Составные части ГИС

9.2. Составные части ГИС

В любой мало-мальски развитой ГИС предусмотрены процедуры сбора, обработки, хранения, обновления, анализа и воспроизведения данных с помощью компьютера и технических средств машинной графики, оснащенных соответствующими программными средствами по обработке изображений.

Данные процедуры объединены в соответствующие блоки (подсистемы), основные из которых представлены на рис. 9.2.

Каждая из этих подсистем выполняет определенные функции и отсутствие хотя бы одной из них говорит о неполноценности данной системы:

— подсистемы ввода служат для преобразования графической информации в цифровой вид и ввода ее в компьютер;

Компоненты информационной системы

Рис. 9.2. Компоненты информационной системы

  • — подсистема хранения служит для организации хранения и обновления с помощью соответствующих баз данных (БД) и систем управления ими (СУБД);
  • — подсистема обработки и анализа служит для выполнения операций над географическими данными, построения изображений, поиска и анализа данных;
  • — подсистема вывода служит для вывода изображений на экран монитора или печатающие устройства для получения твердых копий;
  • — подсистема обработки, поиска и анализа информации — для проведения различных операций над географическими данными.

И 8.3. Подсистема иода информации______________

Компьютер для работы с графикой должен быть более мощным, чем обычный офисный или домашний компьютер. Прежде всего, у него должно быть много памяти и большой жесткий диск. Это обусловлено значительными размерами графических файлов. Минимум оперативной памяти для такого компьютера — 2048 мегабайт, но лучше 4096 мегабайт памяти. Объем жесткого диска должен составлять около 200 гигабайт, хотя диск большего размера не повредит. Конечно, можно работать и с диском размером 80 гигабайт, но потребуется постоянно освобождать место для новых изображений, удаляя старые (рис. 9.4). Желательно иметь на компьютере устройство для записи компакт-дисков, чтобы можно было легко переносить готовые фрагменты карт на другие компьютеры.

Подсистема ввода информации

Рис. 9.3. Подсистема ввода информации

Рис. 9.4

К процессору никаких особых требований не предъявляется, он должен быть современным и достаточно быстрым, чтобы редактирование изображений не сопровождалось длительными раздумьями компьютера.

Видеоадаптер должен быть также современным, но не обязательно новейшей разработки. При этом адаптер должен обеспечивать работу выбранного монитора в заданном режиме, т. е. поддерживать нужное разрешение, частоту смены кадров и глубину цвета.

Монитор для работы над графическими изображениями следует выбирать более тщательно, так как в любом компьютере монитор является одним из самых главных компонентов, а при работе с изображениями — тем более. Мониторы с размером диагонали менее 17 дюймов не следует использовать, так как они морально устарели. Лучше воспользоваться мониторами размером 19" —21". Любой выбранный монитор должен обеспечивать разрешение не менее 1280 на 1024 точек. Лучше, если будет использоваться разрешение 1600 на 1200 точек. При выбранном разрешении следует установить глубину цвета как минимум 16 бит, а лучше 32 бита. Тогда появляется возможность отображать от шестидесяти четырех тысяч до более шестнадцати миллионов цветов одновременно. Частота обновления должна быть не менее 85 герц, чтобы ваши глаза не уставали при работе за компьютером.

Первой задачей на этапе подготовки к эксплуатации ГИС является, как мы уже говорили, преобразование графической или иной имеющейся информации в цифровой вид.

В настоящее время наиболее распространенными являются три способа преобразования графической информации в цифровую форму: точечный, линейный и сканирование. При точечном способе используют устройства, которые в литературе называют по-разному: кодировочный планшет, цифрователь, кодировщик, дигитайзер (от англ, digit — цифра), а сам процесс называется дигитализацией (цифрованием). При ручном или линейном способе дигитализации человек имеет возможность предварительно отсортировывать информацию, вести обработку разнообразных планов, карт и чертежей без специальной их подготовки.

Кодировочные устройства дискретного типа состоят из планшета форматом от А4 до АО и визира в виде увеличительного стекла с перекрестьем, либо щупа в виде карандаша или указки, которые связаны кабелем с декодирующим логическим устройством.

Под рабочей поверхностью планшета расположена сетка взаимно перпендикулярных проводников из медной проволоки (рис. 9.5, а).

К каждому проводнику подводится определенный двоично-кодированный сигнал, который воспринимается визиром или указкой при помощи индуктивного контура. Электронная схема периодически (при нажатии кнопки на визире или легком нажатии на кончик указки) пропускает по проводникам электрический импульс, а контур воспринимает импульсы, поступавшие к нему от ближайших проводников. Поскольку каждый дигитайзер имеет собственную систему координат, то таким способом определяется значение координат X и Y каждой точки обрабатываемого изображения. Оператор совмещает визир или указку с какой-либо точкой изображения и дает команду на фиксацию ее координат. Кривые линии заменяются на кусочно-ломанные визуально, а прямые задаются точками на их концах. Последние модели таких устройств обеспечивают точность считывания координат точек порядка 0,1 мм.

Известны конструкции (рис. 9.5, б), основанные на акустическом принципе определения координат указки. На конце указки смонтирован искровой датчик, состоящий из двух электродов, между которыми через регу-

X

Схемы конструкций кодировочного планшета

Рис. 9.5. Схемы конструкций кодировочного планшета: а — сетчато-проводниковая; б — акустическая; 1 — указка; 2 — искра; 3 — микрофоны

лярные промежутки времени проскакивает искра. Чувствительные микрофоны, расположенные по краям планшета, воспринимают звуковые импульсы, а два счетчика отмечают интервалы времени между возникновением искры и моментом принятия звукового сигнала.

Значения времени задержки пересчитываются в значения координат определяемой точки.

Значения координат точек и их смысловой код записываются на внешний носитель информации либо передаются непосредственно в компьютер.

Многие дигитайзеры для повышения точности оцифровки снабжены различного рода лупами, визирами, подсветками.

При линейной дигитализации производится поочередное отслеживание оператором (или автоматически) кривых и прямых линий до их замыкания или пересечения с другими линиями.

Перестановка визира на новую обрабатываемую линию производится вручную или полуавтоматически, если устройству задан алгоритм отслеживания линии.

Автоматическое чтение изображений, т. е. преобразование изображения в цифровой вид, может осуществляться электронными сканирующими устройствами.

Устройства такого типа, получившие название сканеров, позволяют читать и воспроизводить изображения с относительно большой точностью. Ширина строки может составлять всего 5 мкм. Обработке подлежат полутоновые черно-белые изображения, текст и цветные изображения на специально оборудованных аппаратах со светофильтрами. На устройствах этого типа обрабатываются, в частности, и космические снимки. Процесс считывания изображения на сканере автоматический. Различают планшетные, роликовые и барабанные сканеры.

Сканеры последовательно развертывают изображение графического документа в одну строку, тем самым преобразуя двумерное пространство в одномерное, координаты которого известны. Считываемое изображение крепится на вращающийся барабан, над которым перемещается фотоголовка или телекамера, связанная с фотоумножителем и регистратором координат. Импульсы электронной системы воспринимаются в двоичном коде: белое поле чертежа — ноль, черное поле — единица.

Схемы планшетного сканера

Рис. 9.6. Схемы планшетного сканера: 1 — подвижная каретка; 2 — направляющие;

3 — привод; 4 — ременная передача

Схемы роликового сканера

Рис. 9.7. Схемы роликового сканера: 1 — ролики подачи бумаги; 2 — лампа; 3 — зеркало; 4 — объектив;

5 — светочуствительный элемент; 6 — оригинал

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >