Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. В.Р. ФИЛИППОВА»

Институт землеустройства, кадастров и мелиорации

Кафедра «Кадастры и право»

ОТЧЁТ

о прохождении практики по получению первичных профессиональных умений и навыков

Обучающийся: Фоломеева А.П.

Группа: М 6101 ЗК

Руководитель: д.г.н.,

доцент Бешенцев А.Н.

Улан-Удэ, 2018 г.



ВВЕДЕНИЕ

Практика по получению первичных профессиональных умений и навыков проводилась в Институте землеустройства, кадастров и мелиорации БГСХА им. В.Р. Филиппова. Практические работы выполнялись на базе специализированного компьютерного класса.

Продолжительность практики соответствует графику учебного процесса - 4 недели (с 9 января по 5 февраля 2018 г.)

Цель практики: получение первичных профессиональных умений и навыков пользования программы Easy Trace. Изучение переноса графической информации с бумажных носителей в компьютер и создание векторного покрытия «Растительности пригородной зоны г. Улан-Удэ».

Задачи практики:

- закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Геоинформационные технологии в системе управления земельными ресурсами»;

- получение навыков векторизации территорий с помощью программы Easy Trace 8.65 Free;

- использование картографических, геоинформационных и аэрокосмических материалов для решения задачи оцифровки озелененных территорий города Улан-Удэ с помощью компьютерных технологий.

Объектом практической работы являются озелененные территории г. Улан-Удэ, а также его пригородные озеленные территории, представленные в Приложении 1.

оцифровка озелененный векторный графика



РАЗДЕЛ 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕСТА ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ

Практика проводилась на кафедре кадастра и права, в Институте землеустройства, кадастров и мелиорации Бурятской Государственной Сельскохозяйственной Академии им. В.Р. Филиппова.

Практические работы выполнялись на базе специализированного компьютерного класса. Класс оснащен персональными компьютерами с необходимым программным обеспечением: ArcView, Easy Trace, AutoCAD, ScanMagic, MapInfo и др. Также персональные компьютеры снабжены выходом в информационно-коммуникационную сеть интернет.

РАЗДЕЛ 2. ВИДЫ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

В ходе практики по получению первичных профессиональных умений и навыков была изучена программа Easy Trace 8.65 Free.

Easy Trace - пакет программ для полуавтоматической интерактивной векторизации цветных и черно-белых растровых изображений. Он предназначен для переноса графической информации с бумажных носителей в компьютер и ориентирован, прежде всего, на обработку картографических материалов.

Так же он является мощным средством ввода данных в системы, использующие векторное представление графической информации [3].

Основные задачи, решаемые с помощью программы Easy Trace:

· Оцифровка черно-белых растровых изображений;

· Оцифровка растровых изображений любой цветности в их исходном виде;

· Сканирование, непосредственно из оболочки Easy Trace. Возможно использование любых доступных сканеров, в том числе и сканеров малых форматов;

· Оцифровка линий любого типа: простых, пунктирных, точечных, ортогональных, специальных. Автоматическое оконтуривание залитых и заштрихованных областей;

· Полуавтоматическая оцифровка 3D-полилиний (линий имеющих свою высоту в каждой точке);

· Создание сложной иерархической структуры слоев. Распределения векторных объектов по слоям в зависимости от логической принадлежности этих объектов;

· Верификация топологии, т.е. проверки на само- и взаимопересечения, висячие и псевдоузлы, на незамкнутость полигонов и т. д.

· Контроль корректности ввода информации путем поддержки специальных типов линий и библиотеки условных знаков (блоков), облегчающих этот процесс;

· Полуавтоматическое присвоение полилиниям Z-координаты;

· Определение структуры баз данных в формате DBF отдельно для точечных и линейных объектов слоя. Установление связи между ними и векторными объектами Easy Trace через пользовательские идентификаторы объектов. Заполнение БД в любой момент процесса векторизации. Автоматический перенос в базу данных Z-координаты полилиний;

· Контроль целостности векторной и атрибутивной информации в процессе векторизации;

· Экспорт полученной векторной информации в наиболее распространенные ГИС и САПР -- AutoCAD, ArcCAD, Arc/Info, Intergraph, MapInfo, CREDO и др. через специфические и стандартные форматы;

· Распределение работы на несколько рабочих мест, с последующим интерактивным объединением векторных сегментов;

· Импорт векторной графики из вышеуказанных систем в пакет Easy Trace [4].

Преимущества данной программы:

· Совместимость с ГИС

1. ArcGIS;

2. ArcView;

3. AutoCAD;

4. ГИС «Карта 2003»;

5. Credo;

6. MapInfo;

7. MicroStation;

8. WinGIS;

9. и другими.

· Используемая модель данных

1. Мозаичное растрово-векторное поле неограниченного размера;

2. Поддержка произвольной совокупности растров различной цветности и масштабов;

3. Многослойные «прозрачные» растровые пакеты;

4. Практически неограниченное количество векторных слоев и объектов на векторном слое;

5. Поддержка цепочно-узловой и полигональной моделей векторных данных.

