Ugrás a tartalomhoz

Nagyméretarányú térképezés 8., Digitalizálással és vegyes technológiákkal végzett digitális átalakítás és dokumentálása

Dr. Vincze László (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

8.4 Grafikus térképek digitalizálással történő átalakítása

8.4 Grafikus térképek digitalizálással történő átalakítása

8.4.1 Az átalakítás feltételei

A DAT szerinti digitális átalakításra külön (DAT2) szabályzat [3] került kiadásra.

A digitális térképek készítésének legkézenfekvőbb módja az analóg formában rendelkezésre állt grafikus térképek digitális átalakítása. Ez azonban csak a végrehajtás technikai oldaláról igaz. Figyelembe kell azonban venni, hogy az adatok minősége gyakorlatilag sohasem érheti el az újfelméréssel készült térképekét, mert befolyásolja az állomány pontosságát:

  • a felhasznált alapanyag megbízhatósága,

  • a digitalizálás eszköze és módszere, beleértve a térképlap országos rendszerbe illesztésének (transzformálás) megoldását is.

A korrekten végzett grafikus térképek digitális átalakítása is összetett folyamat . Olyan megoldás, amikor a körültekintően végzett adatgyűjtésen alapuló, a korábbi grafikus térképpel összhangban levő megbízhatóságú, de annál sokodalúbb digitális térkép létrehozása egy komplex feldolgozásban történik meg, azaz a korábbi térképi információk a számítógéppel kezelhető formába kerülnek és a DAT leíró adatai is hozzárendelhetők a geometriai tartalomhoz, az objektumokhoz. A térképállományt a legmegbízhatóbb adatok alapján kell digitálissá tenni.

Az alapanyag megbízhatóságát többféle szempont határozza meg:

  • a rajzhordozó méretaránya,

  • mérettartósága és tartóssága,

  • a grafikus térkép előállítására vonatkozó szabályok és betartásuk szintje,

  • a térképezés módja és pontossága,

  • a kirajzolás megfelelősége, és rajzminősége,

  • egyéb, a digitalizálás közben ható külső tényezők (pl. a hőmérsékletre, a levételkori páratartalomra való érzékenység, stb.).

Az alapanyag hibáinak elkerülésére leírtakon kívül – nagyméretarányú térképi tartalom digitalizálásakor – a következő előírások betartása szükséges:

  • csak metrikus (1:1000, 1:2000, 1:4000) méretarányú,

  • újfelméréssel készült, megfelelő minősítéssel átvett (azaz helyesen térképezett, jó minőségben kirajzolt),

  • mérettartó, vagy egyenletes méretváltozású alapanyagot célszerű fel használni;

  • amelyen az őrkeresztek eredeti szerkesztésből származnak (így az alappontok rajzi helye is megbízhatónak ígérkezik).

Fentiek nélkül nem várható el jó végeredmény.

A digitalizálás során a térképlap országos rendszerbe illesztése nemcsak a méretváltozás kiküszöbölését igényli, hanem legtöbbször vetületi átszámítással is együtt jár, ami - esetenként - további pontosságvesztést okozhat. Egyrészt, mivel az átszámításnak nem mindig van egzakt algoritmusa, így a számítások többféle elmélet szerint végezhetők (ezáltal más-más végeredményt kaphatunk); másrészt az átszámítási feltételek sem mindig tarthatók be maradéktalanul. Pedig utóbbi nélkül nem szabad vállalkozni a grafikus térképek átalakítására. Különösen veszélyes az, ha az átszámítási együtthatók képzéséhez használt alappontok közt nincs meg az összhang, vagy nem fogják körül az átalakítandó területet, esetleg nem fedik le azt egyenletesen.

A térképlap beillesztéséhez végzendő előzetes átszámításokra kisebb (pl. néhány szelvény nagyságú) területen affin transzformáció használható, nagyobb összefüggő területen már magasabbrendű hatványsorokkal végzendő transzformáció ajánlatos.

Az alappontokat nem tanácsos a tényleges digitalizálás tájékozásához közös pontként közvetlenül felhasználni (gyakori kirajzolási hibáik miatt), hanem csak a szelvénysarkok és az őrkeresztek átszámítására. Így az őrkeresztek lehetnek a levétel és a beillesztés közvetlen „alap”-pontjai.

Minden esetben gondoskodni kell több fölös számú közös (grafikus-koordinátás) pontról, melyek körülveszik (és lehetőleg egyenletesen le is fedik) a digitalizálandó területet. Amennyiben néhány pontnál a tűréshatárt meghaladó eltérést tapasztalunk, ki kell hagyni ezeket a beillesztés alapjainak meghatározásából úgy azonban, hogy a megmaradó pontok továbbra is vegyék körül az átalakítandó területrészt. (Egyes szoftverekben a közös pontok, így a megmaradó pontok is 1-től újraszámozódnak! Erre figyelemmel tanácsos egy vázlaton már a számítások közben jelölni a felhasznált, illetve a megmaradó pontokat a területen.)

Szkennelés esetében is van lehetőség az alapanyag méretváltozásának figyelembe vételére (pl. alappontok alapján), ez azonban a fentiek miatt többnyire nem elégséges, esetenként (ha az alappont kirajzolása hibás) ronthatja a pontosságot is, ezért igen nagy gonddal és ellenőrzéssel kell végrehajtani a szkennelt anyag beillesztését.

Bármely módszerrel végezzük a grafikus anyag beillesztését, az ahhoz használt módszert, a pontokat és a maradék-ellentmondások értékeit követhető módon dokumentálni kell, vázlaton is.

Esetenként nemcsak:

  • a digitális térkép előállítására, hanem

  • a korábbi állapottal való összevethetőség végett is

végezhetünk digitális átalakítást.

Utóbbi azért lehet fontos, hogy beazonosíthassuk az egyes földrészleteket, illetve - bizonyos megbízhatósággal - kimutathassuk azok azonosságát, egyezőségét, illetve számszerűen dokumentálni tudjuk az újfelméréssel létrehozott térkép tanúsága szerinti változás mértékét a korábbi állapotot képviselő térképpel szemben.

