Software & Systems

MAP DESIGNER предназначен для создания электронно-цифровых карт местности и использования их при подготовке сети маршрутов и планирования движения по ней.

Пакет построен по модульному принципу, позволяет "подключать к нему новые программы обработки видеоинформации, работает в интерактивном режиме. С его помощью можно:

-вывести оцифрованное изображение карты, плана, аэрофотоснимка и т. п. на экран монитора в «псевдоцвете» с предварительной настройкой пороговых значений яркости и цветовой гаммы;

-создать электронно-цифровую карту по топографической карте, плану, аэрофотоснимку;

-вывести электронно-цифровую карту на экран цветного монитора и на печатающее устройство;

-подготовить проблемно-ориентированные знания в виде сети возможных маршрутов движения, связав с ней все необходимые сведения о местности;

-выбрать маршрут движения по сети.

MAP DESIGNER функционирует на ЭВМ типа IBM PC с оперативной памятью 640 Кбайтов под управлением MS DOS (PS DOS) версии 3.0 и выше. Кроме того, необходимы:

EGA — адаптер (256 Кбайтов), позволяющий работать с изображением 640x350 пикселей в режиме 16 цветов и палитрой 64 цвета;

-цветной графический монитор;

-устройство ввода и оцифровки изображений или сканнер.

Функциональные возможности пакета отражены в главном меню (рис. 1). Для представления изображения топографической карты (плана, аэрофотоснимка) в памяти ЭВМ карта разделяется на прямоугольники (листы), размеры которых по осям X и Y соотносятся как 512:350. Ввод, оцифровка и запись изображения в указанный файл производится с помощью устройства ввода или сканнера в масштабе реального времени. Каждый элемент полученного изображения будет представлять собой ASCII-символ, соответствующий значению яркости в интервале [0,225]. Для отображения оцифрованного изображения на экране ЭВМ его необходимо представить в «псевдоцвете» с настройкой порогов и цветов, при этом интервал [0,225] делится на подинтервалы и каждому из них ставится в соответствие определенный цвет. Установка границ подинтервалов и соответствующих им цветов производится редактированием таблицы (рис. 2).

Оператор может менять как цвета, так и пороги — границы подинтервала, т. е. влиять на качество изображения, получаемого на экране.

Чтобы получить изображение листа карты в «псевдоцвете», необходимо указать имя файла, содержащего оцифрованный кадр в ASCII-символах. Пакет осуществляет оперативное преобразование указанного файла в изображение размером 512x350 пикселей и компактно упаковывает его в памяти ЭВМ.

Электронная цифровая карта (ЭЦК) представляет собой аналог исходной топографической карты, хранящийся в памяти ЭВМ. Она делится на листы, соответствующие листам топографической карты. На логическом уровне ЭЦК состоит из множества картографических объектов, каждый из которых характеризуется типом (лес, водоем, дорога и т. п.), координатами его размещения на экране, параметрами, определяющими количественные и качественные характеристики объекта (ширина и материал покрытия дороги, глубина и ширина водоема и т. д.). На физическом уровне ЭЦК представляется массивами данных в оперативной памяти и файловой структурой на диске.

Основой для создания электронной цифровой карты служит выведенное на экран изображение листа карты в «псевдоцвете». Для создания ЭЦК MAP DESIGNER имеет инструментальные средства, с помощью которых легко маркировать картографические объекты и связывать с ними значения параметров. Маркирование производится установкой курсора в требуемую точку и запоминанием соответствующих экранных координат. Ввод параметров осуществляется в интерактивном режиме. В результате производится заполнение структур данных конкретной информацией и запись ее в рабочий буфер.

 Подготовленный лист ЭЦК может быть выведен на экран монитора. На рис. 4 приведен лист ЭЦК, соответствующий исходному изображению карты. При выводе на экран полученная ЭЦК может быть совмещена с исходным изображением, что дает возможность оценить точность ее представления.

Пакет MAP DESIGNER позволяет редактировать введенную информацию. При необходимости оператор может изменить или удалить сведения, содержащиеся в рабочем буфере.

Каждый лист ЭЦК готовится до тех пор, пока оператор не перенесет с изображения топографической карты в рабочий буфер всю интересующую его информацию. Подготовленный лист ЭЦК помещается в каталог, который представляет собой иерархическую файловую структуру на диске. В корневом файле каталога хранится информация об именах, созданных ЭЦК, максимальном количестве входящих в них листов и координатах географической привязки, а в файлах нижнего] уровня — о картографических объектах конкретных ЭЦК, указанных в корневом] файле. Изображение нескольких листов цифровой карты, объединенных в каталоге, представлено на рис. 3.

При переносе листов ЭЦК из рабочего буфера в каталог MAP DESIGNER позволяет производить их трансформацию (сдвиг, поворот и изменение масштаба). Необходимость трансформации вызвана тем, что при вводе листов топографической карты их изображения могут иметь различную степень увеличения и произвольное смещение относительно системы координат экрана. Благодаря этому пакет обеспечивает совмещение очередного подготовленного листа с уже имеющимися в каталоге.

Имеется возможность отображать на экране ЭЦК как единое целое. На рис. 3 приведена ЭЦК, в каталоге которой может быть 3x3 листов, два из которых уже занесены. MAP DESIGNER позволяет производить зуммирование выведенного на экран изображения ЭЦК. Для этого выбранный фрагмент ЭЦК метится «окном» (рис. 3), после чего он будет выведен на весь экран в увеличенном масштабе (рис. 4).

Используя ЭЦК, можно «наложить» на нее сеть маршрутов движения и связать с ее узлами и дугами логическую и метрическую информацию. Дуга будет представлять некоторый участок пути, по которому может осуществляться движение, а узел — некоторую область, в которой производится смена режимов движения.

С узлами и дугами сети маршрутов можно связать необходимые данные. Метрическими данными, относящимися к дугам, являются длина участка пути, ширина коридора маневрирования, значения функции изменения рельефа местности и курсового угла дороги. Метрические данные узлов представляются координатами его центра и радиусом области маневрирования. Логическими данными являются тип и структурная модель для узла, тип и материал покрытия для дуги. На рис. 4 приведен увеличенный фрагмент ЭЦК с нанесенной на нее сетью маршрутов.

Подготовка знаний осуществляется в интерактивном режиме. Оператор определяет возможные маршруты движения, маркирует узлы и дуги сети, задает логическую и метрическую информацию, связанную с ними. Расчет метрической информации для узлов и дуг, обеспечивающих автоматический контроль сети на связность и превышение предельных значений отдельными параметрами, производится автоматически.

Подготовленная сеть маршрутов может содержать множество альтернативных путей движения из исходного узла в конечный. Для выбора конкретного маршрута движения пакет имеет автоматическую и интерактивную процедуры.

По указанным исходному и конечному узлам автоматическая процедура планирования обеспечивает построение маршрута движения и выбор из базы знаний связанной с ним картографической информации. Построенный маршрут движения выводится на экран.

Интерактивная процедура требует от оператора указания узлов, через которые должен пройти маршрут движения. Для указанного маршрута из базы знаний выбирается связанная с ним картографическая информация.