· Функциональные возможности

1. Сканирование, геометрическая коррекция, мощные средства выделения тематических данных, масочная фильтрация, сшивка растров. Сложение и вычитание растров и вектора;

2. Автоматическая / полуавтоматическая / ручная векторизация и ввод атрибутивных данных. Распознавание объектов.

3. Отображение объектов по атрибутивным данным;

4. Автоматическая и полуавтоматическая простановка и контроль высот изолиний;

5. Мощные средства редактирования векторных примитивов, генерации и трансформации объектов;

6. Клонирование настроенных проектов, быстрая сборка многих проектов в общее покрытие;

7. Преобразование различных типов данных друг в друга;

8. Преобразование координат на основе контрольных точек при экспорте и импорте;

9. Оперативная печать растрово-векторной информации.

· Входная растровая информация: растровые файлы произвольной глубины цветности в форматах BMP, PCX, CIT, JPG, CALS, TIFF, RLE, DIB.

· Экспорт/ импорт данных:

Ш векторные форматы:

1. JET (Easy Trace);

2. CSV (Comma Separated Values);

3. DGN (Intergraph);

4. DXF (AutoCAD);

5. GEN (ArcInfo);

6. MIF / MID (MapInfo);

7. SHP (ArcView);

8. TOP (Credo);

9. DWG (AutoCAD);

10. MAP (Панорама);

11. MXD; MDB (персональная база геоданных ArcGIS).

12. TFW;

13. CPT;

14. TAB;

15. MAP.

Ш Атрибутивные данные:

1. Генерация и заполнение таблиц атрибутивных данных, визуализация (генерация текста по атрибутам);

2. Тематическое отображение объектов по значениям атрибутов;

3. Выбор значений атрибутов, как из набора текстовых строк, так и по пиктограммам общепринятых условных обозначений;

4. Автоматический и групповой ввод атрибутов.

В практической работе использовалось 2 вида изображений: растровое и векторное.

Растровым изображением называется изображение, представленное двумерным массивом точек, каждая из которых имеет свой цвет. В монохромных, или бинарных, растровых изображениях любая точка может иметь только один из двух цветов, черный или белый. Эти точки называются растровыми точками. Растровые изображения могут быть получены сканированием оригинального изображения с бумаги, преобразованием видеоизображения специальным декодером или с помощью программы - редактора растра.

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Несмотря на преимущества, у растра есть серьезные недостатки:

1. В связи с тем, что каждый пиксель содержит в себе достаточно много информации, то когда говорится о миллионах пикселей в одном изображении, становится ясно, какой объем информации будет закодирован в памяти. Это приводит к увеличению размеров файла. Поэтому, чем больше пикселей в фотографии, тем больше она весит.

2. Сложности масштабирования изображения. При увеличении появляется зернистость и пропадает детализация. При уменьшении фотографии, в результате сложных преобразовательных процессов, происходит потеря пикселей. При этом детализация изображения пострадает не так сильно, как при увеличении, но этот процесс уже необратимый, то есть, если потребуется вновь увеличить изображение, оно сильно потеряет в качестве.

В основе векторного изображения лежат элементарные графические объекты: линия, дуга, окружность и т. п., называемые примитивами векторного изображения. Каждый примитив исчерпывающе характеризуется набором своих параметров (тип векторного объекта, который определяет его форму, координаты базовых точек, размеры и т.п.).

При масштабировании векторных изображений им не грозят искажения, свойственные растровым файлам. Просто пропорционально увеличиваются (или уменьшаются) значения внутренних параметров примитивов при их выводе на экран. Векторное описание изображения, в отличие от его растрового аналога, позволяет выйти за рамки привычных «плоских» чертежей или карт.

Ш Достоинства векторной графики:

1. Возможность изменять масштаб изображений без потери качества до любых размеров, при этом вес изображения не увеличивается. При изменении размеров происходит пересчёт координат и толщины линий, а затем построение объектов в новых размерах.

2. Векторное изображение не хранит в себе тонны информации, поэтому вес такого файла будет в разы меньше растра.

3. Возможность трансформации изображения из вектора в растр без потери качества и каких-либо сложностей. Это может сделать фотошоп в два щелчка мыши.

Ш Недостатки:

1. Векторная графика не годится для создания реалистичных картин и фотографий. Она сильно ограничена в передаче плавных переходов и градиентов между цветами. В результате этого все цвета и линии сильно контрастируют;

2. Большой размер файла при сложной детализации изображения. (Бывают случаи, что из?за множства мелких сложных деталей размер векторного изображения гораздо превышает размер его растровой копии);

3. Трудность передачи фотореалистичного изображения (следует из 1?го недостатка);

4. Проблемы совместимости программ, работающих с векторной графикой, при этом не все программы открывают (или корректно отображают) даже «общепринятые» форматы (такие как eps), созданные в других редакторах.

