Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методики и технологии обновления мелко- и среднемасштабных геологических карт. Современное состояние 18
1.1. Основные подходы к решению задачи обновления мелко- и среднемасштабных карт 18
1.2. Программно-технологическое обеспечение задачи обновления геологических карт . 20
1.2.1. Обзор технологий построения векторных цифровых моделей карт 21
1.2.2. Обзор векторных цифровых моделей и средств их редактирования 24
1.2.3. Обзор средств пространственной генерализации цифровых геологических карт. 29
Глава 2. Методико-технологическое обеспечение автоматизированного построения полотна мелко- и среднемасштабных геологических карт 32
2.1 Общая методико-технологическая схема построения полотна геологической карты32
2.1.1. Создание рабочей цифровой картографической основы для обновления полотна геологической карты 32
2.1.2. Построение рабочего макета карты на основе разномасштабных геолого-картографических материалов 34
2.1.3. Построение карты с учетом результатов обработки специализированных основ 36
2.2. Методические и технологические аспекты объектной векторизации 39
2.2.1 Подготовительный этап объектной векторизации 40
2.2.2. Выделение площадных и линейных объектов карты 41
2.2.3. Классификация объектов растровой карты 43
2.2.4. Построение векторной цифровой модели карты 45
2.3. Методические и технологические аспекты автоматизированной пространственной генерализации геологической карты 48
2.3.1. Формализация априорных представлений эксперта о территории карты 51
2.3.2. Генерализация линейных объектов карты 53
2.3.3. Генерализация площадных объектов карты 54
2.3.4. Оценка качества пространственной генерализации и экспертное редактирование 56
2.4. Методические аспекты организации компьютерного редактирования 61
2.4.1. Выбор векторной модели данных при проведении экспертного редактирования. 62
2.4.2. Основные операции экспертного редактирования 63
2.4.3. Организация визуальной среды экспертного редактирования 64
Глава 3. Алгоритмическое и программно-технологическое обеспечение автоматизированного построения полотна геологической карты по крупномасштабным источникам 65
3.1. Блок объектной векторизации 66
3.1.1. Процедуры объектной векторизации 66
3.1.2. Интерфейс объектной векторизации 68
3.2. Блок пространственной генерализации 76
3.2.1. Процедуры пространственной генерализации 77
3.3. Блок экспертного редактирования 80
Глава 4. Апробация компьютерной технологии на создании геологических карт разных районов 86
4.1. Макет ГГК масштаба 1:1000000 третьего поколения листов R-51,52 (Тикси) 86
4.2. Актуализация геологической основы территории листов R-48-XI, XII, XV, XVI, XVII, XVIII, XXI, XXII (западная часть Анабарского щита с обрамлением) 92
4.3. Обновление ГК масштаба 1:200000 листа L-42-II (центральный Казахстан) 96
Заключение 99
Список литературы 100
- Программно-технологическое обеспечение задачи обновления геологических карт
- Методические и технологические аспекты объектной векторизации
- Блок пространственной генерализации
- Актуализация геологической основы территории листов R-48-XI, XII, XV, XVI, XVII, XVIII, XXI, XXII (западная часть Анабарского щита с обрамлением)
Введение к работе
Геологические карты масштабов 1:200000 и 1:1000000 являются основным источником фундаментальной информации, обеспечивающим рациональное недропользование, развитие геологических знаний о строении территорий, динамике природных процессов и явлений. Необходимость планомерного обновления мелко- и среднемасштабных карт обусловлена многими факторами, к важнейшим из которых относятся их «старение» и постоянно возрастающая потребность в более полной геологической информации для решения природопользовательских и природоохранных задач. Острый дефицит ряда полезных ископаемых, изменение инфраструктуры минерально-сырьевой базы страны и ориентировка на устойчивое развитие регионов определяют актуальность комплексных разномасштабных прогнозно-поисковых исследований, основой которых является геологическая карта.
Ключом к обновлению мелко- и среднемасштабных карт служит обобщение результатов проводимых ранее разномасштабных работ, их критическая оценка и создание на базе ретроспективной информации рабочих макетов геологических карт. В связи с резким сокращением в последние годы геолого-съемочных работ основным подходом к обновлению становится комплексирование макетов геологических карт, построенных по разномасштабным ретроспективным материалам, с результатами интерпретации геофизических, геохимических и дистанционных данных. Систематизировать, обобщить и эффективно задействовать в процессе построения карты накопленный картографический потенциал реально только с применением новейших методик и автоматизированных технологий геологического картографирования на основе геоинформационных систем (ГИС). Научные исследования и методические разработки в области геологического картирования проводятся рядом ведущих институтов (ВСЕГЕИ, ФГУНПП «Аэрогеология», ВНИИОкеангеология, ВНИИЗарубежгеология, СНИИГГИМС, ГНЦ ВНИИГеосистем и др.) и к настоящему времени позволили создать научно-методическую основу для регламентации и формализации этих работ.
Вместе с тем существует ряд проблем, которые тормозят автоматизацию процесса создания и обновления геологических карт. К ним относится разобщенность программно-технологических решений разных этапов картосоставления, фрагментарность и «геометричность» автоматизированной технологии пространственной генерализации карт, отсутствие удобных средств редактирования цифровой информации, позволяющих в полной мере задействовать потенциал эксперта-геолога. Большой объем картографической информации и трудоемкость создания векторных цифровых моделей часто становятся препятствием для целенаправленного использования компьютерных
технологий геологического картопостроения. Это делает актуальным поиски новых эффективных технологических решений для ввода и использования ретроспективной пространственной информации.
Таким образом, остается актуальным создание методики и технологии автоматизированного построения полотна геологической карты, которые учитывали бы современный уровень развития программно-технических средств, а также разработка отдельных технологических модулей работы с пространственной информацией, ориентированных на специалиста-предметника, позволяющих ему проводить работу в привычных и традиционных условиях.
Целью работы является разработка методики и технологии обновления полотна геологической карты по ретроспективным разномасштабным материалам и ее алгоритмическая и программно-технологическая реализация.
Основные задачи работы
Анализ компьютерных технологий, используемых при решении задач обновления мелко- и среднемасштабных геологических карт.
Разработка методики и технологии автоматизированного создания полотна геологической карты по ретроспективным разномасштабным материалам и результатам интерпретации специализированных основ.
Создание программно-технологических средств, обеспечивающих автоматизацию основных этапов создания полотна геологической карты:
построение цифровых векторных моделей,
пространственную генерализацию геолого-картографической информации,
экспертное редактирование результирующих векторных карт.
