|
<< Оглавление >> Основы |
  
|
Проблемы контроля качества цифровых и электронных карт в Топографической службе ВС РФ
Астахов Сергей Иванович
Военно-топографическое управление
т. 293 07 10
Одним из важных вопросов в технологии создания цифровых и электронных карт (Ц и ЭК) является проблема контроля качества. На это тратится до 30% времени от всего технологического цикла и это оправдано, т.к. опыт показывает, что некачественную продукцию выгоднее переделать заново чем редактировать.
Созданием цифровой картографической информации (ЦКИ) Топографическая служба занимается с первой половины 80-х годов. За это время технология претерпела много изменений, начиная с дигитайзерной на основе ЭВМ серии СМ3 и до современных сканерных технологий. За тоже время расширился круг пользователей ЦКИ, и в особенности в связи с бурным развитием ГИС-технологий. Естественно такой процесс отразился и на требованиях к Ц и ЭК, соблюдение которых невозможно без организации надежной системы контроля качества в технологическом процессе.
Контроль качества Ц и ЭК подробно показан в моей статье Информационного бюллетеня ГИС-Ассоциации № 7. Цель доклада не состоит в повторении уже сказанного, а является дополнением поставленной проблемы в таком важном вопросе, который в последнее время наиболее часто обсуждается и дискутируется. Это топологичность Ц и ЭК. В Топографической службе к настоящему времени сложились вполне конкретные и жесткие требования в этом вопросе, которые закреплены в руководящих документах.
Что же такое топология и как ее контролировать? Вообще топология - это раздел математики, изучающий свойства присущие фигурам или образам, которые остаются неизменными при деформации. Анализ указанной проблемы показывает, что в одной среде создателей и пользователей цифровой информацией о местности, понятие топологии Ц и ЭК связано с конкретной реализацией цепочно-узловой структуры формата и ставится как недостаток в топологичности для объектного представления цифровых данных. На наш взгляд, формат здесь не виноват, а просто изначально принято такое описание объектов, и главное, чтобы не нарушался центральный принцип топологии - отражать неизменность логики информации об объектах независимо от форм представления.
В другой среде пользователей, объектового подхода к формированию Ц и ЭК, в качестве топологичности на первое место ставится атрибутивное (семантическое или через индексные файлы) обязательное фиксирование факта наличия связи определенного вида между объектами, а на второе место ставится согласование метрики этих объектов. С таким подходом мы не согласны, т.к. производственный опыт показывает, что фиксация связей объектов атрибутивными данными сильно затрудняет технологический процесс редакции. Возникают ситуации, когда редактируя метрическую информацию, искажаются установленные связи и контрольные программы постоянно выдают сообщения о нарушении логики связей. Сказанное не распространяется на технологии с цепочно-узловым составлением объектов, т.к. опыта использования такого подхода в Топографической службе нет, однако к нашим замечаниям желательно прислушаться, потому что в цепочно-узловых структурах фиксация связей каким либо атрибутивным способом - необходимое условие.
Подход к топологичности Ц и ЭК в Топографической службе.
В Топографической службе принято объектное формирование цифровой картографической информации и применительно к топологии Ц и ЭК введено понятие пространственно-логических связей (ПЛС) объектов. Соответственно на это настроены и форматы обмена цифровыми данными о местности. Кстати, возможна настройка и на цепочечно-узловое формирование объектов.
Главный принцип в ПЛС, как и всего информационного обеспечения, основан на его базовом характере, позволяющем пользователям при реализации Ц и ЭК в ГИС-системах, во-первых, сохранять топологию объектов, как в объектных, так и в цепочно-узловых структурах и, во-вторых, устанавливать любые связи объектов с наименьшими затратами.
Топология и ПЛС объектов Ц и ЭК применяются с одинаковым смыслом. Возможно, правильнее было бы назвать такой подход концептуальными топологическими отношениями, но тогда под это понятие попало бы всё информационное обеспечение, т.к. Классификатор цифровой картографической информации построен по принципу иерархической многоуровневой семантической топологии. Поэтому под топологией и ПЛС объектов Ц и ЭК понимается описание пространственного расположения и логики взаимодействия между объектами, показанными на исходном картографическом материале.
С 1997 года в технологии введены Требования к топологичности объектов электронных карт, создание которых стало возможным на основе концепции, установленной в информационном обеспечении, и на основе производственного опыта ведущих редакторов цифрового картографического производства. Содержание Требований ... включает как общие понятия, так и конкретные требования для оператора ЭВМ при цифровании объектов Ц и ЭК. Полностью указанные Требования... приведены в приложении к докладу.
ПЛС условно делятся по типам, и четкую границу между некоторыми трудно установить, однако вашему вниманию предлагаются некоторые примеры по типам и порядок их контроля.
1. Совмещение и смежность - в первом типе требование: каждая точка метрики одного объекта должна совмещаться с каждой точкой другого объекта, находящегося с ним в пространственной взаимосвязи, второй тип это частный случаи первого. Например: внутренний контур леса должен полностью совпадать с находящимся в нем контуром озера, а контур леса, расположенный смежно с контуром поросли, должен иметь одинаковые значения точек метрики на совпадающих участках. Выполняется это требование путем определенной методики цифрования, при которой повторно уже оцифрованный контур объекта не цифруется, а лишь копируется полностью или частично. Контролируется это визуально для грубых нарушений, и программно путем перебора метрики объектов с установленным параметром расстояния между точками и с занесением в протокол контроля списка объектов у которых этот параметр не выдержан.
2. Принадлежность - устанавливается атрибутивным способом для объектов, имеющих явную логическую связь, например всегда объединяются: площадные и линейные участки одной реки, объект и его подпись, внутренний и внешний контур одного объекта. Контролируется - для объектов с внутренними контурами программно, как в процессе цифрования, так и отдельно. Для остальных случаев контроль визуальный, такие взаимосвязанные объекты идентифицируются как единый объект.
3. Наложение - метрика одних объектов должна находиться внутри другого, т. е. накладываться и не выходить за границы основного объекта, например строения в квартале, а кварталы в населенном пункте или озеро в городе. В этом типе объекты наслаиваются друг на друга и не выделяются внутренним контуром из основного объекта, в котором они находятся. Контроль визуальный и программный.
4. Пересечение и примыкание - объекты в местах пересечения и примыкания должны иметь общие точки. Это требование наиболее характерно для дорожной сети. Контролируются данные ситуации визуально и программно путем предъявления пересекающихся объектов.
5. Продолжение на смежном листе - объекты расположенные на смежных листах ЭК должны иметь общие точки на рамке, ограничивающей эти листы. Выполняется это требование программным способом, путем выполнения автоматической и полуавтоматической сводки. Контролируется визуально и программно.
В заключение необходимо отметить, что полное многообразие различных ситуаций, отраженных на исходных картографических материалах, заранее невозможно предусмотреть и отразить в руководящих технологических документах. В этом случае для сохранения качества Ц и ЭК на высоком уровне возрастает значение редакционно-подготовительных работ и опыт ведущих редакторов цифрового картографического производства. И также хотелось бы обратить внимание, что разработанные Топографической службой Требования к топологичности объектов электронных карт, на наш взгляд, можно применить и в технологиях, ориентированных на цепочно-узловую структуру формирования объектов. Аргументом в этом предположении может быть факт аналогичности методик цифрования.
