8.11. Программное обеспечение картосоставительских и картоиздательских работ. Функциональные возможности программного обеспечения

В картографическом производстве в настоящее время применяются самые разнообразные программные средства, причем не только специализированные, имеющие картографическое назначение. Чтобы качественно сделать карту на компьютере, необходимо использовать специальное программное обеспечение. Все программное обеспечение можно условно разделить следующим образом:

1.Векторизаторы.

2.Векторные графические программы.

3.Растровые графические программы.

4.Геоинформационные системы (ГИС).

5.Системы автоматизированного проектирования (САПР).

6.Специализированные картографические программы, входящие в состав программноаппаратных картоиздательских комплексов, предназначенных для картографического производства.

Векторизаторы – специализированные программные средства, которые используются для проведения автоматической или полуавтоматической векторизации.

Можно выделить следующие векторизаторы: Easy Trace, MapEDIT, Vectori, Polic и др. Как правило, векторизаторы имеют следующие функциональные возможности (рис. 8.31):

а б

в

Рис. 8.31. Функциональные возможности векторизатора Easy Trace: а – растровое редактирование; б – создание слоев; в – создание базы данных

149

г

Рис. 8.31. Функциональные возможности векторизатора Easy Trace:

г– экспорт результатов векторизации

1.Растровое редактирование: исправление ошибок, которые могут возникнуть при выполнении операции сканирования; поворот, зеркало, перемещение и масштабирование фрагмента; имеются инструменты для рисования и стирания растровых фрагментов; выполнение инверсии цвета, чистки растров от дефектов, сшивки растровых фрагментов и др.

2.Векторное редактирование: создание слоев и базы данных; вычерчивание объектов

сиспользованием линий различных типов; создание текстов; вставка символов; виды привязки к растровым и векторным объектам; изменение параметров векторных объектов, использование атрибутивной информации и др.

3.Автоматическая и полуавтоматическая векторизация: распознавание типа растро-

вых объектов, настройка параметров распознавания; трассировка растровых кривых, различные режимы трассировки; настройка параметров трассировки.

4.Экспорт результатов векторизации в форматы: .mif/.mid (MapInfo), .dxf/.dbf (AutoCAD),.gen (Arc\INFO, GeoGraph) и другие. В издательские программы могут быть импортированы результаты векторизации в формате .dxf.

Векторные графические программы предназначены для создания и обработки векторных изображений. Чаще всего в картографии при составлении и подготовке картографических произведений к изданию применяются CorelDraw, Adobe Illustrator и Free Hand.

Программа CorelDraw очень широко используется для оформления и дизайна картографических произведений, векторизации изображений с послойной структурой, а также при составлении и подготовке карт к изданию.

Программа Free Hand быстро работает с файлами большого размера, имеет удобный интерфейс, осуществляет векторизацию изображений, а также обладает дизайнерскими возможностями.

Растровые графические программы работают с растровой графикой. Самой распространенной программой является Adobe Photoshop. В картографии эта программа активно применяется для разных целей. В этой программе можно выполнять обработку и сшивку растровых фрагментов, чистку растров, выполнять коррекцию цвета и цветоделение, т. к. она поддерживает большое число цветовых моделей, дизайн и оформление картографических произведений и др. (рис. 8.32). Оформление и отмывка рельефа сегодня делается в програм-

ме Adobe Photoshop.

150

Рис. 8.32. Тематическая карта, выполненная студентами ФСПО. Формирование страницы и оформление в программе Adobe Photoshop

Геоинформационные системы применяются для создания различных по тематике

иназначению цифровых карт, а также формирования баз данных. Карты, созданные в ГИС

иСАПР, не могут печататься офсетным способом, т. к. они не поддерживают цветовую модель CMYK, в которой осуществляется офсетная печать. Их выводят небольшим тиражом на плоттерах. Чтобы такое изображение вывести офсетным способом, его необходимо доработать в издательской системе.

