• Imprimeix

Digitalització

Autor: Dr. Joan Nunes. Universitat Autònoma de Barcelona
Promotor: Institut Cartogràfic de Catalunya, 2013

 

En cartografia i sistemes d’informació geogràfica, la digitalització és el procés de generar la representació digital de la informació geoespacial. En sentit ampli comprèn tots els processos per a obtenir dades cartogràfiques digitals. De fet, en altres camps es considera digitalització la conversió de la informació analògica a informació digital.

En sentit estricte s'entén per digitalització el procés d'edició gràfica per a generar dades cartogràfiques digitals dibuixant les formes dels elements geomètrics a partir de mapes analògics (en paper) o d'imatges. Així, el simple escaneig de mapes en paper no es considera digitalització cartogràfica, només és digitalització de documents. Sovint, però, l'escaneig és el pas previ per a digitalitzar elements cartogràfics sobre la imatge digital del mapa escaneat. Lògicament, tampoc formen part de la digitalització tots els sistemes de captació directa de dades digitals (GPS, estació total, fotogrametria digital, teledetecció, etc.). 

 

Sumari:

  1. Origen
  2. Sistemes de digitalització
    2.1  Digitalització manual amb taula
    2.2  Digitalització manual en pantalla
    2.3  Digitalització semiautomàtica
  3. Principis de digitalització
    3.1  Modes de digitalització
    3.2  Aproximació de formes
    3.3  Connexió de línies
    3.4  Unicitat de línies
  4. Mètodes de digitalització
    4.1  Digitalització directa d'elements simples
    4.2  Digitalització de línies i punts d'etiqueta més estructuració topològica
  5. Errors de digitalització
    5.1  Errors de forma
    5.2  Errors topològics
  6. Temes relacionats
  7. Referències
  8. Lectures recomanades

 

Origen

La digitalització és tan antiga com la informatització de la cartografia, els sistemes d'informació geogràfica i, en general, com la informàtica gràfica. Des de mitjan dècada de 1950, l'interès per emprar els ordinadors per a emmagatzemar tot tipus d'informació portà a desenvolupar els primers dispositius de digitalització d'informació gràfica. El primer escàner de tambor, igual que la primera taula de digitalitzar, de caire experimental daten de 1957, encara que fins a mitjan dècada de 1960 no apareixerien els primers aparells de cost assequible, amb distribució comercial i ús aplicat (Viquipèdia, 2012). En el primer SIG, el Canadian Geographic Information System (CGIS), iniciat el 1962 i operatiu entorn de 1967 es documenta ja l'ús d'escàners de tambor i de programari de digitalització semiautomàtica (Tomlinson, 1967; Coppock and Rhind, 1991). Durant les dècades de 1970 i 1980, la taula de digitalitzar va esdevenir el dispositiu més popular per a digitalitzar en l'àmbit dels SIG pel seu cost relativament menor i per la major simplicitat del programari. Abans que l'ús de monitors gràfics fos un fet generalitzat, cap a mitjan dècada de 1980, sovint la digitalització s'havia de realitzar a cegues, sense visualitzar en un monitor del dibuix digital que s'estava produint. El resultat en aquests casos s'havia de visualitzar i comprovar després en una còpia en paper del dibuix digital impresa amb un plòter (Chrisman, 1997). A mitjan dècada de 1990, la major disponibilitat d'informació geoespacial produïda digitalment des de l'origen, juntament amb l'abaratiment i l'augment de les capacitats gràfiques i d'emmagatzematge dels ordinadors, en particular de les targetes i monitors gràfics, han fet que la digitalització en pantalla esdevingués el mitjà més corrent i fins i tot que la necessitat de digitalitzar informació cartogràfica es reduís dràsticament.

Sistemes de digitalització

Bàsicament hi ha tres sistemes de digitalització:

  • digitalització manual
    • digitalització amb taula
    • digitalització en pantalla
  • digitalització semiautomàtica o assistida

Digitalització manual amb taula

La digitalització manual amb taula permet digitalitzar directament a partir d'originals en paper mitjançant l'ús d'un dispositiu perifèric especial anomenat taula de digitalitzar o digitalitzador.

Taula de digitalitzar.

En la digitalització manual amb taula, el mapa en paper es fixa sobre la superfície de la taula de digitalitzar, la qual disposa d'un circuit intern que permet detectar i enregistrar la posició en què es troba el cursor col·locat damunt la superfície de la taula i del mapa en paper fixat a aquesta. La digitalització amb taula, tant si es fa en mode punt com en mode continu és un procediment essencialment manual d'enregistrament dels punts que aproximen amb major o menor detall una deteminada forma

Per tal d'enregistrar coordenades georeferenciades, s'indiquen prèviament sobre la taula les posicions en el paper d'un cert nombre de punts de control, de coordenades georeferenciades conegudes, que permeten establir les equacions de transformació de les coordenades locals de la taula a les coordenades georeferenciades sobre el terreny, generalment per mitjà d'una transformació afí. Aquest procés d'introduir els punts de control i establir la transformació de coordenades s'anomena calibratge de la taula i s'ha de realitzar cada cop que s'inicia la sessió de treball o es canvia de mapa.

La digitalització amb taula fou el sistema de digitalització més habi­tual fins a mitjans de la dècada de 1990, per la dificultat de disposar d'escàners de gran format i d'ordinadors i targetes gràfiques amb capacitat de visualització i emmagatzematge d'imatges de qualitat de grans dimensions. També pel fet que la major part de la cartografia disponible era en paper. Per aquest motiu, sovint hom en diu simplement digitalització manual.

Digitalització manual en pantalla

La digitalització en pantalla també és un procediment manual, essencialment idèntic al de la digitalització amb taula, excepte pel fet que en aquest cas les formes es digitalitzen a partir d'imatges digitals visualitzades a la pantalla de l'ordinador, en lloc de fer-ho a partir de documents en paper, fent servir el ratolí per a posicionar el cursor a través de la pantalla i introduir els punts que defineixen la forma dels elements.

Per tal d'obtenir els elements digitalitzats en coordenades georeferenciades, així com per aconseguir que la geometria d'aquests sigui planimètricament vàlida, és imprescindible que la imatge a digitalitzar hagi estat corregida geomètricament i georeferenciada.

Actualment, un cop superades les limitacions de maneig d'imatges digitals, la digitalització en pantalla és el procediment de digitalització més habitual i econòmic, donat que té avantatges evidents respecte de la digitalització amb taula. En primer lloc, no requereix de cap aparell addicional a part de l'ordinador, fet que estalvia costos. En segon lloc, permet veure alhora l'original (imatge) i els elements vectorials digitalitzats, mentre que amb taula no és possible veure alhora la taula (original en paper) i la pantalla (resultats de la digitalització). Finalment, també es disposa de major control de la visualització de l'original (zoom, desplaçament, etc.) que en el cas de digitalitzar documents en paper.

D'altra banda, l'escaneig de documents de gran format, com els mapes en paper, no suposa cap dificultat, ja que es pot recórrer a  serveis  externs, si el volum de mapes a escanejar  no  justifica  l'adquisició d'un escàner en color de gran format  A part, la disponibilitat d'imatges del territori en format directament digital (fotografies aèries, ortofotos, imatges de satèl·lit, ...) és actualment molt alta.

La digitalització en pantalla també s'anomena en anglès heads-up digitizing (perquè hom té el cap alçat quan mira la pantalla, a diferència de quan mira la taula de digitalitzar) o bé overlay digitizing (perquè se superposen els resultats vectorials a la imatge original objecte de la digitalització).

a. Digitalització en pantalla: de fons la imatge a digitalitzar, damunt els elements a mesura que es digi­ta­lit­zen.
b. Degitalització semiautomàtuca: imatge original i element vectoritzat.

