Georeferentierea

Georeferentierea

Este procesul prin care harta digitala este asociata cu coordonate geografice reale. Sunt aplicatii in care nu este necesara trecerea la coordonate geografice, fiind suficient un sistem de coordonate carteziene. In cazul hartilor vectoriale, care deja contin un sistem de coordonate local (cartezian), trecerea la coordonate geografice se face prin transformari de coordonate. Practic georeferentierea consta in determinarea coordonatelor geografice ale unor puncte cu mare precizie si localizarea lor pe harta digitala, urmand ca restul punctelor sa fie calculate automat pe baza formulelor de transformare. Acest gen de operatie se mai numeste georeferentiere continua. Trebuie mentionat faptul ca, noile coordonate sa fie asociate cu o anumita proiectie cartografica (figura 1).

Figura 1. Georeferentierea in sistemul vector si raster

In cazul raster nu avem nici un sistem de coordonate definit in imagine. Georeferentierea consta in localizarea cu precizie maxima a unor pixeli dispersati pe imagine carora li se asociaza (prin program) coordonatele geografice cunoscute dinainte. Coordonatele geografice ale celorlalti pixeli se vor calcula tot cu ajutorul formulelor de transformare. Deoarece pixelul are dimensiune, lui ii va corespunde o suprafata pe Pamant. In consecinta rezolutia imaginii are o mare importanta in determinarea coordonatelor. Rezolutia unei imagini digitale reprezinta dimensiunea maxima de pe suprafata Pamantului caruia i se atribuie unui pixel. Putem spune ca precizia localizarii pixelului caruia i se atribuie coordonatele geografice este de ordinul rezolutiei imaginii. Georeferentierea in sistemul raster se mai numeste georeferentiere discreta. Si in aceasta situatie noile coordonate trebuiesc asociate cu un sistem de proiectie. Georeferentierea constituie o mare problema cand apar harti digitale diseminate, adica provenite de la diferite surse si care trebuie utilizate in comun.

Organizarea bazei de date spatiale

O harta digitala se descompune in mai multe straturi de informatie si invers, mai multe straturi pot forma o harta. Aceasta idee sta la baza organizarii Bazei de Date Spatiala (BDS). Este cel mai eficient mod de stocare hatilor. Straturile pot fi combinate astfel incat sa genereze harti care nu exista in forma traditionala. Cand se creeaza un strat trebuie sa se stie ca acesta este utilizat in intregime, adica entitatile geografice nu pot fi separate. Cu alte cuvinte, daca avem un strat care contine raurile cu limitele bazinelor hidrografice, la o apelare a hartii ambele entitati vor fi afisate chiar daca avem nevoie doar de una din ele. De aceea este bine ca aceste doua tipuri de entitati geografice sa fie stocate pe straturi diferite in cazul in care apar situatii cand ele se vor prelucra separat. De fapt, produsele soft au posibilitatea de a indeparta anumite portiuni din harta sau sa creeze doua straturi mai simple din unul mai incarcat, insa aceasta opertiune poate complica lucrurile in mod inutil. In consecinta, pentru majoritatea prelucrarilor se prefera o structura simpla a unui strat si sa avem mai multe straturi.

Un strat in sistemul vector comporta un ansamblu de primitive grafice ce partajeaza aceleasi proprietati topologice. Unele produse soft dau restrictii cu privire la utilizarea in comun a primitivelor grafice. Se recomanda ca fiecare tip de primitiva grafica sa fie pe cate un strat separat. De asemenea, in functie de tema care reprezinta harta, putem avea mai multe straturi care sa contina aceleasi primitive grafice. De exemplu un strat care contine lacuri (poligoane) trebuie sa fie separt de vegetatie (care este format tot din poligoane). Un alt exemplu ar fi limitele administrative de judet si de comuna. La prima vedere se poate lua decizia ca acestea sa fie reprezentate pe acelasi strat. Daca insa dorim sa facem prelucrari numai la nivel de judet (adica fara implicarea datelor atribut la nivel de comuna), acest lucru nu se poate face. In consecinta, este de preferat ca acestea sa apartina la straturi diferite. Reamintim ca, fiecare strat este insotit de tabela de atribut proprie. Din punct de vedere al utilizatorului un strat este o harta tematica. De asemenea, repartitia pe mai multe straturi este indispensabila deoarece, restrictiile topologice de suprafata pretind cunoasterea si identificarea (intr-un graf planar) a tuturor descompunerilor arcelor si suprafetelor aparute datorita cresterii volumului de informatie, ceea ce ar duce la ilizibilitatea hartii. In sfarsit, analiza spatiala reclama o organizarea a BDS pe straturi.