Minden esetben fontos azonban nemcsak a közös pontok vizsgálata a digitalizálás várható pontossága eldöntésére, de célszerű a digitális állományt a digitalizálási alaptérkép méretarányában transzparensre is kirajzoltatva egyrészt vizuálisan, másrészt metrikusan felülvizsgálni a munkát.

A digitális átalakítás felülvizsgálatát részletesen a DAT.2 Szabályzat [3] foglalja össze az átvétel szempontjából, de ezeket a végrehajtás során is tanácsos ellenőrizni. Az is előfordulhat, hogy a közbenső vizsgálat tárja fel az alapadatok olyan jellegű, vagy mértékű hibáit, amely miatt pl. technológia-módosítás válhat szükségessé.

A digitális átalakítás talán legszembeötlőbb korlátja a térkép méretaránya és a vonalvastagságból eredő megbízhatóság (ami a digitalizáló berendezés feloldóképességével kapcsolatban érdekes). Utóbbiról azt mondhatjuk, hogy - összhangban a térképezéssel és a kirajzolással - 0.1 mm élességgel kell azonosítani a levételkor a vonalakat, illetve töréspontjaikat a vonalon belül.

A térkép méretaránya egyrészt a grafikus-numerikus közös pontok összhangja vonatkozásában, másrészt az ezek alapján kapott pontok megbízhatósága, mint a digitalizálás műveletének még megtűrt hibája forrásaként játszik szerepet.

A közös pontok megtűrt maradék ellentmondásaként (maximális hibaként ) 0,15 mm engedhető meg a digitalizált térkép méretarányában, ami:

  • 1:1000 méretarányban 0.15 m,

  • 1:2000 méretarányban 0.30 m,

  • 1:2880 méretarányban 0.45 m,

  • 1:4000 méretarányban 0.60 m

  • 1:10000 méretarányban 1.50 m érték.

Természetesen a DAT készítéséhez csak az első két, valamint a 4. érték vehető figyelembe (de a különféle egyéb térképi digitalizálásokhoz talán hasznos ez az információ, sőt, az 1:2880 méretarányú belterületi térképek BEVET keretében történő átalakításakor tömegesen felmerült ennek szükségessége, bár ott 0.2 mm volt a megengedett eltérés).

A digitális átalakítást lehetőleg az érintett település (közigazgatási egységek: község, város) teljes területére együtt kell elkészíteni (kivéve, ha ennél nagyobb pontosságú alapadatok állnak rendelkezésre, illetve ennek létrehozására szól a megbízás az egyes fekvések esetén).

Az állami alapadatokat kötelezően szerepeltetni kell a digitális alaptérkép állományában; az alapadat jellegűként definiált objektumok közül azonban csak azokat, amelyeket a jóváhagyott Műszaki terv ekként említ.

8.4.2 Adatgyűjtés

A munka megkezdéséhez végzett adatgyűjtés során a következő állami alapadatok beszerzése szükséges:

  • a munkaterületről meglévő analóg földmérési alaptérképek,

  • a munkaterületre eső alappontok, illetve numerikus részletpontok koordinátái,

  • a munkaterület közigazgatási határainak adatbázisa,

  • a munkaterületre vonatkozó, vagy azzal közvetlenül csatlakozó, már meglévő, államilag hitelesített digitális adatállományok és numerikus koordináták,

  • a munkaterületre eső, rendelkezésre álló és hitelesített vetületi átszámítási állandók,

  • a munkaterületre vonatkozó ingatlan-nyilvántartás földkönyvi adatai,

  • a munkaterületre eső talajosztályozási térképek,

a Felmérési tanulmány és a Műszaki terv részletezése szerint.

A FÖMI Földmérési és Adattári Főosztályának és a területileg illetékes megyei földhivatalnak feladata a fenti - a Műszaki tervben megjelölt időpont előtt már meglévő munkarészeket rendelkezésre bocsátani a DAT előállítójának, illetve a Szerződésben megjelölt időpontig folyamatosan átadni az időközben keletkezett és vizsgált jogerős állami alapadatokat (DAT2 szab. 1.1 pontja).

Az alapadatok körét és beszerzési forrásait - a Felmérési tanulmány alapján - ugyancsak a jóváhagyott Műszaki terv részletezi. Ezeket szintén be kell gyűjteni.

Az alapadatokat részletes vizsgálatnak kell alávetni (DAT2 szab. 1.2 pontja) a bedolgozásra való alkalmasság megállapítása és a módszer kialakítása érdekében.

8.4.3 Térképek digitális átalakítása és eszközei

A térkép digitalizálásának két alapvető formája:

  1. A grafikus adatok pontonkénti digitalizálása (vektor-digitalizálás)

  2. A térkép valamennyi pontjának digitális letapogatása (pásztázása), szkennelése (raszter-digitalizálás).

A digitalizálás az adat konvertálás nak egyik esete, a hagyományos rajzhordozójú (általában „papír-”)térkép grafikus adatainak a számítógépen kezelhető formára való átalakítását jelenti.

A számszerűvé tétel

  • technikai értelemben: a digitalizálás fizikai művelete,

  • technológiai vonatkozásban: a grafikus adatok digitális átalakításának eljárása. Utóbbiba a végrehajtás feladatai, sorrendje és paraméterei is beleértendők.

A digitalizálás módszerei többféleképpen tárgyalhatók. Jelenleg a következők szerint foglaljuk össze ezeket.

a.) Vektoros digitalizálás:

  • pontonkénti, manuális digitalizálás,

  • „tábla" (pontonkénti/strukturált) digitalizálás,

b.) Raszteres átalakítás:

  • képernyőn történő digitalizálás,

  • automatikus digitalizálás,

  • interaktív (intelligens) digitalizálás.

A térkép digitalizálási munkafolyamata általánosan [6] – a következő:

  • előkészítés,

  • digitalizálás,

  • a térképi tartalom kiegészítő szerkesztése.

Előkészítés keretében:

  • a digitalizálandó analóg térkép - mint adatforrás - aktualitásának megállapítása (szükség esetén a terepen),

  • a digitalizálni kívánt tartalom kiválasztása, kiemelése, esetleg kódolása, valamint

  • az átalakításhoz szükséges alapadatok (közös pontok/állandók) beszerzése, biztosítása

történik meg.

A digitális átalakítás módszerei és eszközei igen változatosak. Ami közös: meg kell teremteni a grafikus térkép és a geodéziai koordináta rendszer közötti kapcsolatot és csak ezután számíthatók át a térképi pontok a digitális alaptérképi rendszerbe.

A kiegészítő szerkesztésekről a 8.4.7alpontban esik szó.

8.4.3.1 Vektor-elvű digitalizálás

8.4.3.1.1 Pontonkénti manuális digitalizálás

A legrégebbi eljárás, amikor az operátor a papírtérképen választja ki (méri le) a kívánt pontok koordinátáit (vagy azok számításához szükséges adatokat), majd azokat a számítógépbe általában manuálisan billentyűzi be. Eszközeként pl. koordináta-felrakó is használható volt. Ez a módszer vizuális koordináta leolvasást jelent, ezért fárasztó és időigényes, továbbá sok hibalehetőséget rejt magában.

8.4.3.1.2 Pontonkénti és/vagy strukturált ”tábla" digitalizálás

Ennél a módszernél egy speciális digitalizáló felületet, digitalizáló táblát alkalmaznak, amelyen egy origóból kiindulva x és y tengelyek mentén, érzékelővel , un. saját koordináták leolvasása és rögzítése történik. A digitalizáló táblára helyezett térképen egy mérőjelet (szálkeresztes nagyító, néhány speciális funkciójú gombbal kiegészítve) lehet mozgatni. A két rendszer (az "asztal-koordináta rendszer" és a geodéziai rendszer) kapcsolatát leíró transzformációs egyenletek meghatározására - minimum 4, a területet körülvevő, a geodéziai rendszerben ismert koordinátájú pontot (őrkeresztet/alappontot) kell digitalizálni. A közös pontok kétféle koordináta rendszerbeli adatai alapján Helmert vagy - célszerűen - affin transzformációval ki kell számítani az állandókat, megállapítva a maradék-ellentmondásokat. Ha az ellentmondások között megengedett értéknél nagyobbak is vannak, hibaszűrés keretében ki kell hagyni a legnagyobb eltérésű pontot, majd megismételni a "tájékozás"-t, vagyis az állandók számítását. Amennyiben így is található a megengedettet maximálisan 2,5-szer meghaladó eltérés, kiegészítő numerikus, transzformációt kell alkalmazni.

A részletpontok és vonalak digitalizálása pontról pontra haladva egyedi pontként, vagy egyenes szakaszokkal, manuális regisztrálással történhet, de vonalak digitalizásásakor (elsősorban görbe vonalak esetén) automatikus regisztrálás is választható:

  • út-intervallumonként (pl. 1 mm-enként),

  • időintervallumonként (pl.0,5 másodpercenként), esetleg

  • görbületváltozás alapján.

A digitalizálás módját az adatok későbbi tárolási módja is befolyásolja:

  • rendezetlen tárolás esetén a pontonkénti digitalizálás megfelelő,

  • az ún. spagetti modell esetén az egyes vonalakat is kell digitalizálni, míg

  • topológiai modell esetében a poligonok digitalizálása (a közös éleken duplán is) szükséges.

Az asztali digitalizáló táblák kezelése egyszerű, de a pontok, vonalak, követése fárasztó és időigényes.

Méreteik a 20x20 cm-től az A0 formátumig terjednek, többféle kivitelben készülnek (tablet változattól az állványosig). Ismertebb gyártó cégek: Altek, CalComp, Numonics stb. Digitalizáláskor az objektumok azonosítójának (objektumféleség kódja) megadása is szükséges, a geometriai és az attribútum-adatok kapcsolata biztosítására.

A digitalizálás pontosságára a 0,05-0,1 mm érték a jellemző, ez azonban nem informál az eredeti térkép (csupán az átalakítás) pontosságáról. A valóságban a hibák összeadódnak (szuperponálódnak).

Az adatok szerkesztése keretében a következő feladatok merülhetnek fel:

- hibák javítása,


		- hiányzó adatok pótlása,

- a topológia kialakítása.

Egyes hibák javítása (és pl. bizonyos értéken belüli közepelések elvégzése) intelligens szoftver alkalmazásával automatikusan, vagy a térkép és a digitális állomány vizuális összevetése (képernyőn, vagy kinyomtatás) segítségével történhet meg.

Jellemző hiba: a valóságban általában derékszögű épületek digitalizálás utáni szabálytalan alakja. Ennek kiszűrésére léteznek automatikus, vagy interaktív eljárások. Ugyanakkor figyelni kell arra, hogy vannak egyedi épületek is, amelyek oldal-élei nem merőlegesek egymásra.

Az egyébként zárt térképi objektumok körbezárási hibái esetén a poligon kezdő- és végpontja helyének közepelésével és összekötésével oldhatjuk fel a hibát.

A térképek manuális digitalizálásával az adatnyerés igen olcsó és gyors megoldás. További előnye, hogy a digitalizáló eszköz viszonylag olcsó és használata viszonylag kevés szakértelmet igényel.

Hátránya - a pontossági korlátokon túl (amit elsősorban a térkép eredete, teljessége és aktualitása, valamint pontossága befolyásol) - a tevékenység monoton jellege, ami személyi hibák forrása.

Megfelelő alapanyagon, alkalmas eszközzel, nyugodt körülmények között végzett digitalizálás nem ront szignifikánsan az alaptérkép megbízhatóságán, s mellette esetenként lokalizálhatók és kiszűrhetők egyes korábbi hibák.

8.4.3.2 Raszter-elvű digitális átalakítás

Meglevő, jó minőségű térképek nagy számban való digitalizálására gyors, ugyanakkor eszköz- és szakemberigényes eljárás a szkennelés. Munkaszakaszai jórészt megegyeznek [6] a manuális digitalizálással:

a.) Előkészítés,

b.) Szkennelés (letapogatás),


	c.) Szerkesztés /vektorizálás,

d.) Javítás és kiegészítés.

Fontos kiemelni, hogy a térképek szkennelése csak abban az esetben történhet dobszkennerrel , ha a rajzfelület nincs veszélyeztetve (tehát csak műanyag- és papíranyagú szelvények esetében megengedett). Ugyanis amennyiben aluminiumbetétes lapot kellene szkennelni, várható, hogy a lap meggörbítésének hatására a rajzpapír leválik a hordozójáról, így a rajz megsemmisül, vagy elveszíti mérettartósságát. Ezek a szelvények tehát csak síkszkennerrel tapogathatók le.

