De symbolisatie
van de digitale topografische kaarten
Inhoudstafel Inleiding —————
Historiek —————
Systemen die bestemd zijn voor de rasterverwerking Het eerste symbolisatiesysteem Het tweede symbolisatiesysteem Systemen die bestemd zijn voor de vectorverwerking Het derde symbolisatiesysteem Het vierde symbolisatiesysteem Algemene productielijn —————
Onderscheid symbolisatiesysteem / redactiesysteem. Beschrijving van de verschillende fasen van het symbolisatieproces Symbolisatie van de topografie Invoer van de gegevens Bewerking van de gegevens Symbolisatie Lay-out van de kaart: randgegevens en kaartschrift Aanpassing van een model van het blad Invoer van gestructureerde lijsten met het kaartschrift Invoer van een eerste symbolisatie van de topografie Interactieve plaatsing van het schrift Aanpassing van de altimetrie Aanpassing van de buitenlandse delen Integratie van de grafische output Algemene bewerkingen Externe objecten Interactieve procedure Geautomatiseerde procedure
Inleiding De informatica is doorgedrongen in de cartografie, net als in alle andere domeinen van de menselijke activiteit. Er bestaan nu talloze softwarepakketten voor het beheer van de geografische informatie. Concepten en benamingen verschillen, maar uiteindelijk komt het er altijd op neer ruimtelijk gerefereerde gegevens te bewerken of te raadplegen. Ruimtelijke gegevens worden gevisualiseerd op een kaart : dit is een tweedimensionale grafische voorstelling op beeldscherm of op papier. Behalve hun vorm en hun spreiding in de ruimte hebben de gegevens een typologie en een betekenis : "dit is een weg, dit is een vijver". Dit noemt men de semantische inhoud van de gegevens. In een Geografisch Informatiesysteem (GIS) kan de semantische inhoud van eenzelfde object opgesplitst worden in verscheidene attributen die het object nader bepalen : "deze weg behoort tot het lokale wegennet, zijn breedteklasse is van 3,5 tot 7 meter, het wegdek bestaat uit een steenlaag (losse verharding)".
In de legende staan alle attributen die men op de kaart wil voorstellen. Hoe meer thema's men tegelijk op de kaart wil tonen, hoe groter de complexiteit en de eisen qua leesbaarheid. De gegevens worden van conventionele tekens (symbolen) voorzien volgens oordeelkundig bepaalde prioriteiten. De SYMBOLISATIE bestaat er dus in, aan de hand van oordeelkundig gekozen symbolen, geografische gegevens grafisch voor te stellen, rekening houdend met hun geometrie en met hun semantische inhoud.
Er bestaat een wezenlijk verschil tussen de "redactie" en de "symbolisatie" van een kaart, namelijk door het feit dat het symbolisatieproces geautomatiseerd is. Bij de redactie moet de cartograaf constant beslissingen nemen, om conflicten tussen symbolen te regelen : de grafische oplossingen mogen bijgevolg eenvoudiger zijn, de cartograaf past zich wel aan. Dit is ook waar voor de redactiesoftware die gebaseerd is op een interactief gebruik. We zijn eigenlijk niet zo ver van de oude graveermethodes. Bij de symbolisatie daarentegen is de omzetting in conventionele tekens volledig geautomatiseerd. Het aantal te produceren kaarten en de kwaliteit van de voor te stellen gegevens stellen hoge eisen inzake productiviteit en getrouwheid (juistheid en nauwkeurigheid). De technische oplossingen moeten worden aangepast, om aan die eisen te voldoen. Het opstellen van een gesofistikeerd grafisch model is dus noodzakelijk.
Historiek De automatische symbolisatie heeft bij het NGI een evolutie doorgemaakt. Verschillende technieken en systemen volgden elkaar op, maar werden ook dikwijls gelijktijdig gebruikt. De te symboliseren gegevens zijn altijd vectorgegevens geweest, maar we zijn overgegaan van een "computerondersteunde cartografie" (een domein van CAD/CAM) naar GIStoepassingen. Wat de symbolisatie betreft, zijn we overgegaan van rastersystemen (die rasterbeelden produceren) naar vectorsystemen (waar enkel het eindbeeld door een rastertechniek - RIP - wordt geproduceerd). In beide gevallen komen vector- en rastermodi altijd in zekere mate voor. In een rastersysteem zijn de vectoren een tussenstap die de "rasterisatie" voorafgaat; in een vectorsysteem integreert men "scannings" of externe beelden die in rastervorm mogen blijven. Doorgaans is het echter nodig van werkwijze te veranderen om een goed resultaat te krijgen: ofwel vectoriseren we de beelden, ofwel rasteriseren we de vectoren.
Systemen die bestemd zijn voor de rasterverwerking:
Het eerste symbolisatiesysteem: Dit systeem is in gebruik sinds het begin van de jaren '80. Het was bij het NGI het favoriete werkinstrument van de pioniers van de "automatische cartografie". Het behoort tot de klasse van systemen die bestemd zijn voor de rasterverwerking : vectoren zijn hier een tussenstap. Het rasteren begint heel vroeg in het symbolisatieproces. De verdere verwerking gebeurt op de gerasterde beelden. Een van de beperkingen van het systeem is meteen ook zijn kracht : de verwerkte beelden bevatten 12 pixelwaarden (geïndexeerd beeld). Met dit geringe aantal waarden is het niet mogelijk fotografische beelden (continutoonafbeeldingen) gemakkelijk te beheren. In de cartografie daarentegen beschikken we daarmee over de mogelijkheid tot zeer krachtige verwerkingen op geselecteerde zones van het beeld. Op binaire beelden vergen dergelijke verwerkingen het kruisen van een groot aantal tussenbeelden.
continutoonafbeelding (meerkleurig)
geïndexeerd beeld (12 kleuren)
continutoonafbeelding (eenkleurig)
binair beeld (2 kleuren:zwart en wit)
Dit systeem bleef jarenlang competitief, onder meer dankzij de optimalisatie van zijn verwerkingen op de gecomprimeerde beeldgegevens (run length code)
principe van de "run length code"
De programmering van het systeem was beperkt tot een zeer summiere scripttaal (lijst met instructies). Vanaf het begin werd de voorbereiding van de gegevens en van de instructies voor hun verwerking op het symbolisatiesysteem, overgedragen naar een hostsysteem. In de pionierstijd ging het om een "mainframe". We moesten wachten op de terugkeer van de chauffeur met de magneetband, om met de symbolisatie te kunnen beginnen ! Later bood een microcomputer, die enerzijds op het "ethernet" en anderzijds op een interface van het systeem aangesloten was, de mogelijkheid om de processen enigszins te centraliseren. Tot in 1999 werd de topografische kaartserie op schaal 1:10 000 op dat eerste systeem vervaardigd. Sindsdien gebruiken we het meest recente symbolisatiesysteem. Op het eerste systeem hebben we in de loop van het jaar 2000 nog beelden gemaakt voor de productie van de kaart op schaal 1:20 000. Nu zijn we voor de productie van deze kaart volledig overgeschakeld naar het nieuwe systeem. Het eerste systeem kan dus definitief buiten dienst worden gesteld.
Het tweede symbolisatiesysteem: Dit systeem is sinds het begin van de jaren '90 in gebruik. Het heeft een grotere toegang tot het jonge "ethernet" mogelijk gemaakt. Dankzij zijn exploitatiesysteem (een dialect van UNIX) maakte het deel uit van de grote familie van "workstations" die op deze werkomgeving gebaseerd is. De basissoftware van dit symbolisatiesysteem is van het vectortype. De cartografische modules zijn van hun kant voornamelijk van het rastertype. De rasterisatie gebeurt hier ook zeer vroeg in het proces, aan de hand van bijzondere "print queues" (wachtrijen van printopdrachten) die beelden met de uiteindelijke resolutie produceren. De resulterende beelden zijn van het binaire type: hun pixelwaarde is 0 of 1. Voor een complexe kaart moet men dus een groot aantal van die beelden genereren om een gedetailleerde legende te restitueren. De drukklare beelden worden in de eindfase geproduceerd met een software die al die beelden combineert om ze in verschillende kleuren te scheiden. Twee soorten output zijn mogelijk : ofwel één beeld met een kleurenpalet, ofwel een reeks beelden in grijsschakeringen, één beeld per drukinkt (scheidingsproces). Dit tweede systeem werd niet samen met een systeem voor de productie van films (belichter) voor de offsetdruk aangekocht. De films werden toen nog belicht op de belichter van het eerste symbolisatiesysteem.