4. Апробация компьютерной технологии на создании цифровых геологических карт
для районов с различным геологическим строением.
Научная новизна
Впервые разработана методика и компьютерная технология автоматизированного создания векторных цифровых моделей геологических карт методом объектной векторизации.
Предложена новая технология автоматизированного построения полотна мелко- и среднемасштабных геологических карт по ретроспективным данным более
крупного масштаба методом последовательной дифференцированной генерализации картографических объектов с учетом особенностей геологического строения территории. 3. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение объектной векторизации, пространственной генерализации полотна карты, объектного векторного редактирования.
Практическая значимость.
Практическая значимость исследований заключается в разработке основных программно-технологических средств работы с пространственной информацией при создании и обновлении геологических карт, что позволяет в полной мере использовать огромные массивы ретроспективной информации и обеспечить построение геологических карт масштабного ряда 1:200000 - 1:1000000 - 1:2500000 на единой технологической основе.
Использование технологии объектной векторизации, основанной на распознавании картографических объектов по растровым изображениям, снижает трудозатраты при создании векторных цифровых моделей карт и расширяет возможности применения и внедрения ее в производственных организациях.
Созданная технология объектного редактирования векторных карт максимально приближена к традиционному редактированию на бумаге, что позволяет более полно задействовать потенциал специалиста-геолога при компьютерном создании геологической карты.
На основе разработанной технологии проведено создание геологических карт четвертичных и дочетвертичных отложений листов R-51,52 (Тикси), L-42-II (Центральный Казахстан, Джезказган), R-48-XI,XII,XVI,XVII,XXII (Анабарский щит).
Защищаемые положения
1. Предложенная методико-технологическая схема автоматизированного обновления геологических карт обеспечивает создание согласованных векторных моделей исходных карт, обобщение разномасштабных данных путем последовательной дифференцированной генерализации векторных моделей карт масштабного ряда, увязку с результатами интерпретации специализированных основ и окончательное редактирование карты.
Разработанная компьютерная технология создания векторных моделей карт методом объектной векторизации, основанная на распознавании картографических объектов по растровой карте и их отождествлении с одним из образов легенды, позволяет повысить уровень автоматизации при создании цифровой геологической карты и обеспечивает оперативность ее построения за счет отсутствия стадии геометрического ввода информации.
Автоматизированная технология пространственной генерализации крупномасштабных карт, реализующая последовательный дифференцированный подход к генерализации картографических объектов с учетом их геологических свойств и пространственных взаимоотношений, является эффективным средством систематизации, картографического обобщения и использования информационного потенциала ретроспективных материалов.
Разработанное программно-технологическое обеспечение объектного редактирования векторных карт предоставляет геологу удобный многофункциональный инструмент для формирования полотна результирующей карты благодаря использованию объектной модели данных, поддержке топологических отношений внутри и между слоями цифровой модели, реализации возможности редактирования в традиционном стилевом оформлении, многооконности и синхронизации изображения.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы содержит 105 страниц машинописного текста, 35 иллюстраций. Список литературы включает 78 наименований.
В первой главе проводится обзор методико-технологического обеспечения задачи создания и обновления мелко- и среднемасштабных геологических карт. Выделяется основной методический подход, состоящий в последовательной генерализации ретроспективных геолого-картографических материалов более крупного масштаба и их комплексировании с результатами обработки специализированных основ (дистанционной, геофизической, геохимической). Генерализация карты выполняется на двух уровнях: атрибутивном (генерализация легенды) и пространственном (генерализация полотна карты). В рамках задачи построения геологической карты выделяются три основных направления:
создание банка цифровой информации
создание новой цифровой легенды карты
создание полотна геологической карты
Построение новой легенды карты обеспечивает генерализацию легенды, а этап построения полотна карты - пространственную генерализацию.
Банк цифровой информации составляют базы: фактического материала; специализированных основ (дистанционной, геофизической, геохимической, топографической); цифровых моделей (ЦМ) ретроспективных карт; легенд ретроспективных карт; серийных легенд и другие. База цифровых моделей на этом этапе представлена отсканированными растровыми изображениями карт и ретроспективными векторными цифровыми моделями, полученными из сторонних организаций.
При создании цифровой легенды карты проводится: 1) выбор фрагмента серийной легенды, отвечающий территории карты; 2) анализ соответствия базы легенд ретроспективных карт и фрагмента серийной легенды; 3) построение новой легенды карты; 4) построение схем перехода от ретроспективных разномасштабных легенд к новой легенде карты; 5) передача легенды карты и схем перехода в системы обработки пространственной информации.
Основным направлением в диссертации выбрано направление создания полотна геологической карты.
Технологическое обеспечение главных направлений задачи картопостроения включает системы двух типов. Первый составляют компьютерные технологии, реализованные на основе зарубежных и отечественных инструментальных ГИС. Технологии используют функционал ГИС по работе с пространственными данными и некоторые расширения, написанные на макроязыке и обеспечивающие содержательные функции технологии.
Второй тип представлен специализированным программно-технологическим обеспечением, разработанным в отрасли за последние годы. Это обеспечение реализует отдельные направления и крупные технологические блоки, такие как построение и ведение базы фактического материала; создание серийных легенд и новой легенды карты; эталонную базу условных обозначений; геометрическую генерализацию.
Отдельно рассмотрены вопросы технологического обеспечения построения и редактирования векторных цифровых моделей, а также пространственной генерализации. При рассмотрении вопросов редактирования, проведен анализ векторных цифровых моделей и выделены их основные типы. Разобрано редактирование векторных моделей в среде популярных ГИС, таких как ARCVIEW, MAPINFO, ARCINFO и ARCGIS. Приведены примеры нескольких технологических решений автоматизированной генерализации и пространственной генерализации.
В построении полотна геологической карты можно выделить ряд проблем:
большой объем ретроспективной картографической информации необходимый для построения мелкомасштабных карт. Построение векторных цифровых моделей традиционным способом очень ресурсоемко и трудозатратно, что зачастую тормозит применение технологии и ставит проблему большей автоматизации процесса построения ВЦМ;
в пространственной генерализации преобладает геометрический подход на уровне элементов цифровой модели, что делает актуальным разработку технологии пространственной генерализации с учетом особенностей геологического строения и свойств объектов;
большинство редакторов векторной информации ориентированы на технического специалиста и не учитывают специфику традиционного редактирования на бумаге, или не поддерживают корректности цифровой модели при редактировании.
