Гурьянова Л.В. 7 страница

Основными функциями пользовательского интерфейса являются:просмотр изображений, составляющих базу данных системы, и материалов пользователя; поиск изображений, отвечающих заданным условиям; формирование описания фрагмента изображения для решения задач дешифрирования и получения экспертного заключения системы; просмотр описания правил дешифрирования, которыми пользуется ЭС в процессе логического вывода. База данныхсодержитаэро- и космоснимки и их унифицированные описания по следующим разделам: тип и возраст горных пород; геоструктурное положение; форма залегания геологических тел; обнаженность и дислоцированность пород; климат; расчлененность рельефа; технические данные; комментарий. База знаний поддерживаетнаборы дешифровочных признаков для различных условий классификации объектов дешифрирования, процедуры логического вывода для получения заключений о типе горных пород на основе имеющихся признаков и процедуры объяснения для обоснования сделанного заключения. Схема описания включает следующие разделы: строение геологических тел; рельеф; гидрографическая сеть; растительность; тон (цвет) фотоизображения. ЭС в состоянии дешифрировать основные группы осадочных, магматических и метаморфических пород.

Инструментальные средстваэкспертной системы - это язык описания знаний и вспомогательные утилиты, предоставляющие следующие возможности: работа с неметрическими данными; проведение логического вывода, основанного как на нечетких знаниях, так и на нечетких данных; представление заключений в нечеткой форме; графическая форма языка представления знаний, позволяющая эксперту использовать при построении моделей только понятия из его предметной области; определение минимально требуемых заключений. ЭС ориентирована на активный диалог с пользователем, она дает возможность мобильного извлечения из базы данных информации по заданной пользователем геологической ситуации.

В целом экспертные системы могут рассматриваться как одно из самых мощных средств географических исследований на ближайшую перспективу.

7.4. Геоиконика и ГИС

В 1985 году А.М.Берлянт была выдвинута идея разработки нового направления - геоиконики как синтетической отрасли знания, изучающей теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования в науке и практике [53]. При этом геоиконика является не просто пограничной, а скорее связующей дисциплиной между картографией, аэрокосмическими методами и машинной графикой. Автором выделены три класса геоизображений, различающихся прежде всего метрическими свойствами, методами получения, статичностью/динамичностью и назначением: плоские или двумерные геоизображения; объемные или трехмерные геоизображения; динамические трех- и четырехмерные геоизображения.

К плоским геоизображениям относятся карты и планы, знаковые, генерализованные модели, построенные в картографических проекциях: топографические, тематические карты самых разных масштабов, назначения и содержания, а также всевозможные производные картографические модели, аэро- и космические снимки, фотографии морского дна, телевизионные, радиолокационные, гидролокационные, сканерные изображения и т.п. Объемные геоизображения объединяют трехмерные графические модели, зрительно воспроизводящие объемность реального мира. Динамические геоизображения передают изменения объектов не только в пространстве, но и во времени. Это плоские или стереоскопические картографические фильмы и мультипликации, получившие название анимаций. По динамическим геоизображениям легко, например, следить за разрастающимися пятнами нефтяного загрязнения на поверхности океана, за путями перемещения очагов эпидемий, изменениями температурных полей на суше и в океане, за движениями ледников и т.п. Новейшие компьютерные технологии позволяют перемещать картографическое изображение по экрану, менять скорость демонстрации, возвращаться к нужному кадру или двигаться в обратной последовательности. Отдельные знаки могут мигать, а фоновые окраски - пульсировать, как бы предупреждая об опасности, можно также выполнять панорамирование, изменять ракурс, поворачивать все изображение и даже создавать эффект движения над картой, словно совершая "облет" территории, причем с разной скоростью.

Кроме рассмотренных классов геоизображений есть много комбинированных моделей, сочетающих в себе разные свойства. Например, широко распространенные космофотокарты (иконокарты), на которых знаковая картографическая нагрузка напечатана поверх фотоизображения, так что читатель одновременно видит и генерализованную карту и детальный снимок одной и той же местности. В других случаях фотоизображение как бы натягивается на трехмерную модель рельефа, в результате чего получаются фотоблок-диаграммы, обладающие большой наглядностью. К комбинированным геоизображениям относятся фототелевизионные и синтезированные многоспектральные снимки.

