powrót

Tadeusz Chrobak

Z LIS do GIS

Przydatność automatycznej generalizacji kartograficznej.
Co najmniej 15-procentową automatyzację kartograficznej generalizacji obiektów liniowych umożliwia proces ich upraszczania metodą obiektywną opartą na przekształceniach geometrycznych, ekstremach lokalnych oraz rozpoznawalności rysunku (określanej za pomocą najkrótszej długości boku trójkąta elementarnego).

Pozyskiwanie danych do systemów informacji geograficznej to najdroższy element w ich tworzeniu. Wiadomo, że stosunek kosztów danych do kosztów oprogramowania i sprzętu komputerowego ma się jak 100:10:1. Wielokrotne wykorzystywanie raz pozyskanych danych, które znacząco poprawia tę relację, wiąże się z procesem ich przetwarzania, np. generalizacji. Klasyczna generalizacja kartograficzna jest pracochłonna, a automatyzacja pracochłonność tę obniża, zmniejszając tym samym koszt przetwarzania. Atrybuty jakościowe obiektów (np. dla sieci dróg: ich szerokości i długości, kategorie czy rodzaje nawierzchni) są niezbędne do tworzenia hierarchii, od której zależy stopień automatyzacji. Od metod automatycznej generalizacji kartograficznej oczekuje się więc:
- obiektywnych procesów upraszczania czy eliminacji obiektów, które pozwalają na rozwiązania jednoznaczne,
- wymiernej weryfikacji procesu przez ocenę jego dokładności oraz kryterium rozpoznawalności rysunku.

Metoda upraszczania linii łamanej
Jest to metoda zależna od skali mapy i sposobu prezentacji rysunku (monitor komputera, mapa papierowa). W metodzie tej zachowana jest hierarchia wierzchołków linii i ich topologia. Hierarchię wierzchołków linii pierwotnej określa się z jej kształtu na podstawie tzw. ekstremów lokalnych wyznaczanych w przedziałach zamkniętych (tworzonych z sąsiednich wierzchołków – niezmienników procesu przekształcenia). Pierwsze dwa niezmienniki – określające początek i koniec linii – mają najwyższą pozycję w hierarchii. Następne pary niezmienników tworzy się przy wykorzystaniu trójkąta elementarnego. Odcinek łączący początek i koniec linii jest podstawą trójkąta. Trzeci wierzchołek wyznacza punkt upraszczanej linii, który tworzy największą wysokość w trójkącie i dla którego długości boków są co najmniej równe najkrótszej długości εn trójkąta elementarnego. Wyznaczony trzeci wierzchołek trójkąta to w hierarchii kolejny (po początku i końcu linii) niezmiennik procesu upraszczania. W ten sposób otrzymujemy dwie pary niezmienników: początek – trzeci punkt i koniec – trzeci punkt (kolejność wyboru par nie ma wpływu na wynik końcowy procesu upraszczania linii). Zachowując kolejność wynikającą z hierarchii wierzchołków, analogicznie tworzymy następne pary niezmienników linii upraszczanej aż do momentu, gdy sprawdzimy wszystkie punkty do niej należące. Zastosowany w procesie trójkąt pozwala zachować topologię wierzchołków linii, gdyż podstawę trójkąta zawsze wyznaczają dwa wierzchołki-niezmienniki, a trzeci zachowuje sąsiedztwo względem wierzchołków-niezmienników linii pierwotnej.

Pełna treść artykułu w kwietniowym wydaniu GEODETY

powrót