4.3.5. Построение матрицы высот
Для определения длины или площади объекта с учетом рельефа необходимо предварительно построить матрицу высот. При построении матрицы высот используется информация объектов карты (данные об абсолютной и относительной высоте) и всех добавленных к ней пользовательских карт.
В матрицу информация о высотах записывается в упакованном виде, что существенно уменьшает размер файла.Матрица высот строится при открытой электронной карте. Для построения матрицы используется команда «Создать» – «Матрицу» в меню «Файл», после чего на экране появляется диалоговое окно.
Район построения матрицы высот задается группой клавиш «Область вывода». 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».
Для построения матрицы на заданный прямоугольный участок местности нужно нажать клавишу «Выбрать» в группе «Область вывода» и выбрать участок местности на карте двумя нажатиями левой кнопки мыши. Для изменения границ области вывода – нажать клавишу «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 клавишу «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 клавишу «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 клавишу «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 высоты;
в случае задания суммарного типа к абсолютному рельефу добавляются высоты объектов, имеющих характеристику относительная высота;
в случае задания относительного типа рельефа относительные высоты объектов добавляются к плоской поверхности с абсолютной высотой, равной нулю.
в случае задания суммарного типа к абсолютному рельефу добавляются высоты объектов, имеющих характеристику относительная высота;
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 «Ограничить область вывода зоной объектов с абсолютной высотой», который включается с помощью соответствующего радиопереключателя. Зоной объектов с абсолютной высотой считается прямоугольная область, габариты которой определяются габаритами объектов карты, имеющих характеристику «абсолютная высота» или трехмерную метрику. Данный режим позволяет ограничить матрицу участком, обеспеченным информацией об абсолютных высотах.
В окне «Метод построения поверхности» задается способ вычисления элементов матрицы, не получивших значений высоты после обработки объектов карты.
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 «Формировать экстремумы» включается с помощью соответствующего радиопереключателя и позволяет устранить этот недостаток – построить внутри замкнутой горизонтали поверхность, соответствующую локальному экстремуму рельефа.В режиме «Формировать экстремумы» матрица может быть построена в случае задания метода построения поверхности – средневзвешенная интерполяция.
В случае задания линейной интерполяции 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 трех.
В случае задания плоской поверхности с нулевой высотой строится матрица относительных высот.
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, то есть попадание двух или более объектов в одну и ту же элементарную площадку. В этом случае содержимое создаваемой матрицы зависит от заданного режима «Высота 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. При попадании в элементарную площадку точечного объекта с абсолютной высотой результирующей высотой площадки будет высота точечного объекта, независимо от заданного режима «Высота при наложении».
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 клавиши «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 объектов 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 объектов с трехмерной метрикой» позволяет устранить влияние (наложение высот) объектов, расположенных вблизи площадного объекта с трехмерной метрикой.
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.
Построение матрицы высот запускается нажатием клавиши «Построить».