Решающую роль в становлении нового направления играют цифровое картографирование и геоинформационные системы. Именно с их помощью изготовляют электронные карты, трехмерные модели, анимации и сложные гипергеоизображения, предоставляющие пользователю информацию в формах, наиболее удобных для решения конкретных задач.

Часть 2. Аппаратное обеспечение ГИС

1. Аппаратные средства ГИС

Задачи ГИС резко выделяются из других проблем, решаемых с помощью современной вычислительной техники. Для успешного использования всех преимуществ компьютерного проектирования и моделирования необходимо специализированное аппаратное обеспечение.

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ - от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Для ввода географической информации в ГИС необходимы периферийные устройства ввода - дигитайзеры, сканеры, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь) и специализированная геодезическая аппаратура. Для вывода географической информации из ГИС необходимы периферийные устройства вывода, к которым относятся принтеры, плоттеры и некоторая другая специализированная аппаратура. Для хранения и архивирования информации необходимы устройства хранения информации (магнитооптические диски, сменные ZIP-диски, перезаписываемые оптические диски, стриммеры для резервного копирования данных).

Базовые технические характеристики компьютеров, используемых в ГИС, в целом определяются основными структурными компонентами:

• микропроцессором, который управляет работой компьютера и выполняет все вычисления. В настоящее время наибольшее распространение получили процессоры Pentium Intel, AMD, Cyrix. Быстродействие компьютера зависит от частоты используемого процессора - 1000, 1600 МГц и т.д.;
• оперативной памятью, в которой располагаются программы, выполняемые компьютером в момент их работы, и используемые ими данные. От объема оперативной памяти сильно зависит быстродействие ГИС;
• контроллеры, которые управляют работой различных устройств компьютера (монитор, накопитель на магнитных и оптических дисках дисках и т.д.) и периферии (мышь, принтер, плоттер, сканер и т.д.).

На сегодняшний день для комфортной работы с программным ГИС-обеспечением можно рекомендовать следующую конфигурацию персонального компьютера - Pentium IV (процессор) / 512 MB (емкость оперативной памяти) / 40 GB (емкость жесткого диска) / 64 MB (емкость видеопамяти) / 17'' SVGA (размер диагонали цветного монитора).

Рабочая станция - это гораздо более мощный компьютер, отличительной особенностью которого является возможность подключения большого количества менее мощных персональных компьютеров. Поскольку функционирование большинства ГИС связано с манипулированием графикой высокого качества, что требует огромных ресурсов по объему памяти и скорости работы, то рабочие станции в ГИС-технологиях получили наибольшее распространение. Базовые технические характеристики рабочих станций также определяются основными структурными компонентами: процессором, видеосистемой, системным интерфейсом. В настоящее время пользователи ГИС располагают рабочими станциями на базе разнообразных архитектур (RISC, SPARC, MIPS, PowerPC, Pentium Pro и т.д.) различных производителей (SUN, Silicon Graphics, Digital, Hewlett-Packard, IBM и др.).

По способу объединения технических средствможно выделить автономные рабочие станции; многотерминальные ЭВМ; одноранговая локальная сеть; локальная сеть с выделенным сервером; гетерогенная сеть со сложной структурой. По используемым техническим средствам и периферийному оборудованию ГИС можно выделить:

• ГИС минимальной конфигурации - монитор 15 дюймов, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь), устройства вывода информации (матричный, струйный или лазерный (светодиодный) принтеры формата А4; карандашный, перьевой или струйный плоттер формата А1), устройства хранения информации (стриммер для резервного копирования данных).
• Технически развитые ГИС - один или несколько мониторов от 17 дюймов и выше, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь); дигитайзер (цифровой планшет) формата А0; сканер формата А1-А0; устройства вывода информации (струйный или лазерный принтер формата А3-А4); один или несколько плоттеров формата А1-А0 (перьевой рулонный, струйный, лазерный); устройства хранения информации (магнитооптические диски, сменные ZIP-диски, перезаписываемые оптические диски).

В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент аппаратного обеспечения ГИС такого, как мощные графические рабочие станции отечественного и зарубежного производства; серверы для управления корпоративными данными; графические планшеты (дигитайзеры); профессиональные широкоформатные плоттеры и сканеры; инженерные широкоформатные копировальные устройства.

2. Периферийные устройства ввода данных в ГИС

2.1. Дигитайзер

Дигитайзер - это устройство планшетного типа, предназначенное для ввода информации в цифровой форме. Дигитайзер состоит из электронного планшета и курсора. Дигитайзер имеет собственную систему координат и при передвижении курсора по планшету координаты перекрестья его нитей (визира) передаются в компьютер. Размеры планшета дигитайзера колеблются от А4 до А0.

Точность является основной характеристикой дигитайзера и включает в себя следующие факторы: точность курсора; совпадение электронного центра с центром визира (10 мкм); величина зазора между поверхностью дигитайзера и поверхностью курсора (10...50 мкм); качество визира, наличие линзы с 2-4 кратным увеличением; подсветка; точность поля (величина отклонения проволочных или печатных проводников от идеальных прямых); разрешение (минимальный шаг с которым может считываться информация); повторяемость (способность дигитайзера воспроизводить координаты считываемой точки без изменений); стабильность (способность дигитайзера воспроизводить координаты считываемой точки без изменений в течении длительного времени).

Достоинствами дигитайзера являются: наиболее высокая точность оцифровки, возможность расслоения по цветам, возможность работы с носителями информации, имеющими большую толщину (до 5 мм), возможность оцифровки плохо сохранившихся или сильно загрязненных документов, получение векторных моделей данных.

В настоящее время на рынке компьютерной периферии представлены широкоформатные дигитайзеры CalCompсерии DrawingBoard III для САПР и ГИС. ГИС-разработчикам предлагаются модификации дигитайзеров со стандартной точностью (±0,2 мм), повышенной (±0,1 мм) и высокой (±0,05 мм). Модели дигитайзеров с высокой точностью комплектуются курсором с подсветкой рабочей зоны с разными типами указателей: (беспроводной 4-х или 16-ти кнопочный курсор).

2.2. Сканер

Сканер - устройство автоматической оцифровки графической информации. Современный сканер функционально состоит из двух частей: сканирующего механизма и программной части (TWAIN-модуль, система управления цветом и прочее). Без собственного драйвера сканер работать не сможет, так как не является стандартным для Windows устройством.

Производятся модели монохромных и цветных сканеров. Монохромные сканеры могут работать в двух режимах - черно-белом и полутоновом. При полутоновом режиме число градаций серого составляет 256 оттенков. В цветных сканерах применяется кодирование, обеспечивающее воспроизведение палитры в 17,8 миллиона различных оттенков.

Все существующие на данный момент сканеры можно разделить на 5 подгрупп: ручные сканеры; листовые (протяжные) сканеры; планшетные сканеры; слайд-сканеры; барабанные сканеры.

Ручные сканеры - это достаточно простые компактные устройства, предназначенные для сканирования небольших участков изображения (любительских фото, небольших журнальных картинок, для web-мастеринга) с невысоким разрешением. Ручные сканеры обладают наименьшей ценой из всех групп сканеров, но благодаря снижению стоимости планшетных сканеров, на сегодняшний день ручные сканеры практически не производятся и вытеснены с рынка. К основным недостаткам ручных сканеров можно отнести довольно узкое поле сканирования (обычно 10-14 см), из-за чего часто приходится сканировать изображение в два приема с последующей склейкой изображения в компьютере, следствием чего практически всегда являются дефекты изображения. Второй существенный недостаток ручных сканеров кроется в их принципе действия, основанном на ручном перемещении сканирующего элемента по изображению, что приводит к неравномерности перемещения и смазыванию отсканированного изображения. Ручные сканеры обычно имеют достаточно медленный интерфейс передачи данных в компьютер, что также делает их непригодными для сканирования изображений высокого качества.

Листовые (протяжные) сканеры, по сравнению с ручными, обладают специфическими особенностями, которые можно трактовать как их преимущества. Листовые сканеры, как правило, представляют собой компактные устройства, позволяющие при помощи встроенного механизма равномерно (без передергиваний и вибрации) протягивать лист под сканирующим элементом. К достоинствам листовых сканеров можно отнести их компактность, легкое и недорогое подключение автоподатчика листов бумаги (для моделей, допускающих автоподачу). К недостаткам - невозможность сканирования сброшюрованных листов (книг, журналов), высокую критичность к качеству бумаги.