Для картографических целей также используются такие ГИС, как Indor GIS, «Панора-

ма», MapInfo Professional, Arc View, Arc GIS.

Системы автоматизированного проектирования – САПР (CAD-системы) раньше использовались в основном в машиностроении, архитектуре. В настоящее время в крупномасштабном картографировании САПР широко используются для обработки результатов полевой съемки и работы с топографическими планами. Программа AutoCAD позволяет легко привязывать растровые изображения, осуществлять векторизацию, работать с координатами. Удобно обрабатывать результаты геодезических съемок (рис. 8.33). В приложении Raster Design легко обрабатывать растровые изображения, осуществлять привязку и сшивку растровых фрагментов. ООО «ИндорСофт» г. Томск разработана система автоматизированного проектирования линейных объектов, генеральных планов и землеустройства IndorCAD. Программа обрабатывает материалы геодезических изысканий, осуществляет построение и обработку цифровых моделей местности, имеет возможности проектирования рельефа, автомобильных дорог, зданий и др.

151

Рис. 8.33. Внешний вид САПР AutoCAD

Программы верстки предназначены для размещения текста и изображений. Эти программы применяются в картографии для создания и форматирования больших текстов: указателей географических названий, списков объектов и др. Чаще всего применяется програм-

ма верстки Adobe PageMaker.

Программы для работы с цветоделенными файлами относятся к издательским про-

граммам. Цветоделенный файл в формате PostScript передается на фотонаборный автомат. Цветоделенные PostScript-файлы тщательно проверяются на наличие ошибок. Для этого выводят цветоделенные изображения на кальку или пленку с помощью принтера или просматривают их на экране монитора.

Текстовые процессоры. Самым распространенным текстовым процессором является Microsoft Word. В картосоставлении он используется для ввода, редактирования и форматирования текстовых данных. Созданные текстовые массивы передаются в векторные редакторы или программы верстки.

8.12. Технология создания цифровых карт с помощью персонального компьютера

С внедрением компьютерных технологий в картографическое производство стала иной последовательность этапов создания карт.

Полностью изменились некоторые виды работ: произошло объединение составительских и оформительских работ, исключены многие виды работ: ручной фотонабор, ввод сеток и заливок, фотографические процессы, копирование на пластиках, трудоемкая расчленительная ретушь и др. Взамен им появились новые виды работ: сканирование исходных материалов, регистрация растровых изображений, электронное цветоделение и др. В результате технология создания цифровых карт будет отличаться от технологии создания карт традиционным методом. Некоторые этапы остались неизменными, например, начальный этап создания карты – редакционно-подготовительные работы. Технология создания цифровых карт может быть различной. В общем виде последовательность создания цифровых карт может быть следующей:

1. Редакционно-подготовительные работы.

На этапе редакционно-подготовительных работ редактор разрабатывает руководящие документы по созданию карты. Как и в традиционной технологии, редактор карты тщательно изучает район картографирования, осуществляет сбор, анализ и систематизацию исходных

152

материалов и на основании этого пишет редакционный план карты. Основными видами работ на этапе редакционной подготовки являются:

−сбор, анализ и систематизация картографических материалов;

−изучение картографируемой территории;

−изготовление макета компоновки и других макетов, необходимых для конкретного произведения;

−создание базы условных знаков и шрифтов с указанием размеров, слоев и стилей изображения;

−подбор цветов, создание электронной базы предлагаемых цветов;

−определяется последовательность составления-оформления элементов содержания. От качества подготовки документов зависит качество карты.

Вся документация ведется в электронном виде в программе Microsoft Word. Графики тонового оформления и все необходимые макеты создаются в тех векторных графических программах, которые затем будут использоваться для составительско-оформительских работ.

2. Сканирование исходного картографического материала.

Исходными материалами для сканирования могут быть:

– ранее изданные карты;

– авторские оригиналы;

– расчлененные позитивы;

– цифровые материалы в векторном и растровом виде;

– фотографии, слайды и различные иллюстрации.

