رقومی سازی اسناد و مدارک گرافیکی

رقومی سازی

وسایل پیرامونی که تبدیل سند گرافیکی را به داده های مکانی رقومی امکان پذیر می سازد. رقومی کننده نامیده می شود. وسایلی که استفاده می شوند از :

1- دیجیتایزرهای دستی

یک دیجیتایزر دستی شامل صفحه ی دیجیتایز کننده است. که سند گرافیکی یا نقشه بر روی آن قرار می گیرد. و یک کرسر (چیزی شبیه موس کامپیوتر) دستی که آزادانه حرکت می کند. با یک دستور الکترونیکی مختصات موقعیت کرسر بر روی صفحه دیجیتایزر می تواند. در سیستم مختصات دیجیتایزر ثبت می شود.

2- اسکنر ها

مؤلفه اصلی اسکنر یک سنسور است. که به صورت خطوط موازی سیستماتیک سند گرافیکی را اسکن می نماید. و مقدار نور بازتاب شده یا انتقال یافته (روشنایی) در مناطق کوچک نمونه برداری شده. (پیکسل) توسط آشکار ساز اندازه گیری و سپس مقدار روشنایی به عنوان یک عدد رقومی (DN). در مقیاس مفروض ثبت می شود.

در این روش محدوده نقشه به سلول های منظم (پیکسل) تقسیم می گردد. که تمام پیکسلها هم اندازه می باشند. شماره سطر و ستون هر پیکسل، نشان دهنده موقعیت عوارض و عدد رقومی یا مقدار (Value) پیکسل. نمایانگر نوع شیء یا شرایطی است. که در آن موقعیت وجود دارد. در مدل رستر، عوارض به عنوان اشیاء مستقل شناسایی نمی شوند. بلکه به صورت گروهی از پیکسلها با شرایط خاص مشابه. نمایش داده می شوند.

در مورد یک تصویر تک رنگ، یک اندازه گیری برای هر سطح پیکسل انجام می شود. در مورد یک تصویر رنگی ارزش های قرمز، سبز و آبی جداگانه اندازه گیری می شوند. برای منطور های تجسمی ساده، یک اسکنر دفتری استاندارد را می توان مورد استفاده قرار داد. اما اگر عکس های رقومی در فتوگرامتری مورد استفاده قرار گیرد اسکنر با کیفیت بالا متریک لازم می گردد.

مواردی که در مورد اسکن کردن باید مورد توجه قرار گیرد، عبارتند از:

در فرآیند اسکن، مرتبط ترین کار تنظیم اندازه دیافراگم اسکن کننده است. که دانسیته اسکن یا قدرت تفکیک اسکنر نامیده می شده. و با واحد نقطه در اینچ (dpi و 1 اینچ = 2.54 سانتی متر) بیان می شود. تنظیم dpi بستگی به جزئیات مورد نیاز برای کاربرد دارد. و معمولاً توسط اسکنر محدود می شود.

قدرت تفکیک اسکنر دفتری حدود 600 نقطه در اینچ (43 میکرومتر) می باشد. در حالی که اسکنر فتوگرامتری ممکن است قدرت تفکیکی در حدود 3600 نقطه در انیچ (7 میکرومتر) داشته باشد.

نوع نقشه (اپک یا ترانسپارنت) در انتخاب نوع اسکنر نیز تأثیر دارد. قدرت تفکیک اسکن عموماً با پله های 0.05mm ( یا حتی 0.025mm) قابل انتخاب است. در اسکنرها این ضریب قابل تنظیم است. و این مسئله نیاز به توجه بسیار دارد. قدرت تفکیک بیش از اندازه زیاد باعث طولانی شدن زمان اسکن و پردازش قابل رقومی شده. در حالی که قدرت تفکیک بیش از اندازه پایین سبب می گردد.

تا خطوط نازک قابل تفکیک نبوده. و خطوط متراکم و به هم نزدیک نیز به طور جداگانه ثبت نگردند. به هر حال تنظیم قدرت تفکیک نهایی به پیچیدگی عوارض و کیفیت خطوط در نقشه اسکن شده بستگی فراوان دارد. برای تعیین بهترین و مناسبترین قدرت تفکیک، یک قاعده ی عملی وجود دارد که عبارت است از:

قدرت تفکیک اسکن باید معادل نصف پهنای نازکترین خط و یا کمترین فاصله بین خطوط باشد.