Планшетные сканеры - являются на сегодняшний день наиболее универсальными и популярными устройствами, предназначенными для сканирования текста и изображений. Богатый выбор дополнительного оборудования: слайд-адаптеры, податчики листов и др. позволяют им с успехом заменять листовые и слайд-сканеры. Широкий выбор устройств разного ценового диапазона и назначения позволяет говорить о доминирующем положении данной продукции на рынке. Планшетные сканеры комплектуются богатым набором программного обеспечения, включая графические редакторы, программы распознавания текста (OCR), TWAIN-модули, связывающие сканер с приложениями Windows. К недостаткам планшетных сканеров в первую очередь следует отнести не очень высокое разрешение, недостаточное для высококачественной цветной полиграфии, и малый динамический диапазон, мешающий считыванию и качественной передаче деталей в самых темных областях оригинала.

Слайд-сканеры - это узкоспециализированные устройства, предназначенные для ввода изображения с прозрачного материала (фотопленки) с высоким разрешением и качеством изображения. Они обладают ярко выраженной профессиональной направленностью и высокой стоимостью. Слайд-сканеры могут иметь специализированные механизмы для подачи пленки и коррекции изображения. В отличие от планшетных сканеров, которые считывают картинку и в отраженном (непрозрачные), и в проходящем свете (прозрачные оригиналы), слайд-сканеры используются для сканирования только изображений на пленках. Обычно это очень маленькие оригиналы - 35-миллиметровые кадры. Такие сканеры обеспечивают очень высокое разрешение, но из-за микроскопичности оригинала окончательное изображение приходится увеличивать. Изображение, сканированное с разрешением 1,200 пикселов на дюйм, увеличенное в четыре раза, имеет разрешение 300 пикселов на дюйм. В то же время слайд-сканеры предлагают лучший динамический диапазон и могут "видеть" очень мелкие отличия в цвете и оттенках серого даже в самой темной части спектра. Большинство слайд-сканеров снимают картинку, используя как минимум 10-битовую глубину цвета на каждый канал, а некоторые даже более 16 бит. Столь высокая чувствительность, учитывая ограниченные возможности использования устройства, делает слайд-сканеры приемлемыми для профессионального графического дизайна или медицины.

Барабанные сканеры представляют собой профессиональные стационарные устройства, предназначенные для применения в полиграфии и сканирования крупноформатных изображений. Основным преимуществом барабанных сканеров является высокая скорость и точность сканирования, благодаря стационарно закрепленному сканирующему элементу и высокой равномерности вращения барабана с размещенным на нем сканируемым изображением. Барабанные сканеры имеют высокую стоимость.

Сканер, использующий технологию CIS (ContrastImageSensor) отличается отсутствием оптики. Приемный элемент с шириной, равной ширине рабочего поля, располагается на подвижной каретке с лампой и непосредственно воспринимает отраженный от сканируемого оригинала свет. Достоинства этой технологии: простота конструкции и малая высота сканера. Недостатки: высокие шумы, низкая разрешающая способность, очень малая глубина резкости. Данный тип сканеров практически не применим для полноцветных работ, поэтому данная технология наиболее часто применяется в листовых сканерах и сканерах, предназначенных для ввода текстов.

Сканер с CCD-матрицей. В сканере, использующем CCD матрицу, оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света (если сканируется прозрачный оригинал, используется так называемый слайд-адаптер - крышка, в которой параллельно сканирующей каретке сканера перемещается вторая лампа). Оптическая система сканера (состоит из объектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах - три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании "своих" цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или CCD-матрице, и сканирование происходит в три этапа. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения. Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в "знакомом" компьютеру двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера, через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера - обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.

Разрешение – это важнейший параметр сканера, показывающий, каким количеством пикселов будет описываться отсканированное изображение. Единицы измерения этого параметра - dpi (количество точек на дюйм).

Быстродействие сканера оценивается либо временем сканирования документа определенного формата (в секундах), либо скоростью движения бумаги (дюйм/сек). Скорость сканирования зависит от заданного разрешения. Обычно этот параметр приводится для разрешения 200 dpi. Все современные модели сканеров имеют развитое программное обеспечение, которое позволяет получать файлы растровых форматов.

Из числа предлагаемых на рынке моделей сканеров для ГИС можно отметить сканеры Contex серий Chameleon и Cougar, рис.31.

Рис.31. Сканеры Contex серий Chameleon и Cougar

Сканеры серий Chameleon и Cougar предназначены для работы с форматами до А1 по ширине, а их характеристики соответствуют широкоформатным профессиональным сканерам в области САПР и ГИС. Подключив сканер Chameleon, Cougar или Crystal к широкоформатному цветному принтеру, можно получить совершенное цифровое копировальное устройство. Механизм подачи All-Wheel-Drive подстраивается по контуру оригинала, а специальные резиновые ролики обеспечивают подачу оригиналов без перекоса и деформации. Допускается сканировать оригиналы толщиной до 15 мм, в том числе изображения на пенокартоне и других материалах. Цветные сканеры Contex - единственные широкоформатные устройства, которые могут быть настроены пользователем так, чтобы сканирование в цвете всегда соответствовало международным стандартам. Уникальная система точности цветопередачи позволяет в любое время откалибровать сканер непосредственно на рабочем месте.

Монохромные роликовые сканеры серии FSS предназначены для использования в САПР и ГИС. Сканеры работают с форматом А0; шириной бумаги 152.4 – 1016 мм (6-40"); максимальная ширина поля сканирования 965 мм (38"); длина не ограничена; 256 полутонов; интерфейс SCSI-II, платформы - DOS, Windows, UNIX (SUN, Silicon Graphics, и др.). Режим работы сканера предусматривает функции обработки растра в реальном времени: кадрирование, инверсия, выравнивание, устранение «мусора», заполнение пропусков в линиях, поворот изображения; 2-D адаптивный порог для сканирования неконтрастных оригиналов (синьки); преобразование между различными выходными растровыми форматами; просмотр, масштабирование и печать отсканированных изображений.

Так же хорошо себя зарекомендовали широкоформатные сканеры американской фирмы «Vidar System»: монохромные – Vidar TruScan Select и цветные – Vidar TruScan Titan. Эти сканеры предназначены для сканирования документов большого формата в таких областях, как САПР, тиражирование, ГИС, картография.

Для высокоточного сканирования изображений на гибких носителях, особенно ветхих, прекрасно подходят барабанные сканеры. Отлично зарекомендовал себя сканер ProfScan 5020C российской разработки для сканирования монохромных и цветных карт.

Для сканирования аэрофотоснимков можно использовать старшие модели планшетных сканеров, поскольку точность профессиональных сканеров, как по геометрии, так и по глубине передачи полутонов, вполне достаточна для этого вида документов. Например, картографический планшетный сканер «План-Скан», который предназначен для сканирования карт на носителе любой толщины, рис.32.

Рис.32. Картографический планшетный сканер «План-Скан»

Фотограмметрические сканеры предназначены для высокоточного сканирования: космических снимков, аэрофотоснимков. Для этих целей используется сканерProfScan Photo российской разработки [39], цветной фотограмметрический сканер «Дельта-Скан» [40].

В целом рынок сканеров в настоящее время достаточно наполнен и выбор моделей определяется потребностями пользователя.

В заключение необходимо отметить, что в качестве отдельного вида применения растровых данных в ГИС можно рассматривать использование отсканированных растровых карт. Такие карты используются как растровая подложка для векторной ГИС, часто значительно повышая наглядность представления информации при одновременном значительном снижении затрат на создание пространственной базы данных. Как правило, бумажные карты необходимо сканировать с разрешением не более 600-500 точек на дюйм - это вполне доступно обычному недорогому офисному сканеру (часто достаточно и меньшего разрешения) [26].

3. Подготовка сканированной информации для
использования в ГИС

Даже самый совершенный сканер не может компенсировать все недостатки бумажных оригиналов, используемых при сканировании. Полученный при сканировании растровый файл перед использованием в ГИС приходится корректировать специализированными программными средствами.

Специфика обработки сканированных картографических материалов связана прежде всего с тем, что они могут быть очень большого размера (для современных сканеров формат А 0 - далеко не предел). Кроме того, следует учесть высокие требования к точности геометрии объектов изображения. Это особенно важно, если растр нужно использовать для векторизации. Поэтому в программах-корректорах используются специальные процедуры и средства, не применяемые в обычных растровых редакторах.

К числу наиболее распространенных дефектов получаемых растровых изображений после сканирования относятся: растровый мусор (шум, фон), небольшие отверстия в линиях, зазубренность краев растровых объектов. Подобные дефекты устраняются с помощью процедур фильтрации, когда все изображение или выбранная область обрабатывается по определенному алгоритму (фильтру). Вторая группа дефектов, которые отмечаются на отсканированных растровых изображениях - это геометрические искажения всего изображения: перекос (бумагу вставили в сканер с небольшим угловым отклонением), неправильная ориентация ("боком" или "вверх ногами"), нестандартный формат (отсканированная с перекосом карта будет иметь нестандартные размеры) и т.п. Для устранения этих дефектов используют процедуры устранения перекоса или приведение размеров изображения к ближайшему стандартному формату. Средства растровой коррекции могут исправить значительные дефекты сканированных картизображений, но если в отсканированную карту нужно внести изменения по географическим объектам или возникает потребность использовать ее для расчетов, то необходимо применять другие методы, например, векторизацию и гибридное редактирование.

4. Способы ввода графической информации в ГИС

Отсканированные растровые карты являются в настоящее время основным полуфабрикатом для ручной или полуавтоматической векторизации карт, поскольку дигитайзерные технологии практически уходят в прошлое за исключением отдельных, довольно редких ситуаций, где они все еще имеют преимущество перед сканерными.

Векторизация - процесс обработки (ручной, автоматической или полуавтоматической) растрового изображения бумажной карты или фотографии местности, в результате которого различаемые на растре формы объектов описываются (формируются, аппроксимируются) целостными векторными объектами [8]. По способу векторизации различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную.

При автоматической векторизации оператором указываются параметры и далее программа сама определяет, какие растровые линии нужно аппроксимировать отрезками, дугами, а что является растровым текстом. Профессиональные пакеты автоматической векторизации, например программы Vectory, Spotlight Pro, RasterDesk Pro, EasyTrace распознают типы линий, размерные стрелки, штриховки, тексты. Они проводят коррекцию полученного векторного рисунка: сводят концы векторных объектов, выравнивают их по ортогональным направлениям и т.д.

При высоком качестве исходного изображения можно получить очень хорошие результаты автоматической векторизации. Такой метод векторизации также используется при пакетной обработке набора растровых файлов, что дает возможность провести обработку большого объема материалов без участия оператора, например, в нерабочее, ночное время. Но, как правило, программное обеспечение не может на сто процентов правильно векторизовать растровое изображение. Эту процедуру лучше всего использовать как компонент процесса преобразования, а не как общее решение. Для получения качественного векторного изображения требуется достаточно большая доработка.

Интерактивная векторизация (трассировка) - один из наиболее перспективных методов преобразования растрового изображения в векторное. При трассировке оператор указывает растровые линии на экране и они преобразуются в векторные объекты. Этот метод позволяет совместить интуитивное знание пользователя с автоматизированным процессом преобразования. Средства трассировки позволяют оператору разделить объекты растрового изображения по значению и преобразовать только то, что необходимо. Например, при обработке растрового изображения топографической карты можно сначала оттрассировать растровые изолинии в векторные полилинии. Оператор указывает точку на растровой линии, а программа прослеживает эту линию до ближайшего пересечения или разрыва и создает аппроксимирующую векторную ломаную - полилинию. Затем процесс повторяется. После этого каждой полилинии можно присвоить значение высоты и получить трехмерную модель поверхности для ГИС.

Гибридная технология сочетает возможности растрового и векторного редактирования и предоставляет средства преобразования растра в вектора и векторных объектов в растр. Изображения, с которыми работают гибридные редакторы, обычно состоят из графики двух видов: полученных при сканировании растровых данных и векторных объектов. Симбиоз растровых данных и векторных объектов дает качественно новые возможности обработки сканированных изображений. Например, для изменения радиуса растровой окружности необходимо на нее указать курсором и она трассируется векторным кругом определенного радиуса. После необходимого изменения радиуса векторной окружности ее можно растеризовать. В итоге этих процедур радиус окружности изменен, а чертеж остался полностью растровым. Если же не растеризовать векторный объект, то чертеж можно сохранить как гибридный (растрово-векторный) файл. При следующем редактировании пользователь заменит еще несколько растровых объектов на векторные. Пройдя несколько стадий редактирования, чертеж постепенно становится векторным. В конечном итоге его можно доработать и получить чисто векторное изображение. Такой естественный, последовательный процесс векторизации возможен при выполнении гибридной технологии.

Гибридная технология стала возможна в результате разработки алгоритмов локального распознавания геометрических примитивов. С их помощью программа с высокой скоростью, не проводя анализа большого участка изображения, идентифицирует растровую линию как отрезок, дугу или окружность. Это дает возможность реализовать интерактивные операции, которые проводятся без ощутимых задержек. Подобные алгоритмы используются и при работе средств интеллектуального растрового редактирования.