رقومی سازی و دیجیتال کردن نقشه ها

گرد آورنده : محدثه رضایی دانشجوی کارشناسی رشته مهندسی نقشه برداری مؤسسه آموزش عالی دارالفنون قزوین

مطالب این بخش را با این مقدمه شروع می کنیم که اصلاً چرا به نقشه های رقومی (دیجیتال) نیاز داریم؟ چرا نقشه های قدیمی، سنتی یا کاغذی جوابگوی نیازهای ما در شاخه های مختلف مهندسی، علوم و شناسایی و مطالعه پدیده ها نیستند؟

نقشه های سنتی چه محدودیت هایی دارند؟

• محدودیت مقیاس که منجر به حذف عوارض می شود
• وجود تنوع در اطلاعات و کلاس های عوارض مختلف که امکان نمایش تمامی عوارض در دنیای واقعی را بصورت یکجا فراهم نمی سازد
• در نقشه های سنتی بازیابی اطلاعات بسیار سخت و پرهزینه است و جهت افزودن عوارض جدید ترسیم مجدد آن مورد نیاز است
• تولید نقشه های سنتی از لحاظ زمان و هزینه به صرفه نمی باشند
• نقشه های توپوگرافی در مدت زمان کوتاهی از رده خارج می شوند
• نقشه ها نیاز به بهنگام سازی مستمر در مدت زمان کوتاهی دارند
• محدودیت در انجام آنالیزهای مختلف روی نقشه
• محدودیت در انتخاب عوارض و تولید محصول جدید از اطلاعات موجود

نقشه های رقومی

به نقشه هایی اطلاق می شوند که توسط تکنیک های رقومی تولید شده و به فرم رقومی نیز ذخیره می شوند. ذخیره سازی نقشه های رقومی به دو صورت برداری و رستری است. با تولید نقشه های رقومی بسیاری از مشکلات موجود در نقشه های سنتی مرتفع گردیده است. این نقشه ها به دو طریق توسط رقومی نمودن نقشه های سنتی (Digitizing) و یا مستقیماً از روی عکس های هوایی قابل تهیه می باشند.

از کاربردهای نقشه های رقومی می توان به کاربردهای شهری آن همانند: نقشه های آب و فاضلاب، برق و تلفن، طرح جامع و تفضیلی شهرها و نقشه های معماری، نقشه های گاز شهری و نقشه های کاربری اراضی اشاره کرد. از کاربردهای منطقه‌ای می توان نقشه مدیریت جنگل ها و مراتع، نقشه های کاربری اراضی و نقشه های تقسیمات کشاورزی، نقشه های فرسایش خاک و نقشه های زمین شناسی را نام برد. همچنین در کاربردهای محیط زیست؛ نقشه های آلودگی هوا، نقشه های هواشناسی، نقشه اقلیم شناسی، نقشه های وضع آلودگی آب های موجود، ‌نقشه های آلودگی زمین و عوامل آلوده کننده آنها و کاربردهای دیگر.

مفاهیم و روش های رقومی سازی

در روش هایِ نوینِ تهیه نقشه تکنیک های کامپیوتری نقش مهمی را ایفا می کنند. بسیاری از سازمان های تهیه نقشه در راه اندازی سیستم اطلاعات جغرافیایی، سیستم های نوین تهیه نقشه با استفاده از کامپیوتر را به کار می گیرند. با به کارگیری چنین سیستم هایی، اولین و مهم ترین مرحله عبارت است از: تبدیل اطلاعات نقشه از حالت خطی و غیر رقومی به شکل رقومی و سازگار با کامپیوتر.

تکنیک تبدیل نقشه های سنتی کاغذی یا سایر مدارک گرافیکی به داده های رقومی سازگار با کامپیوتر را رقومی سازی (Digitizing) می نامند.

