Zastosowanie metody cyfrowego przetwarzania obrazów do wyznaczania gęstości graficznej opracowań kartograficznych na przykładzie planów miast

• Autorzy: Ciołkosz-Styk A.

Warianty tytułu

EN

Application of digital image processing method for measuring maps graphical density on the example of city maps

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dostępność dużej ilości danych skłania do przekazania za pomocą mapy możliwie bogatej informacji, co często skutkuje przeładowaniem opracowań kartograficznych. Tę sytuację dobrze ilustruje przykład planów miast, które należą do najbardziej złożonych prezentacji kartograficznych. Przedstawiają one bowiem obszary o największej koncentracji różnego rodzaju obiektów i form działalności człowieka. Wobec faktu, że plany miast należą do najczęściej wykorzystywanych opracowań kartograficznych problem efektywności przekazu informacji za ich pośrednictwem nabiera szczególnego znaczenia. Chociaż złożoność od wielu lat jest przedmiotem zainteresowania kartografów, jednak żadna z dotychczas stosowanych w kartografii miar złożoności nie pozwala na jej automatyczne określanie w przypadku tak graficznie skomplikowanych opracowań jak plany miast. Konieczne było więc zaproponowanie nowej metody, pozwalającej na wyznaczanie złożoności graficznej tych opracowań. W tym celu zastosowane zostały techniki cyfrowego przetwarzania obrazów. Zaproponowana metoda zapewnia porównywalność map obciążonych różnymi elementami (sygnaturami punktowymi, liniowymi, napisami etc.). Na podstawie analizy wybranych materiałów kartograficznych można stwierdzić, iż metoda ta pozwala na ilościową ocenę obciążenia graficznego planów miast przy pomocy sformalizowanego wskaźnika.

EN

During the centuries the main problem on mapping was to obtain the sufficient and reliable source data; presently, an appropriate selection of the desired information from the deluge of available data is a problem. An availability of large amount of data induces to transfer the possibly rich information by means of map. It often results in overloading the cartographic documents, that is why they become less communicative and difficult to read. This situation is well illustrated by the example of city maps which are the most commonly used and thus the most frequently published cartographic products. Many user groups with different needs as well as preparation to read maps use these high volume publications. Therefore, the maps communication effectiveness problem is of particular importance. The city maps are the most complex cartographic presentations, because the presented areas are the places with the greatest concentration of different kinds of objects and forms of human activity arising from the civilization development. Conveying these specific features on the city maps leads to the problem of selecting the most relevant elements of content in terms of user’s needs, since presenting all objects and their characteristics is impossible if the city map readability is to be kept. Although complexity has been the cartographers’ object of interest for many years, because it exerts an impact on readability and effectiveness of cartographic documents, none of the measures used so far may be applied for automatic determination of complexity of such graphically complicated objects as city maps. Therefore a novel approach was needed for these applications. For that purpose digital image processing techniques have been proposed and successfully applied by the authors. The analysis of the spatial distribution of the objects’ edges on the map surface, calculated using continuous wavelet transform, is the basis of the proposed measure. The method allows for comparison of complexity of city maps loaded by different type of graphical elements (point signatures, lines, text, etc.). Extended analyses of selected cartographic materials proved the usability of the method for quantitative estimation of city map complexity via formal index.

Słowa kluczowe

PL

cyfrowe przetwarzanie obrazów; transformacja falkowa; plan miasta; złożoność; gęstość graficzna

EN

digital image processing; wavelet transformation; city map; complexity; graphical density

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 25
• Strony: 55--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Ciołkosz-Styk A.

• Instytut Geodezji i Kartografii

Bibliografia

• 1. Bertin J., 1967. Semiologie graphique. Les diagrammes, les reseaux, les cartes, La Haye-Paris, Mouton et Gouthier–Villar, 2 ed. 1973.
• 2. Bjørke J. T., 2003. Generalization of road networks for mobile map services: an information theoretic approach, Proceedings of the International Cartographic Conference, Durban, South Africa, 127–135.
• 3. Bonham-Carter G. F., 1994. Geographic information systems for geoscientists: modeling with GIS, Pergamon, Oxford.
• 4. Burrough P., McDonnell R., 1998. Principles of geographical information systems, Clarendon Press, Oxford.
• 5. Conveney P., Highfield R., 1995. Frontiers of complexity, Faber and Faber, London.
• 6. Daubechies I., 1992. Ten lectures on wavelets, SIAM, Philadelphia.
• 7. Dietzel P.P., 1983. Measuring complexity on topographical maps, Proceedings of ACSMASP Fall Convention, Salt Lake City, s. 45–49.
• 8. Ebi N., Lauterbach B., Besslich P., 1992. Automatic data acquisition from topographic maps using a knowledge-based image analysis system, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, XXIX (B4), s. 655–663.
• 9. Egenhofer M. J., Clementini E., Di Felice P., 1994. Evaluating inconsistencies among multiple representations, Proceedings of 6th International Symposium on Spatial Data Handling, Edinburgh, s. 901–919.
• 10. He Z., Zhu G., Pang, X., 1997. A study of cartographic information theory used in mapmaking, Proceedings of the International Cartographic Conference (ICA), Stockholm, s. 2249–2261.
• 11. Fairbairn D., 2006. Measuring map complexity, The Cartographic Journal, Vol. 43(3), s. 224–238.
• 12. Forsythe A., 2009. Visual complexity: Is that all there is?, Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics, LNCS, Springer, s. 158–166.
• 13. Gatrell A. C., 1977. Complexity and redundancy in binary maps, Geographical Analysis, Vol. 9(3), s. 29–41.
• 14. Gonzales R. C., Woods R. E., 2002. Digital image processing, Prentice Hall, New Jersey.
• 15. Gröchenig K., 2001. Foundations of time-frequency analysis, Birkhauser, Boston.
• 16. Knopfli R., 1983. Communication theory and generalization, Graphic communication and design in contemporary cartography, Taylor D. R. F (red.), John Wiley, Chichester.
• 17. Li Z., Huang P., 2002. Quantitative measures for spatial information of maps. International Journal of Geographical Information Science, Vol. 16(7), s. 699–709.
• 18. MacEachren A. M., 1982. Map complexity: comparison and measurement, The American Cartographer, Vol. 9(1), s. 31–46.
• 19. Mersey J., 1990. Colour and thematic map design: the role of colour scheme and map complexity in choropleth map communication, Cartographica, Vol. 27(3), s. 1–157.
• 20. Murray J.X., Liu, Y., 1994. A software engineering approach to assessing complexity in network supervision tasks, Proceedings of IEEE Conference on Systems, Man and Cybernetics, San Antonio.