Краткое описание программного комплекса

Термины и сокращения

НЛ ЦТК — номенклатурный лист цифровой топографической карты;

ПК – программный комплекс;

ЦКИ – цифровая картографическая информация

ЦТК — цифровая топографическая карта.

точечный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, местоположение которого описывается координатами одной точки.

линейный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, метрика которого описывает положение осевой линии объекта.

площадной объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, метрика которого описывает положение границ объекта.

локализация объекта цифровой топографической карты: Способ формирования метрики объекта ЦТК в соответствии с заданными правилами.

стандартно ориентированный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, расположенный параллельно южной стороне рамки НЛ ЦТК при его графическом отображении.

нестандартно ориентированный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, расположенный не параллельно южной стороне рамки НЛ ЦТК при его графическом отображении.

правила локализации объекта цифровой топографической карты: Свод предписаний, регламентирующих действия по формированию метрики объекта ЦТК с учетом размеров объекта и масштаба создаваемой карты.

правила цифрового описания картографической информации: Свод систематизированных предписаний, регламентирующих содержание, структуру и порядок формирования цифровой картографической информации при создании ЦТК.

простой объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, описанный в классификаторе объектов ЦТК для данного масштаба на нижней ступени иерархии.

сложный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, в цифровом описании которого присутствует информация о нескольких простых объектах ЦТК.

цифровое описание картографической информации: Набор символов, принятых (установленных) для формализованного представления объектов ЦТК.

цифровое описание объекта цифровой топографической карты: Формализованное представление данных об объекте топографической карты в цифровом виде, которое включает в себя цифровое описание пространственного распространения объекта (метрика объекта ЦТК), его смыслового содержания (семантика объекта ЦТК) и пространственно-логических связей объекта с другими объектами данного номенклатурного листа топографической карты.

 

Краткое описание программного комплекса

 

Программный комплекс «Нева» предназначен для создания и обработки электронных (цифровых) карт, их отображения и редактирования во внутреннем векторном формате DM. Программа функционирует в составе программного комплекса и является управляющей для остальных модулей системы (приложений).

Программа выполняет значительную часть сервисных функций и математической обработки ЦКИ, а также обеспечивает работу вспомогательных программных модулей и процедур динамических библиотек.

В состав программного комплекса входит головной программный модуль DMW, редактор классификатора OBJ.EXE, редактор условных знаков VGM.EXE, редактор бланков ввода семантики ID.EXE, файлы динамически подключаемых библиотек (.DLL) – программы решения различных прикладных задач.

Все программы выполнены в виде отдельных исполняемых модулей и разработаны независимо друг от друга. Обмен информацией между модулями осуществляется через совместно используемые файлы. При необходимости, модули, работающие с классификатором, могут быть вызваны из картографического редактора.

 

Порядок выполнения задания

1. Запустить программный комплекс;

2. Создать номенклатурный лист карты масштаба 1:100 000;

3. Открыть растровый фрагмент топоосновы;

4. Найти не менее 4 опорных точек, осуществить привязку растра и совместить растровую подложку с номенклатурной рамкой создаваемой карты;

5. Выполнить интерактивную векторизацию метрики объектов топоосновы с соблюдением принятых правил цифрового описания и отображением в принятых условных знаках;

6. Заполнить семантические характеристики объектов топоосновы в соответствии с принятым классификатором;

Выполнить сводку со смежными фрагментами.

 

Запуск программы

Для запуска картографического редактора “Нева” следует выделить в каталоге /neva/Bin файл DMW.EXE и нажать клавишу “Enter” или активизировать соответствующую

пиктограмму на рабочем столе

 

Для работы ПК «Нева» в ОС Windows Vista рекомендуется снять в настройках галочку «Включение и отключение контрольных записей пользователя»

 

В результате выполненных действий на экране появится панель Главного меню.

Подробные пояснения к кнопкам и опциям панели можно получить при нажатии на клавишу «F1» (вызов программы).

Если программный комплекс «Нева» ранее использовался без закрытия карты, то на экране также появится окно редактора с фрагментом карты, подвергавшемся редактированию до закрытия.

Следует учесть, что программный комплекс «Нева» настроен на автоматическое сохранение изменений.

При выполнении учебной работы в компьютерном классе рекомендуется закрывать «свою» карту перед закрытием ПК «Нева». В ином случае другой учащийся может внести нежелательные изменения в чужой проект.

 

X.X-XX-XXX-X-X-X-X-X

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

 

1 символ. Обозначает северное (следует указать 0) или южное полушарие (следует указать 1)

2 символ. Обозначает широтный пояс разграфки земного эллипсоида (латинские буквы от A до U).

 

3,4 символы. Обозначают номер шестиградусной зоны разграфки земного эллипсоида. Принимает значения от 1 до 60.

5,6,7 символы. Обозначает номер листа карты масштабов 1:500 000. 1:200 000. и 1:100 000.

Если лист карты масштаба 1: 500 000, то эта часть кода принимает значения от 501 до 504, что соответствует буквам русского алфавита А, Б, В, Г, которые записываются в стандартной номенклатуре карты масштаба 1: 500 000

Если лист карты масштаба 1: 200 000, то эта часть кода принимает значения от 201 до 236

Если лист карты масштаба 1: 100 000, то эта часть кода принимает значения от 001 до 144.

8 символ. Содержит код листа карты масштаба 1: 50 000. Принимает значения от 1 до 4, что соответствует буквам русского алфавита А, Б, В, Г, которые записываются в стандартной номенклатуре карты масштаба 1: 50 000.

9 символ. Содержит код листа карты масштаба 1: 25 000. Принимает значения от 1 до 4, что соответствует буквам русского алфавита а, б, в, г, которые записываются в стандартной номенклатуре карты масштаба 1: 25 000.

10 символ. Содержит код листа карты масштаба 1: 10 000. Принимает значения от 1 до 4, что соответствует буквам русского алфавита а, б, в, г, которые записываются в стандартной номенклатуре карты масштаба 1: 10 000.

11 и 12 символы предполагают деление листов масштаба 1: 10 000 и 1: 5 000 на четверти.

Для создания топографических карт масштаба 1: 5 000 и 1: 2000 используется другой шаблон. Для перехода на этот шаблон надо указать на вкладке «Разное» диалога «Паспорт карты» графу «Номенклатура 5000». Шаблон машинного представления номенклатуры для топографических карт масштаба от 1: 5 000 до 1: 2 000 имеет вид:

 

Х. Х – ХХ – ХХХ – ХХХ – Х

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Здесь символы с 1 по 7 предназначены для заполнения первой части номенклатуры соответствует масштабу 1: 100 000 (описано выше);

символы с 8 по 10 – указывает на масштаб 1:5 000 и может принимать значения от 1 до 256, как в стандартной номенклатуре карты масштаба 1:5000;

символ 11 – указывает на трапецию карты масштаба 1:2 000 и может принимать значения от 1 до 9, что соответствует прописным русским буквам от а до и.

В случае создания сдвоенного или счетверённого листа карты следует указать номенклатуру самого левого листа. При этом необходимо, чтобы на вкладке "Разное" Паспорта карты был установлен флажок "сдвоенные листы" в подразделе "Проекция Гаусса-Крюгера"

В Паспорте карты на вкладке "Математическая основа" для стандартных номенклатурных листов российских топографических карт следует установить:

- система координат "[KA] Krasovsky 1940"

- проекция "Гаусса-Крюгера равноугольная"

- система высот "Балтийская система".

В случае правильного ввода кода номенклатуры математическая основа будет рассчитана автоматически.

Для создания нового листа необходимо также выбрать класссификатор цифровой картографической информации.

Открытие растра

Исходным материалом для выполнения работы является фрагмент топокарты, преобразованный после сканирования в растровый файл в формате.jpg. Чтобы открыть растровый файл в графическом окне картографического редактора "Нева", следует выбрать в разделе "Растр" Главного меню команду "Открыть". Появится окно открытия растра, в котором следует указать тип файла, его имя и размещение (рис. 3).

 

Если растр не ориентирован относительно земной поверхности (не привязан к карте), то растровое изображения появится в отдельном окне.

Для продолжения работы необходимо осуществить привязку растра, чтобы в дальнейшем совместить растровое изображение с векторной картой.

 

Привязка растровой подложки

Привязку растрового фрагмента к векторной карте можно производить

с помощью инструментов, собранных на вкладке "Растр". После выбора соответствующей кнопки следует указать точку на растре.

Если добавление опорных точек будет сопровождаться вводом их координат с клавиатуры, то следует использовать кнопку ввода опорных точек по координатам.

Если добавление опорных точек будет осуществляться посредством указания опорных точек на изображении в окне растра и в окне векторной карты поочерёдно для каждой пары точек, то следует использовать кнопку для ввода соответственных пар опорных точек

В соответствии с заданием необходимо осуществить привязку растра к математической основе созданного номенклатурного листа. Для этого удобно использовать пересечения километровую сетки, визуализацию которой следует включить, на вкладке Опции раздела "Настройки" Главного меню.

При установлении соответствия пересечений на векторной карте и растре следует учитывать, что на топографических картах выходы километровой сетки полностью подписываются только по углам листа. В иных случаях вдоль рамки листа даны подписи сокращённых координат, соответствующие единицам и десяткам километров (рис. 4).

После выбора трёх опорных точек можно выполнить команду "Совместить с картой" раздела "Растр" (иначе - клавиша “F12”) Главного меню, и продолжать редактирование опорных точек (добавление, удаление, перемещение) в совмещённом режиме.

Однако для корректной привязки растра требуется минимум 4 точки по углам прямоугольного фрагмента. Точность привязки должна быть лучше 0,2 мм в масштабе карты

Требования к цифровому описанию картографической информации

Цифровое описание картографической информации должно соответствовать следующим требованиям:

- возможность представления в цифровой форме любой информации, которая содержится на топографических картах соответствующих масштабов;

- определение структуры и содержания картографической информации, включаемой в состав цифровых топографических карт;

- включение в цифровое описание объектов ЦТК данных как об их местоположении и плановом очертании, так и смысловом содержании с точностью и полнотой, соответствующими требованиям ГОСТ Р 51605;

- реализация представления объектов ЦТК в объектно-ориентированной форме;

- однозначность интерпретации цифровой картографической информации при ее обработке;

- возможность автоматического формирования машинных записей объектов, предусмотренных в структуре и составе ЦТК.

 

Цифровое описание картографической информации должно формироваться с использованием следующих правил:

- определения характера локализации объектов ЦТК;

- представления метрики объектов ЦТК;

- представления семантики объектов ЦТК;

- цифрового описания пространственно-логических связей объектов ЦТК.

Структурной единицей цифрового описания картографической информации является объект ЦТК.

Состав объектов ЦТК, подлежащих цифровому описанию, определен в ГОСТ Р 51605.

Допускается включать в состав ЦТК цифровую картографическую информацию, обусловленную особенностями ее отображения в графической форме. В соответствии с ГОСТ Р 51606 указанная информация должна быть представлена в качестве объектов ЦТК.

Не допускается включать в состав ЦТК информацию, которая не сформирована как объект ЦТК.

Объекты ЦТК классифицируют по следующим основным параметрам: характер локализации, сложность формирования цифрового описания и характер ориентирования относительно системы координат, используемой при графическом отображении НЛ ЦТК.

По характеру локализации объекты ЦТК подразделяют на точечные, линейные, площадные и подписи.

По сложности формирования цифрового описания объекты ЦТК подразделяют на простые и сложные.

По характеру ориентирования относительно системы координат, используемой при графическом отображении НЛ ЦТК, объекты ЦТК подразделяют на стандартно и нестандартно ориентированные.

 

Цифровое описание каждого конкретного объекта НТК должно включать идентификатор, метрику и семантику.

В цифровом описании объектов ЦТК может присутствовать информация о пространственно-логических связях объектов.

 

Паспорт НЛ ЦТК является специфическим объектом ЦТК, не содержащим в своем цифровом описании метрики и пространственно-логических связей.

 

Захват метрики

При создании или редактировании контуров и точек объектов иногда требуется использовать часть контура ранее созданного объекта. Для этого существует режим захвата метрики.

Создание подписи

 

Для нанесения подписи сначала необходимо указать точку или линию её расположения. Действия аналогичны созданию точечного или линейного объекта.

Количество точек в контуре зависит от требуемого расположения текста:

• одна точка - текст размещается горизонтально;

• две точки - текст размещается вдоль вектора, определяемого этими точками;

• много точек - текст размещается вдоль ломаной линии, определяемой этими точками.

• После завершения контура (щелчок по правой клавише мыши) программа выводит диалог, в котором следует ввести текст, указать характер размещения текста, относительно заданной линии и плотность расположения символов (рис. 11):

 

Рис. 11. Расположение подписи относительно линии

 

В верхней строчке отображается текст подписи, ниже отображается тип размещения текста, который может иметь следующие значения:

Ø Над линией,

Ø По линии,

Ø Под линией.

Далее идёт характер разрядки текстов (рис. 12):

Рис. 12. Характер разрядки текста.

- Плотный слева - буквы размещаются одна за другой, надпись размещается около крайней левой точки;

- Разрядка по буквам - буквы размещаются так, чтобы последняя буква текста совпадала с последней точкой метрики подписи;

- Точка - буква - каждая буква размещается, начиная со следующей точки метрики подписи, наклон буквы определяется этой точкой;

- Вектор – точка – каждой букве соответствуют две точки, наклон букв определяется этими двумя точками.

- Плотный справа - буквы размещаются одна за другой, надпись размещается около крайней правой точки;

- Плотный по центру -буквы размещаются одна за другой, надпись размещается в центре;

- Разрядка по словам – слова размещаются так, чтобы последняя буква текста совпадала с последней точкой метрики;

Все три поля можно редактировать

Для подтверждения создания объекта следует нажать кнопку «Ок», для отмены создания - кнопку «Отмена».

Программа позволяет разместить подпись при выводе ее на экран, с помощью следующих управляющих символов, вставляемых в текст подписи:

“_” - подчеркнуть предыдущий блок подписи (блок - группа символов текста, расположенных между управляющими символами);

“~” - опустить следующий блок на одну строку вниз и вывести под предыдущим блоком;

“^” - поднять следующий блок на половину строки вверх и вывести за предыдущим блоком.

Форматирование действует только для подписей, имеющих в контуре одну или две точки и плотное расположение символов.

Ниже приведён пример набора (рис. 13) и отображения (рис. 14) сложной подписи.

Рис. 14. Пример отображения этой подписи на карте.

 

 

Созданная подпись в любой момент может быть отредактирована с помощью инструмента «Редактировать текст объекта» , используя такое же окно и принцип его заполнения, как при создании объекта.

 

Сводка

Сводка необходима для метрического и семантического согласования отдельных смежных фрагментов карты, поэтому для сводки необходимо вставить сводимый фрагмент карты в файл итоговой карты, выполнив команду «Вставить фрагмент…» из раздела «Разное». (рис. 15).

Рис. 15. Вставка фрагмента карты, записанного в другом файле.

Контроль качества

Широкий набор возможностей по контролю качества реализован с помощью инструмента подготовки запросов «Выборка» (горячая клавиша F9)

Для выявления объектов с заданными характеристиками можно задать условие в разделе семантика.

Условие вводится в строке окна "Фильтр" (рис. 16), но выполняется только если эта опция активна, т.е. слева от в строке условия должна стоять галочка.