Перечисленные проблемы определяют основные методические, технологические и программно-алгоритмические направления разработки автора.
В первом разделе второй главы рассматривается методика и технология автоматизированного построения полотна геологической карты. В построении полотна карты выделяется три основных этапа: 1) создание рабочей цифровой картографической основы для обновления геологической карты; 2) построение рабочего макета карты на основе разномасштабных геолого-картографических материалов; 3) построение карты с учетом результатов обработки специализированных основ
Целью этапа создания рабочей цифровой картографической основы является построение согласованных и взаимоувязанных векторных моделей исходных геолого-картографических материалов. На этапе выполняется: координатная привязка растровых изображений; построение схемы используемых материалов; увязка растров с целевой топоосновой; построение векторных цифровых моделей.
Координатной привязкой растровых изображений достигается приведение всех растров карт в единую систему координат проекции.
При построении схемы используемых материалов экспертом выполняется анализ качества ретроспективных карт путем совмещения их с дистанционной основой и базой фактического материала.
Увязка растровых изображений карт с целевой топоосновой позволяет компенсировать несовпадение топоосновы ретроспективной геологической карты и топоосновы целевого масштаба, поставляемой специализированными организациями.
Построение векторных цифровых моделей по растровым изображениям выполняется путем полуавтоматической или ручной векторизации с применением специальных программных средств. Для геологических карт, изданных типографским способом, предложен метод объектной векторизации, основанный на распознавании картографических объектов по изображению карты и легенды.
На этапе построения рабочего макета карты в целевом масштабе выполняется последовательная генерализация в пределах стандартного масштабного ряда, что позволяет провести обновление геологических карт по единым принципам построения легенды и полотна карты. На каждом масштабном уровне проводится: переход к легенде следующего масштаба; сшивка единого векторного монтажа; пространственная генерализация монтажа карт соответствующего масштабного уровня.
Первод легенды на следующий уровень масштаба обеспечивает генерализацию легенды согласно установленным схемам перехода от ретроспективных к новой легенде карты. Сшивка единого векторного монтажа выполняется согласно схеме используемых материалов и обеспечивает основу пространственной генерализации для каждого уровня. Пространственная генерализация монтажа карт выполняет перевод геологической карты на следующий уровень масштаба.
На этапе построения окончательной карты рабочий макет карты увязывается с результатами обработки специализированных основ: геофизической, дистанционной, геохимической. Этап сводится к следующей последовательности: построение сводной схемы совпадающих линейных и площадных элементов интерпретационных основ; уточнение геологической карты по обобщенной схеме; экспертная оценка и окончательное редактирование.
На сводную схему линейных и площадных элементов интерпретационных основ выносятся совпадающие в плане и по простиранию элементы (линейные и площадные) и элементы, имеющие четкую геологическую интерпретацию.
По сводной схеме интерпретационных основ уточняется положение линейных объектов карты и границ геологических подразделений. Карта дополняется объектами, скрытыми под чехлом четвертичных отложений или не выходящих на поверхность, а также объектами не прошедшими стадию отбора.
Завершает этап построения карты экспертная оценка и окончательное редактирование. Карта оценивается с позиций соответствия общему замыслу, фактическому материалу, структурности, степени проработки контуров; увязки с целевым рельефом и с соседними листами геологических карт.
В разделе 2.2 рассматриваются методические и технологические аспекты объектной векторизации. Методической основой объектной векторизации является выделение растровых картографических объектов на изображении и сопоставление этих объектов с набором эталонных объектов легенды по комплексу цветовых и текстурных характеристик изображения.
Методика объектной векторизации разработана для листов геологических карт изданных типографским способом.
К технологическим особенностям объектной векторизации следует отнести отсутствие стадии геометрического ввода границ объектов и последовательный переход от растрового изображения сначала к растровой карте, а потом к векторной цифровой модели.
В объектной векторизации выделяются несколько этапов: 1) подготовительный этап; 2) выделение площадных и линейных растровых объектов; 3) классификация площадных объектов; 4) построение векторной модели карты.
На подготовительном этапе выполняется: построение цифровой основы векторизации по изображениям карты и легенды; снятие линейного и точечного «шума» с изображения карты. Цифровую основу векторизации составляет полутоновое и расслоенное по цветовым составляющим изображение карты и легенды.
Под шумом понимается вся линейная и знаковая нагрузка (геологическая, топографическая), наложенная поверх фоновой цветовой раскраски карты.
На этапе выделения площадных и линейных объектов карты выполняется: маскирование линейных тематических слоев карты; построение и редактирование маски границ площадных объектов; построение растровых площадных объектов.
Линейные тематические слои выделяются по цвету и толщине стиля изображения в легенде карты, путем задания цветовых диапазонов. Маска границ площадных объектов формируется суммированием линейных растровых слоев. Корректировка маски границ позволяет отбраковать объекты не являющиеся границами (надписи, крап) и объединить штриховые и пунктирные границы площадных объектов.
Площадные растровые объекты карты строятся по маске границ как области, состоящие из 4-х связных, не принадлежащих границам ячеек. Каждый площадной объект кодируется уникальным номером. Растровый объект может не совпадать с картографическим в двух случаях: картографический объект соответствует нескольким растровым, или один растровый объект включает части нескольких картографических (неполное выделение маски границ).
На этапе классификации растровых объектов выполняется: расчет классификационных характеристик изображения карты и легенды; расчет формальных характеристик растровых и эталонных объектов; эталонная классификация объектов карты по объектам легенды; постобработка результатов классификации.
Классификационные характеристики изображения рассчитываются в скользящем окне по исходным данным со снятой маской «шума» и включают в себя цветовые и текстурные препараты изображения. Формальные характеристики вычисляются внутри каждого объекта по рассчитанным препаратам изображений. Набор формальных характеристик зависит от размеров растрового объекта и включает: цветовые статистические характеристики внутри объекта (средний цвет, дисперсия, мода) текстурные характеристики (площадь и преобладающее направление фоновой штриховки). В процессе классификации определяется мера сходства объектов с эталонными объектами легенды.
На этапе построения векторной модели карты по растровой модели выполняется постобработка растровых объектов, перевод растровой модели в векторную, редактирование векторной модели. При переходе от растра к вектору, внутри векторной модели сохраняется межобъектная и межслойная топология.
В разделе 2.3. рассматриваются методические и технологические аспекты пространственной генерализации.
Методической основой пространственной генерализации карты является последовательная дифференцированная генерализация картографических объектов с учетом их геологических свойств и пространственных взаимоотношений.
Можно выделить факторы, оказывающие существенное влияние на пространственную генерализацию: масштаб карты, особенности геологического строения и рельеф целевого масштаба. Масштаб карты определяет степень генерализации картографических объектов и задает для них пространственный ценз (площадь, длину, толщину); особенности геологического строения определяют набор, последовательность и параметры процедур генерализации для объектов и локальных участков карты; рельеф карты является ограничивающим фактором, обеспечивающим прочтение картографических образов на генерализованной карте.
При проведении пространственной генерализации выделяются следующие основные группы операции: упрощение, утрирование, объединение, исключение.
Упрощение (структурно-морфологическая схематизация) касается объектов и их границ. Упрощению подлежат: границ площадных объектов, линейные объекты,
состоящие из нескольких частей, геометрический тип объекта (например, перевод площадного объекта или его части в соответствующий линейный объект), выделенные структуры (например, зоны разломов).
Операция утрирования позволяет привести в соответствие с масштабным цензом важные, с геологической точки зрения, объекты карты. При утрировании могут быть укрупнены объекты карты, важные с точки зрения понимания геологической ситуации или прогноза и поисков полезных ископаемых и не проходящие по масштабному цензу; узкие части структур; смежные объекты, подчеркивающие возрастные взаимоотношения между ними.
Исключение сводится к удалению площадных объектов, не соответствующих масштабному цензу (малые объекты, не подлежащие объединению, упрощению или утрированию) или их узких частей, не подлежащих переводу в другой геометрический тип; линейных объектов, не прошедших стадию отбора при генерализации.
Объединение объектов карты включает в себя укрупнение геологических подразделений в результате генерализации легенды, обобщение контуров нескольких объектов, объединение линейных тектонических элементов по простиранию.
Пространственная генерализация состоит из нескольких этапов: 1) формализация априорных представлений эксперта о территории карты; 2) генерализация линейных объектов карты; 3) генерализация площадных объектов; 4) оценка качества пространственной генерализации и экспертное редактирование.
Функциональная схема генерализации включает: расчет формальных характеристик объектов и карты; отбор объектов на основе рассчитанных характеристик; обобщение объектов. На этапе формализации априорных представлений о территории карты эксперт группирует геологические подразделения, устанавливает порядок проведения генерализации в пределах выделенных групп; определяет дополнительные правила отбора объектов; выделяет отдельные подразделения и устанавливает им схему генерализации.
Отбор объектов проводится на основе формальных характеристик, которые описывают:
геологические (вещественные, временные) и геометрические свойства объектов
пространственные отношения объектов на уровне их свойств
распределение характеристик в пространстве карты
Этап генерализации линейных объектов карты предваряет разделение объектов по критическому углу и объединение объектов по простиранию в многосвязные объекты. Для отбора линейных объектов вычисляются следующие характеристики: общая длина линейного объекта; генетический тип объекта; амплитуда вертикальная и горизонтальная;
длина объекта, проходящая по границе геологических подразделений и перепад возраста у этих подразделений; относительный возраст линейных объектов; зоны однонаправленных линейных объектов.
При обобщении отобранных объектов проводится упрощение многосвязных линейных объектов по простиранию и упрощение зон линейных объектов. Завершает этап генерализации линейных объектов экспертное редактирование.
Перед этапом генерализации площадных объектов рассчитывается распределение свойств площадных объектов в пространстве карты.
Для площадных объектов вычисляются следующие основные характеристики: геометрические (площадь, изрезанность границ); тип и состав горных пород; амплитуда возраста по границе объекта; наличие у объекта тектонических границ; близость объектов в пределах подразделений и выделенных групп и других характеристик.
Отбор объектов выполняется с учетом установленных правил отбора и по основанным операциям генерализации.
Устанавливается следующая последовательность генерализации площадных объектов: в пределах выделенных отдельных групп по установленным правилам генерализации; для отобранных объектов в соответствии с основными операциями генерализации, и по всей карте целиком.
Места сгущения геологической информации (складчатые зоны, зоны глубинных разломов) генерализуются отдельно, с большим участием эксперта.
При оценке качества результата генерализации выполняется: заверка результата генерализации фактографическим материалом; соответствие объектов масштабному цензу; реконструкция взаимоотношений границ объектов; реконструкция объектов после снятия разломов; увязка границ геологических подразделений с рельефом; проверка целостности структуры карты.
В разделе 2.4. рассматриваются методические и технологические аспекты экспертного редактирования. Сформулированы основные методические требования при проведении экспертного компьютерного редактирования: 1) создание условий близких к традиционному способу редактирования "на бумаге"; 2) сохранение корректности цифровой модели при редактировании.
Для цифровых моделей определяются следующие уровни топологических отношений: внутриобъектный, межобъектный и межслойный. Внутриобъектный уровень устанавливает топологические свойства объектов и связи между его частями. Межобъектный - между объектами в пределах одного слоя цифровой модели.
Межслойная топология устанавливает связи между объектами, принадлежащими разным слоям цифровой модели. Межобъектные и межслойные топологические отношения устанавливаются через топологические связи, имеющие направление и силу.
При выборе векторной цифровой модели должны быть учтены: возможность организации полноцветного редактирования объектов, поддержка всех уровней топологии, а так же связь геометрической и атрибутивной составляющих модели. Оптимальным образом для организации компьютерного редактирования подходит гибридная многослойная объектная модель. Топология такой модели при редактировании должна поддерживаться процедурно, в пределах локальной области и одновременно на всех уровнях (внутриобъектном, межобъектном и межслойном). Состав и структура атрибутивной составляющей модели охватывает все отмеченные в легенде семантические свойства картографических объектов. Разбиение слоя выполняется таким образом, чтобы каждый объект внутри него имел однозначное атрибутивное значение по каждому полю. Слой модели состоит из однородных тематических объектов.
Выделяются следующие особенности технологической реализации компьютерного редактирования:
использование объектной модели данных, позволяющей работать на уровне геолого-картографических объектов;
редактирование векторной модели карты в традиционном стилевом оформлении;
запрещение операций, нарушающих топологическую структуру объектов;
задание и отслеживание топологических отношений внутри одного слоя и между разными слоями цифровой модели;
создание программно-технологического интерфейса редактирования обеспечивающего: синхронизацию курсоров, окон и картографических проекций;
Функции объектного редактирования базируются на операциях пересечения, объединения, вычитания и дополнения. Основной инструмент редактора - техническая линия, при помощи которой выполняется разделение существующих и создание новых объектов.
Традиционное редактирование поддерживается следующими функциями редактора: разрезание объектов технической линией, объединение объектов, врезание нового объекта сверху, врезание нового объекта на свободное место, удаление объектов.
В третьей главе представлено алгоритмическое и программно-технологическое обеспечение блоков объектной векторизации, пространственной генерализации и
объектного редактирования, составляющих технологию автоматизированного построения полотна геологической карты.
Программно-технологическая реализация блока объектной векторизации выполнена в виде модуля расширения ГИС ИНТЕГРО и ARCVIEW и использует стандартные возможности ГИС по преобразованию данных из одного цифрового представления в другое, а также функции пространственного анализа. В дополнение к существующим, создан набор аналитических функций, обеспечивающих выделение и корректировку границ площадных объектов, а также эвристическую классификацию объектов. На примере модуля объектной векторизации ГИС ИНТЕГРО приводится описание пользовательского интерфейса и последовательности проводимых операций.
Программно-технологическая реализация пространственной генерализации выполнена в виде модуля расширения для ГИС ИНТЕГРО и ARCVIEW. Большинство операций генерализации реализованы в растровой форме и используют стандартные функции пространственного анализа ГИС. В дополнение к существующим, создан набор аналитических функций включающий в себя: функции работы с векторными объектами (сглаживание по дугам, удаление и расширение внемасштабных частей объектов и других), построение межслойно-топологичной векторной модели по сеточным слоям растрой карты.
Объектный редактор выполнен как отдельное расширение ГИС ИНТЕГРО и помимо процедур редактирования включает функции проверки и исправления топологии. При редактировании поддерживаются три уровня топологических отношений: внутриобъектный, межобъектный и межслойный. Поддержка топологии осуществляется процедурно, «на лету» в пределах редактируемой области. Редактор работает с данными в формате SHP (ARCVIEW) и GRB (ИНТЕГРО).
В четвертой главе представлена апробация компьютерной технологии создания мелко- и среднемасштабных геологических карт для территорий, имеющих различное геологическое строение.
Разработанная технология апробирована на создании геологических карт масштабов 1:200000, 1: 1000000 для районов различного геологического строения, включая рифейско-юрский чехол Сибирской платформы, архейско-нижнепротерозойский кристаллический фундамент Анабарского щита и Оленекского поднятия, а также мезозойской складчатой области Северного Верхоянья и герцинской складчатой области Центрального Казахстана.
Последовательность построения карты по ретроспективным материалам приводится на примере листа R-51,52 масштаба 1:1000000. Технология объектной векторизации показана на примере листа карты масштаба 1:200000 R-48-IX,X.
Основные результаты работы докладывались на VI Международном симпозиуме по применению математических методов в геологии, горном деле и металлургии (Прага, 1997), XXIX и XXX-ой Международных конференциях "Информационные технологии в науке, образовании и бизнесе" (Гурзуф, 2002, 2003), конференциях пользователей программных продуктов ESRI & ERDAS в России и странах СНГ (Голицыне, 2001 -2003), Международных конференциях "Геоинформационные системы в геологии" (Москва, 2002, 2004), XXXII Международном геологическом конгрессе (Флоренция, 2004), рабочем совещании по проблемам создания комплектов Госгеолкарт Российской Федерации масштаба 1:1000 000 третьего поколения, С.-Петербург, 5-8 апреля, 2005.
Диссертация основана на методических, алгоритмических и технологических исследованиях, выполненных автором в период с 1998 по 2005 г. Основные теоретические, алгоритмические и технологические результаты получены непосредственно диссертантом. Автором разработаны методические, технологические и алгоритмические аспекты построения векторных цифровых моделей геологических карт, пространственной генерализации полотна геологической карты с учетом локальных особенностей геологического строения и свойств картографических объектов, экспертного редактирования. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.т.н., проф. Е.Н.Черемисиной, искренне благодарит к.г.-м.н. В.С.Андреева, д.т.н. М.Я.Финкелынтейна, к.т.н. Л.Е.Чесалова, к.т.н. В.И.Галуева, к.т.н. О.В.Митракову, А.С.Киреева, к.т.н. А.ВЛюбимову за консультации и помощь в работе; К.В.Деева и А.С.Попова за помощь в написании программ; В.С.Ваксина, И.А.Халявкину за помощь в оформлении и подготовке презентационных материалов.
Программно-технологическое обеспечение задачи обновления геологических карт
Анализ используемых при обновлении геологической карты компьютерных технологий, позволяет выделить системы двух типов. Первый составляют компьютерные технологии, реализованные на основе зарубежных и отечественных инструментальных ГИС: ARCGIS, ARCINFO, ARCVIEW (ESRI, США), MAPINFO (Maplnfo Corporation, США), ERDAS IMAGINE (в настоящее время права принадлежат Leica Geosystems), ГЕОГРАФ/GEODRAW (ИГ РАН, Москва), ГИС КАРТА 2003 (КБ Панорама, Москва). Эти технологии, как правило, используют функционал ГИС и дополнительные расширения, написанные на собственном макроязыке (AVENUE - ARCVIEW, AML -ARCINFO, MAPBASIC - MAPINFO, EML - ERDAS) или на объектно-ориентированном языке программирования (VISUAL BASIC - ARCGIS). ГИС обеспечивает сбор, хранение, доступ, обработку и отображение пространственных данных, а расширения - некоторые содержательные функции технологии. Существуют так же несколько специализированных крупных геологических расширений стандартных ГИС: ENCOM DISCOVER (MAPINFO), SYNARC (ARCINFO), и известных программных продуктов, таких как ROCKWORKS (RockWare Inc). Программа ROCKWORKS используется в основном для работы с фактическим материалом: точечного картографирования, построения изолиний, поверхностей, моделирования вертикальных разрезов скважин, построения стратиграфических шкал. Из российских программных продуктов в геологической отрасли широкое применение получили специализированные ГИС (ИНТЕГРО (ВНИИГеосистем), ГИС ПАРК (ЛАНЭКО), разработанные с учетом специфики геологических задач и данных, обладающие хорошо развитыми средствами обработки и пространственного анализа геологической информации для решения задач интерпретации, прогноза и оценки геологических продуктивных объектов. Второй тип программного обеспечения - специализированное программное обеспечение, созданное в отрасли за последние годы и реализующее крупные технологические блоки: создания и ведения базы первичной информации АДК (СпецИКЦ РГ); создания серийных легенд ЛЕГЕНДА-2 (ФГУГП ЗапСибГеолсъемка), ЛЕГЕНДА-2000 (ФГУГП ЗапСибГеолсъемка, ГНЦ РФ ВНИИГеосистем) и GETERA (ВНИИЗарубежгеология); база условных обозначений геологических карт ЭБЗ (СпецИКЦ РГ, ВСЕГЕИ); блок геометрической генерализации на базе ГИС ИНТЕГРО (ВНИИГеосистем). Для построения векторных цифровых моделей (цифрования) применяются две основные технологии: дигитайзирование и векторизация. Ввод векторных объектов при дигитаизировании выполняется по аналоговой карте с помощью специального устройства (дигитайзера). В настоящее время эта технология практически вытеснена технологией векторизации, которая в качестве подложки использует растровое изображение карты. Аналоговая карта предварительно переводится в цифровую растровую форму с помощью широкоформатных сканеров. Среди широко известных и хорошо зарекомендовавших себя программных пакетов следует отметить системы ARCSCAN (модуль ARCINFO), EASY TRACE, MAPEDIT, VECTORY, R2V, SPORTLIGHT PRO, INTELVEC. Под векторизацией также понимается процесс преобразования формы представления цифровых данных. При этом растровая (сеточная) цифровая модель переводится в векторную форму. В такой постановке векторизация является стандартной функцией многих ГИС. Первоначально задачи векторизации решались для случая черно-белого растра [40, 47] и в дальнейшем были распространены на полутоновое и цветное изображение [32, 39, 73, 76]. В развитие теоретической базы решения задач технического зрения, обработки изображений и структурного распознавания значительный вклад внесли Розенфельд [47], Марр, Прэт, Дуда [22], Харт. В этой области известны работы Дорманна, Абламейко, Семенкова, Файна.