مثال برای نگاتیو سیاه و سفید 23 × 23 سانتی متر. با اسکن 600 نقطه در اینچ یک فایل با اندازه 5400 = 600 × 9 سطر. و همان تعداد ستون ها نتیجه می دهد.

با فرض این که 1 بایت برای هر پیکسل استفاده شود. (یعنی، 256 سطح خاکستری وجود دارد)، قایل های به دست آمده نیاز به 29 مگابایت از فضای دیسک دارند.

اندازه نقشه، عکس یا سند گرافیکی

اسکنر های معمولی که برای کارهای دفتری بکار برده می شوند. دارای قطع کوچکتر (A4) هستند. و اسکنرهای با اندازه های بزرگتر (A0) نیز وجود دارند. اسکنرهای کوچکتر می توانند. برای اسکن نقشه های کوچک یا نقشه هایی که امکان قسمت کردن آنها به قطعات کوچکتر وجود دارد. مورد استفاده قرار گیرند.

هنگام اسکن کردن نقشه، باید از صافی و یکنواختی سطح نقشه بر روی صفحه ی اسکنر مطمئن بود. اگر ابعاد نقشه از سطح اسکنر بزرگتر باشد. چاره ای جز تقسیم نقشه به قطعاتی با ابعاد کوچکتر وجود ندارد. این قطعات باید بعد از انجام اسکن به صورت رقومی به هم متصل شوند. یا در مرحله ی زمین مرجع کردن این قطعات به صورت موزائیک در آیند.

حجم حافظه های جانبی

برای ذخیره ی فایلهای حاصل از اسکن و رنگی بودن و یا تک رنگ بودن نقشه. پرداختن به این مسایل از آن جهت حایز اهمیت است. که سبب می شود تا از دستگاههای عمومی یا خاص اسکنر استفاده شود. و این خود عامل تعیین کننده در هزینه رقومی سازی نقشه ها می باشد.

3- صفحات نمایش دهنده محاوره ای

دیجیتایزر کردن از روی صفحه نمایش دهنده نیاز به یک صفحه نمایش دهنده محاوره ای دارد. که دنبال نمودن عوارض نقشه ی نمایش داده شده و جمع آوری مختصات آن را امکان پذیر می سازد. به وسیله ی اپراتوری اجرا می شود. که کرسر روی صفحه نمایش دهنده را بر روی نمایش رستری نقشه از قبل اسکن شده. توسط اسکنر قرار می دهد.

روشهای رقومی سازی

عمل رقومی سازی با استفاده از دستگاه های مختلف و به روش های متنوعی انجام می پذیرد. که هر کدام از این روشها دارای ویژگیهای خاص نرم افزاری و سخت افزاری مخصوص خود می باشند. عموماً چهار روش رقومی سازی برداری وجود دارد. که عبارتند از:

• رقومی سازی با استفاده از اسکنر.
• رقومی سازی دستی با استفاده از میز دیجیتایزر.
• رقومی سازی از روی صفحه نمایش کامپیوتر.
• تبدیل نیمه خودکار و یا خودکار رستر به بُردار.

رقومی سازی با استفاده از اسکنر

دیجیتایزر کردن یکی از گلوگاه های اصلی در تهیه نقشه به کمک کامپیوتر می باشد. این کار زمان بر بوده نیاز به کار شدید دارد. مستعد خطا است و هزینه بر می باشد.

دیجیتایزر کردن از طریق اسکن برای غلبه بر این مشکلات می تواند انجام شود. بعلاوه در روش رقومی سازی ار روی صفحه نمایش کامپیوتر، لازم است. ابتدا با استفاده از رقومی سازی به روش اسکنر، نقشه به فرم رستری تبدیل شود.