Если условие задано, то в выборку будут включены только те объекты, характеристики которых удовлетворяют этому условию. Для того, чтобы задать условие, необходимо указать на поле редактора условия. После этого появится диалог «Формула» (см. рис. 16, справа)

в верхней строчке можно задать формулу условия (логическое выражение) по следующим правилам:

Логическое выражение содержит операторы и операнды (табл. 1).

Таблица 1

Операторы.

1.Арифметические операторы:	2.Логические операторы:	3.Операторы сравнения:
"+" - прибавить;	"&" - логическая операция "И"	">" - больше
"-" - отнять;	"!" - логическая операция "ИЛИ"	"<" - меньше
"*" - умножить;		">=" - больше или равно
"/" - разделить;		"<=" - меньше или равно
		"=" - равно

 

Операнды.

В качестве операндов могут быть константы, функции, переменные.

 

1.Константы:

числа - 10, 12.24

строки - "Москва" (текстовые строки должны быть заключены в кавычки)

Допустимым является также символ * для обозначения любого другого символа в соответствии с общими правилами генерации запросов.

 

2.Функции: 3.Переменные:

 

sin - синус "S" - площадь объекта

cos - косинус "L" - длина объекта

exp - экспонента "N" - количество точек у объекта

ln - натуральный логарифм "C" - количество дочерних объектов

nil - наличие характеристики “U” – уровень дочернего объекта

 

Например: NIL(4)=0 – найти объекты у которых есть 4-я характеристика.

NIL(9)=1 - найти объекты у которых отсутствует 9-я характеристика.

 

Признаком переменной служит символ "@", за которым следует либо номер характеристики [1..1023], либо буквы.

Если выражение правильное, то в правой нижней строчке появится значение этого выражения (true или false) в случае, если у объекта задано значение характеристики по умолчанию

Если выражение ошибочно, то в левой нижней строчке появится сообщение "ошибка".

 

Заданное условие можно сохранить, нажав кнопку "Да" или не сохранять, нажав кнопку "Отмена".

Ниже приведены практические примеры использования запросов (рис.16-18).

Рис. 16. Поиск объектов, у которых отсутствует обязательная характеристика «Абсолютная высота»

 

 

Рис. 17. Поиск несовпадений участков метрики.

 

 

Рис. 18. Выбор операции контроля качества векторной модели из стандартного набора.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Комлектность файлов проекта в ПК «Нева»

2. Порядок создания наменклатерного листа карты

3. Привязка растра к карте по набору опорных точек

4. Создание точечного стандартно- и нестандартно- ориентированного объекта

5. Создание линейного и площадного объекта

6. «Захват» участка метрики другого объекта

7. Ввод и редактирование семантики

8. Создание внутреннего контура объекта

9. Создание дочернего объекта

10. Одновременный сдвиг общей точки нескольких объектов

11. Работа с выборкой. Запросы.

 

Литература

1. Программное обеспечение автоматизированной картографической системы «НЕВА». Создание и обработка цифровых карт. Руководство пользователя. / ИПУ РАН, МОСКВА 2003 г.

 

Воробьев Ю.Д., Лапина Е.Н., Пятницкая В.В. Технология автоматизированного составления цифровых карт масштаба 1:100 000 по цифровым картам масштаба 1:50 000 с использованием ГИС «НЕВА» / ИПУ РАН, МОСКВА 2003 г.

 

3. ГОСТ Р 51607-2000 Карты цифровые топографические Правила цифрового описания картографической информации. Общие требования

 

1. Тикунов В.С., Капралов Е.Г. Кошкарев А.В. и др. Основы геоинформатики.. Учебное пособие для ВУЗов. М. Академия. 2004 г. (в 2-х томах), 2006 г.(в 1 томе).

 

5. Справочник стандартных и употребляемых (распространённых) терминов по геодезии и картографии, топографии, геоинформационным системам, пространственным данным// В.Н. Александров, М.А. Базина, И.Г. Журкин, Л.В. Корнилова, В.Г. Плешков, Г.Г. Побединский, А.В. Ребрий, О.В. Тимкина. - М. Братишка, 2007 -736 с.

 

1. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы Кудиц-Пресс, 2009– 272 с.

 

1. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник // Лурье И.К. – М.: КДУ, 2008. – 424 с.

 

1. Ю.А. Кравченко Основы конструирования систем геомоделирования. Книга 2 Информационнное геомоделирование. Модели и методы. СГГА, Новосибирск, 2008

 

Термины и сокращения

НЛ ЦТК — номенклатурный лист цифровой топографической карты;

ПК – программный комплекс;

ЦКИ – цифровая картографическая информация

ЦТК — цифровая топографическая карта.

точечный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, местоположение которого описывается координатами одной точки.

линейный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, метрика которого описывает положение осевой линии объекта.

площадной объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, метрика которого описывает положение границ объекта.

локализация объекта цифровой топографической карты: Способ формирования метрики объекта ЦТК в соответствии с заданными правилами.

стандартно ориентированный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, расположенный параллельно южной стороне рамки НЛ ЦТК при его графическом отображении.

нестандартно ориентированный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, расположенный не параллельно южной стороне рамки НЛ ЦТК при его графическом отображении.

правила локализации объекта цифровой топографической карты: Свод предписаний, регламентирующих действия по формированию метрики объекта ЦТК с учетом размеров объекта и масштаба создаваемой карты.

правила цифрового описания картографической информации: Свод систематизированных предписаний, регламентирующих содержание, структуру и порядок формирования цифровой картографической информации при создании ЦТК.

простой объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, описанный в классификаторе объектов ЦТК для данного масштаба на нижней ступени иерархии.

сложный объект цифровой топографической карты: Объект ЦТК, в цифровом описании которого присутствует информация о нескольких простых объектах ЦТК.

цифровое описание картографической информации: Набор символов, принятых (установленных) для формализованного представления объектов ЦТК.

цифровое описание объекта цифровой топографической карты: Формализованное представление данных об объекте топографической карты в цифровом виде, которое включает в себя цифровое описание пространственного распространения объекта (метрика объекта ЦТК), его смыслового содержания (семантика объекта ЦТК) и пространственно-логических связей объекта с другими объектами данного номенклатурного листа топографической карты.

 

Краткое описание программного комплекса

 

Программный комплекс «Нева» предназначен для создания и обработки электронных (цифровых) карт, их отображения и редактирования во внутреннем векторном формате DM. Программа функционирует в составе программного комплекса и является управляющей для остальных модулей системы (приложений).

Программа выполняет значительную часть сервисных функций и математической обработки ЦКИ, а также обеспечивает работу вспомогательных программных модулей и процедур динамических библиотек.

В состав программного комплекса входит головной программный модуль DMW, редактор классификатора OBJ.EXE, редактор условных знаков VGM.EXE, редактор бланков ввода семантики ID.EXE, файлы динамически подключаемых библиотек (.DLL) – программы решения различных прикладных задач.

Все программы выполнены в виде отдельных исполняемых модулей и разработаны независимо друг от друга. Обмен информацией между модулями осуществляется через совместно используемые файлы. При необходимости, модули, работающие с классификатором, могут быть вызваны из картографического редактора.

 

Порядок выполнения задания

1. Запустить программный комплекс;

2. Создать номенклатурный лист карты масштаба 1:100 000;

3. Открыть растровый фрагмент топоосновы;

4. Найти не менее 4 опорных точек, осуществить привязку растра и совместить растровую подложку с номенклатурной рамкой создаваемой карты;

5. Выполнить интерактивную векторизацию метрики объектов топоосновы с соблюдением принятых правил цифрового описания и отображением в принятых условных знаках;

6. Заполнить семантические характеристики объектов топоосновы в соответствии с принятым классификатором;