چرا دیجیتایز می کنیم؟

تبدیل اطلاعات نقشه های موجود به شکل رقومی و سازگار منطقی تر و کم هزینه تر در صرف زمان و هزینه برای تکرار برداشت داده ها است به عبارتی دیگر با رقومی سازی نقشه های موجود از انجام دوباره کاری ها و صرف هزینه های گزاف جلوگیری خواهد شد حتی اگر اطلاعات نقشه ها بهنگام نباشند تکنیک رقومی سازی به مراتب اقتصادی تر است زیرا بهنگام سازی نقشه های رقومی که در محیط کامپیوتری ذخیره شده اند نسبت به بهنگام سازی نقشه های سنتی کاغذی کارآمدتر بوده و زمان بهنگام سازی و همچنین هزینه ها را کاهش خواهد داد. مثلاً بسیاری از نقشه های خطی موجود در سیستم انگلیسی تهیه شده اند برای استفاده از این نقشه ها در سیستم متریک لازم است سیستم اندازه گیری انگلیسی به سیستم متریک تبدیل شود. در مرحله رقومی سازی این تبدیل را می توان به سادگی انجام داد.

انواع رقومی سازی

با توجه به اینکه داده اولیه می تواند یک نقشه خطی کاغذی و یا یک تصویر هوایی باشد، انواع رقومی سازی را می توان به دو دسته تقسیم کرد.

• رقومی سازی نقشه های خطی
• رقومی سازی تصاویر هوایی

انواع روش های رقومی سازی

بر اساس دستگاه هایی که برای دیجیتایز کردن به کار می روند سه روش رقومی کردن را می توان نام برد.

• دیجتایز مستقیم یا رقومی سازی دستی: در این روش اپراتور با استفاده از یک Cursor دستی تمامی المان ها و عوارض نقشه را ردیابی کرده و مختصات تمامی عوارض ثبت و ذخیره می گردد نتیجه این روش یک فایل رقومی با فرمت وکتور یا برداری است.
• دیجتایز با استفاده از اسکنر (Scanner)؛ تمامی سطح نقشه نقطه به نقطه توسط سنسور اسکنر در راستای خطوط موازی و به صورت منظم اسکن شده و نقشه به صورت خودکار به اطلاعات رقومی تبدیل می گردد. البته باید توجه داشت که نتیجه این روش یک فایل رقومی رستری (شبکه ای) خواهد بود.
• روش سوم دیجیتایز کردن از روی صفحه مانیتور است که خیلی شبیه به روش دیجیتایز مستقیم است تفاوت عمده این روش با روش دیجیتایز مستقیم در این است که ابتدا نقشه توسط اسکنر، اسکن شده و پس از اسکن، دیجتایز کردن عوارض از روی صفحه مانیتور آغاز می گردد. در چنین حالتی اپراتور لازم است با قرار دادن کِرسِر روی عوارض و ردیابی آنها تمامی عوارض را رسم نماید.

انواع دستگاه های Digitizer

• میزهای دیجیتایزر که شامل یک صفحه و یک Cursor دستی هستند.
• اسکنرها با آرایه های خطی؛ جزء اصلی اسکنر یک Sensor است که بصورت منظم تمام سطح سند را نقطه به نقطه و در راستای خطوط موازی اسکن می کند.
• مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارها که عوارض را از روی فایل نقشه اسکن‌شده در صفحه مانیتور Digitize می نمایند.

چند مدل از اسکنرها و مشخصات آن ها

 

کیفیت برتر فناوری CCD در اسکنر نقشه WideTEK 36

مشخصات ویژه:

• استفاده از فناوری CCD
• طراحی خاص در سیستم کشنده و تغذیه سند
• طراحی منحصر به فرد بدنه با کمترین اصطکاک بین سند و سطح اسکنر

قابلیت های ویژه:

• اسکن سریع و کیفیتی مطلوب
• امکان اسکن اوراق و نقشه های قدیمی و شکننده
• امکان اسکن اسناد با طول نسبتاً نامحدود