در روش رقومی سازی با استفاده از اسکنر اسناد گرافیکی به صورت اتوماتیک به داده های رقومی تبدیل می شوند. اما اجرای استخراج، ساختار دهی و اتصال اطلاعات توصیفی به انواع عوارض گوناگون به صورت اتوماتیک. مخصوصاً هنگامی که مدرک ورودی مدرک ساده نباشد بسیار مشکل است. در حقیقت در این روش یک کپی رقومی از اصل سند بدست می آید.

این روش نیاز به یک اسکنر دارد. که از یک منبع نور که یک مکانی را (PIXEL) بر روی سند منبع روشن می کند. و یک سنجنده که شدت نور عبوری منعکس شده را در آن مکان اندازه گیری میکند. تشکیل شده است.

رقومی سازی

در این روش، نقشه، عکس یا سند گرافیکی درون دستگاه اسکنر عموماً با قطع بزرگ، قرار گرفته. و منبع نور و سنجنده سند را اتوماتیک وار به صورت رشته ای از خطوط موازی قطع می کنند. و نور عبوری یا منعکس شده را اندازه گیری و ثبت می نمایند. و بنابراین سند به آرایه یا ماتریس از پیکسل ها تبدیل می شود. و بعد از اسکن شدن، به صورت فایلی با فرمت رستری در کامپیوتر ذخیره می گردد.

استفاده از این روش نیازمند وجود نقشه هایی با کیفیت مناسب. چه از لحاظ گرافیک عوارض و چه از لحاظ خود نقشه برای قرارگیری در دستگاه اسکنر است.

رقومی سازی دستی با استفاده از میز دیجیتایزر

در روش رقومی سازی دستی با استفاده از میز دیجیتایزر ردیابی دستی. همه عناصر گرافیکی با کمک یک کرسر دستی انجام می شود. این روش یک روش طاقت فرسا از نظر عامل رقومی کننده می باشد. در روش های رقومی سازی دستی یا رقومی سازی از روی صفحه نمایش دهنده نتیجه بصورت برداری ثبت می شود.

در این روش عوارض بر روی نقشه. که بصورت نقطه ای خطی و یا سطحی هستند بصورت زیر رقومی می شوند:

رقومی سازی عوارض نقطه ای

معمولاً عوارض نقطه ای بر روی نقشه با سمبلهای نقطه ای نمایش داده می شوند. به عبارت دیگر مسئله اصلی در رقومی سازی این نوع عوارض این است. که انتخاب نقطه در کجای سمبل صورت گیرد. (شکل زیر) این موضوع بایستی در مرحله پیش پردازش اسناد و مدارک انجام بپذیرد.

رقومی سازی عوارض خطی

در نقشه بیشترین حجم رقومی سازی مربوط به عوارض خطی می باشد. دو مُد برای رقومی سازی خطوط وجود دارد.

• مد نقطه ای.
• مد پیوسته.

در مُد نقطه ای، عامل نقاطی را با قرار دادن کرسر بر روی آنها انتخاب می کند. که در آنها خط جهت خود را تغییر عمده ای داده باشد. (به این نقاط اصطلاحاً نقطه برگشت. یا رأس گفته می شود). و با فشار کلید کرسر یا ماوس مختصات آن نقاط ثبت می گردد. (شکل زیر) قطعه خط بین دو ثبت متوالی نقاط یک پاره خط مستقیم فرص می گردد. مگر آنکه کمان منحنی یا گونه دیگر منحنی، توسط نرم افزار پیش بینی شده باشد. عوارض خطی که خطوط مستقیم در آنها زیاد است. (جاده ها، رودخانه ها، خطوط انتقال نیرو، کابلهای زیر زمینی و…) در این مُد رقومی می گردند.

در مُد پیوسته، عامل عارضه خطی را به طور پیوسته و دقیق با کرسر دنبال می کند. نقاط به طور خودکار ذخیره شده و عامل از نحوه و زمان ثبت نقاط خبر ندارد. عامل تنها باید پارامترهای مربوط به نحوه ثبت نقاط را از قبل تنظیم نماید. ثبت نقاط می تواند تابعی از یک زمان ثابت یا یک فاصله ثابت باشد. سیستم هایی که در آنها مُد رقومی سازی وجود دارد. معمولاً مفهوم میزان تلرانس مد پیوسته را نیز پشتیبانی می کند. در این حالت نقطه در مسیر خط به شرطی ثبت می گردد. که از تلرانس فاصله تعیین شده از خط مستقیم خارج شده باشد. (شکل زیر)

از مُد نقطه ای بیشتر برای خطوطی که در آنها نقاط برگشت نسبتاً آشکار است. مانند خطوطی که از پاره خط های بلند تشکیل شده اند. و یا در آنها قوسهای دایره ای و یا سهمی وجود دارد. استفاده میشود. در حالتی که خطوط دارای نقاط برگشت زیاد بوده و تابع نظم خاصی نباشند. از مَد پیوسته استفاده می شود. در این حالت سرعت رقومی سازی بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. برای مثال برای رقومی سازی منحنی میزانها از مُد پیوسته استفاده می گردد. چون سرعت رقومی سازی آنها در مُد نقطه ای بسیار پایین است. هرچند دقت رقومی سازی در مُد نقطه ای، به واسطه توقف کرسر در نقاط برگشت، بیتشر است.

• رقومی سازی عوارض سطحی

رقومی سازی پلیگون ها (عوارض سطحی) در واقع رقومی سازی خطوط مرزی پلیگون هاست. رقومی کردن مرز پلیگون ها از همان قواعد رقومی سازی عوارض خطی. که در بخش قبلی بدان پرداخته شد، تبعیت می کند. مسئله اضافه بر آن در اینجا، وجود مرز مشترک بین دو پلیگون است. که در تشکیل هر دو پلیگون سهم دارد. روال معمول در این خصوص آن بوده است.

رقومی سازی

که خط مرزی هر پلیگون رقومی شده. و آن پلیگون بسته شود. این قضیه باعث میشود تا مرز بین پلیگون ها دو بار رقومی شده و زمان زیادی صرف گردد. علاوه بر آن رقومی سازی دوباره مرز بین پلیگون ها، خطاهایی را به وجود می آورد. که اصطلاحاً به آنها Silver و Gap گفته می شود. علت این خطاها عدم توافق و تطابق دقیق دو خطی است. که در اثر دوبا رقومی سازی مشترک بین پلیگونها بوجود می آیند.

برای احتزاز از این خطاها بهتر است. که مرز پلیگونها تنها یک بار رقومی گردند. و بستن پلیگونها در ایجاد عوارض سطحی را به نرم افزار های مربوطه واگذار نمود. عامل باید در ابتدا تمام نقاطی که سه خط مرزی یا بیشتر در آن به هم می رسند. (اتصالات) را شناسایی نماید. سپس خطوط مرزی (لبه ها) باید. به گونه ای رقومی گردند تا اتصالات در ابتدا و انتهای این خطوط قرار گیرند. لبه ها را می توان به واحدهای کوچکتری تقسیم نمود. ولی باید در نظر داشت که هر واحد نمی تواند از یک اتصال فراتر رود.

نقاط اتصال جایی است که 3 یا بیشتر قطعه خط محدوده به هم دیگر می رسند. قطعات خطوط محدوده یا لبه ها باید به گونه ای دیجیتایز شوند. که اتصالاتت یا نقاط اتصال، نقاط شروع و انتهای این خطوط باشند. پس از اینکه لبه های پلیگون ها تولید شدند. سه روش برای تشکیل پلیگون ها استفاده می شوند.

1. تشکیل محاوره ای پلیگون ها.
2. تولید پلیگون با استفاده از پلیگون های سمت چپ و راست.
3. تشکیل اتوماتیک پلیگون ها.

در صورت استفاده از برنامه های پشتیبان برای بستن پلیگونها نیازی به تشکیل پلیگونها به صورت دستی نمی باشد. و این کار به صورت خودکار انجام می گردد. تنها لازم است که تمامی لبه ها رقومی گردند.