A térképekkel szemben elvárás , hogy:

- kartográfiailag jó minőségű,

- tiszta legyen, továbbá

- vonalai elegendő vékonyak, de legalább 0,1 mm vastagok legyenek.

A szkennelés eredményeként az eredeti térképi tartalomból raszteres állomány jön létre. Jellemzője a pixelméret és a szürkeségi fokozat értéke.

A pixelméret általában 25-50 μm közötti (azaz a szkennelés felbontása 0,025-0,05 mm).

A szürkeségi fokok értéke a teljesen feketétől a teljesen fehér közti árnyalatot adja. Korszerű eszközökön ez 0-255 között változik. A fokozatot úgy kell megválasztani, hogy a térképi tartalom maradéktalanul megjelenjék, de a térkép szennyeződései elkülöníthetők legyenek. A fentiek szerinti paraméterek beállítása időigényes. de maga a szkennelés rendkívül gyors művelet.

A szerkesztés /vektorizálás műveletén belül sajátos feladatok merülnek fel szkenneléskor:

  • a raszteradatok átalakítása vektoros formába,

  • a szükséges javítások elvégzése,

  • az objektumok definiálása és a topológia kialakítása.

A “ vektorizálás” az alábbi lépésekre bontható [6]:

  • valamennyi vonal vékonyítása 1 pixel szélességre,

  • a csomópontok felkeresése és regisztrálása (rögzítése),

  • a raszteradatok oszloponkénti átfutásával a "vonalkezdetek" azonosítása és rögzítése,

  • az adatállomány transzformálása a geodéziai koordináta-rendszerbe.

Kiegészítés keretében a vektoros adatállomány javításával általában egyidejűleg történik:

  • az objektumok azonosítása,

  • kódolása és

  • a topológiai leírás kialakítása.

E feladatok megoldására egyre gyakrabban alkalmaznak különböző matematikai módszereket (pl. az objektumok azonosítására egyes digitális képfeldolgozó/élkiemelő eljárásokat).

8.4.3.2.1 Képernyőn történő, pontonkénti digitalizálás

Ennél a módszernél egy speciális szoftver segítségével a raszteres állományt vektoros állománnyá alakítjuk át. A kép és a rajz egyszerre (szimultán) szemlélhető, és a képernyőn, nagyított kép tónusaiból választjuk ki a térképi (törés-) pontot. Lényegében ez is manuális folyamat, de egyszerűen megtanulható és termelékenyen alkalmazható. Evvel a technológiával a teljesítőképesség 2-3-szoros az asztali digitalizáláshoz képest és pontossága is meghaladhatja azt.

Hátránya időigényessége: a görbék és a szabálytalan poligonok nehezen követhetők; pontossága függ az operátor készségétől, fizikai (fiziológiai) állapotától.

8.4.3.2.2 Automatikus digitalizálás

Ez egy raszter-vektor konvertáló eljárás. A digitalizálás három fázisa:

- az előfeldolgozás,

- a tulajdonképpeni konvertálás, és az

- utófeldolgozás.

Az előfeldolgozás során a kiindulás a raszteresen digitalizált (szkennelt) adatállomány (nyers képi információk) tónusainak minőségi fokozása. Ezekkel kell a konvertálási programot előkészíteni.

A tulajdonképpeni konvertálás kötegelt művelet, soros üzemmódban végzi a feladatait az operátortól független és csak az előre beprogramozott paramétereket veszi figyelembe.

Az utófeldolgozás során minden vektor-állományt át kell dolgozni, tisztába kell tenni. A kötegelt feldolgozás során elkövetett hibás értelmezéseket korrigálni kell. Például előfordul, hogy a szoftver a közelálló raszter-”vonalakat” összevonja, ott végez csatlakozást, ahol nem kellene, stb.

Az automatikus digitalizálás előnye: igen hatékony a vonalas adatok konvertálására, nem kíván operátori beavatkozást, üzemeltethető kötegelt adatfeldolgozásként.

Hátránya: a raszterkép tónusainak minőségfokozása speciális ismereteket kíván; a szimbólumok és betűkészlet felismerése korlátozott; a szükséges előfeldolgozás programozása és az utófeldolgozás szerkesztése időigényes.

8.4.3.2.3 Interaktív digitalizálás

A módszer egyesíti a képernyős és az automatizált eljárások fontosabb jellemzőit. Esetenként intelligens digitalizálásnak is nevezik. Lehetővé teszi az operátornak a folyamat közben bizonyos döntések választását. Ha szükséges, manuális üzemre lehet áttérni, a kérdéses rajzi helyeken, az állományhibák helyein. Például a vonalak finomíthatók, így a későbbi adatbázis-lekérdező műveletek (szegmentálás, strukturálás, poligonok kialakítása) végrehajtása könnyebbé válik.

A konvertálás eredményeként kapott digitális adat tehát lehet: raszteres, vagy vektoros.

A raszteres adat olyan egyedi bitekből áll, amelyekhez nincsen semmilyen intelligencia hozzákapcsolva. Olyan esetekben használunk raszteres adatokat, amikor csak képernyőn szemlélünk valamilyen területet, de nem kívánunk módosítani, vagy elemzést végezni. Ilyen például a dokumentum-szkenner, vagy az asztali kiadványszerkesztő.

DAT előállításához is alkalmazhatunk dokumentum-szkennereket (például írt vagy nyomtatott koordinátajegyzék gép beviteléhez , azonban ezek-után valamiféle karakterfelismerő, vagy élkiemelő szoftverrel ki kell választani a raszteres állományból a számunkra értelmes karaktereket és csupán azokat kell tárolni (helymegtakarítás) és felhasználni.

Vektoros adatokat a CAD és a GIS/LIS programok alkalmazzák olyan információk ábrázolására, amelyeket már kezelni és elemezni (analizálni) is lehet. A vektor geometriailag és matematikailag asszociált pontok, vonalak képzését jelenti, vagyis a ponthoz, vonalhoz attribútum is kapcsolható. Az adathalmaz így válik intelligens sé.

A GIS-ben a vektor lehet egy pont magassága, egy talajtípus, vagy más leíró információ is (pl.: a földrészlet tulajdonosa), amit relációs adatbázisban tárolunk.

8.4.3.3 Alkalmazott vektorformátumok

A digitális térképi állományok a következő főbb vektorformátumokban használatosak (pl. DXF, DWG, DGN,IBN, ASCII, HPGL, stb.).

A hazai digitális térképi állományok ADF (ASCII Data File), illetve a DAT szabvány szerinti formátumban állnak rendelkezésre.

A digitális földmérési alaptérképek készítésénél régebben általában az interaktív, pontonkénti vektordigitalizálást használták, majd inkább a tábla- (lehetőleg strukturált) digitalizálást alkalmazták.

A raszter-digitalizálás hátránya, hogy a digitalizálás után a raszter-térképet vektorizálni kell, ezenkívül egyes javítások (pl. a nyilvántartási térképen ceruzával, színes tussal jelzett változásokat, megszüntető áthúzásokat, nem tudják értelmezni) elvégzéséhez az alkalmazható interaktív módszer lassú, és a strukturálás csak mauálisan oldható meg, ami gazdaságtalanná teszi a módszert. „Nyers” digitalizáláshoz azonban teljesítőképessége tagadhatatlanul a legnagyobb a bemutatott módszerek közül.

Manapság ez a módszer a legelterjedtebb. Nem utolsó sorban azért, mert a szkennelést követően csupán szoftveres támogatás elégséges a grafikus ponthelyek digitális átalakításához. A raszteres anyagot képernyőn keresztül (on-scrine) strukturáltan vagy interaktívan digitalizálni a legegyszerűbb (egy szekenner mérhetetkenül sok térképlapot képes raszteres formába átalakítani és azok már a képernyőn történő kezeléssel vektorizálhatók).

8.4.4 A végrehajtás általános elvei és szabályai

8.4.4.1 A végrehajtási elvek

A digitális átalakítás analóg alap anyaga csak államilag átvett és hitelesített földmérési alaptérkép lehet. A meglévő, államilag hitelesített digitális és numerikus adatokat változtatás nélkül kell átvenni a digitális alaptérkép állományába. Természetesen ez alól kivételt képeznek azok a geometriát leíró adatok, amelyek nem az Egységes Országos Vetületi rendszerben vannak. Ezeket át kell transzformálni. A földhivatal által átadott (illetve elfogadott) együtthatókkal számolt koordináták a továbbiakban azonban már változtatás nélkül viendők be a digitális alaptérkép adatállományába.

A digitális és numerikus (esetleges transzformálás utáni) koordináták felhasználásával végzett területszámítással a földrészletek 10 %-ára el kell végezni a területek ellenőrzését. Amennyiben az eltérés meghaladja a vetületi eltérés megengedett értékét, azt a Felmérési törzskönyvben fel kell tüntetni és a földhivataltól új transzformációs állandókat kell kérni.

A bedolgozandó digitális és numerikus adatokat, valamint az attribútumokat a DAT.1 Szabályzat szerinti formátumra (szerkezetűvé) kell átalakítani és csak ezután lehet a digitális alaptérkép állományába átvenni.

A geometriát leíró adatok átvételénél a DAT Szabvány [1], valamint az DAT.1. Szabályzat [2] szerint

  • az objektumok kiterjedési kategóriáira (pontszerű, vonalszerű, felületszerű),

  • a geometriai alapelemekre és a

  • az objektumok szomszédsági kapcsolataira (topológiára)

vonatkozó szabályokat és előírásokat szigorúan be kell tartani.

Minden objektumhoz attribútum-azonosítót kell rendelni.

A digitalizálandó objektumok összes: kötelező megjelöléssel előírt attribútumának szerepelnie kell a digitális adatállományban. Az attribútum-adatok csak a Szabályzatban előírt kódolással és értéktartománnyal szerepelhetnek az állományban.

Minden objektumhoz az attribútumtáblájában hozzá kell rendelni az analóg megjelenítéshez használt – a DAT.1. Szabályzat melléklete szerinti – jelkulcsi kódokat.

Az analóg térképek digitális átalakítására minden olyan technológia megengedett, amely a pontossági igényeket kielégíti. Automatikus vektorizáló szoftver azonban csak a domborzat (G) objektumosztályba tartozó objektumféleségek digitalizálására használható.

Nem megengedett viszont a DAT.2. [3] Szabályzat szerint a képernyő-digitalizálási technológiához a szelvények részletekben történő szkennelése.

A digitalizált objektumféleségeknek rendelkezniük kell a szabályzatban leírt:

  • geometriai struktúráltsággal és a megfelelő

  • topológiai struktúráltsággal.

A topológiai struktúráltság gyakorlatilag azt jelenti, hogy:

a vonal tipusú objektumféleségek

  • csak csomópontban kapcsolódhatnak össze és

  • felület típusú objektumféleségekkel csak élvégeken találkozhatnak;

felület tipusú objektumféleségek

  • csak közös élekben érinthetik egymást, közöttük hézag nem keletkezhet,

  • a valóságban kitérő (a látszólagos metszéspontban eltérő magasságú) vonalaknak nem kell csomópontban összefutniuk,

  • kétszer digitalizált (redundáns) él nem maradhat az állományban: az objektumot a már meglévő vonalakból és csomópontokból kell előállítani.

A közigazgatási határok digitális átalakítás esetén Magyarország Közigazgatási Határainak (MKH) adatbázisából változatlanul veendők át.

Az analóg térkép digitalizálása sorrendjét a nagyból a kicsi felé való haladás elve szerint célszerű végezni. Így lehet legkönnyebben kialakítani az állományban az objektumok megfelelő geometriai strukturálását . Eszerint:

  • Először a településhatárt kell digitalizálni;

  • Erre támaszkodva kell a fekvés - és tömbhatárokat digitalizálni. A tömbhatárokat és a településhatár metszéspontját számítani kell (nem digitalizálni, hacsak nincs töréspont a metszéspontban). A metszésnél csomópontnak kell lenni.

  • A földrészletek határvonalát a digitalizált tömbhatárokra támaszkodva kell végezni. A metszéspontokban itt is számított csomópontnak kell lenni.

  • Az alrészletek (művelési ágak és művelés alól kivett területek) digitalizálását a földrészlet határokra támaszkodva kell végrehajtani. A földrészlet-, határokra kifutó élek metszéspontjait a földrészlet-objektumok határ leírásában is szerepeltetni kell.

  • A talajosztályhatárok digitalizálása a földminősítési térképről (Talajosztályozási térképről) történhet úgy, hogy az íves szakaszokon a töréspont-sűrűség ne rontsa a földrészlet nyilvántartásban szereplő KTJ értékét.

8.4.4.2 Az egyes objektumok digitalizálásának szabályai

A vízszintes alappontok nem digitalizálhatók, koordinátáik alapján kell szerepeltetni őket.

Adott koordináták esetén a részletpontok sem digitalizálhatók.

A közigazgatási alegységek (fekvés, kerület, településrész, dűlő, tömb) határának töréspontjai csak abban az esetben digitalizálhatók, ha nem áll rendelkezésre hiteles koordináta. Amennyiben a településhatárral egyes élek (szakaszok) egyezőek, abban kell szerepeltetni.

Ugyanígy kell eljárni a magasabb rendű objektumosztályba tartozó bármely más határszakaszon is, a következő (belső) sorrendek figyelembe vételével:

  • közigazgatási egység - közigazgatási alegység - közterületi földrészlet - egyéb földrészlet - alrészlet - minőségi osztály - épület - épület-tartozék - kerítés - egyéb tereptárgyak - közlekedési létesítmények;

  • közigazgatási egység - közigazgatási alegység - közterületi földrészlet - egyéb földrészlet - alrészlet - vizek és vízügyi létesítmények;

  • közigazgatási egység - közigazgatási alegység - közterületi földrészlet - egyéb földrészlet - alrészlet - minőségi osztály - területkategóriák .

A fentiekkel összhangban: nem szabad digitalizálni, hanem a magasabb rendű objektummal való metszéspontot kell kiszámítani és csomópontként szerepeltetni (azaz a megfelelő éleket bekötni a csomópontba) a következő esetekben:

  • földrészleten belüli alrészlet és minőségi osztályhatárok metszésénél,

  • épület és ereszvonal találkozásánál (amennyiben utóbbi ábrázolandó),

  • épület és közterületről nyíló pince bejárati ajtajánál,

  • a CC,CD,CE objektumcsoport vonalas kiterjedésű objektumait a kapcsolódó felület-típusú elemmel,

  • távvezetékek, függőpályák tengelyvonalainak más objektumokkal (ha azok a valóságban is metsződnek), továbbá saját felületszerű objektumaival való találkozásánál.

Nem kell viszont metszéspontot számítani a közművezetékek Határok (B) objektumosztályába tartozó objektumféleségekkel.

Domborzat digitalizálása (G objektumosztály) esetén:

  • A szintvonalakat automatikus digitalizálással is lehet digitalizálni.

  • Ha a szintvonal valamely síkrajzi, vagy domborzati elem miatt megszakad, a szintvonalat metszetni kell az elemmel. A metszéspontban tehát számított töréspontnak kell lennie.

A grafikus térképek digitális átalakítása a következő főbb munkafázisokra bontható:

  • Előkészítés

  • A grafikus térképek digitalizálásának végrehajtása

  • Kiegészítő adatok felhasználása

  • Befejező munkák.

Hivatkozással az előzőekben leírtakra, ezekről röviden a következőket említjük meg.

8.4.5 Az átalakítás előkészítése

Az előkészítés keretében a térképek kiválasztása és felülvizsgálata után általában a felhasználható alappontok összegyűjtése a teendő ( DAT létrehozásakor mint említettük, az EOV rendszerbe való beillesztésre az együtthatókat a földhivatal bocsátja rendelkezésre).

Ezután a beillesztéshez szükséges átszelvényezési vázlat (ha más vetületi, vagy szelvényrendszerben van a térképünk, mint a leendő digitális térkép), és az átszámítási vázlat szerkesztése (néha digitalizálási vázlatnak is nevezik, ha a korábbi térkép másolatán készül) következik. Ezt követően a szelvénysarkok és őrkeresztek átszámítását kell elvégezni ellenőrzéssel, az eredmények dokumentálásával (fájlba, vagy jegyzőkönyvbe, esetleg rajzilag is, pl. vektorábra formájában).

Ezt megelőzően azonban át kell alakítani a munkaterületen meglévő korábbi digitális állományokat, illetve más numerikus adatokat a DAT formátumára, valamilyen konvertáló szoftver segítségével. (Ebből eredően természetesen a digitalizáláskor lesznek ellentmondások, amit lehetőleg helyszíni munkával kell kiszűrni.)

Megoldható az is, hogy más térképszerkesztővel (vagy legalább más állományban) végezzük a digitalizálást, mint a végleges állomány előállítását: kapacitás-kihasználás végett, vagy alvállalkozói bedolgozáskor. A feladat ekkor a térképszerkesztőbe történő betölthetőség biztosítása. Ebben az esetben majd a „rendbe tett” állományt kell – információ-veszteség nélkül – átkonvertálni a DAT adatállomány teljessé tételére alkalmas programrendszerbe (illetve az adatbázisba).

8.4.6 A digitalizálás végrehajtása

A digitalizálás végrehajtása különbözik attól függően, hogy vektoros digitalizálást (azon belül pontonkénti, vagy vonalas (strukturált) módszert tudunk e alkalmazni, vagy az adatnyerésre gyorsabb és talán objektívebb szkennelésre vállalkozunk. (Utóbbinál a későbbi vektoros átalakításnak lehetnek szubjektív elemei, de mindenképpen kényelmesebb. Ugyanakkor az eszköze is drágább - bár ez nagyobb volumenű munkák esetén viszonylag gyorsan megtérülhet.)

8.4.6.1 Tábla-digitalizálás és ellenőrzése

Vektoros digitalizálás esetén a digitalizáló berendezés üzembe helyezése, a térképlap felhelyezése és rögzítése után a megfelelő megvilágításról, esetleg nagyító használatáról érdemes gondoskodni.

A tényleges digitalizálás két fő szakaszból áll:

  • a digitalizáló tájékozása, illetve

  • a digitalizálás végrehajtása.

Az első lépésben a munkaterület megnyitása és a paraméterek (méretarány, közös pontok száma, esetleg vetületi rendszere) megadása után a közös pontok gondos megirányzása, majd rögzítése következik egymás után: a geodéziai rendszerbeli koordináták billentyűzetről, vagy fájlból való megadásával. Befejeztével kiszámítjuk a tájékozási együtthatókat és a maradék ellentmondásokat. Szükség esetén újra irányzunk, vagy végleg kihagyjuk a hibásnak minősülő pontot. Bejelöljük a megmaradt pontokat és ellenőrizzük azok elhelyezkedését. Az is előfordulhat, hogy meg kell ismételjük (új pontokkal) a digitalizáló berendezés tájékozását.

Az új (részlet-)pontok digitalizálását csak megfelelő tájékozás után kezdhetjük el.

A grafikus térkép elemeit a DAT objektumai szerinti rétegben célszerű digitalizálni, különösen, ha a struktúrát is módunkban áll rögzíteni.

Alapvetően kétféleképpen végezhető a digitalizálás:

  • az objektumok körbejárásával, vagy

  • pontonként való megirányzás után a struktúra utólagos rögzítésével.

Az előbbi módszernél a csatlakozó csomópontok többször megirányzásra és rögzítésre kerülhetnek (ami feltehetően többszörös szerepükkel összhangban a megbízhatóságukat növeli: ha az egyes helyek középértékét tároljuk); utóbbi esetben a lemért pontok azonos súlyúak lehetnek (esetleg ezek is kétszeri levétel középértékével tárolhatók).

A struktúrát (a szomszédsági, topológiai kapcsolatokat) pl. a szálkereszthez rendelhető objektum-kapcsolás funkcióval kapcsolhatjuk az egyszeresen, vagy középértékükkel rögzített pontok halmazához.

Alkalmazható az a megoldás is, hogy két külön állományban rögzítjük az adatokat és utólag egy szoftverre bízzuk a közepelést, a struktúra kezelésével. Ez az igazán független módszer, azonban ritkán használják, pedig hazánkban is létezik ilyen szoftver.

A geometriai tartalom digitalizálása után következhet a feliratok átvétele, ami általában a térképen levő adatok beírásából áll ebben az esetben.

Amennyiben a szoftver lehetővé teszi, a geometriai elemeket azonnal objektumokká kell összekapcsolni (pl. Microstation, ARC/INFO, stb.), vagy az objektumok rétegeinek megfelelő „összekapcsolása” után (pl. ITR-ben is) ellenőrizhetjük a topológiát (a területszámítás lefuttatásával) és elvégezhetjük a szükséges javításokat.

A területszámítás helyes megtörténte egyébként is ellenőrzési lehetőséget kínál a digitalizálás jóságára hiszen – mint a nyilvántartási térkép megfelelőjének – a kapott területeknek egyeznie kell (a digitalizálás említett hibái figyelembevételével) a korábbi nyilvántartási területtel. (Igaz ugyan, hogy a megengedettet meghaladó eltérés nemcsak a digitalizálásból, hanem eredeti területszámításból is eredhet.) Ennek kiszűrésére tehet jó szolgálatot a transzparensre kirajzolt térkép-változat.

A végeredményben megmaradó - a tűréshatárt elérő, vagy meghaladó - eltérések okát vizsgálni kell és ki kell mutatni.

8.4.6.2 Szkennelés és vektorizálás

Szkennelés esetén a berendezés beállítása változó lépésekből áll, amit a kezelési kézikönyvek jól leírnak. A letapogatott térképszelvény méretváltozásának és esetleges tájékozásának és az átszámításnak a megoldása többnyire alappontok megirányzása után történhet meg ennél a módszernél is. A néhány tíz perc alatt előálló raszteres állományok többnyire igen nagyméretűek, gyakran több tíz (esetleg száz) MB nagyságrendűek. Ez nemcsak a futtató szoftver miatt igényel nagyobb teljesítményű számítógépet, de háttértár-igénye is jelentős – még az ún. tömörített tárolási üzemmódban is – a létrejövő adatok tárolására.

Ugyanakkor nemcsak a vonalas tartalom, hanem a feliratok és a jelkulcsok is rögzítődnek így (igaz, az alapanyag egyéb esetleges szennyeződései is, de ezek egy nagy része kiszűrhető, viszont a feliratok és egyes szimbólumok - mint objektumok - később megfeleltethetők, így kinyerhetők a szkennelt állományból).

A raszteres állomány vektoros formába történő átalakítására léteznek automatikus módszerek és szoftverek. Gyakran azonban célszerűbb a szkennelt adatállományt arra alkalmas szoftver segítségével csupán a grafikus térképet helyettesítő alapinformációként a háttérben kezelve a képernyőn való digitalizálással (pontonkénti megirányzás és rögzítés) átalakítani vektoros formájú állománnyá, majd azon elvégezni ugyanazokat az ellenőrző műveleteket, mint az eredetileg is vektoros digitalizálásnál említettünk.

8.4.7 A topológiai szerkesztés és kiegészítés

Mint láttuk, a digitalizálás eddigi eredménye csak, mint „nyersanyag” jöhet szóba a nagyméretarányú térkép előállításánál.

A topológiai kapcsolatokon és a terület-egyezőségen kívül mindkét módszernél fontos ellenőrizni azt, hogy az egyenesnek látszó térképi vonalak valóban egyenesek-e? Ennek érdekében gyakran alkalmazzák már digitalizálandó a térképlapok előkészítésénél a töréspontok ceruzás keresztülhúzásával való megjelölését, ami eléggé aprólékos és ugyan nem hibamentes módszer, de sokat segíthet a valósághű leképzés érdekében.

Elegánsabb megoldás, ha a digitalizáló (vagy egy külön) szoftverre bízzuk a tűrésértéken belüli pontok kiválogatását és egyenesre illesztését, majd a végleges töréspontok (és kapcsolatai) tárolását, az így feleslegessé vált pontok azonnali, vagy utólagos törlésével.

Általában gondot jelent a digitális átalakításnál az, hogy a térképen derékszögű épületek a vektoros állományban nem lesznek derékszögűek. Ennek megoldására többféle elmélet létezik, többnyire valamilyen szoftveres támogatással. Egyik szerint a digitalizált sarkok-pontok helyének alapulvételével a kiegyenlítő-számítás elvei szerint úgy határozzák meg az új sarokpontokat, hogy a pl. a befoglaló, torzult „téglalap” szemben levő oldalai hosszának közepelésével képezett távolságokkal létrehozzák a szabályos idomot, majd azt illesztik az eredeti pontokra. Egy másik megoldás esetén a befoglaló torzult idom középvonalának hosszából és a közbezárt szögből kiindulva oldják meg a feladatot. A legegyszerűbb megoldásként a középvonalra való vetítés adja a megoldást.

Mindegyik megoldásnak gyengéje, hogy a telekhatár közelében levő épületsarok átkerülhet a szomszédos földrészletbe, ami sem műszakilag, sem jogilag nem lenne helyes megoldás és a DAT.2 Szabályzat [3] sem engedi meg.

Mindemellett - kiszűrve az említett meg nem engedhető eseteket - mindegyik megoldás alkalmazható, ha az épület-sarokpontok helye az állományban a számukra megengedett eltérésen (az eredeti és az átalakított vonalak közt térképi méretben: 0,3 mm) belüli.

Növelheti a digitális térkép megbízhatóságát az, ha a helyszínen ellenőrizzük (külső konzisztencia-vizsgálat) és szükség esetén javítjuk és kiegészítjük a térképet. Természetesen lesznek ellentmondások a kiegészítő mérések digitalizált adatok közé való beillesztésekor is. Amennyiben ezek másként nem oldhatók fel, a kiegészítő méreteket, mint helyi rendszerbeli adatokat kezelve, transzformációval illeszthetjük be a terepi adatokat.

(Amennyiben több helyütt fordul elő ilyen gond, megfontolandó, hogy érdemes-e a digitalizálás módszerét tovább alkalmazni: vagy bővíteni kell a terepi mérések körét, esetleg a technológia módosítását kezdeményezni és javasolni a földhivatalon keresztül a FÖMI felé.)

A kiegészítő mérések , valamint a menet közben átadott jogerős munkák bedolgozása , beszerkesztése után felbomolhat a már ellenőrzött összhang az állományban, ezért az állomány topológiai felépítését, illetve konzisztenciáját ismételten meg kell vizsgálni (lehetőleg szoftveres megoldással) és ki kell szűrni a hibákat.

8.4.8 Befejező munkák

Ezután következhet a területszámítás dokumentálása és az egyéb munkarészek elkészítése.

Elem-szemléletű térképszerkesztők digitalizálásra történt használata esetén lehetséges, hogy csak ezután térünk át a DAT-formátumra. Az áttérés után a topológia és a konzisztencia újólag felülvizsgálandó, majd a terület-meghatározás is, melynek végeredményét listába (fájlba) kell foglalni.

A befejező feladatok közül ki kell emelni az ingatlan-nyilvántartási adatokkal való megfeleltetés feladatát ami feltétele annak, hogy azok, mint a földrészletek, alrészletek és alosztályok attribútumai – szoftveres megoldással – betölthetők, azaz hozzárendelhetők legyenek az állományhoz.

A készítendő munkarészek a DAT1 szabályzatban [2] felsoroltak közül azok, amelyeket a műszaki terv és a szerződés előír.

Az elkészült munkát részfeladatonként (adatgyűjtés, előkészítés, a digitalizálás végrehajtása, helyszíni mérések bedolgozása, területmeghatározás, befejező irodai munkálatok) belső vizsgálat nak kell alávetni, majd a leadás előtt minősítő vizsgálatot, és záróminősítést kell végezni.

A munka minőségvizsgálata a DAT2 szabályzat 2. fejezetében került részletezésre. Általános elv, hogy az átalakítandó térkép részletsűrűségéhez igazítják a vizsgálandó tételek mennyiségét, és a még megengedett (de azért javítandó) eltérések számát is.

A munka leadása után állami átvételi vizsgálat következik, mely által feltárt esetleges hibák, hiányosságok javítását kell elvégezni.

A kijavítást követően kell elkészíteni a végleges munkarészeket (analóg térkép, archivált és hitelesített digitális adatállomány CD/DVD-re mentése, végleges adatok jegyzéke, összefoglaló műszaki leírás, stb.).

A digitális alaptérképi állomány életbe léptetésének kihirdetése után válthatja fel az új, komplex adatállomány a korábbi térképet és az ingatlan-nyilvántartás írásbeli adatait, munkarészeit.

A grafikus térképek digitális átalakításának fontosabb feladatait összefoglalóan a következő (8.1) folyamatábra szemlélteti.

A digitális átalakítás feladatainak áttekintése

Adatgyűjtés

- Alaptérkép,

- talajosztályozási térkép

- alappontok

- Tulajdoni adatok

- Korábbi digitális, vagy numerikus adatok,

- terepi méretek

Előkészítési feladatok

Átszámítások, adatkonverziók

Egységesítés és a

a meglévő adatok betöltése az állományba

Tábla (vektoros) digitalizálás

- pontonkénti

- strukturált

- egyenesek

- út-intervallum

- idő-intervallumos

Szkennelés

- letapogatás

- tömörítés

- vektorizálás

- élkiemeléssel

- felüldigitalizálással

Kiegészítő szerkesztések ,

topológia kialakítása megírások, Egyesítés

Teljességi vizsgálat (vizuális)

Topológiai szerkesztés- vizsgálat (szoftveres)

Jogerős változások bedolgozása

Helyszíni felülvizsgálat

kiegészítő bemérések

Kiegészítő szerkesztések

Ismételt topológiai vizsgálat, területjegyzék

Ingatlanadatok és más attribútumok

hozzárendelése a digitális térképhez,

Konvertálás - javítások- Felülvizsgálat

Átvételi vizsgálat

- földmérési (szoftveres és egyéb)

- ingatlan-nyilvántartási,

- mezőgazdászi

Végső javítások,

Végleges munkarészek elkészítése

Hitelesítés , forgalomba adási folyamat