будет проведена с гарантированно высоким качеством и в точно оговоренный с заказчиком срок.
Коллеги, что посоветуете при оцифровка бумажных карт. чем пользуетесь сами? задача стоит оцифровать контур залежи в основном. сейчас это делают импортом в Corel и вручную прорисовывают линии.
думаю в 21 веке должен быть более быстрый способ. спасибо
Контекст
Во многих пакетах есть такое, я пользуюсь isoline для этого
Коллеги, что посоветуете при оцифровка бумажных карт. чем пользуетесь сами? задача стоит оцифровать контур залежи в основном. сейчас это делают импортом в Corel и вручную прорисовывают линии.
думаю в 21 веке должен быть более быстрый способ. спасибо
Самый простой и быстрый вариант Golden Software Didger - очень простой оцифровщик с хорошими встроенными мануалами.
Более навороченный вариант - NeuraMap.
В обоих случаях на выходе получаешь контура в цифре.
В версии RMS2013 есть такая функция
В составе Геопоиска есть отдельный модуль Оцифровщик карт и каротажей ImageDigitizer, весит копейки 1мег, portable версия(если актуально и есть проблема с установкой софта), время изучения 3минуты, юзаем для всех задачах такого рода.
Didger или RMS 2013.
Все зависит от того, что оцифровывать только ли карты или разрезы тоже.
Благодарю, воспользуюсь предложенными способами.
Вполне нормальная, не знаю может то же самое что и корел.
Кроме того можно поизвращаться, в Петрел загнать, есть плагин который привязывает карту по координатам скважин. Потом использовать сейсмические атрибуты автотракинга для выявления контрастов и т.д.
MapInfo, цели правда несколько различны изолинии, привязываются к топооснове и т.д.
Бумажные карты можно автоматически оцифровать вышепомянутым софтом, но если графика сложная или бумага старая, то лучше делать вручную . Раньше в автокаде все оцифровывал, достаточно быстро и точно получалось. А в mapinfo и corel и дольше и сложнее (мучительнее) заниматься этим.
ArcGis. Там даже есть функция "трассировка", которая значительно ускоряет и облегчает процесс оцифровки линии
Golden Software Didger
Импортируете изображение и привязываете его к нужной системе координат. Далее Image -> Vectorize Image и настраиваете:
Здесь есть где развернуться с фильтрами и частотой точек.
Изначально мы использовали Easytrace (можно в инете найти). Достаточно мощная программа оцифровки растров, в т.ч. в автоматическом и полуавтоматических режимах. Затем добавили практически тот же функционал в программу Геоглоб, очень удобный модуль оцифровки и привязки координат.
Например есть два соседних месторождения или площади в разных системах координат, по лицензионной границе или по общим точкам можно найти коэффициенты пересчета и перекидывать данные из одной системы в другую.
От бумажной карты к ГИС. Опыт векторизации топографических карт в среде Spotlight
Немного истории
Прежде всего мы сформулировали основные требования к этой программе. Во-первых, ее инструментарий должен обеспечивать трассировку по цветному растру: топографические карты несут большой объем информации, заключенной именно в цвете. Во-вторых, для ускорения оцифровки необходимы средства автоматической векторизации. В-третьих, программа-векторизатор должна обеспечивать возможность импорта данных из формата DGN MicroStation и экспорта в форматы DWG (DXF) AutoCAD, MIF (MID) MapInfo: многие предприятия-заказчики требуют представлять материалы в формате AutoCAD, а в формате DGN предоставляют электронные чертежи многие проектные организации.
Всем этим требованиям полностью соответствовала программа Spotlight Pro 5, разработанная компанией Consistent Software. Правда, сотрудники компании предупредили: для векторизации топографических карт Spotlight Pro 5 еще никем не применялся. С тех пор прошло полтора года. За это время появились новые версии программы, а мы накопили некоторый опыт, который, надеюсь, будет интересен пользователям Spotlight Pro, работающим с топографическими картами…
Вначале был растр…
Несколько практических советов перед началом работы:
Система координат
Итак, вы приступаете к векторизации топокарт в программе Spotlight Pro. Каким образом задать систему координат, чтобы полученные данные можно было использовать в MapInfo совместно с уже имеющимися данными? Какие единицы использовать, какой задать масштаб, в какой последовательности вводить координаты? Немного поэкспериментировав, приходишь к выводу, что размерность единиц особого значения не имеет: можно использовать и дюймы, главное задать масштаб таким образом, чтобы получаемые числовые значения координат не противоречили истине. Мы использовали в качестве пользовательских и мировых единиц миллиметры и задали для карт 1:25 000 масштаб 25.
