Aeroposnetke CAS ali povečave le-teh uporabljamo tudi pri komasacijah. Posnet- ke uporabljamo predvsem pri pripravljalnih delih in tudi pri oblikovanju idejne zasnove ter pri izdelavi predloga projekta. Po- membna faza pri postopku komasacij je vrednotenje zemljišč. Izvajalci uporabljajo povečave posnetkov CAS za terenske ski- ce. Na povečavah aeroposnetkov je dobro vidna prisotnost vode v tleh, poraščenost in tudi konfiguracija terena. Na skicah označijo pozicijo sond in kasneje vrišejo meje med posameznimi vrednostnimi ra- zredi. Posnetke CAS lahko uporabljamo še na drugih področjih delovanja geodetskih de- lovnih organizacij. Opisali smo samo neka- tere najpomembnejše. Vendar posnetke CAS še ne uporabljamo v taki meri, kot bi jih lahko. Aeroposnetek je informacija o prostoru, ki je neprecenljive vrednosti, če ga znamo pravilno uporabiti. Literatura: Andrej Bilc: Fotointerpretacija 2, Inštitut GZ SRS, 1981 Andrej Bilc, Marijana Černe, Irena Pože- nel, dr.Ana Tretjak in Daniela Maver: Foto- interpretacija 3, Inštitut GZ SRS, 1987 Andrej Bilc, Marijana Černe, Mojca Ko- smatin Fras, Irena Poženel: Priročnik evi- dence dejanske rabe prostora, RGU, 1987 UDK 528.92.001.6 Dalibor Radovan• AVTOMATIZIRANO RISANJE NAZOR- NIH IN GEOMETRIČNIH KARTOGRAF- SKIH ZNAKOV 1. Osnovni principi uporabe Teoretična kartografija obravnava grafi- čna komunikacijska sredstva glede na se- mantično sporočilo, ki ga posredujejo ra- zličnim uporabnikom karte. Ena izmed takšnih kartografskih izraznih sredstev so tudi geometrični, nazorni in slikovni karto- grafski znaki (Rojc 1986). Ostre ločnice med njimi ni. Geometrični znaki dajejo ob- jektu prikazovanja najmanj informacij. Le ti običajno ne vzbujajo asociacij na katero koli njegovo lastnost, razen morda na veli- kost ali pomen. Sestavljeni so iz osnovnih geometričnih likov, struktura je popolno- ma elementarna. V tematski kartografiji se geometričnim znakom raje izognemo; po- gostojše so v topografskih ključih, npr. za označevanje geodetskih točk, pa še tam niso čisto geometrični. Če geometrične li- ke v kombinaciji z grafičnimi spremenljiv- kami sestavimo tako, da nam percepcija nastalega kartografskega znaka sproži asociacijo na objekt ali pojav, ki ga prika- zuje (ponazarja), govorimo o nazornih znakih. Njihovo velikost, obliko in barvo moramo prilagajati starosti in izobrazbi uporabnikov karte, namenu karte, formal- nim in neformalnim standardom ter med- narodnim gibanjem v grafičnem oblikova- nju. Druga skrajnost so slikovni znaki, ki predmet prikazovanja upodobijo detajlno s sličico in so zato večinoma uporabni le za en izbrani objekt. Primernejši so za kar- te, katerih uporabniki so kartografsko slabše izobraženi ali kjer je zaželena do- datna vizualna informacija zaradi lažje identifikacije objektov v naravi, npr. za po- membnejše stavbe na mestnih načrtih. Sli- kovni znaki pa karto žal preobremenjujejo. *61000 Ljubljana, YU, Inštitut za geodezijo in fotogrametrijo dipl.ing.geod. 19 Postopek pozicioniranja in risanja karto- grafskih znakov na karte in načrte se ob množični izdelavi izplača avtomatizirati. Računalniško podprta kartografija je za ra- zliko od klasične enostavna in gospodar!:)a z majhno porabo računalniškega časa. Ce je uporaba omejena na neki izbrani nabor znakov, risalni algoritem prilagajamo spe- cifičnim zahtevam ali pa celo za vsak znak posebej izdelamo podprogram. Ker so os- novne grafične operacije, risanje črte, kro- ga, kvadrata ipd., običajno že sestavni del grafičnih paketov, se pogosto zatečemo k uporabi geometričnih ali čim preprostejših nazornih znakov. Estetske zahteve so po- drejene računalniškim. Kadar izbor znakov za konkretno aplikacijo ni preobširen je pa stalen, lahko uporabljamo tudi "menu" tehniko, tako da znake izbiramo iz grafi- čne preglednice. Univerzalne algoritme uporabljamo, ko želimo pogojni znak sami definirati, kar pride v poštev v tematski kartografiji. Za zapletenejše nazorne znake je to najboljša rešitev, še posebno, če zahtevamo rastri- ranje ali barvno separacijo. Med tem ko z geometričnimi znaki v tem primeru ni nika- kršnih težav, pa slikovni znaki za avtomati- zacijo niso primerni. 2. Princip koordinatnih znakov Princip koordinatnih znakov je univer- zalni postopek, s katerim lahko sami defi- niramo znake tako, da v obliki celoštevil- čnih kod izrazimo položaj ključnih točk odrisa in izberemo barvni separat, na kate- rem bodo posamezne linije in ploskve zna- ka. Kodni zapis hranimo v knjižnici znakov. Ob večkratnem risanju izbranega znaka zapis prečitamo in dekodiramo, t.j. kode interpretiramo kot obodne koordinate in jakost rastrov. Postopek je razviden iz dia- grama poteka (sl. 1). Potrebna je ena sa- ma inicializacija oziroma dekodiranje za posamezni znak neglede na število upo- rab! Znake kodiramo tako, da jih ročno vri- šemo v ustrezno gosto mrežo točk oziro- ma kvadratnih polj. Vsaka točka mreže 20 ima svojo zaporedno številko, ki predsta- vlja kodo pozicije. Obodne točke poveže- mo medseboj z ravnimi ali krivimi črtami v odvisnosti od oblike znaka, potem pa za- čnemo kodirati.Obris znaka definiramo s kodami pozicije,s kodami za risanje krož- nih lokov in s kodo za dvig peresa. S ko- dami pozicije označujemo začetne in kon- čne točke ravne črte ali krožnega loka. Vse krivulje, ki so v znaku, lahko namreč zaradi skromnih dimenzij brez strahu pred izgubo estetske vrednosti in natančnosti izrisa nadomestimo s krožnimi loki. Loke je možno tudi medsebojno kombinirati, da se izognermo nepravilnostim pri risanju krivulj z zelo variabilno zakrivljenostjo. V ta namen moramo nekaj koordinatnih številk prihraniti za oznake različnih vrst krožnih lokov, kot so npr.: - krog, podan z radijem in središčem; - polkrog v sourni ali protiurni smeri, po- dan z začetno in končno točko; - krožni lok v sourni ali protiurni smeri, po- dan s središčem ter začetno in končno točko; - krožni lok v sourni ali protiurni smeri po- dan s tremi točkami na krožnici; - krožni lok med dvema daljicama, od ka- terij je vsaj ena tangenta loka; - krožni lok med daljico in točko (in obrat- no), kjer je daljica vedno tudi tangenta krožnice; - konkavni ali konveksni krožni lok med dvema točkama. S takšim izborom lokov je možno skon- struirati skoraj vso krivuljo, zato dodatnih opcij ni niti potrebno niti gospodarno uva- jati. Ker je kartografski znak lahko sesta- vljen iz več ločenih poligonov in črt, je ena izmed kod rezervirana za dvig peresa in premik na naslednjo pozicijo. če želi računalniško izrisane znake upo- rabiti za večbarvni tisk, moramo narisati ločeno štiri črno bele originale za rumeno, modro (cian), rdečo (magenta) in črno barvo. Na separatih morajo biti ploskve znaka ustrezno rastrirane. To dosežemo z uvedbo dveh nadaljnih kodnih oznak, kjer prva označuje začetek in konec sklenjene- ga poligona, ki bo rastriran, in druga ja- kost rastrov za ploskve ter izbiro barve za črte. ( Začetek ) podaj znake iz arhiva, ki j i h žel i š uporab l jat i izračun inicialnih koordinat obodnega po 1 i gona za vsak znak posebej v enotnem inicialnem koordinatnem sistemu 1 odpiranje s 1 i ke 1 l 1 nov (lokalni) sistem karte 1 l translacija, rotacija ter povečava (pomanjšava) znaka iz inicialnega sistema v sistem karte izris znaka na izbranem mestu, v izbrani velikosti, z izbranim zasukom izrisani vsi znaki ne tekočega originala? ~ da izrisani vsi izbrani ne -originali? ~ ' da /zapiranje s 1 i ke 1 ( konec Slika 1 21 Vsa kodna navodila v obliki števil zapi- šemo na datoteko za arhiviranje z direk- tnim vstopom (knjižnica), kjer je poljubno število znakov. Prva številka pomeni števi- lo kod, ki slede za posameznimi znaki in običajno ni večja od 50. Kode nanizamo po vrsti: črto za črto, poligon za poligon, tako kot bi risali ročno. Namen takšnega shranjevanja znakov je večkratna uporaba, in sicer: - na različnih pozicijah na karti; - na večbarvnih separatih iste karte; - na različnih kartah. Zahtevi po uporabi znaka sledi dekorira- nje v inicialni koordinatni sistem z izhodiš- čem v srddišču znaka. Sistem je poljuben, vendar enoten za vse znake, kajti konkret- no pozicijo, velikost in zasuk dobimo s transformacijo iz tega sistema v sistem karte ozfroma barvnega separata. 3. Optimizacija risanja znakov Gospodarnost in hitrost risanja razme- roma zapletenih znakov je odvisna od šte- vila krožnih lokov, iz katerih je sestavljen obod. Vsak krožni lok moramo namreč aproksimirati z dovolj kratkimi daljicami ta- ko natančno, da bo razlika med krožnico in nastalim včrtanim mnogokratnikom pod pragom čitljivosti. Ker s povečanjem števi- la stranic povečujemo tudi računalniški čas, je priporočljivo izbrati mnogokratnik tako, da bo višina krožnega odseka Dmax nad stranico AB ravno enaka pragu čitlji­ vosti (slika 2). A R 22 Dmax R. cos iJ" R Slika 2 Optimalni mnogokratnik določimo: - iz izkušenj s testnimi izrisi; - računsko glede na velikost in geometrijo lika (večji znaki potrebujejo večje število stranic za aproksimacijo loka); - iz podatka o natančnosti (resolucij) risal- ne naprave (boljša resolucija zahteva več­ je število stranic mnogokotnika). Enačbo za število ogljišč izvedemo iz slike 2: N = f (Dmax, R = iceil [~] N ~ ;c,;i [acccos r ~- ~]] kjer ima funkcija "integer ceiling" nasle- den pomen: iceil (x) = int (x) + 1 za vsak xi::R Radij R krožnega loka je znan, višino krožnega odseka Dmax pa izbiramo kot kriterij sami. Običajno zanjo privzamemo kar vrednost resolucije risalnika, za rastr- ski Versatec (glej naslednje poglavje) npr. Dmax je 0,127 mm. Razmere med velikost- jo kriterija in posameznimi mnogokratniki je prikazano v tabeli 1, ki je izračunana 2R = 2cm. Pri tej velikosti krožnice je za pri- bližek z mnogokratnikom za risalnik pri- meren že za 16-kotnik, seveda pa so znaki le izjemoma tako veliki. Ugotovljeno je tu- di, da skupno število točk, ki sestavljajo obod, narašča približno linearno z veli- kostjo znaka. V praksi nastopa isti znak na karti v več različnih velikostih. Optimalnega števila točk za vsako velikost posebej se občija­ no ne izplača iskati, zato lahko postopamo tako, da je optimalni N izvedemo samo za največji znak tega tipa, le ta pa bo veljal tudi za manjše. Tak postopek je seveda optimalen le za približno enako velike zna- ke. Promgramskemu modulu za inicializa- cijo moramo dodati parametre maksimal- ne velikosti za vsak uporabljeni znak, zgornjo enačbo pa prirediti tako, da bo N = f(Hmax, R). 4. Testiranje risanja nazornih kartograf- skih znakov na rasterskem risalniku Programska oprema za risanje karto- grafskih znakov je sestavljena iz medse- bojno povezanih modulov za naslednje na- loge: - inicializacija obodnih koordinat; - pozicioniranje in izris znaka; - izračun različnih vrst krožnih lokov; - inicializacijo rastrov za izdelavo barvnih spektrov. Na Inštitutu za geodezijo in foto.grame- trijo so najprej izdelali in preizkusili algorit- me v poenostavljenih variantah, ki dovolju- je samo uporabo ravnih črt za sestavljanje obrisa znaka (Rozman 1982, 1983 in 1984). Kasneje so programe razširili še z možnostjo uporabe krožnih lokov (Rado- van 1986, 1987). Slika 3 prikazuje testni izris barvnih se- paratov za rumeno (1), modro (2), rdečo (3) in črno barvo (4). Separat za rdečo barvo je zaradi pravilnega prekrivanja ra- strov vedno zarotiran za 315 stopinj. Glede na izkušnje IGF v turistični karto- grafiji, kjer nastopa veliko število različnih nazornih znakov, smo se odločili izrisati set črno-belih znakov s standardnim dizaj- nom v štirih velikostih: 0.3 cm, 0.5 cm, 1 cm in 2 cm. Iz slike 4 je razvidno, da so izbrani pri- merki natančen posnetek ročno izdelanih, vendar pa velikost 0.3 cm, ki je običajna za te znake, neustreza več natančnosti in estetskim pravilom zaradi zasedbe resolu- cije elektrostatičnega risalnika Versatec, na katerem je bilo opravljeno testiranje in ki je povezan z računalnikom DEC-20 na URC. N 8 16 Dmax [mm] 0,76 0,19 32 0,05 5. Sklep Ker smo namerno izbrali najbolj zaplete- ne znake, bi kazalo za avtomatizirano risa- nje nekoliko poenostaviti detajle, pred- vsem pri tistih, ki so rastrirani, še bolje pa bi bilo seveda uporabiti boljši risalnik, ki pa ga žal nimamo. Žal se z interaktivnim pozicioniranjem nismo uspeli ukvarjati, kar pa je gotovo končni operativni cilj razvoja takšne pro- gramske opreme, ki je običajno le sesta- vni del geografskih informacijskih siste- mov. Literatura: ESRI: ARC/INFO, prospekti;1987 M.S.Monmonier: Computer-assisted car- tography-principles and prespects, Prenti- ce-Hall, lnc., Englewood Cliffs; 1982 O.Radovan: Izdelava kartografskih znakov z različnimi risalniki; dveletna raziskovalna naloga, IGF, Ljubljana; 1986,1987 S.Rojc: Prispevek k raziskovanju percep- cije vsebine karte; doktorska disertacija, FAGG-Geodetski oddelek, Ljubljana; 1986 J.Rozman: Avtomatizirana kartografija za občinsko publikacijsko dejavnost; IGF, Ljubljana; 1982, 1983 J.Rozman: Občina Sežana - računalniški atlas; projekt Teritorializacije podatkov, IGF, Ljubljana; 1984 64 128 258 0,012 0,003 0,00008 Tabela 1 23 2 1 [iJ [iJ rn 3 Slika 3 Slika 4 24