قابلیت ها:

• قابلیت اسکن تا عرض ۳۶ اینچ
• سریع ترین اسکنر رنگی با سرعت ۱۲٫۴ اینچ بر ثانیه
• ۱۲۰۰X600DPI دقت اسکن اپتیکی
• Crop و Deskew به صورت اتوماتیک
• قابلیت Rotate در زمان اسکن و در نتیجه کاهش زمان پردازش بعد از اسکن
• قابلیت اسکن از بالا
• قابلیت استفاده به صورت Standalone (بدون نیاز به رایانه)
• قابلیت نمایش همزمان فایل اسکن شده و امکان دستکاری فایل بدون نیاز مجدد به اسکن کردن فقط در حالت Standalone
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی فلش یو اس بی
• قابلیت ارسال فایل اسکن شده به پرینتر شبکه
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی شبکه

امکانات خاص:

• لامپ LED بدون نیاز به گرم شدن اولیه و عاری از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز
• صفحه لمسی بزرگ جهت راهبری سیستم
• قابلیت تغییر زبان رابط کاربری به فارسی
• مقاوم در برابر ویروس
• قابلیت اتصال به یارانه با هر سیستم عامل بدون نیاز به درایور از طریق شبکه
• قابلیت اسکن بدون نیاز به اتصال به رایانه
• قابلیت رفع ایراد و تنظیم مجدد از طریق ریموت
• سیستم اپتیک مقاوم در برابر نفوذ گردوخاک

امکانات اختیاری:

• نرم افزار قدرتمند Batch Scan Wizard جهت اسکن حجم زیاد اسناد با سرعت و ذخیره مستقیم فایل ها بر روی رایانه
• پدال پایی
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت کپی سریع و مستقیم بر روی imagePROGRAF
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت اسکن و پردازش تصویر در یک مرحله
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت استفاده از ICC Profile به منظور کنترل رنگ

نسل جدید اسکنر WideTEK 36C سریع ترین اسکن نقشه با فناوری CIS در جهان

• سرعت اسکن سه برابر: سرعت اسکن ۱۰ اینچ بر ثانیه با دقت ۳۰۰dpi و  فرمت رنگی که ۳ برابر سرعت دیگر اسکنرها با فناوری CIS و دو برابر سرعت بسیاری از اسکنرهای گران قیمت با فناوری CCD است.
• قدرت پردازش سه برابر: دارا بودن سیستم لینوکس ۶۴ بیتی با پردازشگر اینتل دو هسته ای i3

• حافظه سه برابر: دارای ۶GB RAM که موجب افزایش طول اسکن تا ۱۶ متر و همچنین افزایش سرعت Crop و Deskew اتوماتیک می شود.

• سرعت نصب سه برابر: تنها با اختصاص یک IP در شبکه اسکنر آماده اسکن و انتقال فایل های تصویری از طریق Wifi به iPad یا Flash USB و یا اندروید است.

• سه برابر ارزان تر: هزینه نگهداری این اسکنر سه برابر کمتر از اسکنرهای مشابه است.                                .

 قابلیت ها:

• اسکن اسناد تا عرض ۳۶ اینچ و طول تقریباً نامحدود
• سریع ترین اسکنر تجاری دنیا در حالت رنگی با سرعت ۱۰ اینچ در ثانیه با دقت ۳۰۰ dpi در عرض کامل (۳۶ اینچ)
• قابلیت Crop و Deskew به صورت خودکار
• قابلیت Rotate تصویر همزمان با اسکن ،جهت کاهش زمان پردازش بعد از اسکن
• قابلیت اسکن سند با وضعیت رو به بالا Face Up (امکان روئیت سطح سند در هنگام اسکن)
• قابلیت اتصال مانیتور و استفاده از اسکنر بدون نیاز به کامپیوتر
• قابلیت ویرایش تصویر بدون نیاز به اسکن مجدد (فقط در حالت Standalone)
• قابلیت ذخیره فایل های اسکن شده بر روی Flash USB
• قابلیت پرینت مستقیم فایل اسکن شده توسط پرینتر متصل به شبکه
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی شبکه