Таким образом, подведем короткие выводы:

-- растровые изображения фотореалистичные, а векторные изображения всегда видно, что они нарисованы;

-- масштабирование изображений очень важная возможность, которой нужно уметь пользоваться. Для этого надо знать как и когда теряется качество графики и стараться не допустить этого.

Зная коренные отличия представления изображения в растровых и векторных файлах, можно легко понять, в чем собственно заключается процесс векторизации. По своей сути - это замена совокупностей растровых точек на векторные примитивы, являющиеся их геометрическими аналогами. Однако кроме этой тривиальной замены при векторизации решаются и другие задачи:

? минимизация числа векторных примитивов (две пересекающиеся линии разных слоев должны остаться двумя линиями, а не четырьмя линиями, сошедшимися в одной точке);

? восстановление информации, частично утраченной или искаженной из-за износа бумажного носителя, дефектов чертежных инструментов, дефектов исполнения, погрешностей сканирования;

? «расслоение» изображения по его смысловому содержанию (например, карта может содержать слои рельефа, автодорог, коммуникаций, границ земельных участков и т. д.);

? ввод атрибутивной информации для графического объекта (например, напряжение линии электропередач, диаметра трубопровода, площадь земельного участка, его собственник и т.п.);

? построение корректной топологической структуры информации, соответствующей требованиям конечной ГИС или САПР. Таким образом, с помощью программы-векторизатора можно создать файлы векторных и атрибутивных данных, несущие в себе гораздо больше информации, чем исходный бумажный материал. Следует сразу оговорить область применения программы-векторизатора: Векторизатор не предназначен для редактирования содержания растровых файлов (стирание, рисование) и достижения сходства между исходным растровым изображением и его векторным аналогом (штриховки, заливки, сложные топографические знаки) [3].

Разложение исходных данных на элементы и их классификация - это только начало. Опознанные элементы растра карты или космоснимка необходимо превратить в векторные примитивы. В строгом соответствии с правилами описания векторных объектов и взаимосвязей между ними (обычно их называют РТУ - редакционно-технические указания).

Сочетание классификатора и правил описания «вектора» образует некий диалект языка описания пространственных данных. Векторизацию редко удаётся свести к простому кодированию - обычно это процесс творческий. Кроме того, строго следовать таким правилам можно только имея возможность быстро и тщательно проверить создаваемую векторную модель. Проверка - это ещё один из столпов векторизации.

Таким образом, векторизатор должен:

* быстро настраиваться на классификатор, принятый в GIS;

* создавать и связывать векторные объекты быстрее, чем GIS;

* проверять созданные векторные модели быстрее, чем GIS.

А вот наведение глянца на созданную модель или её предпечатная подготовка это удел самой GIS (впрочем, и там подготовка к печати обычно выполняется отдельным модулем) [2].

Объектом векторизации в проекте являлась растительность пригородной зоны г. Улан-Удэ, представленная в Приложении № 1. Покрытие данного слоя включает:

· Озелененные территории г. Улан-Удэ (парки, скверы, бульвары);

· Садово-огородные территории;

· Лесная растительность.

Технология векторизации в проекте включала следующие этапы:

1) Создание проекта. Импорт растрового файла и настроек среды в программу Easy Trace .

2) Подготовка растров. Установка границы отображения каждого растра. Для этого используется векторная рамка по съемочной проекции листа.

3) Векторизация. Этот процесс сводится к следующей схеме:

* Автотрассировка;

* Сшивка разрывов и удаление артефактов;

* Просмотр и коррекция дефектов;

* Коррекция связности;

* Оптимизация формы;

* Контроль и коррекция топологии;

* Заключительный контроль [2].

Векторизация, представленная в Приложении №2, осуществлена с шагом в 200-300 метров с использованием инструмента «трассировщик кривых».



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате прохождения практики по получению первичных профессиональных умений и навыков было подготовлено векторное покрытие «Растительности пригородной зоны г. Улан-Удэ», представленное в Приложении №2, состоящее из:

· Озелененных территорий г. Улан-Удэ (парки, скверы, бульвары);

· Садово-огородных территорий г. Улан-Удэ;

· Лесной растительности пригородных территорий города.

Векторное покрытие выполнено с помощью программного обеспечения «Easy Trace 8.65 Free».

В результате практики были выполнены следующие задачи:

- закреплены теоретические знания, полученные при изучении дисциплины «Геоинформационные технологии в системе управления земельными ресурсами»;

- получены навыки векторизации территорий с помощью программы Easy Trace;

- выполнена оцифровка карты города Улан-Удэ и прилегающих к нему территорий.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Берлянт, А. М. Взаимодействие картографии и геоинформатики / А. М. Берлянт. -- М.: Научный мир, 2000. -- 189 с.;

2) «Easy Trace v.8 PRO. Руководство пользователя. Часть 1». Easy Trace Group 2005 г. 274 с.



ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение №1

Векторное покрытие с активным растровым слоем



Приложение №2

Векторное покрытие с активным векторным слоем

Размещено на Allbest.ru