In sistemul raster un strat (layer) reprezinta o imagine tematica. Acestea pot fi tratate impreuna cu straturile vector sau separat, in functie de scopul urmarit. Se subintelege ca programele care sunt in componenta produsului GIS permit acest lucru.

Dintre straturile la scrara mica amintim: limite administrative, geologia, proprietatile funciare (cadastru), modul de utilizare al terenurilor, altimetria, hidrografia, reteaua drumurilor, reteaua cailor ferate, reteaua de electricitate. La scara mare putem avea: planul strazilor unui oras, reteaua de apa, reteaua de canalizare, reteaua de gaz, reteaua de linii telefonice, reteaua de electricitate aeriana sau subterana.

Ultimele exemple sugereaza faptul ca planul stradal ar trebui sa fie continut in toate celelalte straturi. Cel mai bine este ca acesta, care serveste ca un background, sa fie separat deoarece el poate fi folosit si in cu totul alte aplicatii (cum ar fi amplasarea firmelor, a zonelor rezidentiale etc) si poate fi combinat cu oricare din straturile amintite. De asemnea, pentru o intretinere eficienta a utilitatilor, este de preferat sa existe un serviciu in cadrul consiliului local care sa urmareasca toate activitatile institutiilor ce gestioneza astfel de activitati, pentru o coordonare a lucrarilor de interes comun. De exemplu, in cazul unei interventii la un cablu electric subteran, se poate lua o decizie privitoare la cablurile telefonice, in sensul ca, daca acestora din urma va trebui sa li se faca o revizie peste putin timp, este preferabil ca aceasta revizie sa fie facuta in momentul deschiderii portiunii de teren pentru cablul electric si nu la momentul in care urmeaza, prin grafic, aceasta interventie. Si exemplele pot continua.

Specificatiile pentru organizarea Bazei de Date Geografica se fac in faza de analiza a proiectului GIS, in functie de scopul urmarit. Este o etapa foarte importanta de care depinde exploatarea in continuare a proiectului. Aici se stabileste, practic, continutul fiecarui strat si in mod automat si tabelele de atribut. Orice modificare ulterioara poate crea mari probleme.

	Figura 2. Straturi tematice ale aceluias areal

Manipularea si operatiile pe straturi tin de modulul analiza spatiala. Una dintre cele mai uzuale operatii este suprapunerea de straturi. Este foarte important ca la suprapunerea de harti sa se tina seama de scara si de proiectia cartografica in care a fost executata harta. Suprapunerea de harti cu scari si proiectii diferite este lipsita de sens. In figura 24 am schitat trei straturi corespunzatoare a trei teme diferite.

Date atribut

Datele tabelare care se asociaza hartilor digitale pot sa aiba diferite formate (ASCII, dbf sau formate proprii). Tipul de format intern este stabilit de fiecare produs GIS. De exemplu, ArcView percepe date tabelare in format dbf. Programul de calcul tabelar Excel poate exporta propriile fisiere in dbf, cu conditia sa se utilizeze doar un singur sheet si sa aiba o structura de tip baza de date (adica fiecare coloana sa reprezinte un camp, iar fiecare linie un articol - nu se admit comentarii si alte forme de scriere suplimentara). Acest lucru constituie un mare avantaj deoarece Excel este un produs puternic si foarte raspandit pe piata si permite multe din operatiile de acest gen pe care le face ArcView si chiar mai mult.

