Как работает инструмент Упростить линию (Simplify Line)

Упрощение удаляет лишние изгибы и незначительные участки линии, сохраняя при этом основные особенности ее формы. Инструмент Упростить линию (Simplify Line)использует два алгоритма упрощения, называемые удаление точек (point remove) и упрощение изгибов (bend simplify).

Выбор используемой операции

Удаление точек (Point remove)

Опция удаление точек (point remove) использует усовершенствованный общепринятый алгоритм (Douglas and Peucker, 1973). Это быстрый и простой алгоритм упрощения. Он сохраняет критические точки, которые образуют главную форму линии и удаляет все остальные точки. Сначала алгоритм соединяет конечные точки линии с линией тренда. Расстояние от каждого узла до линии тренда измеряется по перпендикуляру. Вершины, которые находятся на расстоянии меньше допуска, устраняются. Линия разделяется узлом только тогда, когда узел настолько удален от линии тренда, что создает две новые линии тренда. Оставшиеся узлы измеряются относительно новых линий, процесс повторяется до тех пор, пока все вершины, находящиеся в пределах допуска, не будут удалены.

Алгоритм Удаление точек (Point remove) эффективен для сжатых данных и для устранения избыточных подробностей, однако, полученная линия может содержать нежелательные острые узлы и выбросы, которые ухудшают картографическое качество линии. Используйте алгоритм Удаление точек (Point remove) для относительно небольшого количества плотно расположенных или сжатых данных, а также когда не требуется высокое качество картографирования.

Упрощение изгибов

Алгоритм Упрощение изгибов (Bend simplify) использует методики распознавания формы, которые выявляют изгибы, анализируют их характеристики и исключают незначительные объекты. Линейный объект можно представить в виде серии изгибов (Wang, 1996); каждый из которых определяется некоторым знаком (положительным или отрицательным) в точках перегиба относительно последующих вершин. Некоторые геометрические свойства каждого изгиба сравниваются с половиной круга, диаметр которого равен указанному допуску упрощения. Эти измерения определяют, будет изгиб сохранен или исключен, заменившись на базовую линию (линия, соединяющая конечные точки изгиба). Упрощение - процесс итерационный, поэтому маленькие изгибы, которые "исключаются" при первых итерациях, в дальнейшем формируют большие изгибы. Итоговая линия повторяет основную форму исходной более точно и картографическое качество заметно выше, чем у алгоритма Удаление точек (Point remove).

Анализ и усовершенствование результатов

Инструмент упрощает линии по очереди, чем дольше обрабатываются линии, тем лучше будет результат. Необходимо это учесть, когда вы собираете или выстраиваете исходные данные. Везде, где это возможно, следует размещать конечные точки линий на длинных, сглаженных участках.

Если включена опция Исправлять ошибки топологии (Resolve topological errors), в процессе работы инструмента выявляются и исправляются топологические ошибки, такие как пересечения и совпадения линий, или линии нулевой длины. Если какие-либо ошибки были найдены после первой итерации упрощения, то эти участки линий (не вся линия целиком) будут вычислены и для их дальнейшего упрощения будет применен допуск в два раза меньший, чем было указано. Процедура будет повторяться раз за разом до тех пор, пока не останется ни одной ошибки топологии объектов. Выходной класс объектов будет содержать два новых поля атрибутов: MaxSimpTol и MinSimpTol, которые показывают уровень допуска, учитывавшийся при упрощении каждой линии. Эти поля будут добавлены, даже если в ходе процесса не будет найдено никаких ошибок. Информация, сохраненная в этих полях поможет вам оценить, насколько корректно установлен допуск упрощения. Если значения в полях MaxSimpTol и MinSimpTol для большинства выходных линий меньше, чем установленный допуск упрощения, вероятно выявление большого количества конфликтов в процессе обработки. В этом случае лучше использовать меньший допуск упрощения. Линии со значениями MaxSimpTol и MinSimpTol меньшими, чем допуск, могут представлять собой незначительные территории, например, реку, нарисованную двумя линиями, или две близко расположенные границы. Поэтому упрощение не всегда способствует повышению качества выходной картографической продукции. Небольшие объекты иногда должны быть представлены по разному, например, одинарной линией.