Можно выделить несколько основных режимов векторизации: ручной, полуавтоматический и автоматический. При ручном вводе оператор последовательно цифрует линию или границу объекта, заменяя ее ломаной линией. Наибольшее распространение получил полуавтоматический режим векторизации при котором растровая линия прослеживается автоматически, а оператор принимает решение о ее продолжении только в узловых точках (развилках). Первые попытки автоматической векторизации, например, программа TRACK (Новосибирск), предпринимались в начале 90-х годов. Но в силу недостаточного развития алгоритмической базы и инструментальных графических средств не были доведены до конца.
В развитии векторизаторов на современном этапе [61] можно выделить несколько направлений: развитие алгоритмов обработки, сегментации и расслоения растрового изображения в соответствии со слоями карты [63, 64] совершенствование алгоритмов прослеживания растровой линии и скелетизации (метод Пфалца-Розенфельда [47]) автоматическое выделение объектов заданной структуры или цвета [73, 76] развитие алгоритмов векторизации на основе триангуляции [32, 51] Продолжает оставаться актуальным вопрос о совершенствовании технологий полуавтоматической векторизации. В этой области выделяются несколько технологических решений, оптимизирующих трудоемкость данного процесса. Технология полуавтоматической векторизации рельефа в векторизаторе EASY TRACE предусматривает пошаговый алгоритм векторизации изолиний рельефа [65]. Подготовка изображения к векторизации заключается в цветовом индексировании растра и переходе к 18 цветной палитре. На втором шаге, в результате цветового расслоения и бинаризации результата, выделяется маска линий рельефа. На третьем шаге из растра рельефа вычитается растр с результатами векторизации и последующей растеризации прямоугольной картографической сетки. Для улучшения формы растровых линий, устранения между ними коротких разрывов, паразитных перемычек и удаления «мусора» проводится специализированная фильтрация. На следующем шаге выполняется
Методические и технологические аспекты объектной векторизации
Создание макета мелкомасштабной геологической карты выполняется по векторным цифровым моделям (ВЦМ) ретроспективных материалов более крупного масштаба. Построение ВЦМ основано на векторизации растровых изображений карт и является одним из самых ресурсо- и трудоемких этапов всей технологии, особенно для хорошо изученных территорий. Преобладающий в настоящее время подход к векторизации состоит в следующем: по растру, в ручном или полуавтоматическом режиме, обводятся границы объектов; на основе введенных границ выполняется построение площадных объектов карты; последние классифицируются в ручном режиме согласно легенде. Дальнейшая автоматизация при таком подходе возможна за счет оптимизации алгоритмов полуавтоматической векторизации и процедур подготовки растра (разделение растра на слои путем задания цветовых диапазонов, соответствующих некоторым тематическим слоям карты).
В развитие и дополнение традиционного подхода, автором предложен объектный подход к векторизации, основанный на выделении картографических объектов по растровому изображению, их сопоставлении с набором эталонных объектов легенды по комплексу цветовых и текстурных характеристик и перевод в векторную форму представления. В процессе объектной векторизации отсутствует стадия ввода геометрических частей объекта (узлов и дуг). Все тематические объекты, включая геологические границы, выделяются в результате анализа и обработки растрового изображения карты. Необходимо различать растровое изображение карты и растровую модель карты. На растровом изображении элементарная ячейка (пиксель) несет информацию о цвете или яркости изображения, а на растровой карте - о картографическом объекте. Основу схемы объектной векторизации составляет переход от растрового изображения к растровой модели карты, а потом к ее векторной цифровой модели (рис. 2.2).
Методические аспекты объектной векторизации разработаны для геологических карт, изданных типографским способом. Это связано со строгим соответствием таких карт инструкциям по оформлению и изданию, а также с особенностями формирования цветовой фоновой полиграфической раскраски на геологических картах.
Для изображения на картах геологических объектов и их характеристик, согласно [26, 43], применяются картографические изобразительные средства: цвет, штриховка, крап, толщина и стиль (для линий), условные знаки, подписи. На основе этих средств составляется система условных обозначений карты (легенда). Цвет обладает высокой способностью зрительного восприятия, поэтому он используется для отображения наиболее важных характеристик геологических объектов. Штриховка, в качестве фонового средства, отображает дополнительные характеристики: вторичные изменения, мощность четвертичных отложений и другие. Крап часто применяют для показа состава, структуры и текстуры геологических тел. Цветовая шкала является основой классификации при построении векторной цифровой модели.