Cel putin in ceea ce priveste ArcView mentionam faptul ca, exista doua categorii de tabele si anume ceea ce se numeste Atribute Table si fisiere oarecare in format dbf, care pot fi lipite la aceasta si trebuie sa indeplineasca conditia de a avea un camp comun. Atribute Table se creeaza odata cu fisierul shape si este intrinsec legat de acesta. Contine informatii minime privitoare la tema respectiva, carora li se pot asocia temporar sau definitiv alte date din tabelul dbf care deja, cum am spus, au un camp comun. Se prefera o structura simpla pentru Atribute Table pentru o mai facila asociere cu celelalte tabele. Totalitatea datelor atribut formeaza ceea ce se numeste Baza de Date Atribut (BDA).

Geocodificarea. Baza de date Geografica

Asocierea datelor tabelare cu cele spatiale este o operatie mai speciala si de fapt reprezinta partea care deosebeste un GIS de produse soft pentru cartografie digitala (care au ca scop doar crearea de harti digitale si reproducerea lor pe suport de hartie), de un SGBD traditional, de produsele CAD sau de programele de grafica cum ar fi Corel Draw. Procesul de legare (asociere) a celor doua categorii de date se numeste geocodificare. Operatiunea este diferita de la un sistem la altul. La sistemul vector fiecare primitiva grafica este asociata cu un tabel, care se numeste tabel atribut si care contine date alfanumerice referitoare la caracteristici ale respectivei primitive grafice. De exemplu daca o polilinie sau un arc (vezi modelele topologice) este asociata cu o portiune de sosea, atunci tabela de atribut va trebui sa contina un cod de identificare unic pentru polilinia respectiva (care se regaseste in fisierul ce reprezinta harta vectoriala), urmata de un minim de caracteristici, cum ar fi, in cazul acesta, denumirea, calitatea, lungimea. Daca un poligon este asociat cu o suprafata de padure acesta trebuie sa aiba in tabela de atribut, pe linga codul unic de identificare pentru poligon, alte elemente cum ar fi suprafata, ce fel de arbori se afla pe zona respectiva etc.

Trebuie remarcat faptul ca, la crearea hartii digitale vectoriale se creeaza automat si tabela de atribut care contine un minim de informatie referitoare la ceea ce reprezinta primitiva grafica. Ulterior se permite modificarea continutului campurilor, precum si adaguarea altor tabele suplimentare la tabela de atribut la aceasta. Tabelele suplimentare (uneori avand denumirea Look up Table) sunt, in principiu independente de tabela de atribut, dar care poate fi lipita la aceasta. Conditia realizarii jonctiunii este ca tabela de atribut sa aiba un cimp comun cu tabelele suplimentare. De exemplu, daca avem o harta cu limitele administrative ale judetelor, vom avea o tabela de atribut care contine codul de judet si suprafata. Avem un alt tabel care contine codul de judet (obligatoriu acelasi) si oricate campuri referitoare la populatie, cum ar fi: populatia totala, populatia ocupata in agricultura, in industrie, numar de pensionari s.a.m.d. Aceste fisiere se asambleaza cu tabela de atribut printr-o comanda si se poate obtine o harta orthoplet sau chromoplet privitoare la datele nou atasate. Avantajul acestei organizari costa in intretinerea mai facila a fisierelor atribut precum si independenta lor de produsul GIS utilizat.