امکانات خاص:

• لامپ LED بدون نیاز به زمان گرم شدن اولیه، عاری از اشعه ماوراءبنفش و مادون قرمز
• صفحه لمسی بزرگ جهت راهبری سیستم در حالت Standalone
• امکان تغییر زبان منوی دستگاه
• سیستم عامل داخلی مقاوم در برابر ویروس
• عدم نیاز به درایور جهت ارتباط با PC
• اسکن از طریق شبکه توسط انواع نرم افزارهای مرورگر
• امکان عیب یابی و تنظیم مجدد از طریق Remote
• سیستم اپتیک مقاوم در برابر نفوذ گردوخاک

امکانات انتخابی:

• نرم افزار قدرتمند Batch Scan Wizard جهت اسکن با سرعت بالا و ذخیره مستقیم بر روی کامپیوتر برای حجم زیاد اسناد
• پدال پایی جهت اسکن
• قابلیت ارتقاء نرم افزاری جهت کپی مستقیم و سریع به imagePROGRAF
• قابلیت ارتقاء نرم افزاری جهت اسکن و ویرایش در یک مرحله
• قابلیت نصب ICC Profile جهت مدیریت رنگ
• قابلیت فعال سازی Twain Driver جهت اتصال به رایانه
• قابلیت افزایش دقت اسکن تا ۹۶۰۰dpi

کیفیت برتر فناوری CCD در اسکنر نقشه WideTEK 44

مشخصات ویژه:

• سریع ترین اسکنر در حالت رنگی و عرض کامل  (۴۴ اینچ)
• امکان اسکن اوراق و نقشه های قدیمی و شکننده به واسطه طراحی خاص سیستم کشنده
• طراحی خاص بدنه به منظور کاهش هرچه بیشتر اصطکاک سند با سطح اسکنر
• تشخیص خودکار و اندازه سند

قابلیت ها:

• قابلیت اسکن تا عرض ۴۴ اینچ
• ۱۲۰۰x600DPI دقت اپتیکی اسکن
• Crop وDeskew به صورت خودکار
• قابلیت Rotate تصویر در زمان اسکن و درنتیجه کاهش زمان پردازش بعد از اسکن
• قابلیت اسکن اسناد در حالت رو به بالا Face up
• قابلیت استفاده به صورت Standalone (بدون نیاز به رایانه)
• قابلیت نمایش همزمان فایل اسکن شده و امکان ویرایش فایل بدون نیاز به اسکن مجدد (فقط در حالت Standalone)
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی فلش یو اس بی
• قابلیت چاپ فایل اسکن شده از طریق پرینتر موجود در شبکه
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی شبکه

امکانات خاص:

• لامپ LED بدون نیاز به گرم شدن اولیه و عاری از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز
• صفحه لمسی بزرگ جهت راهبری سیستم
• قابلیت تغییر زبان رابط کاربری به فارسی
• مقاوم در برابر ویروس
• قابلیت اتصال به رایانه با هر سیستم عامل بدون نیاز به درایور از طریق شبکه
• قابلیت اسکن بدون نیاز به اتصال به رایانه
• قابلیت رفع ایراد و تنظیم مجدد از طریق ریموت
• سیستم اپتیک مقاوم در برابر نفوذ گردوخاک

امکانات انتخابی:

• نرم افزار قدرتمند Batch Scan Wizard جهت اسکن حجم زیاد اسناد با سرعت و ذخیره مستقیم فایل ها بر روی رایانه
• پدال پایی
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت کپی سریع و مستقیم بر روی imagePROGRAF
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت اسکن و پردازش تصویر در یک مرحله
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت استفاده از ICC Profile به منظور کنترل رنگ
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت استفاده از درایور Twain