رقومی سازی از روی صفحه ی نمایش کامپیوتر

رقومی سازی از روی صفحه کامپیوتر بسیار مشابه روش رقومی سازی با استفاده از میز دیجیتایزر است. در این روش، ابتدا لازم است. نقشۀ کاغذی توسط دستگاه اسکنر به فایل رستری تبدیل گردد. ملاحضات مربوط به این کار قبلاً در بخش رقومی سازی با استفاده از دستگاه اسکنر بیان گردیده است.

مهمترین وجه تمایز بین این دو روش این است. که در روش رقومی سازی از روی صفحه کامپیوتر، بعد از اسکن شدن نقشه. رقومی سازی آن در یک محیط نرم افزار گرافیکی (به وسیله نمایش بر روی صفحه کامپیوتر) شروع می گردد. مزیت این روش به کار گیری سرعت بالا در اسکن کردن نقشه و تهیه کپی رقومی آن. و استفاده از آگاهی عامل انسانی در تفسیر عوارض روی نقشه است.

همانطور که گفته شد ابتدا باید نقشه اسکن شود. محصول اسکن نقشه، یک فایل کامپیوتری با فرمت رستری است. حال می توان نقشه را بر روی صفحه کامپیوتر و با استفاده از نرم افزارهای مخصوص نمایش داد. از قابلیت های معمول این نرم افزارها، بزرگنمایی و پن کردن صفحه تصویر است. این قابلیت ها به عامل کمک می کند. تا فایل رقومی مربوط به خروجی اسکن را به طور کامل ببیند.

یکی از قابلیت های نمایش و کار همزمان داده های رستری (فایل خروجی اسکن). و داده های برداری (المانهای ترسیم شده توسط عامل) است. قابلیت های دیگر شامل امکانات ویرایشی محاوره ای مانند رنگ، ضخامت خط، نوع خط، فونت. انتخاب و اصلاح لایه اطلاعاتی، کپی، تولید خطوط موازی. تولید سمبول و نماد، عمود کردن خطوط برهم، اسنپ کردن. امتداد دادن خطوط. حذف تمام یا جزیی از المان، متن گذاری، دوران و …، می باشد. بدین ترتیب وظایف رقومی سازی و ویرایش و اصلاح داده ها در یک مرحله انجام می گیرند.

از قابلیت های این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• راحتی، قابلیت دید مستقیم عامل بر هر آنچه که دیجیتایزر انجام می دهد.
• دقت، بزرگنمایی امکان میدهد. تا مرکز دقیق خطوط بهتر از روش استفاده از میز دیجیتایزر رقومی شوند.
• سرعت، مراحل رقومی سازی و ویرایش و اصلاح در یک زمان انجام می شوند.

در رابطه با رقومی سازی از روی صفحه نمایش کامپیوتر موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد.

• استخراج عوارض

بر روی نقشه های موجود، عوارض نقطه ای،خطی و سحطی دیده می شوند. استخراج عوارض عبارت است از شناسایی و تعیین آن که هر پیکسل به چه نوع عارضه ای متعلق است. و سپس از مجموعه پیکسلهای شناسایی شده عراضۀ مورد نظر استخراج شود.

عوارض نقطه ای معمولاً به وسیله سمبولهای نقطه ای نمایش داده می شوند. استخراج این نوع عوارض شامل دستۀ کوچکی از پیکسل هایی است. که سمبول خاص عارضه را تشکیل می دهند. در رابطه با عوارض نقطه ای، نقطۀ مرکزی سمبول برای رقومی سازی انتخاب شده. و نماد مربوطه در فرم برداری در آن نقطه قرار داده می شود..

پیکسل هایی که بخشی از یک خط را تشکیل می دهند. به دسته پیکسل هایی تعلق دارند. که عرض آنها بسیار باریکتر از طول آنها بوده. و بنابراین از این طریق قابل شناسایی هستند. پس از آن، این دسته از پیکسل های باید. در حد خط محوری خود تصویر شده. و سپس بُرداری گردد. این عمل با قرار دادن یک متوازی الاضلاع فرضی به دور دسته پیکسل ها. و سپس تعیین محور میانگین امکان پذیر است (شکل زیر).