In sistemul raster, tabela de atribut va contine drept cod numarul asociat pixelului, iar procesul decurge similar. O particularitate a sistemului raster este ca, atributul poate sa fie continut in imagine. De exemplu o harta raster poate sa contina tipul de sol si o alta harta valoarea ph. Prin ele insele acestea contin si atributul. Situatia este destul de fercvent intalnita, desi nu este eficienta. La baze de date de dimensiuni mici problema nu este complicata, insa daca avem foarte multe imagini, gestiunea lor si mai ales spatiul pe disc poate deveni o sarcina complicata. Cele doua imagini, deorece reprezinta aceleasi contururi pot fi asamblate rezultand o simpla harta a solurilor asociata cu o tabela de atribut, care are in componenta toate informatiile nespatiale. Reamintim faptul ca, organizarea interna a tabelei de atribut este de tip baza de date relationara, mai precis fiecare coloana are un nume si reprezinta campul, iar linia articolele.

Precizam faptul ca, notiunea de geocodificare (in engleza geocoding) poate avea si alt inteles. In produsele elaborate de firma ESRI, prin geocodificare se intelege identificarea unei locatii careia i se atribuie o caracteristica, cum ar fi codul postal. In ArcView aceasta operatiune este foarte importanta. In schimb, ESRI foloseste pentru geocodificare ceea ce ei numesc modelul georelational (Georelational Model). Un termen similar geocodificarii, destul de des folosit in literatura de specialitate, este adress matching.

Ansamblul celor doua baze de date (Baza de Date Spatiala si Baza de Date Atribut) formeaza Baza de Date Geografica (BDG). Acest concept este un termen consacrat ca atare si deci nu trebuie folosit cu alte intelesuri. O data geografica este un element al BDG si, in consecinta prezinta un aspect dual: spatial (pozitia in teren) si atribut (ce reprezinta acesta).

Tehnici de intoducere a datelor spatiale

Inainte de a face orice analiza si de a obtine rezultate dintr-un GIS este necesar sa introducem datele. Acest lucru este dependent de un numar de factori, si anume: ce fel de date sunt necesare, cum vor fi utilizate si in ce format sunt stocate. Atunci cand se implementeaza un proiect GIS, una din cele mai importante sarcini este definirea intrebarilor care urmeaza sa fie puse si raspunsurile posibile, privitoare la datele de prelucrat si de obtinut. Aceste deziderate fiind odata cunoscute este preferabil ca datele necesare pentru atingerea lor sa fie cat mai putine. Urmatorul pas este de a vedea ce fel de date sunt disponibile, mai precis sub ce forma, si daca acestea trebuie sa fie digitizate prin mijloace proprii sau achizitionate de la un furnizor.

Digitizarea

Introducerea datelor cartografice nu este simpla. Daca datele disponibile sunt in forma analogica, cum ar fi harti pe suport de hartie sau fotograme ele trebuie convertite in forma digitala inainte de a fi importate in GIS. Sunt doua cai pentru a realiza aceasta conversie: digitizarea si scanarea.

Procesul de digitizare consta in transformarea datelor grafice din format analogic in format digital. Aceasta actiune presupune existenta unui digitizor conectat la un calculator si prevazut cu un soft specializat. Digitizorul sau tableta grafica este o suprafata plana de diferite dimensiuni, care contine o retea foarte fina de fire si care realizeaza pozitionarea punctelor intr-un sistem de coordonate propriu, prin apasarea unor butoane de pe un cursor. Acesta este un dispozitiv prevazut cu o lupa in care sunt incastrate doua fire in forma de cruce. Cursorul se suprapune pe punctul care urmeaza a fi inregistrat, astfel incat incrucisarea firelor sa coincida cu acel punct. Butoanele de pe cursor au un rol foarte precis, apasarea lor producand o anumita actiune (marcarea unui punct, crearea unui nod, inchiderea unui poligon). Acestea sunt predefinite, adica prin program se stabileste rolul fiecarui buton. In principiu, setarea lor poate fi modificata de catre utilizator. In momentul in care cursorul este miscat pe suprafata plana, aceste fire sunt activate, iar programul de digitizare foloseste acest semnal pentru a determina exact pozitionarea cursorului. Apasand un buton se inregistreaza coordonatele punctului respectiv. Prin constructie, digitizorul percepe coordonatele in sistemul propriu. Un punct va avea deci coordonatele (x_d,y_d). Fisierul rezultat insa, va contine coordonatele carteziene alese de utilizator sau coordonate reale.

Procesul de digitizare

Inainte de a incepe procesul de digitizare, trebuie sa stabilim scopul, sa alegem hartile care deja exista pe suport de hartie si sa definitivam straturile. O harta poate fi digitizata pentru mai multe scopuri: fie pentru pentru a fi pur si simplu reprodusa, fie pentru a fi utilizata intr-un GIS sau sa fie integrata intr-o baza de date spatiala, ca parte componenta a unei alte harti digitale deja existente. Scopul va decide si alegerea caracteristicilor hartilor, in speta: temele si gradul de detaliere, scara, sistemul de coordonate. Dupa fixarea temelor vom decide cate straturi vor fi necesare. Cand spunem ca digitizam o harta, digitizam de fapt un strat. Tot acum se vor tine cont de eventualele interdictii impuse de produsul cu care se vor face prelucrarile. Important este faptul ca in Arc/Info nu se permite existenta pe un acelasi strat a punctelor si a poligoanelor, deoarece fiecare genereaza un fisier avand specificatii diferite (Point Atribute Table si respectiv Poligon Atribute Table). In orice caz, este de preferat ca fiecare strat sa contina un singur tip de primitiva grafica: strat punct, strat arc, strat poligon.

Procesul de digitizare propriu-zis presupune urmatoarele etape:

Fixarea punctelor de control si apoi digitizarea lor. Dupa aceasta operatiune se va afisa o eroare calculata prin metoda celor mai mici patrate (RMSE - Root Mean Square Error

Fixarea dinensiunilor hartii.

Digitizarea punctelor.

Digitizarea arcelor.

Digitizarea poligoanelor (daca este permis in acel strat).

Salvarea fisierului.

Procesul de digitizare include si introducerea codurilor de identificare ale primitivelor grafice care permit legarea acestora cu datele atribut.

In timpul digitizarii se introduc erori indiferent de tehnologia folosita (hard si soft) sau de abilitatea operatorului. Sa ne imaginam urmatoarea operatiune: fixam cursorul pe un punct, apoi mutam cursorul oriunde pe suprafata de hartie si in fine incercam sa-l fixam din nou pe acelasi punct. Niciodata nu vom putea sa-l pozitionam exact in acelasi punct, ci doar foarte aproape. De asemenea daca digitizam o curba de doua ori, in mod sigur nu vom parcurge acelasi traseu, nici punctele intermediare nu vor fi aceleasi (figura 3). In aceste conditii este absolut necesar ca sa evaluam gradul de precizie al operatiunilor implicate.

Problema care se pune este de a ne incadra in marjele de eroare pe care ni le impune viitoarea prelucrare pe harta respectiva.

	Figura 3. Digitizarea de doua ori a unui arc

In cele ce urmeaza vom aborda cateva dintre erorile care apar in procesul de digitizare. Cand avem de digitizat o linie mai lunga se recomanda ca aceasta sa fie compusa din doua arce; cu alte cuvinte sa introducem un nod suplimentar. Inchiderea unui arc urmata imediat de deschiderea altuia (si care se doreste a fi o continuare a primului) implica introducerea unui nod de start pentru urmatorul arc, care de fapt trebuie sa coincida cu nodul final al arcului precedent. Aceasta situatie, precum si altele asemanatoare conduc la introducerea unei notiuni, numita Snap Node Tolerance, care sa permita contopirea celor doua noduri, fapt stiut din cele de mai sus ca, nu putem localiza la doi timpi diferiti exact acelasi punct. Snap Node Tolerance este o masura a erorii, care este egala cu o valoare ce reprezinta raza cercului in interiorul caruia oricare doua noduri digitizate vor reprezenta acelasi nod (figura 4). Sau daca vreti, distanta din jurul unui nod pentru care orice alt nod digitizat va coincide cu acesta. Trebuie sa facem un comenatriu privitor la modul in care se contopesc nodurile. Unele produse soft cer ca, pentru contopirea a doua noduri, cercurile a caror raza este egala cu Snap Node Tolerance doar sa se intersecteze (figura 4 a), iar altele cer ca cele doua noduri sa cada in interiorul celor doua cercuri (figura 4 b

	Figura 4. Snap Node Tollerance

Alte situatii posibile pe care le putem intalni in procesul de digitizare sunt cele prezentate in figura 5. Aceste situatii pot aparea din doua motive: fie ca exact asa ar fi trebuit sa infatisam arcele, fie ca este vorba de o greseala.

	Figura 5. Dangle node si dangle arc		Figura 6. Arcele din figura 5 dupa topologizare

Pentru a clarifica astfel de situatii se introduce o alta notiune numita Dangle Length, adica distanta minima permisa pentru a deplasa un nod aflat in imediata vecinatate a unui arc. Daca distanta dintre nod si arc, in configuratia din figura 5a, este sub distanta specificata atunci vom avea rezultatul din figura 6a. Daca acelasi lucru este valabil pentru situatia figura 5b, se va obtine aspectul din figura 6b.

In cazul in care aceasta distanta este mai mare, se va intercala un nod suplimentar si vom avea patru arce (figura 6c). Toate aceste operatiuni se fac in procesul de topologizare.

O ultima situatie pe care o amintim este cea infatisata in figura 7a. Se observa o apropiere exagerata a arcelor A si B. Aceasta poate sa apara dintr-o gresala de digitizare sau nu. Pentru a elimina o situatie in care un arc este, practic, dublat s-a introdus un nou concept numit Fuzzy Tolerance, care reprezinta distanta minima ce separa doua arce. Daca distanta dintre arce este mai mica decat cea precizata in Fuzzy Tolerance, arcele A si B se vor contopi si vom avea situatia din figura 7b. In caz contrar, va ramane configuratia din figura 7a.

	Figura 32 Eroarea Fuzzy

Unele erori se corecteaza in timpul procesului de digitizare, altele in faza urmatoare, de editare. In faza de editare se introduc datele care au fost omise la digitizare, se sterg cele care au fost introduse nejustificat si se corecteaza cele care necesita aceasta operatiune. Aceasta etapa este mare consumatoare de timp, mai ales daca digitizarea a fost facuta neglijent. Uneori poate dura mai mult decat digitizarea propriu-zisa. Ultima faza este crearea topologiei, care poate scoate in evidenta alte erori. In aceasta situatie se va reveni in etapa de editare, se vor efectua corectiile, si in final se reface topologia.

Scanarea

Procesul de scanare consta in conversia datelor din format analogic (cum sunt hartile traditionale pe suport de hartie, imagini aeriene, sau orice alta imagine) in format digital. Modul in care se realizeaza scanarea este urmatorul: imaginea este impartita in puncte (matrice de puncte) fiecaruia atribuindu-i-se un numar in conformitate cu nuanta de gri sau culoarea de pe original. Procesul este analog cu fotocopierea. Un fotocopiator scaneaza imaginea si apoi o reproduce imediat pe hartie. Un scaner copiaza imaginea si apoi o stocheaza intr-un fisier raster, care ulterior poate fi prelucrat utilizand un produs de procesare de imagini. Cel mai uzual format este TIFF (Tag Image File Format). Rezultatul va fi un fisier in sistem de reprezentare raster. Acest fisier se poate utiliza fie pentru o simpla afisare sau in combinatie cu alte elemente ale BDS (harti vectoriale sau imagini), fie pentru a obtine o harta vectoriala.

Scanerele genereaza fisiere atat in nuante de gri cat si color. Fiecare celula scanata in scala gri se reprezinta pe 1 byte (8 biti) de la 0 (pentru negru) la 255 (pentru alb). In cazul color fiecarei celule i se rezerva cate un byte pentru fiecare culoare de baza (resu, verde si albastru), deci in total 3 bytes. In plus densitatea de puncte (marimea celulelor) variaza in functie de performantele scanerului. Unitatea de masura este numita dots per inch (dpi), adica numarul de puncte pe un inch, care de fapt reprezinta o densitate. Aceasta poate varia de la 75 dpi la 600 dpi. Putem intui ca, indiferent de metoda de stocare folosita (oricat este ea de eficienta) este nevoie de un spatiu foarte mare pe disc. De aceea este important sa acordam o mare atentie procesului de scanare si sa ne definim de la inceput optiunile, adica scopul pentru care executam o astfel de operatiune.

Una dintre cele mai intalnite situatii este scanarea unei harti tematice trasate in alb-negru, care urmeaza a fi vectorizata, adica se urmareste obtinerea unei harti vectoriale. La prima vedere aceasta ar trebui sa aiba ca rezultat direct o imagine booleana, adica 0 (pentru alb) si 1 (pentru negru). Problema nu este chiar atat de simpla deoarece pot aparea si valori intermediare. Acest lucru se intampla la linii foarte subtiri si atunci acestea, sau parte din ele pot dispare. Asa cum am mentionat in regim de nuante de gri avem o reprezentare pe un byte, adica valori intre 0 si 255. In aceasta situatie este dificil sa spunem ce este exact alb si ce este exact negru. In aceste conditii se impune un prag de reprezentare. Toate valorile mai mici decat acest prag vor fi 0 si celelalte vor fi 1. Acesta este dat de utilizator. Daca pragul este prea mare, anumite date cum ar fi liniile subtiri, se pot pierde, iar daca pragul este prea mic apar date inutile cum ar fi zgomotul sau petele. A gasi pragul optim ia ceva timp, insa merita deoarece se va obtine o harta de calitate. Rezultatul final va fi un fisier raster boolean.

Dupa scanare, urmatoarea faza este editarea, in care, dupa ce am determinat precis, cele trei categorii de date: date utile (puncte, linii, poligoane), simboluri (adnotatii sau semne conventionale) si zgomot se procedeaza la urmatoarele operatiuni:

indepartarea zgomotului;

indepartarea simbolurilor (daca este necesar);

vectorizarea;

adaugarea de date suplimentare (daca este necesar);

corectia erorilor;

geocodificarea;

crearea topologiei;

georeferentierea.

"Zgomotul" este un termen preluat din acustica, si reprezinta date care sunt inregistrate si nu sunt utile, datorita unor perturbatii aparute in procesul de scanare. Daca fisierul raster rezultat va fi folosit doar ca o simpla imagine compilata, doar zgomotul trebuie indepartat. In cazul in care aceasta se doreste a fi un strat tematic (coverage) trebuie indepartate si simbolurile. La o prelucrare si o imprimare ulterioara acestea vor fi adaugate pe harta conform regulilor produsului GIS folosit.

Procesul de vectorizare poate fi rezumat asfel:

Se inregistreaza doar pixelii care formeaza o structura, cum ar fi o linie sau un poligon.

Dintre pixelii raspanditi de-a lungul unei linii, vor fi inregistrati cei din mijloc (unde norul de puncte este mai dens), care in fapt formeaza scheletul structurii.

Coordonatele se determina pentru punctul de start si cel de sfarsit a fiecarui segment.

Vectorizarea este afectata de urmatoarele erori:

- deformarea sau intreruperea liniilor;

- vectorizarea datelor inutile (cum ar fi pete, care pot aparea sub forma de poligoane);

curbe netede devin "zimtate" datorita introducerii de puncte de inflexiune in locuri unde nu este cazul.

Ca si digitizarea, scanarea-vectorizarea introduce erori care trebuiesc corectate. Corectiile se fac dupa regulile structurilor vectoriale. Harta rezultata nu contine coduri de identificare pentru a putea fi legata de atribute. Acestea se vor introduce de la tastatura, proces pe care il numim geocodificare. Odata acestea introduse, harta rezultata va fi un strat in format vector ce apartine BDS.

Caracteristici ale hartilor digitale

Rezolutia in sistem vector, reprezinta cel mai mic increment pe care il poate detecta un digitizor. Sau altfel spus, distanta cea mai mica dintre doua puncte care este sesizata prin sistemul de coordonate, ca fiind diferite. Aceasta caracteristica depinde de echipamentul si softul utilizat in crearea hartii precum si de prelucrarea si afisarea ei pe monitor sau plotter. Acest increment, referit in teren, este dependent de scara hartii. La o scara mica distantei dintre doua puncte ii corespunde o distanta reala mai mare. De exemplu la o scara 1:500000 un digitizor cu un increment de 0.1 mm va produce o distanta reala de 50 m. Deci nu se pot sesiza caracteristici geografice sub aceasta dimensiune. Aparitia unor caracteristici care au dimensiuni sub 50 m, cum ar fi de exemplu reteaua de drumuri, este dictata de scopul pentru care a fost facuta harta. Drumurile sunt reprezentate prin semne conventionale si deci nu reprezinta o dimensiune reala in teren la aceasta scara. La scara 1:25000 un acelasi increment de 0.1 mm va produce in teren o distanta reala de 2.5 m. In aceasta situatie drumurile vor reprezenta caracteristici geografice reale (si nu conventionale) avand definita si latimea, intr-o marja de eroare de 2.5 m. De cele mai multe ori si la aceasta scara se folosesc tot semne conventionale. Precizam faptul ca, rezolutia digitizoarelor este mult mai buna decat valoarea data ca exemplu, problema preciziei find transferata abilitatii operatorului.

In sistemul raster rezolutia reprezinta dimensiunea maxima din teren care ii corespunde unui pixel (definitia este aceeasi cu cea a rezolutiei unei imagini digitale). De exemplu o rezolutie de 10 m inseamna ca, un pixel este asociat cu o suprafata de 10x10 mp. Si in sistem raster situatia este similara, adica nu se sesizeaza caracteristici geografice sub rezolutia hartii. Deoarece sistemul raster se utilizeaza in special pentru reprezentarea suprafetelor continue nu se folosesc semne conventionale pentru caracteristici geografice liniare. In cadrul unor proiecte se utilizeaza combinatii intre vector ti raster, cum ar fi suprapunerea unei harti vectoriale peste o imagine raster, in vederea unei analize. Evident, se presupune ca acestea reprezinta un acelasi areal la aceeasi scara.

Exista o legatura stransa intre georeferentiere si rezolutie. Cand se face asocierea unor puncte de coordonate geografice cunoscute din teren cu componentele de pe o harta, precizia asocierii este la limita rezolutiei. Cu alte cuvinte, determinarea cu o precizie mai buna a unui punct din teren decat rezolutia hartii devine un lucru util. De exemplu la o harta de 1:25000 un punct este suficient daca este determinat un punct cu o precizie de 2.5 m.

Acuratetea este distanta la care o valoare estimata difera de valoarea reala. Acuratetea este strans legata de precizie, cu care deseori se confunda. In masuratorile fizice precizia reprezinta numarul de cifre semnificative exprimate intr un anumit sistem. Acuratetea este exprimata in mod obisnuit in termeni ai unui interval. De exemplu, 24.510.03 cm indica faptul ca valoarea adevarata se gaseste intre 24.48 cm si 24.54 cm.

Acuratetea pozitionala este una din problemele esentiale ale georeferentierii. In cartografia traditionala acuratetea este invers proportionala cu scara. De exemplu, o harta la scara 1 10000 are o acuratete mai buna decat una la 1 100000. In cazul hartilor digitale situatia este mai complexa deoarece in cadrul GIS putem avea harti in diferite sisteme de coordonate (in cazul vector) sau diferite rezolutii (in cazul raster).