Digitalització semiautomàtica

La digitalització semiautomàtica o assistida, també anomenada vec­to­rització o digitalitza­ció automàtica, és un procediment automatitzat d'extracció de línies vectorials a partir d'imatges digitals de mapes escanejats. El procediment semiautomàtic es basa en un tipus d'algorismes de processament digital d'imatges anomenats algorismes de seguiment de línies, que permeten detectar en una imatge binària de línies i fons els píxels que formen les línies i posteriorment, vectoritzar els píxels corresponents als punts que defineixen la forma de la línia. La intervenció manual en aquest procés té lloc durant i després de la digitalització automàtica. Durant el procés consisteix a indicar el punt d'inici de la vectorització i també a prendre decisions a les cruïlles per tal de guiar el camí a seguir per l'algorisme de vectorització. Després del procés, la tasca de l'usuari consisteix a editar les dades vectorials obtingudes per tal de corregir els errors de manca de connectivitat o buits que s'hagin produït en la vectoritació.

La digitalització semiautomàtica és costosa ja que reque­reix programes especialitzats, generalment cars. La compra d'aquest tipus de programes i d'escàners de gran format només es justifica quan el volum de mapes analògics a digitalitzar és gran o molt gran.

a. Exemple d'imatge binària de línies, apta per a la digitalització semiautomàtica.
b. Exemple d'imatge de mapa escanejat d'un original no apte per a la digitalització semiautomàtica.

D'altra banda, el tipus d'imatge de mapa escanejat adequada per a un procés de digitalització semiautomàtica tampoc no pot ser qualsevol. Idealment ha de ser una imatge binària de línies. Molts originals de mapes en paper no són directament aptes per a la vectorització, ni tan sols reduïts a imatges binàries, donada la quantitat de símbols, text o d'altres línies sense interès. En aquests casos, si no es pot disposar de les planxes originals de separació de colors, o si aquestes no són útils per a aïllar les línies d'interès, cal redibuixar els elements d'interès en documents a part i escanejar i vectoritzar aquests darrers, cosa que encareix notablement el procés, fins al punt de perdre l'avantatge de l'automatització.

El procés general de digitalització semiautomàtica s'inicia amb l'escaneig dels mapes per mitjà d'un escàner de gran format (eventualment havent hagut de redibuixar en documents a part els elements a vectoritzar). Tot seguit cal corregir geomètricament i georeferenciar les imatges dels mapes escanejats. Opcionalment, segons els casos, caldrà efectuar operacions de millora d'imatges i, segons el tipus de programari de vectorització emprat, caldrà efectuar prèviament els passos de segmentació (conversió de la imatge a imatge binària) i d'esqueletització (aprimament del gruix de les línies al mínim de píxels possible). Només realitzats tots els passos previs de preparació es podrà dur a terme la digitalització semiautomàtica i posteriorment encara caldrà editar les dades vectorials per eliminar l'excés de vèrtexs, corregir errors de vectorització de línies i afegir la codificació o atributs dels elements. En aquest sentit, doncs, és un sistema laboriós i car, només justificat per a la digitalització de grans quantitats de mapes en paper (p.e., sèries de cartografia d'un país), si els originals ho afavoreixen.

Principis de digitalització

Modes de digitalització

En la digitalització manual, hi ha dos modes de digitalització:

  • digitalització en mode punt
  • digitalització en mode continu

En la digitalització en mode continu, l'usuari simplement ressegueix el traç que cal digitalitzar i el programa enregistra automàticament, a intervals regulars de temps o de distància, els punts que en defineixen la forma. La digitalització en mode continu genera un excés de vèrtexs que cal reduir posteriorment mitjançant algun dels algorismes de simplificació de línies.

En la digitalització en mode punt, l'usuari selecciona i introdueix individualment els punts que defineixen la forma de l'element digitalitzat. La digitalització en mode punt és el tipus més habitual de digitalització, ja que evita l'excés de punts i permet un control acurat del procés d'introducció de coordenades.

Aproximació de formes

La digitalització de punts per a aproximar la forma dels elements (línies o polígons) equival a un mostreig, ja que l'usuari decideix quins punts introduir per a reproduir la forma. La quantitat i la posició dels punts enregistrats determina de manera dràstica la qualitat de la representació digital i la fidelitat respecte de l'original.

Efecte de la densitat i posició dels punts en la digitalització: la mateixa línia digitalitzada amb menys o més punts i més ben col·locats.