اولین اسکنر نقشه دو رو در جهان WideTEK 36DS اسکنر

این اسکنر امکان اسکن همزمان پشت و روی اسناد تا عرض ۳۶ اینچ را فراهم آورده است. سرعت بالای اسکنر اسکن پشت و روی یک صفحه روزنامه را با دقت ۳۰۰dpi در ۲٫۵ ثانیه امکان پذیر می نماید. قابلیت دو رو بودن اسکنر باعث افزایش کارائی و سهولت کاربری آن شده است. با استفاده از این اسکنر مدرن تنها با یک بار اسکن فیزیکی هر دو تصویر پشت و رو را در اختیار خواهید داشت. در ساخت این اسکنر۶ عدد CCD به کار رفته که سه عدد از آنها برای دریافت تصویر رو و مابقی برای دریافت تصویر پشت سند به کار می روند. هرکدام از مجموعه های سه تایی CCD ها به یک پردازنده مجزا متصل است که وجود این دو پردازنده مجزا برای تصاویر رو و پشت سرعت اسکنر را به نحو چشمگیری افزایش داده است. این سرعت در زمان اسکن اسناد با دقت ۱۲۰۰dpi محسوس است. سایز اسکنر در مقایسه با دو برابر بودن امکانات موجود بر روی آن عملاً تغییر چندانی نکرده و تنها ۱۳ سانتی متر از نمونه یک روی خود بزرگتر است. مکانیزم منحصر به فرد کشش سند به گونه ای است که این اسکنر را بهترین گزینه برای اسکن کردن اسناد قدیمی و شکننده نموده است.

قابلیت ها:

• قابلیت اسکن همزمان پشت و روی سند تا عرض ۳۶ اینچ
• طراحی منحصر به فرد همراه با امکانات دو برابر
• اسکن پشت و روی برگه روزنامه با دقت ۳۰۰dpi در ۲٫۵ ثانیه
• سریع ترین اسکنر رنگی با سرعت ۱۲٫۴ اینچ بر ثانیه
• ۱۲۰۰x600 dpi دقت اسکن اپتیکی
• Crop و Deskew به صورت خودکار
• کاهش زمان پردازش بعد از اسکن با استفاده از قابلیت Rotate همزمان هنگام اسکن
• قابلیت استفاده به صورت Standalone (بدون نیاز به رایانه)
• قابلیت نمایش همزمان فایل اسکن شده و امکان ویرایش فایل بدون نیاز مجدد به اسکن (فقط در حالت Standalone)
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی فلش یو اس بی
• قابلیت ارسال فایل اسکن شده به پرینتر شبکه
• قابلیت ذخیره فایل اسکن شده بر روی شبکه

امکانات خاص:

• اسکن پشت و روی صفحه به صورت همزمان
• عدم نیاز به گرم شدن اولیه
• اسکن عاری از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز
• صفحه لمسی بزرگ جهت راهبری سیستم
• قابلیت تغییر زبان رابط کاربری به فارسی
• مقاوم در برابر ویروس
• قابلیت اتصال به رایانه با هر سیستم عامل بدون نیاز به درایور از طریق شبکه
• قابلیت اسکن بدون نیاز به اتصال به رایانه
• قابلیت رفع ایراد و تنظیم مجدد از طریق ریموت
• سیستم اپتیک مقاوم در برابر نفوذ گردوخاک

امکانات انتخابی:

• نرم افزار قدرتمند Batch Scan Wizard جهت اسکن حجم زیاد اسناد با سرعت و ذخیره مستقیم فایل ها بر روی رایانه
• پدال پایی
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت کپی سریع و مستقیم بر روی imagePROGRAF
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت اسکن و پردازش تصویر در یک مرحله
• امکان ارتقاء نرم افزاری جهت استفاده از ICC Profile به منظور کنترل رنگ