• ساخت خطوط

نکته حائز اهمیت در بُرداری کردن مجموعه پیکسل ها، شناسایی صحیح عوارض بر طبق لیست عوارض است. عامل باید با شناخت عوارض آنها را تفکیک نموده و در لایۀ اطلاعاتی مربوط به خود قرار دهد.

تبدیل خودکار یا نیمه خودکار رستر به بُردار

در روش رقومی سازی اتوماتیک یک نرم افزار به صورت کاملاً اتوماتیک. بدون دخالت عامل انسانی به صورت برداری نقشه را رقومی می کند. نمونه ای از این نوع نرم افزار ها R2V می باشد. در روش نیمه اتوماتیک کار رقومی کردن به وسیله نرم افزار و با همکاری عامل انسانی انجام می شود.

بنابراین، ابتدا لازم است نقشۀ کاغذی توسط دستگاه اسکنر به فایل رستری تبدیل گردد. ملاحظات مربوط به این کار قبلاً در بخش رقومی سازی با استفاده از دستگاه اسکنر بیان گردیده است. در این روش نیز هدف نهایی تبدیل عوارض از فرم رستری به فرم برداری می باشد. البته در این مرحله با استفاده از نرم افزارهای مربوطه این عمل انجام می شود.

برنامه های موجود در این نرم افزارها. کار تشخیص دسته های پیکسلی که تشکیل یک عارضۀ مستقل را می دهند، به عهده دارند. بر اساس پارامترهای از پیش تنظیم شده در این برنامه ها، ابتدا این دسته پیکسل ها تفکیک گردیده و سپس بسته به نوع عارضۀ تشخیص داده شده. مرکز آنها به یک سمبول تبدیل می گردد (عوارض نقطه ای)، یا محور آنها برداری شده (در مورد عوارض فعلی) و یا مرز آنها به وسیله خطوط به بردار تبدیل می گردند.

واضح است که تبدیل رستر به بردار در این برنامه ها به صورت خودکار. و تنها با پیش تنظیم پارامترها توسط عامل انجام می گردد. میزان دخالت عامل در پردازش این برنامه ها، بسته به ضریب هوشمندی آنها، اندک است. به بیان دیگر هر چه هوشمندی برنامۀ تبدیل رستر به بردار بیشتر باشد. میزان دخالت عامل کمتر می باشد. البته در بعضی از موارد لازم است که برنامه به صورت محاوره ای از عامل کسب تکلیف نماید. چه بسا در این گونه موارد انجام خودکار تبدیل رستر به بردار باعث پدیداری اشکالاتی شود. که کشف و رفع آنها نیازمند زمانی به مراتب بیشتر از تبدیل دستی باشد. در بعضی از نرم افزارها برنامه های نیمه خودکار برای تبدیل رستر به بردار پیش بینی شده است.

حسن این برنامه ها در این است که تا آنجا که نیاز به دخالت و تصمیم گیری عامل ندارند. کار را به صورت خودکار پیش می برند. و هر جا که نیاز به دخالت عامل باشد. متوقف شده و منتظر تصمیم گیری و ورود فرمان عامل می شوند. در این صورت در اجرای کار خطایی پیش نخواهد آمد. نکتۀ حائز اهمیت در برنامه های نیمه خودکار، قابلیت انطباق داده های رستری و برداری است. به طوری که عامل بتواند با تطابق بردارها روی داده های رستری از درست انجام شدن کار. اطمینان حاصل نموده، و روند پیشرفت کار را کنترل کند.

.ماده ۱۴۷ – تفکیک – تفکیک آپارتمان – تفکیک زمین – تفکیک ملک – gis – gps – utm- پیاده سازی – تعیین آکس – ترسیم – محاسبه احجام.

انجام کلیه امور نقشه بردای در استان تهران با استفاده از کارشناسان مجرب و با تجربه در امر نقشه برداری. و استفاده از ابزارهای دقیق نقشه بردای. ،سعی و تلاش در دقت بالا و کیفیت مناسب تعرفه خدمات نقشه برداری را ایجاد نموده ایم.

ارتباط با ما: ۰۹۱۲۲۵۴۰۳۵۹

واتس آپ: ۰۹۱۹۸۳۲۴۸۰۳