Рис. 1а
Рис. 1б
Обратите внимание на очередность записи координат проекции Гаусса-Крюгера: y, x. Координата y записывается с указанием номера зоны — это полностью соответствует структуре MIF-файла. Такую же запись, используя ПСК по умолчанию, предпочитают практически все пользователи AutoCAD. Предложенный подход протестирован следующим образом: лист карты с заданной системой координат был экспортирован из Spotlight в AutoCAD, а затем в этот же файл были экспортированы данные, полученные при работе спутникового оборудования в том районе. Данные полностью совместились с изображением на карте.
Калибровка топографических карт
Работая с топографическими картами в программе Spotlight, пользователь прежде всего должен решить проблему калибровки сканированного изображения. В противном случае работа по векторизации карт лишена всякого смысла.
Рис. 2
Зеленые линии на рис. 2 — это километровая сетка в системе координат листа карты. В данном случае мы имеем дело с обычными незначительными деформациями, но для векторизации исходное изображение не годится.
Рис. 3
Провести оцифровку чертежа необходимо в прямоугольной системе координат — на листе карты она задается координатной (километровой) сеткой. В то же время, выполнив калибровку только по точкам пересечения сетки координат (рис. 3), мы получим прекрасный результат внутри калибровочной области и совершенно непредсказуемый — на краях листа карты: в области между сеткой координат и рамкой трапеции, задаваемой геодезической системой координат (широта, долгота).
Совершенно очевидно, что для калибровки листа карты необходимо использовать точки пересечения координатной сетки и рамки трапеции. Программными средствами задать значения их реальных координат невозможно, поэтому применяем довольно удобный и простой графический метод.
1-й этап. В любой доступной программе перевычисления координат переводим геодезические координаты углов рамок трапеции и точек пересечения осевого меридиана листа с верхней и нижней стороной трапеции в прямоугольную систему координат, используемую на обрабатываемом листе.
Теперь мы имеем полный набор векторных пересечений для создания набора калибровочных пар в диалоге Калибровка. Используя инструмент [ Добавить точку ] и включив режим векторной привязки , эту работу проделать совсем несложно. Калибровочные пары по километровой сетке проще и быстрее задать с помощью инструмента [ Создать сетку ].
Рис. 2
В первый раз результат калибровки (рис. 4) вас просто ошеломит. Впрочем, это скоро проходит — к хорошему привыкаешь быстро.
Векторизация
Наибольший объем работ по векторизации топокарт приходится на оцифровку рельефа и гидрографии. Первое место прочно удерживают горизонтали. Их удобно оцифровывать в автоматическом режиме — горизонталями является большинство объектов коричневого цвета. А вот при оцифровке гидрографии выяснится, что синим цветом на карте обозначено слишком много объектов. Так что для векторизации рек, ручьев удобнее использовать трассировку. Но и горизонтали, и ручьи, и границы озер и рек желательно получить в виде полилиний и замкнутых полилиний, поэтому окончательный набор объектов для конверсии выглядит так, как это показано на рис. 5.
Рис. 5
Вывод из опыта работы: если необходимо оцифровать одни только объекты гидрографии (например, для строительного проектирования, оформления земельных отводов крупных объектов), то использование трассировки по цветному растру повышает производительность в 2−2,5 раза. Применение автоматической векторизации при полной оцифровке листа карты ускоряет работу в 4−5 раз. Не сочтите это рекламой, но я искренне восхищен возможностями программы Spotlight Pro! Впрочем, вернемся к процессу оцифровки.
Рис. 6
Рис. 7
Выполнив бинаризацию оттенков коричневого цвета, получаем внедренный растр, при осмотре которого можно заметить, что он требует некоторого редактирования. В областях с большой плотностью горизонталей происходит слияние растровых линий (рис. 6), и программа вряд ли сможет самостоятельно разобраться в этой мешанине.
В ситуациях, подобных той, что приведена на рис. 8, используется инструмент [ Рисовать на растре точки и линии ].
Поскольку после векторизации потребуется время на редактирование векторной линии, проще привести растр к виду, представленному на рис. 9. По окончании редактирования растра достаточно будет выполнить операцию заливки дырок, и такие объекты будут распознаваться как одна непрерывная полилиния.
Рис. 8
Рис. 9
Итак, весь процесс оцифровки листа карты сводится к следующим процедурам:
- бинаризация рельефа (оттенки коричневого цвета);
- преобразование растра в векторы;
- редактирование полученных векторов (расслоение, задание уровней и атрибутов, объединение разрозненных полилиний
- трассировка объектов гидрографии;
- оцифровка оставшихся объектов вручную (консервативно настроенным пользователям AutoCAD рекомендую проделать эту часть работы в любимой программе: нажмите Сохранить как… и выберите формат DWG).
