Выбор типа трансформирования

1. Трансформирование отсканированных номенклатурных листов топографических карт по рамке листа.

Рамка листа имеет от 4 до 10 точек. Измерив только рамку, невозможно оценить искажения внутри рамки. Поэтому для трансформирования можно выбрать либо линейные типы трансформирования («Сдвиг, поворот, масштабирование» или «Аффинное трансформирование»), либо полином с 4 коэффициентами. Возможно использование большего количества коэффициентов полинома, однако в этом случае необходимо проанализировать матрицы искажений. Если внутри рамки присутствуют искажения, превышающие допуск, необходимо уменьшить количество коэффициентов полинома. Использование резинового листа для трансформирования карты только по рамке нецелесообразно из-за недостаточного количества точек для построения равномерной триангуляции.

2. Трансформирование отсканированных номенклатурных листов топографических карт по точкам пересечений километровой сетки.

Для выбора типа трансформирования отсканированных листов топографических карт необходимо оценить ошибки сканирования. Наиболее полно распределение ошибок по полю сканирования можно оценить по остаточным  расхождениям на измеренных точках рамки листа и пересечениях линий километровой сетки. Для этого надо загрузить точки из рамки листа и километровой сетки и измерить их в режиме переизмерения с переходом на следующую точку. При измерении точек рекомендуется установить тип трансформирования «Сдвиг, поворот, масштабирование».

После измерения всех точек нужно оценить среднеквадратическую ошибку и остаточные расхождения. Сортировка точек в таблице по убыванию абсолютного значения остаточного расхождения по X и Y выполняется при нажатии левой кнопки мыши на заголовке соответствующего столбца таблицы.

Если остаточные расхождения на некоторых точках в несколько раз превосходят значение СКО, необходимо убедиться в правильности измерений. Для этого надо переключиться в режим переизмерений с переходом на следующую точку и выбрать первую точку с максимальным остаточным расхождением. Если точка измерена неправильно нужно переизмерить её, если правильно, перейти на следующую точку нажав кнопку «N».

После переизмерения точек принимается решение о выборе типа трансформирования.

Если СКО и максимальные остаточные расхождения не превышает допуск (обычно СКО – 0.1 мм. в масштабе карты, максимальные расхождения 0.2 мм.), то устранять нелинейные искажения нет необходимости. В этом случае трансформирование можно выполнять в режиме «Сдвиг, поворот, масштабирование» или «Аффинное трансформирование».

Если остаточные расхождения превышают допуск по точности трансформирования, то уменьшить расхождения можно, подобрав полином в режиме «Полином (ручная настройка)», изменяя количество коэффициентов полинома. При подборе количества коэффициентов нужно отключить использование виртуальных точек.

Чем больше количество коэффициентов, тем меньше будут остаточные расхождения и, следовательно, СКО. Однако увеличение степени полинома приводит к значительной деформации поверхности искажений вне области расположения опорных точек. Поэтому нужно обязательно строить матрицы искажений для анализа значений нелинейных поправок вне области расположения опорных точек. Если в области трансформирования в матрице искажений есть значения, превышающие допуск к точности трансформирования, то надо, либо уменьшить количество коэффициентов, либо выбрать тип трансформирования «Линейный - нелинейный резиновый лист».

Для получения абсолютно точного трансформированного изображения в местах расположения опорных точек используются типы трансформирования «Линейный - нелинейный резиновый лист». Эти типы трансформирования используют триангуляцию Делоне для вычисления параметров трансформирования в каждом треугольнике. Так как параметры трансформирования в разных треугольниках отличаются, то возможно искажение поверхности поправок на ребрах треугольников. Это приведет к перелому прямых линий на трансформированном изображении на ребрах треугольников.

Для анализа поверхности искажений нужно построить матрицы искажений и  посмотреть, нет ли резких скачков на границах треугольников. Если искажения есть, то нужно, либо измерить дополнительные точки в этих областях, либо повторно проверить точность измерения точек этих треугольников.

В общем случае, поверхность поправок нелинейного резинового листа более гладкая, чем линейного. Однако окончательное решение о выборе типа трансформирования принимается после сравнения матриц искажений.

Необходимо отметить также, что из-за невозможности построения триангуляции Делоне вне области расположения опорных точек необходимо включить режим «Устранять искажения добавлением виртуальных точек по границе области трансформирования». Для трансформирования номенклатурного листа рекомендуется использовать 40 виртуальных точек.

3. Трансформирование снимков.

Если не выполнялось ортотрансформирование, то снимки местности имеют значительные искажения за рельеф и параметры проекции камеры. Если местность равнинная, то возможно трансформирование снимков без учета рельефа методом линейного – нелинейного резинового листа. Однако в этом случае необходимо измерить много равномерно расположенных точек. Количество точек определяется в зависимости от рельефа и требуемой точности трансформирования.

Для измерения точек в выходной системе координат необходимо использовать крупномасштабную векторную или растровую карту. После измерения точек необходимо обязательно проанализировать матрицы искажений.

4. Устранение нелокальных деформаций растровой карты.

Если существующая растровая карта имеет незначительные расхождения относительно более точной векторной или растровой карты, то устранить локальные искажения можно выполнив трансформирование карты с использованием преобразования «резиновый лист». Исходная и выходная системы координат практически совпадают, поэтому измерять точки удобней в одном окне.

Измерение точек лучше проводить в два этапа. Сначала измерить точки, смещения на которых превышают допуск, а затем домерить точки в местах, где  измеренных точек мало. В результате измеренные точки должны примерно равномерно располагаться на растре.