Тиражные оттиски, авторские оригиналы, расчлененные позитивы сканируются с разрешением не менее 150 dpi – для ручной векторизации, не менее 400 dpi – для автоматической. Автоматическая векторизация может применяться только тогда, когда при составлении не будет производиться генерализация и обобщение элементов карты.

Отсканированное изображение должно быть хорошего качества и поэтому необходимо выявить всевозможные дефекты. Цветовую, тоновую и яркостную коррекцию растра, а также изменение контраста, подчеркивание контуров можно выполнить в программе PhotoShop. Если растровое изображение будет плохого качества с большим количеством дефектов, то изображение следует отсканировать повторно с другими параметрами.

Материалы для художественного оформления карты (фотографии, иллюстрации, слайды и т. д.) сканируются с необходимым разрешением или импортируются в цифровом виде из различных источников.

Сшивку фрагментов растрового изображения можно также выполнить в программе Adobe Photoshop или различных приложениях, например, в Raster Design (приложении AutoCAD), Rainbow (приложении Easy Trace).

3. Регистрация растрового изображения, т. е. привязка изображения к определенной системе координат.

Чтобы программа показывала растровое изображение правильно вместе с векторным изображением поверх него, необходимо провести регистрацию растрового изображения. Растровое изображение из пиксельной системы координат преобразуют в другую систему координат таким образом, чтобы на полученный результат можно было корректно накладывать другие слои информации.

4. Компьютерная обработка изображения. Она включает в себя:

а) создание слоев и базы данных; б) векторизацию элементов содержания, если необходимо, с одновременной генерали-

зацией элементов содержания с учетом всех правил топологии с помощью различного вышеперечисленного программного обеспечения;

б) кодирование объектов и внесение в базу данных атрибутивной информации.

153

5. Печать принтерных проб, корректура и редакционный просмотр.

На разных этапах изготовления оригинала карты осуществляется контроль за работой. Этот контроль ведется с помощью просмотра цветных и черно-белых принтерных распечаток. Небольшие замечания принимаются корректором на экране монитора. Контроль осуществляется по всем элементам содержания: проверяется распределение объектов по слоям, качество векторизации (сходы с растровой подложки, несогласованность элементов и т. д.), топологические отношения между объектами и др.

6.Экспорт результатов векторизации. Если требуется произвести вывод карты офсетным способом, то векторное изображение экспортируется в картографическую издательскую систему

CorelDraw или Free Hand .

Картографическое изображение создается и выводится на печать в слоях по краскам: штриховые элементы и фоновые элементы. Штриховые элементы создаются чистыми триадными красками, а фоновые – смешением триадных красок (CMYK) (голубой, пурпурный, желтый, черный). Например, реки и береговая линия озер имеют цвет «100C 0M 0Y 0K» т. е. 100 % голубой. Зеленый цвет в парках и скверах имеет цвет «40C 0M 50Y 0K» т. е. 40 % от голубого + 50 % от желтого – получаем светло-зеленый.

Выполнив подготовительные работы, создав меню цветов, слоев и стилей, разработав условные знаки, импортировав цифровую карту, например, в программу CorelDraw, Free Hand, приступают непосредственно к оформлению. Элементы художественного оформления карты импортируютсяв файлсготовой картойвчащевсеговформатахTIFF вцветовоймодели CMYK.

7.Печать принтерных проб, корректура, редакторский просмотр.

8.Формирование цифровой информации на машинных носителях. Передача на фо-

тонаборный автомат (ФНА) для получения цветоделенных фотоформ.

8.1.Цветоделение. Все объекты, содержащиеся в файле, после завершения оформления

должны пройти определенную обработку. Приводятся в соответствие используемые в оформлении цвета. Если карта печатается триадными красками CMYK, то изображение не должно содержать никаких цветов в других моделях. Содержащиеся в карте растровые фотографии также подлежат цветоделению. Этот процесс выполняется в программе PhotoShop. Таким образом, необходимо получить файлы для разных красок.

8.2. Подготовка выходных файлов в формате PostScript и передача их на ФНА для по-

лучения цветоделенных фотоформ.

9. Подготовка к тиражированию.

9.1.Изготовление печатных фотоформ и монтаж их на печатные листы.

9.2.Печать красочной пробы и передача оттисков для утверждения в Контрольную редакцию.

Для получения фотопленок необходимы ФНА, проявочная машина и управляющий компьютер с программным растровым процессором (RIP). Растровый процессор переводит векторное изображение на экране монитора в растровую форму на фотопленке. После изготовления фотоформ и проверки их качества производится их монтаж на печатные листы (рабочие позитивы). С рабочих позитивов изготавливаются формы для печати красочной пробы. После корректуры, редпросмотра и утверждения красочной пробы «в печать» производится печать тиража.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.В чем заключается сущность и задачи курса «Цифровая картография»?

2.Перечислите преимущества компьютерных технологий в процессе создания карт.

3.Дайте определения цифровых, электронных карт.

4.Какие виды электронных атласов вы знаете?

5.Что такое картографические анимации? Приведите примеры их использования.

6.Что такое виртуальные карты?

154

7.Дайте определение ГИС и перечислите их отличительные особенности.

8.Назовите составляющие ГИС и дайте характеристику ее структуры.

9.Какие данные могут использоваться в ГИС?

10.Что такое информационные слои карты в ГИС?

11.Как формируются и располагаются слои в цифровой карте?

12.От чего зависит количество создаваемых слоев в цифровой карте?

13.Что такое семантическая (атрибутивная) информация об объектах?

14.Что такое пространственная информация об объектах?

15.Дайте определение и характеристику картографических баз данных.

16.Какие существуют способы хранения и представления графической картографической информации в цифровом виде?

17.Дайте определение растрового изображения.

18.Перечислите и опишите основные характеристики растрового изображения.

19.Назовите и охарактеризуйте основные форматы растровых файлов.

20.Каким образом могут быть представлены пространственные объекты в векторном

виде?

21.С какой целью используют обменные форматы данных?

22.Назовите и охарактеризуйте основные форматы векторных файлов.

23.В чем заключаются особенности форматов графических данных в ГИС?

24.Какие способы векторизации могут использоваться в настоящее время? Назовите их достоинства и недостатки.

25.Что такое топологические отношения между объектами в цифровой карте?

26.Что такое пространственно-логические связи между объектами? Как их принято условно делить?

27.В чем заключается различие между метрическими и логическими связями между объектами?

28.Какие требования предъявляются к формированию пространственно-логических связей для точечных объектов? Приведите примеры.

29.Какие требования предъявляются к формированию пространственно-логических связей для линейных объектов? Приведите примеры.

30.Какие требования предъявляются к формированию пространственно-логических связей для площадных объектов? Приведите примеры.

31.Перечислите и охарактеризуйте основные требования к оцифровке объектов цифровой топографической карты по элементам содержания.

32.Дайте характеристику основным устройствам преобразования пространственной информации в цифровую форму.

33.Перечислите и дайте характеристику устройствам вывода цифровой информации.

34.Что входит в комплект оборудования, которое позволяет получать фотоформы на

пленке?

35.В чем заключается назначение растрового процессора?

36.Каково назначение фотонаборного автомата?

37.Что является заключительным этапом подготовки к изданию проектируемой карты?

38.Какое программное обеспечение используют в настоящее время в картографическом производстве?

39.Дайте характеристику векторизаторам и их функциональным возможностям.

40.Для чего предназначены векторные графические программы?

41.Для чего предназначены растровые графические программы?

42.Дайте характеристику систем автоматизированного проектирования и их функциональных возможностей.

43.Дайте характеристику основным этапам создания цифровых карт с помощью персонального компьютера.

155