Пространственная привязка данных

Пространственная привязка в ГИС INTEGRO выполняется для растровых и векторных слоев. Слои других типов (надписи, сетки) не поддерживают преобразование координат.

Методика привязки слоев

ГИС INTEGRO позволяет пространственно привязывать слои сцены с помощью трансформации по набору опорных точек. Для растровых слоев также возможна привязка к текущей области просмотра и к стандартному номенклатурному листу. Процесс привязки слоев состоит в задании соответствия между точками местности в системе координат файла и теми же точками в системе координат сцены. Для привязываемого слоя формируется набор опорных точек, состоящих из исходной и целевой точек и линии связи между ними.


Исходная точка	Целевая точка

Исходная точка в окне отображается круглым маркером , целевая – квадратным маркером . Также опорные точки связаны серыми линиями триангуляции, несущими информативный характер: именно так будет осуществляться разбиение слоя при выборе кусочно-аффинного варианта преобразования. Если при расстановке опорных точек линии триангуляции становятся красными, это означает, что при заданном расположении опорных точек каждый выделенный таким образом треугольник в результате кусочно-аффинного преобразования отразился бы зеркально и частично наложился бы на соседние треугольники. В этом случае выполнить кусочно-аффинное преобразование слоя по заданному набору точек будет невозможно.

Координаты исходных и конечных опорных точек представлены в виде таблицы в окне Точки привязки. Исходные точки в единицах сцены, целевые - в единицах сцены и в градусах, если задана проекция у сцены. В этом окне можно удалять, добавлять и редактировать координаты опорных точек, анализировать величину невязки. При выделении в окне таблицы какой-либо строки и последующем нажатии на кнопку Показать в окне, сцена фокусируется на выделенной опорной точке. Обратите внимание, что это работает, только если активна одна из кнопок: Редактирование исходных точек или Редактирование целевых точек, расположенных на панели инструментов Привязка слоев. Центрировать положение опорной точки можно также двойным щелчком по номеру опорной точки в окне таблицы Точки привязки.

Привязка изображения может быть выполнена с применением линейного и нелинейного преобразования. Для определения всех параметров аффинного (линейного) преобразования достаточно трех точек, не лежащих на одной прямой. С целью уменьшения максимальной погрешности привязки путем более равномерного распределения этой погрешности по площади слоя количество опорных точек может быть увеличено. После применения преобразования линии связи между исходными и целевыми точками демонстрируют ошибку привязки. Коэффициенты трансформации и координаты опорных точек сохраняются в отдельные файлы, имеющие то же имя, что и исходное растровое изображение. Расширения этих файлов зависят от формата файла изображения: например, для формата TIFF (*.tif) это будут *.tfr (для опорных точек) и *.tfw (для коэффициентов). Исходный растровый файл при этом не изменяется. В случае применения аффинного преобразования к векторному слою, изменяется геометрия самого файла.

Кусочно-аффинное преобразование позволяет трансформировать изображение нелинейно, что дает возможность компенсировать ошибки сканирования или качества исходного материала. Кусочно-аффинное преобразование использует триангуляцию, поэтому для качественного преобразования количество опорных точек должно быть достаточно большим, и они должны быть равномерно распределены по площади привязываемого слоя. При выполнении кусочно-аффинного преобразования результат сохраняется в новый файл.

Инструменты привязки

Инструменты пространственной привязки по умолчанию расположены на панели инструментов Привязка слоев главного окна сцены.

Для их использования необходимо в редакторе проекта сделать активной сцену, содержащую привязываемый слой, и открыть окно этой сцены. При входе в режим привязки на панели Привязка слоев становится видимым набор инструментов для редактирования привязки.

На панели привязки слоев расположено окно с именем текущего привязываемого слоя. Из выпадающего списка можно выбрать другой слой для редактирования привязки. В этом случае набор опорных точек индивидуален для каждого слоя. ГИС INTEGRO позволяет применить преобразование координат сразу для нескольких слоев одновременно. Для этого следует расставить опорные точки на одном слое, затем выделить на панели Редактор сцены все слои для привязки и выбрать один из способов преобразования (аффинный или кусочно-аффинный). В результате данный набор точек будет скопирован для всех выделенных слоев.

Нажатием кнопки Привязывать к географическим координатам фиксируются географические координаты целевых опорных точек. Это удобно использовать при подборе проекции слоя, так как при этом значения широты и долготы опорных точек не изменяются при внесении изменений в параметры проекции сцены.

Кнопка Сохранённые привязки открывает список для сохранения и последующего возможного применения наборов параметров привязки пользователя. В процессе работы, чтобы не потерять удачный вариант привязки, его можно сохранить в этом списке с каким-либо именем, а затем, при необходимости, активировать и применить.

Произвольная привязка

Для начала привязки слоя вручную по опорным точкам следует нажать на панели Привязка слоев кнопку Редактировать привязку слоя. Существуют следующие возможности редактирования опорных точек:

ввод опорной точки нажатием левой кнопки мыши
удаление опорной точки двойным щелчком левой кнопки
изменение координат опорных точек перетаскиванием маркера мышью при нажатой левой кнопке: исходных точек и целевых точек
выбор нескольких опорных точек левой кнопкой мыши при нажатой клавише Ctrl щелчком по маркеру и рамкой, параллельное перемещение и одновременное удаление выбранных точек
переход от редактирования исходных координат к редактированию целевых координат и обратно с помощью клавиши X (латинская клавиатура)
переход к редактированию следующей опорной точки, делая ее видимой в окне вида, с помощью клавиши Z
просмотр и редактирование таблицы опорных точек с помощью кнопки Показать список точек привязки

Чтобы завершить выполнение привязки, по окончании расстановки опорных точек необходимо применить преобразование, выбрав на панели инструментов вида одну из операций Применить аффинное преобразование или Преобразовать кусочно-аффинно. Для выхода из режима привязки необходимо нажать кнопку Закончить привязку. В случае произвольной привязки по опорным точкам автоматическое назначение проекции слою не происходит, так как это мешало бы процессу подбора проекции. Подобрав проекцию, следует вручную назначить ее слою.

Привязка слоя к текущей области просмотра

После нажатия кнопки Привязать слой к текущей области просмотра будет предложено выполнить аффинное преобразование координат растра таким образом, чтобы он полностью отобразился в окне сцены. Если пользователь согласен, будет выполнено преобразование и по углам изображения появятся четыре опорные точки, при этом все уже имеющиеся точки привязки будут удалены. В обоих случаях откроется режим редактирования привязки.

Привязка слоя по стандартному номенклатурному листу

Для привязки растрового изображения по листу стандартной номенклатуры в INTEGRO реализованы два инструмента.

Инструмент Привязать слой по углам рамки номенклатурного листа предлагает ввести номенклатуру стандартного листа карты, после чего автоматически будут расставлены опорные точки.

Целевым точкам будут присвоены координаты углов номенклатурного листа согласно проекции соответствующей зоны. Маркеры исходных точек автоматически расставляются по углам растра. Их необходимо переместить в соответствующие углы координатной сетки на изображении, а затем выполнить преобразование координат слоя, предпочтительно аффинное, нажав кнопку Применить аффинное преобразование. После применения преобразования слою автоматически назначается проекция и создается файл проекции .pj4.

Инструмент Привязать слой по координатной сетке используется для более точной привязки номенклатурного листа. При вызове инструмента открывается окно для построения сети дополнительных опорных точек на основании заданной пользователем величины шагов координатной сетки по широте и долготе. По умолчанию предлагаются стандартные для выбранного масштаба параметры сетки. Опорные точки сети расставляются в автоматическом режиме. Вручную следует переместить маркеры исходных точек в соответствующие узлы координатной сетки на растровом изображении и выполнить преобразование координат ( Применить аффинное преобразование или Преобразовать кусочно-аффинно). После применения преобразования слою автоматически назначается проекция и создается файл проекции .pj4.

Для выхода из режима привязки необходимо нажать кнопку Закончить привязку.

Маска растрового слоя

Назначение маски позволяет оставить видимой только ту часть растра, которая выделена маской. В ГИС INTEGRO реализованы два способа наложения масок: маска по наброску и маска по объекту векторного слоя. Примеры использования масок: исключение из визуализации зарамочного оформления для работы только с полем карты; визуализация изображения на конкретную территорию (округ, район) и т.д.

Маска по наброску

Маска по наброску создается для активного растрового слоя. В меню инструментов главного окна сцены необходимо выбрать инструмент Начать ввод полигонов и создать полигональный набросок, по которому будет назначена маска.

Далее нажатием кнопки (в меню инструментов главного окна сцены) Установить/Снять маску текущего растрового слоя слоя по выбранному полигону созданный полигон устанавливается как маска текущего растрового слоя.

В результате применения маски растр визуализируется только в пределах контура наброска. Для снятия маски нужно повторно выбрать инструмент Установить/Снять маску текущего растрового слоя по выбранному полигону. При этом необходимо удостовериться в отсутствии наброска, иначе будет создана новая маска.

Маска по объекту векторного слоя

Для применения маски по объекту векторного слоя необходимо в полигональном слое выбрать только один объект, координаты контура которого будут использованы для создания маски. Нажатием кнопки Установить/Снять маску текущего растрового слоя по выбранному полигону выбранный объект устанавливается как маска активного растрового слоя. Между маской растра и векторным слоем, из которого выбран объект для создания маски, связь не сохраняется. То есть удаление из сцены этого векторного слоя не повлияет на маску растрового слоя. Для удаления маски следует очистить выборку инструментом Снять выделение, а затем нажать кнопку Установить/Снять маску текущего растрового слоя по выбранному полигону.

Установить разрешение растра, обрезать растр по маске

При необходимости сохранения результатов маскирования в отдельный файл, применяется инструмент Установить разрешение растра, обрезать растр по маске, находящийся в меню инструментов главного окна сцены. В открывшемся диалоговом окне можно изменить ширину и высоту создаваемого изображения (с возможностью сохранения пропорций), указать, следует ли сохранить изображение целиком или только выбранную маской часть изображения (Обрезать по маске), выбрать имя и местоположение нового файла. После сохранения новый слой будет автоматически добавлен в сцену. Привязка нового изображения и ориентация его сторон в системе координат слоя будут соответствовать исходным.