Под геолого-картографическими объектами (ГКО) будем понимать объекты, задаваемые цветовой шкалой легенды. Штриховку и крап будем считать дополнительными характеристиками этих объектов. ГКО, в зависимости от своих пространственных свойств, делятся по типу геометрического представления на площадные, линейные и точечные. Площадной геолого-картографический объект в растровой модели описывается набором пространственно связанных ячеек, имеющих одно и то же уникальное значение и набором атрибутов. Пространство площадных ГКО карты образует растровый слой площадных объектов цифровой модели. В объектной векторизации автором выделяется несколько основных этапов: подготовительный этап векторизации; выделение площадных и линейных объектов карты; классификация площадных объектов; построение векторной цифровой модели карты. На подготовительном этапе осуществляется: создание цифровой основы объектной векторизации; выделение маски линейных и точечных элементов изображения. Цифровая основа векторизации строится по изображениям легенды и карты. Она включает в себя слои цветовых составляющих изображения (R, G, В) и слои полутонового изображения (в шкале яркости) в формате регулярной прямоугольной сети. Для уменьшения размеров исходного растрового изображения применяют индексирование цветов, т.е. 24 битное изображение заменяется на 8-ми битное. Палитра индексированного изображения представляет собой нумерованный список цветов и хранится вместе с изображением, а каждый байт - номер цвета в палитре. Адаптивные алгоритмы перехода к индексированной палитре исходят из преобладающих цветов изображения. Перцепционные алгоритмы помещают в палитру цвета, к которым наиболее восприимчив человеческий глаз. Селективные алгоритмы индексации учитывают одновременно преобладающие цвета и восприимчивость человеческого глаза. При преобразовании цветного изображение в полутоновое часто применяют следующие формулы: где Grayij яркость пикселя с координатами (i,j) в полутоновом изображении Ry, Gy, By - значения яркости красного, зеленого и синего цветов. Хороший результат перевода в полутоновое изображение дает вычисление главной компоненты по цветовым составляющим. Кроме геологических слоев на карте обязательно присутствуют слои топоосновы и надписи. Так как за основу классификации площадных объектов карты взята цветовая шкала легенды, вся остальная нагрузка, включая дополнительную геологическую (штриховка, крап) выделяется в маску линейных и точечных элементов изображения карты. Под маской понимается слой изображения, принимающий значение 0 (нет свойства) или 1 (есть свойство). Маска линейного и точечного «шума» не должна включать линейные элементы цветовой полиграфической раскраски. На рис.2.2.1.1. показано исходное изображение карты и изображение со снятой маской линейных и точечных элементов.
Блок пространственной генерализации
Блок пространственной генерализации обеспечивает построение макета геологической карты по векторным цифровым моделям более крупномасштабных источников. В блоке реализуется последовательность автоматизированных операций, приведенная на рис.2.3.1.
В рамках этого блока автором разработаны следующие группы процедур: процедуры подготовки векторных данных к генерализации; расчета свойств, характеризующих взаимоположение объектов на карте; процедуры основных операций генерализации для объектов и карты в целом.
Программно-технологическая реализация выполнена в виде модуля расширения для ГИС ИНТЕГРО и ARC VIEW. Пользовательский интерфейс блока представляет собой многостраничный немодальный мастер операций с возможностью возврата на любой шаг и отмены всех последующих действий. Блок пространственной генерализации первой версии адаптирован внутри нового интерфейса.
Дополнительные интерфейсы позволяют вызвать из-под мастера пространственной генерализации утилиты сшивки векторных цифровых моделей, фрагментации по контуру, аналитические процедуры пересчета «вектор-сеть» и другие утилиты.
Процедура разбиения объектов на дуги выполняется над одним или несколькими векторными слоями объектной модели. Относится к группе служебных процедур. В ней могут принимать участие как полигональные, так и линейные слои. Каждый объект представляется набором отрезков, проведенных между двумя соседними вершинами. Из отрезков всех объектов формируется общий список записей с дополнительной информацией об объекте. Список упорядочивается по возрастанию относительно самой левой и нижней координаты отрезка таким образом, чтобы совпадающие отрезки разных объектов были рядом. Кратностью отрезка называется количество объектов, в которые он входит (количество вхождений отрезка в список). По списку находится первый отрезок кратности больше 1 и отстраивается дуга. В частном случае дуга может состоять из одного отрезка. Для каждой дуги определены полигональные объекты, в которые она входит и направление. Операция выполняется до полного исчерпания списка.
Процедура объединения линейных элементов карты.Процедура объединяет линейные объекты с одинаковыми атрибутами (например, надвиги, разломы; для надвигов дополнительно может учитываться направление, а для разломов - достоверность выделения) в маршруты (многосвязные объекты) в зависимости от угла и расстояния между ними. Для этого упорядочиваются по координатам концевые точки линейных объектов, отбираются объекты, расстояние между концами которых меньше некоторого предельного значения и рассчитывается угол между ними. Угол между объектами определяется следующим образом: от концевых точек двух отобранных объектов, или их частей (если объекты многосвязные) откладывается минимально установленная длина (задается пользователем) в направлении вторых концов этих объектов и определяются дополнительные точки. Если длина объекта меньше минимально установленной, то в качестве дополнительной точки выбирается его вторая концевая точка. Тогда угол между объектами будет считаться по углу между двумя векторами, задаваемыми концевой и дополнительной точками объектов. При наличии нескольких объектов, отвечающих требованиям объединения, приоритет объединения отдается тому объекту, расстояние до которого минимально. При одинаковом расстоянии до нескольких объектов, критерием объединения служит минимальный угол. Если концевые точки объектов совпадают, то они объединяются в единый объект, если нет - результирующий объект становится многосвязным. Операция повторяется до тех пор, пока не останется объектов, удовлетворяющих условию объединения.
Процедура выделения линейных объектов проходящих по границе площадных объектов. Процедура выполняется в рамках расчета формальных характеристик объектов для их последующего отбора при генерализации. Растровая карта площадных объектов, классифицированная по подразделениям легенды, обрабатывается скользящим окном, в котором вычисляется число уникальных значений. Ячейка принадлежит границе между объектами, если число уникальных значений в ней больше 1. В полученной маске граничным точкам присваивается значение 1, а остальные ячейки заполняются пропусками (значение не определено). Результат пересечения маски границ и растрового слоя линейных объектов карты, построенного по полю уникального значения, позволяет выделить те линейные объекты карты, части которых принадлежат границам площадных объектов и определить длину этих частей. Изменяя размера скользящего окна, можно выделить линейные объекты, не проходящие по границам, а находящиеся в непосредственной близости от них (ошибки ввода, отсутствие межслойной топологии).