 Tot i ser un procés manual, a criteri de l'operador/a, que depèn molt de l'habilitat i l'experiència, hi ha algunes regles bàsiques a seguir:

  • independentment del grau de detall, cal recollir com a mínim tots els punts d'inflexió (canvi de tendència) de les línies a digitalitzar. Això vol dir retenir tots els punts màxims o mínims de concavitat o convexitat i els canvis de direcció.
  • per a reproduir una línia corba (còncava o convexa) amb un mínim de detall no n'hi ha prou amb els punts més rellevants (màxim o mínim), cal introduir més punts: tants més (i més freqüents) com més aguda o tancada sigui la corba, i com major sigui el grau de detall desitjat.
  • per a reproduir línies rectes no sols és suficient introduir els dos punts inicial i final, sinó que és preferible per evitar deformacions causades per punts intermedis que es desviïn de la recta.
  • en una digitalització acurada, idealment, no s'haurien de veu­re els vèrtexs quan es visualitza a l'escala de presentació. Això vol dir una freqüència de punts elevada en els trams de línies corbes.

Connexió de línies

A l'hora de digitalitzar els elements geomètrics d'una representació cartogràfica totes les línies han d'estar perfectament connectades per aconseguir que els polígons estiguin tancats i que hi hagi continuïtat entre les línies d'una xarxa. Això significa que les coordenades dels punts de connexió de dues o més línies han de ser idèntiques.

Introduir dos punts de coordenades exactament idèntiques fins al darrer decimal  és impossible de fer manualment. Per aquest motiu tots els programes de digitalització o de dibuix ofereixen funcions d'ajust de vèrtexs (snapping). Aquest tipus de funcions permeten connectar una línia exactament sobre un punt d'una altra línia copiant les coordenades del punt preexistent (connexió a vèrtex) o calculant les coordenades del punt virtual sobre la línia on es produirà la connexió (connexió a segment). Per a fer-ho utilitzen un radi de tolerància, de manera que no és necessari encertar exactament el punt sobre el qual es vol connectar, és suficient acostar-s'hi a una distància per sota del radi de tolerància d'ajust. Les opcions bàsiques d'ajust de vèrtexs, ofertes per la majoria de programes, són: ajustar a vèrtex final, ajustar a vèrtex i ajustar a segment.

Opcions habituals d'ajust de vèrtexs: ajustar a vèrtex final, ajustar a vèrtex i ajustar a segment.

En general, és necessari utilitzar les opcions d'ajust de vèrtexs en digitalitzar. No fer-ho implica l'aparició d'errors topològics, que poden ser molt nombrosos i laboriosos de corregir, fins al punt d'invalidar completament una cartografia digital. Aquest error era molt freqüent en els primers temps de la cartografia digital, feta només amb criteris de dibuix (reproducció acurada de formes) sense preveure'n l'ús posterior en sistemes d'informació geogràfica.

Unicitat de línies

Idealment cada línia digitalitzada s'ha d'introduir només una vegada. La duplicació de línies causa errors diversos, entre els quals el més destacat és la formació de polígons espuris (falsos) en el procés d'estructuració topològica, ja que és molt improbable que les dues versions d'una línia duplicada s'hagin digitalitzat exactament igual en tots els seus vèrtexs. Aquest mateix error es produeix també en una mateixa línia, si en digitalitzar es retrocedeix i es duplica part de la línia ja digitalitzada.

a. Formació de polígons falsos com a conseqüència de la digita­lit­zació doble d'una mateixa línia. 
b. Exemple d'escletxes i encavalcaments entre polígons adjacents, resul­tat de no digitalitzar el límit comú de forma exactament idèntica.

Un cas particular de duplicació de línies i font potencial d'errors es produeix en la digitalització directa de polígons explícits, ja que cada frontera comuna entre polígons s'ha de digitalitzar per duplicat com a part del contorn de cada un dels polígons i per tant és probable que apareguin polígons falsos com a conseqüència d'encavalcaments (polígons que es munten un damunt de l'altre) o d'escletxes (buits) entre polígons. Per aquesta raó, la digitalització directa de polígons explícits és desaconsellable a menys que el programa emprat ofereixi funcions addicionals per a duplicar exactament la part de frontera comuna entre cada parell de polígons.

Exemple d'elements comuns en diferents capes no coincidents per haver estat digitalitzats per separat (la línia blava del planejament urbanístic hauria de coincidir amb la façana de les parcel·les, en negre).

Igualment apareix aquest tipus d'error quan es combinen diverses capes que contenen elements comuns que haurien de ser exacta­ment idèntics i no ho són perquè s'han digitalitzat per separat. En aquest cas la formació de polígons falsos no es produeix en l'estruc­turació topològica de cada una de les capes, sinó en fer la superposició (intersecció geomètrica) de les diverses capes. La solució en aquest cas, passa per digitalitzar primer els elements comuns entre capes una sola vegada i després copiar-los a les altres capes perquè siguin exactament iguals en totes. En cas que la coincidència només sigui parcial, els elements s'editen després de copiar per modificar-los, conservant la part comuna.

Mètodes de digitalització

Els dos mètodes de digitalització més emprats són la digitalització directa d'elements simples (sense topologia) i la digitalització de línies i punts d'etiqueta més estructuració topològica automàtica posterior.

En el primer mètode el procés s'acaba amb la mateixa digitalització. El segon és un mètode en dues etapes, una primera de digitalització seguida d'una segona d'estructuració topològica automàtica. En cada mètode els procediments a seguir són lleugerament diferents, encara que les operacions bàsiques de dibuix i connexió de línies són les mateixes. Essencialment es tracta de maneres diferents d'organitzar el procés de dibuix, atés que el tipus d'elements a digitalitzar en un i altre mètode són diferents en funció de l'existència o no d'un procés posterior d'estructuració automàtica de topologia.

Hi ha altres mètodes menys habituals, com la digitalització amb topologia interactiva i la validació mitjançant topologia de regles, que es combinen amb el mètode de digitalització directa d'elements simples per tal de proporcionar mitjans de verificar la consistència topològica dels elements digitalitzats.

Digitalització directa d'elements simples

És el mètode més senzill de digitalització, disponible a la majoria de programes. En aquest cas es digitalitzen directament els elements finals de la representació digital (punts, línies o polígons), ja que no hi ha un pas posterior d'estructuració topològica i per tant els elements finals són elements vectorials sense topologia, independents els uns dels altres.

Generalment es disposa de les opcions d'ajust de vèrtexs, i per tant és possible aconseguir la correcta connexió de les línies, però de forma manual, ja que els programes no ho comproven ni ho exigeixen i no es disposa de cap procediment sistemàtic de comprovació d'errors.

  • Digitalització de línies: la digitalització directa de línies simples no presenta cap particularitat, a part de l'obligació de connectar correctament les línies entre si.
  • Digitalització de polígons: la digitalització directa de polígons simples parteix del fet que el tipus d'elements que s'està digitalitzant ja és un polígon tancat des de l'inici, de manera que la seva forma es va definint a mesura que s'introdueixen els vèrtexs del seu contorn. És en introduir l'últim vèrtex que aquest pren la seva forma definitiva. Segons els programes, el polígon es visualitza tancat des de l'inici o bé al final quan s'aplica l'opció de tancar polígon. En qualsevol dels dos casos els programes asseguren automàticament que el primer i l'últim vèrtexs són idèntics, tal com correspon a la definició d'un polígon simple.

Digitalització directa de polígons: a. forma del polígon a mesura que es van introduint vèrtexs; b. forma final del polígon.

La digitalització de polígons aïllats per mitjà d'aquest mètode no presenta cap dificultat, ja que no hi ha cap part comuna amb altres polígons i per tant es correspon perfectament amb la definició de polígon simple.

La digitalització de polígons adjacents planteja la problemàtica d'haver de repetir de forma exactament  idèntica  les fronteres comunes entre polígons veïns. La possibilitat d'aconseguir-ho dependrà molt de les funcions que proporcioni cada programa. Els més senzills no ofereixen cap funció addicional per a aquesta finalitat i l'usuari/a haurà de fer-ho manualment amb l'ajust de vèrtexs, cosa que quan el nombre de vèrtexs és gran resulta laboriós i provoca fàcilment errors (basta que un vèrtex no coincideixi perquè aparegui un solapament o un buit entre els polígons adjacents). Els programes més avançats ofereixen funcions per a copiar la part comuna de les vores entre els polígons adjacents, de manera que només cal digitalitzar la resta del contorn del polígon connectant els extrems al polígon veí prèviament digitalitzat.

Aquests programes també ofereixen funcions per a dividir un polígon en dos mitjançant una línia, regenerant automàticament els contorns tancats dels dos polígons resultants, i per a combinar dos polígons adjacents en un de sol.

Digitalització de polígons adjacents amb la funció d'autocompletar polígons: a. procés de digitalització; b. resultat final (polígon format automàticament amb la línia digitalitzada i la part comuna del contorn del polígon ja existent).

La digitalització de polígons amb forats o de polígons interiors, en el cas de digitalització directa de polígons simples, planteja també la necessitat de funcions addicionals. En els programes més senzills no hi ha aquest tipus de funcions i per tant no és possible generar polígons amb forats o polígons interiors, simplement s'obtenen polígons apilats. En els programes més sofisticats,  els dos polígons (contenidor i interior) es digitalitzen per separat i després amb funcions de retall es descompta l'interior del contenidor, conservant el polígon interior o deixant el buit del forat, segons convingui.

La digitalització directa d'elements simples és apropiada sobretot per a elements aïllats o també, si es disposa de funcions de suport per a polígons adjacents o amb forats, per a mosaics de polígons de poca complexitat i un volum de dades moderat o mitjà. La digitalització simple, sense funcions addicionals de suport de polígons, es pot trobar en els programes de CAD (disseny assistit per ordinador) o en qualsevol programa de SIG d'escriptori, senzill o sofisticat. La digitalització directa amb funcions de suport de polígons sol trobar-se en programes de SIG de prestacions mitjanes o avançades.

Digitalització de línies i punts d'etiqueta més estructuració topològica

La digitalització de línies i punts d'etiqueta requereix disposar d'un procediment posterior d'estructuració topològica per a generar polígons automàticament. L'avantatge d'aquest mètode és que permet efectuar una digitalització més "despreocupada", concentrant-se a introduir només les línies que defineixen la forma dels polígons, ja que el procés posterior automàtic d'estructuració permet detectar i corregir els errors de connexió de línies i de tancament de polígons.

En aquest mètode de digitalització les línies que defineixen la forma dels polígons  s'introdueixen una sola vegada, sense duplicar els límits comuns entre polígons veïns, en qualsevol ordre i sense que cada línia hagi de pertànyer necessàriament a un sol polígon. El procés d'estructuració topològica posterior detectarà les interseccions, crearà els nodes i dividirà les línies en els nodes per tal que finalment cada línia sigui frontera exclusivament entre dos polígons. Les úniques condicions són que totes les línies estiguin ben connectades entre si i que no hi hagi línies duplicades, o en cas d'haver-n'hi que siguin exactament iguals.

Exemples de digitalització de polígons mitjançant línies i punts d'etiqueta: a. línies i etiquetes; b. polígons finals.

La finalitat dels punts d'etiqueta és poder introduir un identificador o atribut dels polígons durant la digitalització, de manera que en el procés posterior d'estructuració topològica els polígons resultants adquireixin automàticament l'atribut o identificador de l'etiqueta i no calgui introduir-lo manualment. De tota manera, segons els programes, els punts d'etiqueta són opcionals, ja que sempre es poden introduir posteriorment els atributs dels polígons.

L'única condició que han de complir els punts d'etiqueta és que el punt d'inserció del text estigui a l'interior del polígon. No cal que sigui en el centre, ni que tot el text estigui contingut dins del polígon. Donada la finalitat d'identificació o qualificació dels punts d'etiqueta no hi pot haver polígons sense etiqueta, ni més d'una etiqueta en cada polígon. Per aquesta raó, els punts d'etiqueta serveixen de comprovació addicional que no manquen ni sobren polígons. Així, els polígons falsos, resultants d'errors de digitalització o de duplicitat de línies es detecten per la falta d'etiqueta. Igualment els polígons sense tancar donen lloc a polígons amb més d'una etiqueta, encara que també es detecten com a error de connexió de línies.

Errors de digitalització

Els errors de digitalització es poden diferenciar en:

  • errors de forma: afecten només la posició dels vèrtexs però no la configuració topològica (nombre de polígons i relacions de veïnatge).
  • errors topològics: afecten el nombre de polígons, les relacions entre línies i el veïnatge entre polígons.

Hi ha errors de forma que deriven en errors topològics, un cop feta l'estructuració topològica (per exemple, els polígons falsos). En general, és prioritari corregir els errors topològics, ja que en depèn la consistència dels elements digitalitzats, encara que les formes no siguin les més acurades possible.

Errors de forma

Hi ha pocs errors que siguin estrictament de forma, ja que molts errors de forma acaben derivant en errors topològics.

L'error de forma més típic són les anomenades espines, conseqüència d'un vèrtex desplaçat respecte de la seva posició correcta. Una acumulació d'espines produeix un efecte de dents de serra, que distorsiona la forma genuïna de la línia original a digitalitzar.

Els errors de forma no alteren la configuració topològica dels elements digitalitzats però distorsionen l'exactitud de la reproducció digital i produeixen un efecte antiestètic molt evident que cal evitar. Moltes vegades són el resultat de digitalitzar amb un nivell de zoom massa petit que no permet veure adequadament la posició dels vèrtexs introduïts.

Exemples d'errors de forma: a. espina; b. dents de serra.

Errors topològics

Hi ha diversos tipus d'errors topològics. A grans trets es poden diferenciar en:

  • errors de connectivitat de línies
  • errors de polígons falsos, induïts per errors de forma o de duplicitat de línies.

Els tres tipus d'errors de connectivitat de línies són l'error general de connectivitat, la línia inacabada  i la línia sobreacabada.

Exemples d'errors topològics: a. error general de connectivitat; b. línia inacabada; c. línia sobreacabada.

Tots els errors de connectivitat de línies es caracteritzen per la formació de nodes (i arcs) penjants o finals (en anglès, dangle nodes) durant el procés d'estructuració topològica, que són l'error topològic bàsic a evitar i corregir. En una capa de polígons no pot existir, idealment, cap node penjant. En una capa de línies, n'hi poden haver a l'extrem de les línies i per tant caldrà diferenciar i corregir els que no estiguin justificats.

 Els errors de polígons falsos poden obeir a defectes de forma diversos, principalment:

  • polígons artefacte, resultat d'una línia que torna sobre si mateixa o d'una línia que connecta sobre un vèrtex que no correspon.
  • micropolígons (slivers), resultat generalment de duplicar línies. Es poden diferenciar en encavalcaments i escletxes (buits) en el cas de digitalitzar polígons explícits. En el cas de polígons amb estructura topològica tots els polígons són en el mateix pla i no hi ha diferència entre encavalcaments i escletxes.

Exemples d'errors de polígons falsos: a. línia que creua sobre ella mateixa; b. línia que connecta en un vèrtex incorrecte.

Tots els errors de polígons falsos es caracteritzen pel fet que no produeixen errors de connectivitat o tancament (nodes penjants) i per tant no es detecten amb la inspecció d'errors de nodes, sinó per la formació de polígons nous, no previstos. En tant que polígons nous es poden detectar per la falta d'etiquetes o bé inspeccionant el conjunt de polígons obtingut. Generalment, però, els polígons falsos es caracteritzen per tenir una superfície molt petita, per això s'anomenen també micropolígons.

Temes relacionats

Referències

Chrisman, N.R. (1997) Exploring Geographic Information Systems, New York: John Wiley & Sons.

Coppock, J.T. and Rhind, D.W. (1991) "The history of GIS" in Maguire, D.J.; Goodchild, M.F. and Rhind, D.W. (eds.) Geographical Information Systems. Principles and Applications, 2 volumes, Harlow, UK: Longman.

Tomlinson, R.F. (1967) An Introduction to the Geographic Information System of the Canada Land Inventory. Ottawa: Department of Forestry and Rural Development.

Wikipedia (2012) Graphics tablet  <http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_tablet> [Consulta: 28 maig 2012]

Lectures recomanades

Burrough, P.A. (1986) Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment, Oxford, UK, Clarendon Press. Chapter 4.

Chrisman, N.R. (1997) Exploring Geographic Information Systems, New York: John Wiley & Sons.