De capaciteiten van een "mass memory", de programmeerinstrumenten en de interne ontwikkelingen hebben een zeer goede automatisering van de symbolisatie mogelijk gemaakt. Hiervan heeft onder meer de kartering op schaal 1:50 000 ten volle gebruik kunnen maken. Het vastleggen van de procedure bleef echter een moeilijke taak, voornamelijk wegens de opdeling van het proces in een zeer groot aantal kleine parametriseringsbestanden. Een gevolg van deze fragmentatie van de verwerkingen in de eerste twee systemen is dat de symbolisatie niet in "real time" kan worden gevisualiseerd, hetgeen in het Engels wordt weergegeven met de uitdrukking "What You See Is What You Get" (WYSIWYG voor de kenners).
Systemen die bestemd zijn voor de vectorverwerking:
Het derde symbolisatiesysteem: Deze software werd in de jaren '90 ontwikkeld. Het is een zeer aantrekkelijk systeem dat geschikt is voor de productie van kaarten van hoge kwaliteit en dat zich gemakkelijk integreert in de wereld van de CAP (Computer-Aided Publishing, Desktop Publishing). Met dit systeem wou men de toenmalige tekensoftware beter geschikt maken voor cartografische toepassingen. De cartograaf moet immers een groot aantal grafische gegevens kunnen bewerken die over een grote paginaoppervlakte verspreid zijn ; de symbolen zijn dikwijls samengesteld (bijvoorbeeld het symbool van de snelwegen : dubbele rand, kleur van het wegennet, streepjeslijn in het midden om de gescheiden rijbanen aan te duiden).
Tracé van een samengestelde kromme
De ontwerpers van de software hebben de uitdaging aangenomen en het systeem in een "object-georiënteerde" omgeving ontwikkeld. Een zichtbaar aspect van dit systeem is zijn zeer grote openheid voor de PostScript-paginabeschrijvingstaal. In de krachtigste visualisatiemodus is het systeem WYSIWYG. Bovendien is het systeem zeer ergonomisch, hetgeen de interactiviteit bevordert. Daarom is de toepassing bijzonder geschikt voor de aanmaak van kaarten op een beeldscherm of voor de "overname" van bestaande kaarten. Dit laatste concept laat ons toe vectorcorrecties te integreren in gescande beelden (dus rasterbeelden). De rasterbeelden integreren zich immers gemakkelijk in de achtergrond van de vectoren, hetzij als een gewoon visualisatiepatroon om overdrukken te tekenen, hetzij als een element dat door de vectoren moet worden bijgewerkt. Het werk is dan complexer: elk rasterelement moet worden geassocieerd met een "kleur" die door een unieke benaming wordt geïdentificeerd. De wijziging van de oorspronkelijke achtergrond wordt gefinaliseerd door het rasteren (voor elke afzonderlijke "kleur") van de vectoren en van de gescande beelden. Met de toepassing kan men gemakkelijk volledige bibliotheken van symbolen realiseren, die goed kunnen worden gebruikt voor het beheer van de prioriteiten en van de samengestelde symbolen. Al de parameters voor de symbolisatie concentreren zich in een klein aantal bestanden die bijgevolg veel gemakkelijker te hanteren zijn. Het voorgestelde arsenaal is bijzonder geschikt voor het beheer van het kaartschrift. Om al die redenen werd deze software eind 1995 ingevoerd bij het NGI, waar hij met succes werd toegepast voor "speciale opdrachten" (domein waarin de gebruiksvriendelijkheid en de interactiviteit van essentieel belang zijn). Omdat deze software bijzonder geschikt is voor de aanmaak van teksten, wordt hij nu gebruikt voor het beheer van het kaart- en randschrift van de basiskaarten
(10 000/20 000, 250 000, 50 000) Deze software blijft dus de ideale aanvulling van de software die bij het vierde symbolisatiesysteem wordt gebruikt (zie verder).
Het vierde symbolisatiesysteem Bij het NGI werd dit systeem in twee fasen ingevoerd: l
Eerst moesten we de capaciteit om drukfilms te produceren verhogen. Tot dan beschikte enkel het eerste systeem over een belichter. Dat verouderde toestel (de films werden nog handmatig geladen) was duidelijk aan vervanging toe. Het was nodig de "belichtingsketen" te moderniseren, om haar productiecapaciteit te verhogen en haar beter geschikt te maken voor verscheidene grafische formaten. Een grotere productiecapaciteit en een grotere soepelheid waren inderdaad nodig, niet alleen voor de basisopdrachten, waarvan het jaarlijkse programma was opgevoerd, maar ook voor de onlangs geïnformatiseerde "opdrachten voor derden". Om die productiedoeleinden te bereiken, was de automatisering van het belichtingsproces gewenst: automatische lading van de films en beheer van de "wachtrijen", automatische ontwikkeling van de films "online" na de belichting.
automatisch belichtingsproces
Eind 1997 koos het NGI dus voor een nieuwe belichter van groot formaat die met een file server geconfigureerd was. De software omvatte alle modules die nodig zijn voor de belichting, met name modules voor de conversie van externe bestanden naar bestanden in eigenaarsformaat en vooral de module die de gegevens converteert alvorens ze naar de belichter te sturen (namelijk het "RIP" of Raster Image Processing). In 1998 zijn we begonnen met de installatie van de software voor cartografische symbolisatie die ontworpen was door de leveranciers van de nieuwe belichter en van het RIP.
l
Wat de algemene voorbereiding op de "belichting" betreft, bestaan er volwaardige instrumenten voor de integratie van grafische elementen uit verschillende bronnen : ze staan helemaal open voor PostScript, voor de conversie van beelden in het Tiff-formaat... Vectorgegevens kunnen tot het einde vectorgegevens blijven, de bestanden worden niet nutteloos gekopieerd.
Het is bij de belichting dat het RIP de eigenlijke rasterisatie uitvoert. Men kan dus een outputresolutie van ongeëvenaarde kwaliteit krijgen zonder de schijf te overladen.
De "cartografische symbolisatie" wordt op die algemene lagen gebouwd. De geselecteerde GIS-elementen worden geconverteerd in een vectorformaat dat specifiek is voor de toepassing. Daarna worden ze geassocieerd met een "stijl" die de grafische voorstelling van een symbool uit de legende volledig definieert: scheiding in kleuren (en in inkten), willekeurig aantal componenten, structuur in lagen om de prioriteiten te bepalen, selectiviteit door het begrip "masker". Al die parameters worden in één bestand opgenomen. Als men op de kaart de interactieve "editor" gebruikt, is de visualisatie WYSIWYG, net als bij het derde systeem. Het bijkomende sterke punt van deze softwareomgeving is de volledige automatisering door de programmering van procedures. Met de klassieke "scripts", alsook met een volledige programmeertaal en bibliotheken van procedures kunnen we de keten automatiseren vanaf de conversie van de GIS-gegevens tot de productie van het grafisch bestand dat klaar is om belicht te worden. Dit vierde systeem is nu het belangrijkste instrument voor de automatische symbolisatie, terwijl het derde systeem het voornaamste instrument is voor de interactieve aspecten en voor het plaatsen van het kaartschrift.
