Генерализация графических данных

Генерализация является неотъемлемой и при этом очень сложной частью картографии. Это процесс принятия решений, какие объекты необходимо оставить на карте, какие - убрать, какие - преувеличить, а что следует упростить для обеспечения более четкой передачи характера ландшафта. Главная проблема заключается в том, как изобразить географические объекты максимально точно, убрав при этом лишние ненужные детали и сохранив общий характер расположения данных. Противоречивые требования должны быть соблюдены путем сохранения максимально насыщенного графикой и информативного отображения.

При генерализации необходимо учитывать не только конкретные объекты, но и пространственные и логические отношения между теми из них, которые являются важными для визуальной характеристики картографируемой местности. Все объекты, размещенные на карте должны конкурировать за место на странице и читаемость. Некоторые объекты, которые нельзя увидеть на местности - например, изолинии и административные границы, - также должны быть показаны и подписаны на карте, наряду с видимыми объектами, такими как дороги или гидрографические объекты.

Преобразования могут быть простыми, направленными на конкретный объект, например, упрощение отображения реки с помощью удаления ненужных, мелких меандров. Однако несложно убедиться в том, что такие, казалось бы, простые изменения могут привести к необходимости осуществления дополнительных принципиальных изменений. Удаление даже небольших меандров может привести к тому, что река на карте будет пересекать здания или, например, будет потеряно согласование реки с мостами или изолиниями.

В большинстве картографических производственных процессов генерализация обычно состоит из двух отдельных фаз. Если из основной базы данных необходимо получить несколько наборов данных для разных масштабов, для любой обработки прежде всего нужно сделать из общей базы отдельные базы данных для соответствующих масштабов. База данных конкретных масштабов обычно предназначается для покрытия регулируемого диапазона масштабов, в пределах каждого из которых объекты будут отображаться одинаковым образом. Пошаговый процесс обработки данных для баз данных конкретных масштабов не является картографическим. Отображения данных с помощью символов не устанавливается, не предполагается, а темы не оцениваются на предмет выявления возможных конфликтов. Вместо этого уменьшается густота объектов на карте и уменьшается их детальность для того, чтобы данные соответствовали определенному диапазону масштабов. Такой процесс носит название генерализация модели.

Вторая стадия - картографическая генерализация - авторская работа над картой, которая осуществляется после того, как установлены назначение, характеристики, тип выходных данных и масштаб карты. На этом этапе оценивается и изменяется сложность отдельных объектов и густота наполнения карты объектами - с целью сохранения ясности картографического изображения. На этом этапе также оцениваются и разрешаются конфликты символов различных объектов. Размер символов, отображающих объекты, зачастую бывает значительно больше, чем их реальных размер на местности. Чем мельче масштаб - тем это становится более актуальным. Конфликты могут представлять из себя простые перекрытия объектов или иметь более сложный характер: например, смещение некоторых участков многополосного шоссе.

№9 Оверлеи и буферы

1.Оверлеи полигонов – алгоритмы, которые используется в ландшафтном планировании, где с целью управления использованием земель исследуются пространственные взаимосвязи между наложенными друг на друга географическими слоями.

Оверлеи полигонов изоморфны операциям теории множеств. Когда накладываются два полигона A и B, получается графическая интерпретация объединения или пересечения множеств A и B. На рис показаны шестнадцать возможных оверлейных операций с двумя полигонами, выраженные через объединение, пересечение и отрицание помеченных цифрами 1 … 4 множеств:

На основе оверлейных операций строятся некоторые другие функции ГИС. При визуализации данных интерес представляют только объекты, попадающие в “окно” пользователя, а остальные объекты для ускорения отображения должны быть пропущены. Для этого на слои карты накладывается прямоугольник – экстент карты, вне которого объекты не отображаются. При построении буферов вокруг точек, сегментов полилиний и полигонов создаются круги и прямоугольники, которые впоследствии оверлейной операцией сливаются в один объект. Оверлейные операции применяются при площадной интерполяции. Здесь требуется распределить некоторую величину, связанную с полигоном A, между пересечением A ∩ B и разностью A – B пропорционально их пло-

щади. При этом считается, что плотность этой величины по всему полигону

постоянна.