Экспорт
Экспорт полученных данных из Spotlight Pro в AutoCAD не представляет никакой сложности, а вот об экспорте в MapInfo следует поговорить подробнее. По результатам экспорта Spotlight создает два файла с одинаковым именем и с расширениями MIF и MID. MIF-файл — это база данных, где собрана информация о типах векторных объектов и координатах их узловых точек (графическая информация). MID-файл — база табличных данных, характеризующих соответствующий графический объект (имя слоя, атрибут, уровень, тип и цвет линии Наличие MID-файла не обязательно, но содержащаяся в нем информация пригодится для дальнейшей работы в MapInfo.
Рис. 10
Исправленный заголовок MIF-файла показан на рис. 11.
Рис. 11
Рис. 12
Представители компании Consistent Software сообщили, что в шестой версии Spotlight Pro эта проблема решена. Англоязычный вариант версии уже готов, остается дождаться его русификации…
Автор выражает искреннюю благодарность менеджеру по продуктам Raster Arts компании Consistent Software Евгении Рангаевой за огромную помощь при освоении программы Spotlight Pro.
Прежде всего мы сформулировали основные требования к этой программе:
• инструментарий программы должен обеспечивать трассировку по цветному растру: топографические карты несут большой объем информации, заключенной именно в цвете;
• для ускорения оцифровки необходимы средства автоматической векторизации;
• программа-векторизатор должна обеспечивать возможность импорта данных из формата DGN MicroStation и экспорта в форматы DWG (DXF) AutoCAD, MIF (MID) MapInfo: многие предприятия-заказчики требуют представлять материалы в формате AutoCAD, а в формате DGN предоставляют электронные чертежи многие проектные организации.
Всем этим требованиям полностью соответствовала программа Spotlight Pro 5, разработанная компанией Consistent Software. Правда, сотрудники компании предупредили: для векторизации топографических карт Spotlight Pro 5 еще никто не применял. С тех пор прошло полтора года. За это время появились новые версии программы, а мы накопили некоторый опыт, который, надеюсь, будет интересен пользователям Spotlight Pro, работающим с топографическими картами.
Вначале был растр…
Несколько практических советов перед началом работы:
• лучшие результаты преобразования растра в вектор получаются на растре с разрешением 600-700 dpi;
• перед калибровкой убедитесь, что вокруг обрабатываемого растрового изображения имеется небольшая рамка (5-6 мм ). При калибровке изображение, возможно, будет не сжиматься, а растягиваться в этом случае наличие такой рамки убережет изображение от потерь;
• если возникли проблемы, не спешите громко возмущаться окружающие ни в чем не виноваты. Сообщите о проблеме в службу технической поддержки Consistent Software вам всегда придут на помощь.
Система координат
Итак, вы приступаете к векторизации топокарт в программе Spotlight Pro. Каким образом задать систему координат, чтобы полученные данные можно было применять в MapInfo совместно с уже имеющимися данными? Какие единицы использовать, какой задать масштаб, в какой последовательности вводить координаты? Немного поэкспериментировав, приходишь к выводу, что размерность единиц особого значения не имеет: можно использовать и дюймы, главное задать масштаб таким образом, чтобы получаемые числовые значения координат не противоречили истине. Мы применяли в качестве пользовательских и мировых единиц миллиметры и задали для карт 1:25 000 масштаб 25 (рис. 1).
Обратите внимание на очередность записи координат проекции Гаусса-Крюгера: y , x . Координата y записывается с указанием номера зоны это полностью соответствует структуре MIF-файла. Такую же запись, используя ПСК по умолчанию, предпочитают практически все пользователи AutoCAD. Предложенный подход протестирован следующим образом: лист карты с заданной системой координат был экспортирован из Spotlight в AutoCAD, а затем в этот же файл были экспортированы данные, полученные при работе спутникового оборудования в том районе. Данные полностью совместились с изображением на карте.
Калибровка топографических карт
Работая с топографическими картами в программе Spotlight, пользователь прежде всего должен решить проблему калибровки сканированного изображения. В противном случае работа по векторизации карт лишена всякого смысла.
Зеленые линии на рис. 2 это километровая сетка в системе координат листа карты. В данном случае мы имеем дело с обычными незначительными деформациями, но для векторизации исходное изображение не годится.
Провести оцифровку чертежа необходимо в прямоугольной системе координат на листе карты она задается координатной (километровой) сеткой. В то же время, выполнив калибровку только по точкам пересечения сетки координат (рис. 3), мы получим прекрасный результат внутри калибровочной области и совершенно непредсказуемый на краях листа карты: в области между сеткой координат и рамкой трапеции, задаваемой геодезической системой координат (широта, долгота).
Совершенно очевидно, что для калибровки листа карты необходимо использовать точки пересечения координатной сетки и рамки трапеции. Программными средствами задать значения их реальных координат невозможно, поэтому применяем довольно удобный и простой графический метод.
1-й этап. В любой доступной программе вычисления координат переводим геодезические координаты углов рамок трапеции и точек пересечения осевого меридиана листа с верхней и нижней стороной трапеции в прямоугольную систему координат, используемую на обрабатываемом листе.
Теперь мы имеем полный набор векторных пересечений для создания набора калибровочных пар в диалоге Калибровка . Используя инструмент и включив режим векторной привязки , эту работу проделать совсем несложно. Калибровочные пары по километровой сетке проще и быстрее задать с помощью инструмента .
В первый раз результат калибровки (рис. 4) вас просто ошеломит. Впрочем, это скоро проходит к хорошему привыкаешь быстро.
Векторизация
Наибольший объем работ по векторизации топокарт приходится на оцифровку рельефа и гидрографии. Первое место прочно удерживают горизонтали. Их удобно оцифровывать в автоматическом режиме горизонталями является большинство объектов коричневого цвета. А вот при оцифровке гидрографии выяснится, что синим цветом на карте обозначено слишком много объектов. Поэтому для векторизации рек, ручьев и т.д. удобнее использовать трассировку. Но и горизонтали, и ручьи, и границы озер и рек желательно получить в виде полилиний и замкнутых полилиний, поэтому окончательный набор объектов для конверсии выглядит так, как показано на рис. 5.
Опыт работы показывает, что если необходимо оцифровать одни только объекты гидрографии (например, для строительного проектирования или оформления земельных отводов крупных объектов), то использование трассировки по цветному растру повышает производительность в 2-2,5 раза. Применение автоматической векторизации при полной оцифровке листа карты ускоряет работу в 4-5 раз. Не сочтите это рекламой я искренне восхищаюсь возможностями программы Spotlight Pro! Впрочем, вернемся к процессу оцифровки.
Выполнив бинаризацию оттенков коричневого цвета, получаем внедренный растр, при осмотре которого можно заметить, что он требует некоторого редактирования. В областях с большой плотностью горизонталей происходит слияние растровых линий (рис. 6), и программа вряд ли сможет самостоятельно разобраться в этой путанице.
В ситуациях, подобных той, что приведена на рис. 8, используется инструмент .
Поскольку после векторизации потребуется время на редактирование векторной линии, проще привести растр к виду, представленному на рис. 9. По окончании редактирования растра достаточно будет выполнить операцию заливки дырок, и такие объекты будут распознаваться как одна непрерывная полилиния.
Итак, весь процесс оцифровки листа карты сводится к следующим процедурам:
• бинаризация рельефа (оттенки коричневого цвета);
• преобразование растра в векторы;
• редактирование полученных векторов (расслоение, задание уровней и атрибутов, объединение разрозненных полилиний и т.п.);
• трассировка объектов гидрографии;
• оцифровка оставшихся объектов вручную (консервативно настроенным пользователям AutoCAD рекомендую проделать эту часть работы в любимой программе: нажмите Сохранить как… и выберите формат DWG).
Экспорт
Экспорт полученных данных из Spotlight Pro в AutoCAD выполняется легко, а вот об экспорте в MapInfo следует рассказать подробно. По результатам экспорта Spotlight создает два файла с одинаковым именем и с расширениями *.mif и *.mid. MIF-файл это база данных, где собрана информация о типах векторных объектов и координатах их узловых точек (графическая информация). MID-файл база табличных данных, характеризующих соответствующий графический объект (имя слоя, атрибут, уровень, тип и цвет линии и т.д.). Наличие MID-файла не обязательно, но содержащаяся в нем информация пригодится для дальнейшей работы в MapInfo.
Исправленный заголовок MIF-файла показан на рис. 11.
Подобная информация записывается в MID-файле
(рис. 12). В третьей колонке этого файла содержатся значения уровней, подлежащие исправлению. Исправляем мы их в Microsoft Excel, но сохранять исправления приходится, жонглируя форматами и бдительно следя за тем, чтобы в качестве разделителей оставались запятые, а в качестве десятичных разделителей точки. Пользователям AutoCAD, столкнувшимся с такой ситуацией, посоветую разве что указывать увеличенное значение при задании уровня объекта в Spotlight. Это довольно неудобно, но исправлять уровень каждого объекта из AutoCAD еще неудобнее.
Представители компании Consistent Software сообщили, что в шестой версии Spotlight Pro эта проблема решена. Англоязычный вариант версии уже готов, остается дождаться его русификации.
Валерий Полозюк
Автор выражает искреннюю благодарность менеджеру по продуктам Raster Arts компании Consistent Software Евгении Рангаевой за огромную помощь при освоении программы Spotlight Pro.
Читайте также: