Создание матрицы высот

Вызов диалога построения матрицы высот, матрицы качеств может быть выполнен:

- с помощью пункта Создание матрицы меню Файл (File);

- нажатием кнопки Создание матрицы высот из панели  Работа с матрицей высот  задачи Расчеты по карте (Map Computer);

- при добавлении несуществующего файла матрицы высот в диалоге Список данных электронной карты.

При построении матрицы используется информация объектов карты и всех добавленных к ней пользовательских карт.

В матрицу информация о высотах записывается в упакованном виде, что существенно уменьшает размер файла.

Размер файла зависит от точности матрицы - размера в метрах стороны квадратного участка местности, соответствующего элементу матрицы. Точность матрицы задаётся в поле диалога Размер элемента (м). Режим Создать уменьшенную копию, позволяет формировать обзорное изображение матрицы для отображения в мелком масштабе.

Матрица высот может быть построена на район, на заданный в районе участок местности или на заданные листы района.

Для построения матрицы на район следует включить режим Весь район в группе Область вывода.

Для построения матрицы на заданные листы следует включить режим По листам. По умолчанию имена матриц на заданные листы устанавливаются автоматически в соответствии с именами файлов карты, но также могут запрашиваться при включенном режиме C выбором имени.

Режим Добавлять в документ можно отключить, если не требуется открывать матрицы в карту в процессе их создания, например если матрицы не будут использоваться сразу после создания.  Режим Отключить сообщения позволяет минимизировать действия оператора в ходе процесса создания матриц по листам.

Для построения матрицы на заданный прямоугольный участок местности нужно нажать кнопку Выбрать в группе Область вывода и выбрать участок местности на карте двумя нажатиями левой кнопки мыши. Для изменения границ области вывода  - нажать кнопку Изменить и мышью выполнить изменение. Окончание режима изменения – двойное нажатие левой кнопки мыши.    

Для построения матрицы на участок местности, ограниченный замкнутым объектом карты, нужно нажать кнопку По объекту в группе Область вывода и выбрать замкнутый объект карты двойным нажатием левой кнопки мыши.

Для построения матрицы на участок местности, ограниченный замкнутым контуром, нужно нажать кнопку По контуру в группе Область вывода и задать контур нажатиями левой кнопки мыши. Окончание режима задания контура - двойное нажатие левой кнопки мыши.

Границы  участка могут быть заданы также координатами его сторон в окнах Юг, Север, Запад, Восток в метрах после нажатия кнопки Координаты. Если для данной карты поддерживается пересчет к геодезическим координатам из плоских прямоугольных и обратно, то границы участка могут быть заданы также и в градусах.

Тип результирующего рельефа задается в окне Тип матрицы:

- в случае задания абсолютного типа рельефа матрица строится с использованием объектов карты, имеющих характеристику абсолютная высота, а также объектов, метрика которых содержит абсолютные высоты;

- в случае задания суммарного типа к абсолютному рельефу добавляются высоты объектов, имеющих семантическую характеристику относительная высота или высоту относительно поверхности в метрике;

- в случае задания относительного типа рельефа относительные высоты объектов добавляются к плоской поверхности с абсолютной высотой, равной нулю.

В случае задания абсолютного или суммарного типа рельефа матрица может быть построена в режиме Ограничения области вывода зоной объектов с абсолютной высотой. Зоной объектов с абсолютной высотой считается прямоугольная область, габариты которой определяются габаритами объектов карты, имеющих характеристику "абсолютная высота" или абсолютные высоты в трехмерной метрике.  Данный режим позволяет ограничить матрицу участком, обеспеченным информацией об абсолютных высотах. Если задан режим Ограничить область вывода рамками листов, то в элементы матрицы, расположенные вне рамок листов заносится признак отсутствия высоты (псевдокод). Если данный режим не задан, то все элементы матрицы будут содержать высоты, но достоверность элементов вне рамок листов будет ниже по сравнению с элементами, обеспеченными данными листов района.

В окне Метод построения поверхности задается способ вычисления элементов матрицы, не получивших значений высоты после обработки объектов карты. При выборе одного из методов, основанных на средневзвешенной интерполяции, следует учитывать, что первый (поиск по 8 направлениям) выполняется быстрее остальных, а третий (сглаживание поверхности) формирует более гладкую поверхность. Если выбран метод линейной интерполяции по сетке высотных точек, то сначала строится сеть треугольников, вершинами которых являются точечные объекты с абсолютной высотой, а затем по этой сети треугольников вычисляются высоты элементов матрицы. Метод Плоская поверхность с нулевой высотой предназначен для создания матрицы относительных высот.

В случае задания метода Линейная интерполяция по сетке высотных точек для построения поверхности используются только точечные объекты карты, имеющие характеристику абсолютная высота или значение высоты в метрике. Количество высотных точек должно быть не менее 3.

В случае задания метода Плоская поверхность с нулевой высотой строится матрица относительных высот.

В окне Дополнительная обработка высотных точек задается способ обработки точечных объектов с абсолютной высотой для метода средневзвешенной интерполяции. Если задано Построение лучей влияния высоты, то для каждого точечного объекта с абсолютной высотой выполняется построение и занесение в матрицу лучей влияния высоты. Луч влияния высоты - 3D-отрезок,выходящий из точки по одному из 16 радиальных направлений, высоты элементов отрезка определяются высотой точки и высотой, найденной при сканировании матрицы из точки по данному направлению. Лучи влияния высоты компенсируют промахи мимо точки с абсолютной высотой при поиске значащих высот в процессе вычисления незаполненых элементов матрицы. Если задано Построение сетки треугольников, то по набору высотных точек создаётся триангуляция, рёбра триангуляции (или части рёбер) заносятся в матрицу в виде 3D-отрезков Если ребро не пересекает объекты с абсолютной высотой, то оно выводится целиком, если пересекает, то выводится часть ребра, ограниченная его вершиной и точкой пересечения с объектом. Этот способ обработки позволяет улучшить вид создаваемой поверхности в местах, где между горизонталями имеются группы точечных объектов с абсолютной высотой. Если задано Отсутствует, то высота точки заносится в один элемент матрицы с учётом режима Высота при наложении. Этот способ обработки обычно применяется при построении поверхности по набору отметок высот.

Рельеф местности может содержать области локальных  экстремумов (ямка, горка). На карте таким областям соответствуют замкнутые горизонтали.  Если внутри  замкнутой горизонтали отсутствует точечный объект, соответствующий локальному  экстремуму (отметка высоты, пункт ГГС и т.п.), то в данной области будет построена плоская поверхность с высотой замкнутой горизонтали. Режим Формирование экстремумов позволяет устранить этот недостаток - построить внутри замкнутой горизонтали поверхность, соответствующую локальному экстремуму рельефа.

Матрица может быть построена в режиме Формирование экстремумов в случае задания метода построения поверхности - средневзвешенная интерполяция.

Режим занесения высот задается в окне Высота при наложении.

Если расстояние между объектами карты с высотными характеристиками меньше размера элемента матрицы, то  при обработке объектов происходит наложение высот, т.е. попадание двух или более объектов в одну и ту же элементарную площадку. В этом случае содержимое создаваемой матрицы зависит от заданного режимаВысота при наложении. Если задан режим Высота при наложении – Средняя, то результирующая высота элементарной площадки вычисляется как среднее арифметическое имеющегося значения высоты и абсолютной высоты обрабатываемого объекта.  Если задан режим Высота при наложении – Максимальная, то результирующей высотой элементарной площадки будет максимальная из высот объектов, попавших в данную площадку. Если задан режим Высота при наложении – Минимальная, то результирующей высотой элементарной площадки будет минимальная из высот объектов, попавших в данную площадку. Режим Высота при наложении не влияет на занесение в матрицу относительных высот, при котором в элемент всегда заносится максимальная относительная высота.

Диалог создания матрицы имеет режим Определение ошибки наложения высот.

Данный режим позволяет выполнить предварительную оценку качества создаваемой матрицы. Результатом оценки является максимальная разность высот объектов, попадающих в элементы матрицы. Процесс определения ошибки наложения высот запускается нажатием кнопки Определить. После выполнения процесса максимальное   значение ошибки выводится в окно Ошибка наложения высот.  В процессе определения  ошибки наложения высот выполняется преобразование исходных векторных данных района в растровый вид, но файл матрицы не формируется. Результат оценки (значение ошибки наложения высот)  записывается в заголовок создаваемой матрицы при запуске построения без изменения настроек диалога.

Трехмерная метрика объектов карты будет участвовать в построении матрицы, если задан режим Использовать высоты из трехмерной метрики объектов.

Если задан режим Строить поверхность внутри площадных объктов с трехмерной метрикой, то высоты элементов, расположенных внутри площадного объекта с трехмерной метрикой, вычисляются по метрике данного объекта и заносятся в матрицу независимо от значения режима Высота при наложении. Режим Строить поверхность внутри площадных объктов с трехмерной метрикой позволяет устранить влияние (наложение высот) объектов, расположенных вблизи площадного объекта с трехмерной метрикой.

При создании матрицы может использоваться служебный текстовый файл с расширением IMH, который определяет объектовый состав информации НЛ района, участвующей  в  процессе  создания  матрицы  высот. Для настройки служебного текстового файла  нужно нажать кнопку Настройка фильтра ( >> ).

Если  служебный текстовый файл не используется, то в процессе создания матрицы высот участвуют объекты, имеющие семантические характеристики Абсолютная высота, Относительная высота.

Качество создаваемой матрицы зависит от наличия объектов карты с высотными характеристиками (абсолютная высота, трехмерная метрика), а также от наличия объектов гидрографии без высотных характеристик, пространственное положение которых определяет особенности рельефа местности.

Объекты гидрографии без высотных характеристик включаются в обработку с помощью служебного текстового файла, в котором нужно настроить разделы "Линии водотока" и "Водные поверхности".

При обработке линейного объекта гидрографии с переменной высотой (линия  водотока  -  река, ручей и т.п.)  в матрицу заносятся уменьшающиеся  значения высоты, соответствующие обрабатываемой линии водотока. Значения и перепад заносимых высот зависят от высот объектов карты, с которыми пересекается данный объект гидрографии. Если линейный объект гидрографии не пересекает объектов с высотными характеристиками, то он не обрабатывается.

При обработке площадного объекта гидрографии с постоянной высотой, не имеющего характеристики "абсолютная высота" (водная поверхность  -  озеро, водохранилище и т.п.),  в матрицу заносятся одинаковые значения высоты, соответствующие обрабатываемой водной поверхности.  Значение высоты  вычисляется с учётом высот ближайших окружающих объектов карты.