Процедура упрощения площадного объекта с переводом его внемасштабных частей в линейные объекты. Процедура применяется для объектов, внемасштабные части которых подчеркивают структурные особенности отдельных геологических тел и карты в целом. Процедура выполняется на растре. На первом этапе, в результате определенной последовательности морфологических операций (расширение - сжатие), объединяются близко расположенные внешние части объекта, и поглощаются его внутренние части (дырки), ширина которых меньше удвоенного параметра расширения. Повторная морфологическая операция, но уже в обратной последовательности, удаляет части объекта, ширина которых не соответствует масштабному цензу. На втором этапе из
Актуализация геологической основы территории листов R-48-XI, XII, XV, XVI, XVII, XVIII, XXI, XXII (западная часть Анабарского щита с обрамлением)
Создание обновленной геологической основы западной части Анабарского щита (рис. 4.2.1) связано с проведением Геолого-минерагенического картирования (ГМК) масштаба 1:200000 на уран и золото, а так же поисковых работ на платину. Работа продолжается в настоящее время и проводится совместно с ФГУНПП «Аэрогеология». Применение разработанной компьютерной технологии позволило оперативно построить векторные цифровые модели ретроспективных карт и актуализировать 6 листов геологических карт масштаба 1:200000. Лист карты R-48-XVII обновлен с использованием 8 сдвоенных листов геологических карт масштаба 1:50000. Подготовка интерпретационных специализированных основ (геофизической и дистанционной) выполнена во ВНИИГеосистем.
Территория сложена архей-раннепротерозойскими гнейсами и кристаллическими сланцами с интрузиями габбро-анартозитов и гранитов, несогласно перекрытых грубообломочными рифейскими породами. Наиболее перспективными на уран и золото является рудоформационный тип несогласия. Прогноз платина связан с расслоенными интрузиями габбро-анартозитов.
Анализ и обобщение минерагенической информации на базе актуализированных карт позволил выделить Западно-Анабарскую золото-ураноносную минерагеническуюзону и наметить перспективные участки для прогнозирования и поисков месторождений золота и урана.
По актуализированной геологической основе листов R-48-XI, XII, XV, XVI, XVII, XVIII, XXI, XXII создан макет минерагеническои карты на золото и уран, в основе которого лежит отображение структуры и состава терригенного рифея и рельеф кристаллического фундамента. В результате обработки первичных данных и результатов дешифрирования снимков LANDSAT ЕТМ получены следующие результаты: существенно изменено представление о строении интрузивного массива габбро-анартозитов, установлена его первичная расслоенность и связанная с ней платиноносность выявлены купольные структуры и поля распространения пироксен-амфиболовых пигматитов
Ретроспективные легенды актуализировались по фрагменту серийной легенды масштаба 1:200000 (Анабарская серия). Построение ВЦМ ретроспективных карт выполнялось в модуле объектной векторизации ГИС ИНТЕГРО. Трудозатраты на построение и первичное редактирование ЦМ 6 листов ГК масштаба 1:200000 и 8 сдвоенных листов масштаба 1:50000 составили 18 человеко/дней. Апробация технологии объектной векторизации будет ниже продемонстрирована на примере листа R-48-IX,X.
Аналоговая карта листа R-48-IX,X сканировалась в полноцветном варианте с разрешением 300 dpi и была сохранена в формате TIF без LZW компрессии. Сегментация и перевод полноцветного изображения в полутоновое выполнялся в программе PhotoShop. В результате конвертации растровых данных было создано два сеточных многослойных файла в формате TOS (ИНТЕГРО). В первый вошли слои расслоенного по трем каналам (R, G, В) изображения и полутоновое изображение исходного растра карты; во второе такие же слои изображения легенды.
Снятие маски линейного и точечного «шума» выполнялось с применением специализированной фильтрации по полутоновым сеточным данным. Параметры скользящих окон при этом составили 7x7 и 20x20 пикселей. Довыделения маски «шума» не потребовалось.
В результате обработки изображения легенды было задано 17 площадных, 4 линейных эталона основного разбиения и несколько эталонов, имеющих дополнительный статус (вторичные изменения, состав пород и другие). По цвету линейных эталонов проведено выделение слоев линейных объектов. Дополнительные интервалы по каждому цветовому каналу позволили полностью охватить цветовые вариации линейных объектов и фона.
Для построения маски границ площадных объектов выполнено сложение 3-х слоев линейных объектов соответствующих: границам геологических объектов (черный), разломам (красный) и дайкам (сине-зеленый цвет). При отбраковке объектов, не принадлежащих маске границ (геологические знаки, крап, подписи и другие), устанавливались следующие параметры: минимальный размер объекта 50 пикселей; диаметр линейных объектов до 4 пикселей. При объединении пунктирных линий были установлены следующие параметры: дистанция между конечными точками разных объектов 20 пикселей, угол объединения до 30 градусов. Растровые площадные объекты выделены по маске границ как набор 4-х связных ячеек, не принадлежащих границам, и перекодированы в уникальное значение.
В рамках подготовки к эталонной классификации, по растровому изображению со снятой маской «шума» и изображениям эталонов, проведен расчет дополнительных сеточных препаратов: вертикальная, горизонтальная и две диагональных маски штриховок, фильтрация Лапласа и вычисление цветовых мод в скользящем окне. Размер скользящего окна при выделении маски штриховок составил 7x7 пикселей, мода определялась в окне 11x11 пикселей. Полученные растровые объекты были разделены на 3 группы: малые (до 50 пикселей), средние (до 200), крупные (свыше 200). В пределах растровых объектов вычислялись следующие формальные характеристики: средний цвет и дисперсия по 3 каналам, цветовые моды по 3 каналам, площадь штриховок разных направлений и направление преобладающей штриховки. Малые объекты в классификации участие не принимали, средние - классифицировались только по цветовым характеристикам, крупные - по цветовым и текстурным. Результат правильной классификации средних объектов составил около 80%, крупных - более 90%.
Растровая модель карты на лист R-48-IX,X состояла из 4-х слоев: одного площадного и трех линейных. При переводе растровой карты в векторное представление выполнено общее сглаживание границ с радиусом 50 метров, объединение линейных объектов по простиранию. Временные затраты на построение векторной модели листа R-48-IX,X составили 2 человеко/дня.
Результат актуализации геологической основы заверялся контрольными полевыми исследованиями, в целом подтвердившими хорошее качество картографического материала.
