Векторная трансформация по методу резинового листа

Геометрические искажения, как правило, возникают в исходных картах. Они могут появится при регистрации карты в процессе векторизации, возникнуть из-за недостаточного геодезического контроля в исходных данных и из-за множества других причин. Преобразование по методу резинового листа используется для выполнения небольших геометрических изменений в ваших данных—обычно для выравнивания объектов с более точной информацией.

При выравнивании методом резинового листа обычно подгоняют один слой относительно другого слоя, достаточно близко расположенного. Исходный слой (изображенный непрерывными линиями) корректируется по более точному целевому слою. Во время подгонки поверхность немного растягивается, объекты перемещаются при помощи кусочной трансформации, сохраняющей прямые линии. В течении этого процесса вы размещаете связи смещения, чтобы растянуть или искривить данные, которые требуют преобразования, для того, чтобы они выровнялись относительно опорных слоев.

Как и в различных методах преобразований, для задания, куда будут перемещаться объекты, в методе резинового листа используются связи смещения. Главное отличие состоит в том, что при использовании метода резинового листа расстояние, на которое перемещаются пространственные объекты, напрямую зависит от того, насколько близко эти объекты расположены относительно связей. Чем ближе будут располагаться объекты, тем дальше они будут перемещены.

В некоторых случаях, возможно, вы захотите, чтобы определенные пространственные объекты никуда не перемещались, так как они уже находятся на своих местах. Те местоположения, которые считаются точными, которые уже на своих местах в целевом слое, можно удерживать на месте с помощью связей другого типа - связей идентичности (identity links). Связи идентичности удерживают на месте участок поверхности в указанной точке. Дополнительно вы можете настроить полигон, в котором будет выполнена трансформация, с помощью инструмента Ограниченная область трансформации (Limited Adjustment Area) для ограничения области трансформации.

Преобразование методом резинового листа нередко используют после основного преобразования, чтобы более точно подогнать слой или растровые данные.

Такое преобразование используется также при подготовке слоев к переносу атрибутов.

Как работает преобразование по методу резинового листа

Преобразование по методу резинового листа использует две временные нерегулярные триангуляционные сети (TIN), чтобы интерполировать изменения в координатах x (dX) и y (dY) для объектов вдоль заданных пользователем связей. У каждой TIN одинаковая структура треугольников. Все начальные точки связей смещения и все связи идентичности используются при построении углов треугольников сети TIN - узлов (nodes). Узел имеет определенные координаты x,y и z-значение.

Z-значение каждого узла используется для интерполяции значений смещений для координат вершин объектов. Z-значение - это значение смещения между начальной и конечной точками связи. Например, если изменение для координаты x в связи равно 10 единицам карты, z-значение для узла сети TIN в начальной точке связи будет равно 10. Так как связи идентичности представляют уже правильно расположенные точки, z-значений в этих узлах будет равно 0. Как только все узлы сети TIN получат z-значения, эти значения могут быть интерполированы между треугольниками сети.

Интерполированные z-значения для смещения по оси x будут добавляться к координатам x вершин объектов. Z- значения для смещения по оси y будут добавляться к координатам y вершин объектов. Например, если у входного объекта значения координат равны 1000,1500; интерполированное значение смещения по оси x равно 20; и интерполированное значение смещения по оси y равно -100, выходными координатами объекта после преобразования станут значения 1020,1400 (1000 + 20 = 1020 и 1500 + (-100) = 1400).

Для выравнивания методом резинового листа имеются две опции: линейный и естественная окрестность. Эти опции выбирают метод интерполяции, который используется для создания временных TINов. Более подробную информацию об этих широко известных методах можно найти в Интернете или соответствующей литературе.

Линейный метод создает простую поверхность TIN и не учитывает влияние соседних точек. Линейная опция работает немного быстрее и даёт хорошие результаты, если у вас достаточно много связей смещения, равномерно расположенных на выравниваемой области.

Метод Естественная окрестность (Natural neighbor), который похож на метод обратно взвешенных расстояний, будет рассчитываться медленнее, но будет более точным, когда у вас немного связей смещений и они неравномерно распределены по объектам в наборе данных. В этом случае использование линейного метода даёт менее точные результаты.

Преобразование по методу резинового листа объектов в геометрической сети

Вы можете выполнять векторную трансформацию для данных, которые участвуют в геометрической сети. Например, вы можете использовать метод резинового листа для обновления данных о коммунальных сетях, которые участвуют в геометрической сети, чтобы отразить изменения в данных. Важно помнить, что векторная трансформация будет работать только с соединениями геометрической сети, поэтому следует учесть это при размещении связей смещения.

В процессе преобразования по методу резинового листа соединения геометрической сети будут перемещены, а вслед за ними будут растянуты соединительные линии. Чтобы сохранить форму линейных объектов в процессе трансформации, вы должны открыть диалоговое окно Опции редактирования (Editing Options), щелкнуть на вкладке Общие (General) и установить отметку для опции Пропорционально изменять геометрию объекта при перемещении вершины (Stretch geometry proportionately when moving a vertex). Для дополнительной информации об этой опции обратитесь к разделу Перемещение вершины с сохранением общей формы объекта.