ArcScan позволяет выполнять векторизацию в трех режимах:

· автоматическом (batch mode)

· полуавтоматическом или интерактивном (tracing)

· ручном (head-up digitizing)

Автоматическая векторизация существенно сокращает время, затрачиваемое на оцифровку растровых изображений. В этом режиме существуют два способа векторизации: centerline и outline.

В режиме centerline строятся центральные линии растровых линейных объектов и границы площадных объектов.

В режиме outline строятся границы всех растровых связанных компонент в виде полигонов. Результатом является множество полигонов.

Полуавтоматическая или интерактивная векторизация (трассирование) применяется в тех случаях, когда требуется больший контроль над процессом векторизации или нужно векторизовать небольшую часть изображения.

С помощью курсора задается начальная точка и направление трассирования, после чего автоматически строится центральная линия от начальной точки до конца растровой линии, если по пути не встретится площадной объект или точка пересечения с другой линией. Если центральная линия попадает в точку пересечения, то трассировщик останавливается и ждет, пока оператор снова укажет направление, в котором нужно продолжить трассирование. Если центральная линия остановилась на границе площадного объекта, то оператор должен перейти в режим ручного цифрования и оцифровать этот объект.

Трассировка

Ручная оцифровка позволяет оператору осуществлять непрерывный контроль над процессом векторизации, задавая с помощью курсора положение каждой вершины центральной линии. Ручная оцифровка используется для векторизации растровых изображений плохого качества, изображений, содержащих сразу нескольких тематических слоев, а также при наличии сложных видов линий. Ее также целесообразно использовать для оцифровки прямых линий.

В данном режиме есть особый инструмент – raster snapping, позволяющий автоматически привязывать начальную точку к центральной линии, точке пересечения линий, концам линий или углам. Быстрое наведение курсора на специфические точки повышает точность и увеличивает эффективность оцифровки, так как отпадает необходимость в частом изменении масштаба изображения на экране.

Установка опций замыкания для растра и примеры замыкания

ArcScan также можно использовать для редактирования черно-белого растрового изображения до начала векторизации. Для этого имеются стандартные инструменты (Brush, Fill, Line, Erase), обычно используемые в других векторных редакторах. Есть еще два инструмента: Swap - для инвертирования цвета фона и объектов, и Magic Erase - для удаления целиком связанной компоненты.

Имеются также инструменты, сочетание которых удобно для автоматического удаления изолированных шумов (белых и черных пятен) с растрового изображения перед автоматической векторизацией.

До и после очистки растра

Когда результат получен, то ArcScan позволяет провести векторную постобработку - сгладить и, затем, генерализовать полученные в результате векторизации линии и границы полигонов. Важно, что в используемом алгоритме интенсивность сглаживания и генерализации не зависят от толщины линии.

Центральные линии могут быть прерывистыми из-за использования сложных условных знаков (штриховые линии и т.п.) и других помех. Одной из операций векторной постобработки является автоматическое замыкание пробелов. Этот алгоритм использует два параметра: максимальную длину пробела и угол, внутри которого может лежать продолжение.

Параметры векторизации

Настройка: выбор порогов и управляющих параметров - производится в интерактивном режиме. Оператор меняет значения параметров и сразу же видит результаты сглаживания, генерализации и замыкания пробелов в режиме предварительного просмотра видимой части изображения. Подобрав необходимые параметры, можно запустить режим автоматической или полуавтоматической векторизации.

Однажды выбрав оптимальные параметры для векторизации карт определенного типа, их можно сохранить в отдельный стиль, и использовать в дальнейшем.

3DAnalyst

В линейку ArcGIS входит модуль расширения 3D Analyst, работающий со всей линейкой продуктов ArcGIS - ArcView, ArcEditor, ArcInfo, и предназначенный для работы с данными в трех измерениях.

3D Analyst добавляет к базовым функциям новое приложение ArcScene для отображения различных типов данных в трехмерной перспективе, а также расширяет функциональность приложений ArcCatalog и ArcMap.

К ArcCatalog добавляются функции по управлению трехмерными данными и созданию слоев, для которых задаются трехмерные параметры визуализации. Там можно просматривать сцены и данные в трехмерной перспективе.

К ArcMap добавляется функциональность генерации поверхностей в соответствии с двумя типами моделей поверхности: растровой модели и TIN. Можно работать с уже существующими поверхностями или создавать новые по разнообразным источникам данных при помощи различных методов.

Растровые поверхности в 3D Analyst можно построить при помощи разных типов интерполяции: Сплайна, метода обратно взвешенных расстояний (ОВР), метода естественной окрестности, метода кригинга (ординарного, общего).

Модели TIN создаются обычно по комбинации нескольких источников векторных данных и используются, в основном, для точного моделирования небольших по площади областей.

Поверхности можно просто просматривать, чтобы составить общее представление о данных, а можно проводить по ним самый различный анализ, например, расчет уклонов и экспозиций, скорости изменения каких-либо характеристик, определение видимости и т.д. Также можно произвести расчет объемов насыпей и выемок по данным поверхности и построить профиль вдоль трехмерной линии, проведенной на поверхности.

Если возникнет необходимость получить трехмерные объекты из существующих двумерных, можно легко это сделать, также как и создать новые 3D векторные объекты, для которых значение высоты берется, например, из подстилающей поверхности.

Приложение ArcScene позволяет создавать многослойные сцены и управлять свойствами отображения каждого из слоев и его положением в трехмерном пространстве. Например, можно задать базовые высоты при отображении векторных объектов и растровых слоев или вытянуть двумерные векторные объекты по высоте. Поверхности, содержащие информацию о третьей координате, можно отображать, варьируя символы, цвет, прозрачность, оттенение и разрешение. Другие виды растров, такие как снимки и сканированные карты, можно "натянуть" на поверхность, представляющую модель рельефа, что является эффективным способом визуализации взаимосвязей между ними.

Можно контролировать общие свойства сцены, такие как освещенность, фон, вертикальное увеличение, а также перемещать и вращать сцену, задавать координаты наблюдателя. Есть возможность анимации трехмерного изображения, а также виртуального пролета над сценой.

ArcEditor 9

ArcEditor новый настольный программный продукт, появившийся в версии 9. Его функциональность больше, чем у ArcView, но меньше, чем у ArcInfo. ArcEditor содержит все функции ArcView 9. Помимо них добавляются возможности построения любых баз геоданных (персональных и многопользовательских) в ArcCatalog и расширенные возможности редактирования баз геоданных в ArcMap как то: