Степанов Григорий Николаевич, Easy Trace Group
(0912) 55 04 47, rebus@hammer.ryazan.su

По-видимому, многие положения этой статьи могут показаться спорными. Возможно даже противоречащими некоторым сложившимся представлениям о назначении и требованиям, предъявляемым к инструменту называемому векторизатором. Статья отражает частное мнение, основанное на пятилетнем опыте работы над пакетом Easy Trace одним из его авторов.
Немного истории. Совсем недавно, достаточно оживленно дискутировался вопрос - какая технология ввода данных предпочтительнее: ввод картографических данных с применением дигитайзеров или, тогда еще новые, технологии векторизации по растровой подложке. Ошеломляющие успехи пакетов распознавания печатных текстов породили определенную эйфорию - еще немного и появятся программы автоматически обрабатывающие картографические материалы. Не удивительным было и то, что с пользовательской точки зрения, возможность автоматической (без участия оператора) обработки материала рассматривалась как сильная сторона конкретного пакета векторизации.
Сегодня, достаточно уверенно можно говорить о том, что каждый из подходов нашел свою экологическую нишу. Оцифровку мало насыщенных карт (особенно карт больших размеров) или выборочный ввод информации предпочтительнее выполнять с применением дигитайзеров. Автоматическая векторизация, безусловно, имеет сильные стороны при работе с материалами, которые скорее можно отнести к разряду чертежей, нежели карт.
И, наконец, остается огромный пласт материалов, дешифрование которых невозможно без непосредственного участия человека. Термин "дешифрование" - не оговорка, а жизненная реальность. На сегодняшний день качество наиболее массовых материалов весьма плачевно. И чем крупнее масштаб исходных материалов, тем сложнее он поддается обработке. Таким образом, совершенно ясно, что степень автоматизации процесса ручного ввода (или дешифрования) картографических объектов является доминирующим критерием при оценке конкретного пакета векторизации.
А теперь, зададим себе ряд вопросов:

1. Какие требования предъявляются к векторизатору при его выборе?

2. Кто основной пользователь пакета векторизации?

3. На каких технических средствах сегодня эксплуатируются векторизаторы?

Но сначала сделаем небольшое отступление.

Факт первый. Создание ГИС в каждой конкретной организации идет своим уникальным путем. Как правило, в каждой организации есть один или несколько наиболее подготовленных (или считающих себя таковыми) пользователей, мнение которых при разработке технологии создания ГИС является решающим. Сегодня уже крайне редко задача решается следующим образом: мы купим это, это и это, а потом будем думать, что со всем этим делать.
Факт второй. Пользователи не любят менять привычные, хорошо изученные, и (что немаловажно!) доставшиеся даром программные продукты на нечто новое. Отсюда большое число попыток создания ГИС на основе продуктов широкого назначения, таких как AutoCAD, Excel и другие. Не будем преуменьшать ценности накопленного при этом опыта, тем боле, что до недавнего времени, это был единственно возможный доступный путь. О широте такого подхода можно косвенно судить по приведенным Аналитическим центром ГИС ассоциации данным о доминирующем распространении формата DXF как обменного картографического.
Факт третий. Создание реальной ГИС, подразумевает ввод в систему значительных объемов информации.

Вернемся к первому вопросу. Из приведенных фактов, становится понятным, что нередко к инструменту ввода данных (чем собственно и является векторизатор) предъявляются требования как к КОНЕЧНОМУ ГИС продукту. То есть от него требуют выполнения функций являющихся прерогативой ГИС.
К наиболее частым можно отнести следующие требования: поддержки специальных типов линий, выполнения заливок, заполнения областей различного вида штриховками, поддержка всего многообразия картографических проекций, шрифтов и многое, многое другое. Безусловно, все это необходимо. Но не на этапе ввода данных.
Почему - становится ясным после ответа на второй и третий вопросы. Итак, кто является пользователем пакета векторизации. Давайте выделим два этапа создания ГИС. Этап пилотного проекта и этап массового развертывания работ над системой.
На этапе пилотного проекта пользователем пакета является наиболее подготовленный специалист. Он хочет от пакета все и непременно сразу. Как это не удивительно, но степень пригодности векторизатора зачастую определяется по "ПОХОЖЕСТИ" векторного изображения на экране исходному растровому материалу. Иногда дело доходит до откровенного абсурда. Автору доводилось сталкиваться с пользователями, оцифровывающими пунктир как отдельные отрезки линий и более того с оцифрованными берг-штрихами!!!
При всем при этом способность векторизатора к построению цепочно-узловой структуры и возможность контроля ее корректности уже на этапе ввода, как критерий пригодности не рассматривается вовсе. Но не будем о грустном. Предположим, что все, что хочет специалист в пакете векторизации есть.
Теперь о втором этапе - массового ввода информации. Здесь типичный пользователь, это человек со среднетехническим образованием. Сразу вступает в силу правило из области микроэлектроники известное как 20/80. Двадцать процентов возможностей используется в восьмидесяти процентах случаев. Реально, ситуация выглядит еще хуже, до 80% возможностей остаются просто невостребованными. Комментарии излишни.
Перейдем к третьему вопросу. Парк техники типичного пользователя. Беспрецедентное восьмикратное падение цен на оперативную память в 1996 году, война цен производителей винчестер дисков, снижение цен на графические Windows акселераторы и, наконец, появление клонов процессора Pentium делают приобретение серьезной техники по бросовым ценам весьма заманчивым. Кажется совершенно естественным и переход на Windows версии пакетов векторизации со всем букетом преимуществ работы с красивыми кнопочками и картинками.
Но попробуйте убедить Вашего администратора в необходимости радикальной замены парка машин в объемах необходимых для развертывания массовой работы по оцифровке! Кроме того, остается совершенно неясным, в чем собственно заключаются преимущества работы оператора в среде Windows если программа оцифровки загружается утром и непрерывно используется в течение всего дня.
По данным журнала PC World, на сегодняшний день до 24% ПК в США по-прежнему используют только DOS, а до 48% совместно DOS и Windows. И неспроста, запись вызова Norton Commander‘а в последней строке файла автозагрузки, позволяет Вам оставаться в среде DOS на ПК с установленным Windows 95.

Попробуем подытожить выше сказанное и сделать некоторые утверждения:

I. Задачей векторизации является, возможно, более полный и точный ввод данных с исходного материала с одновременным формированием цепочно-узловой структуры и параллельным вводом атрибутивной информации.
II. Задача векторизации должна решаться в рамках допустимых финансово-временных издержек.
III. Решение задач являющихся прерогативой ГИС должно решаться в конечной системе с применением ее оформительских, аналитических и иных специальных возможностей.

Расшифруем приведенные утверждения с учетом ответов на первые три вопроса.

Итак, векторизатор должен:

позволять проводить подготовку растровых материалов, решая задачи коррекции, объединения и фильтрации исходных растровых фрагментов;
обладать набором полуавтоматических инструментов - трассировщиков, позволяющим эффективно строить цепочно-узловую структуру на основе точечных, линейных (включая специальные типы линий) и площадных растровых объектов;
в ряде случаев должна обеспечиваться возможность установки положения векторного объекта или его составляющих посредством прямого ввода координат в заданных метрических единицах (оговорка предполагает отказ от поддержки всех видов географических проекций - это задача ГИС);
встроенные средства контроля корректности цепочно-узловой структуры должны выявлять нарушения структуры непосредственно в пакете векторизации до передачи информации в ГИС, где устранение таких ошибок без потери точности зачастую просто невозможно;
средства ввода атрибутивной информации должны позволять простым и наглядным способом вводить, изменять и верифицировать атрибутивные данные;
средства редактирования векторных данных не должны накладывать ограничений на изменение ранее введенной информации и не нарушать установленных связей с атрибутивными данными;
пакет должен позволять работать с произвольным числом цветоделенных растровых слоев, допуская их "прозрачное" совмещение в любом порядке;
экспортно-импортные возможности векторизатора должны обеспечивать прямую передачу данных в конечную ГИС без привлечения каких-либо программ-посредников;
интерфейс пакета должен быть прост, интуитивно понятен и предельно оптимизирован в части выполнения базовых операций векторизации;
пакет должен содержать демонстрационные примеры и подробную документацию.
Векторизатор не должен:

жестко ориентироваться на какую либо конкретную ГИС, это автоматически сужает рынок его продаж, что отражается в завышении его стоимости;
применение векторизатора не должно требовать перевооружения существующего парка техники пользователя. Типичные на сегодняшний день массовые ПК класса от 386-40 до 486-100 вполне достаточны для решения задач векторизации;
векторизатор не должен иметь средств ручного редактирования содержания растровых фрагментов (стирания, рисования) так как растр является не более чем промежуточным носителем информации и в дальнейшем не используется. Введение подобных средств лишь удорожает и усложняет пакет;
векторизатор не должен заниматься "украшательством" с целью достижения сходства между исходным растровым изображением и его векторным аналогом. Любые заливки, штриховки или прорисовки специальных типов линий и сложных топографических знаков катастрофически замедляют скорость регенерации изображения на экране, зачастую затеняя исходное изображение и просто мешая процессу векторизации. Изображение линий в их "истинном" виде элементарно реализуется в конечной ГИС, что собственно и является одной из ее функций. То же можно сказать и в отношении специальных знаков. Замена их упрощенными вариантами или вообще точками на этапе векторизации ускоряет навигацию по экрану и, следовательно, скорость векторизации.
Ну а теперь все выше сказанное в двух словах. Векторизатор должен решать свою часть задачи - ввод данных и делать это точно, быстро и дешево.

P.S. Приведенные выше аргументы не следует рассматривать как органическое неприятие автором среды Windows. Уже сегодня существуют категории пользователей, чья оснащенность техникой и решаемые задачи делают применение этой среды вполне оправданным. Для этой группы пользователей нами готовится Windows версия пакета Easy Trace PRO которая будет представлена на ставшем уже традиционным ГИС-Форуме 97. И кстати, все наши пользователи смогут получить эту версию с 50% скидкой. Те же, кто приобрел пакет после ГИС-Форума 96 получат его бесплатно.