Algemene productielijn Onderscheid symbolisatiesysteem / redactiesysteem De productie van een topografische kaart omvat zowel automatische als interactieve werkfasen. De voorbereiding van de grafische output veronderstelt de integratie van de resultaten van die verschillende werkfasen. De verschillende systemen werden bondig voorgesteld in het hoofdstuk "Historiek". In de praktijk wordt het vierde systeem bij het NGI aangewend voor de automatische symbolisatie en voor de integratie met het oog op de "belichting" ; het derde systeem wordt daarentegen gebruikt voor de interactieve redactie en de plaatsing van het kaartschrift. Daarom spreken we verder over "het symbolisatiesysteem" als we het vierde systeem bedoelen, en over "het redactiesysteem" als we het derde systeem bedoelen (zie de inleiding). Dit onderscheid in het gebruik van de twee systemen is een eigen keuze van het NGI. Het betekent geenszins dat elk van die systemen enkel voor één specifiek doel wordt gebruikt : men kan een kaart "opstellen" met het "symbolisatiesysteem" (we doen het immers in de praktijk, maar doorgaans voor correcties) ; men kan een kaart "symboliseren" op het "redactiesysteem" (de "modellen" voor het randschrift bevatten alles wat nodig is om de randgegevens automatisch te symboliseren). Bij de beschrijving van de verschillende fasen van de symbolisatie zullen we de nadruk leggen op de problemen waarmee men bij de uitwerking van de procedure geconfronteerd werd. Dit wil niet zeggen dat de uitvoering van de verschillende operaties ingewikkeld is. Zodra de procedure uitgewerkt en uitgetest is, verloopt alles automatisch en hoeft de gebruiker zich geen zorgen te maken over de soms complexe details van de opeenvolgende operaties.
Beschrijving van de verschillende fasen van het symbolisatieproces Deze beschrijving geldt voor alle kaarten op schaal 1:10 000, 1:20 000, 1:50 000 en 1:250 000 van het NGI. Er bestaan uiteraard een aantal verschillen in de praktische uitvoering van bepaalde operaties.
integratie van de grafische output
Symbolisatie van de topografie De volgende bewerkingen worden op het symbolisatiesysteem uitgevoerd. Ze zijn volledig geautomatiseerd. Onder "topografie" verstaan we alle thema's die in de GIS-database opgenomen zijn. Een kaart wordt geïdentificeerd door haar nummer. De in kaart gebrachte geografische zone is het zogeheten "kaartveld" dat door de binnenkaderlijn begrensd wordt. De te symboliseren gegevens moeten minstens die zone vullen. De vectoren moeten zelfs lichtjes over de binnenkaderlijn lopen, om een perfecte grafische aansluiting van de symbolen met de aangrenzende kaartbladen mogelijk te maken.
Invoer van de gegevens De kaartgegevens van het GIS moeten in het symbolisatiesysteem worden ingevoerd. Voor een volledige beschrijving van de karakteristieken van een GIS zie "De nieuwe basiskaart op schaal 1:10 000". We zullen ons hier beperken tot de begrippen die voor ons betoog nodig zijn. Schematisch onderscheiden we twee karakteristieken die in het symbolisatiesysteem moeten worden omgezet : de geometrie en de semantische attributen (zie inleiding). De geometrie: de coördinaten van de originele vectoren worden bepaald in een geografische referentie waarmee we eender welk punt van het grondgebied eenduidig kunnen beschrijven. Het gekarteerde gebied moet worden voorgesteld op een kleinere oppervlakte, namelijk die van de "op papier gedrukte kaart". De gegevens worden op schaal gebracht en verplaatst, zodat ze in de grafische pagina kunnen worden ingepast. We zorgen ervoor dat de geometrie van alle kaartgegevens op eenduidige wijze wordt ingevoerd. Die gegevens kunnen immers over verscheidene bestanden verspreid zijn : per thema en soms per zone. Een uniek referentiebestand moet het inpassen tussen de bestanden garanderen. De attributen: de geografische betekenis van de GIS-objecten wordt beschreven aan de hand van de attributen die eraan verbonden zijn. De objecten van het symbolisatiesysteem worden door één attribuut (de "stijl") van elkaar onderscheiden. Bij het invoeren van de gegevens moet men in het GIS één of meerdere attributen selecteren die in een "stijlnaam" zullen worden geconverteerd. Ingeval één attribuut voldoende is om de symbolisatiemethode te bepalen, gebeurt de conversie rechtstreeks en creëert ze een nieuwe "stijl" voor elke waarde van het gekozen attribuut. Ingeval verscheidene attributen worden geselecteerd, is de "stijlnaam" (die door de conversie gegenereerd is) een combinatie van alle ingevoerde waarden. Het aantal geproduceerde "stijlen" kan door die combinaties van waarden aanzienlijk stijgen. Bij een bijzondere conversie zullen enkel de aangetroffen typologieën "stijlen" produceren.
Invoer van de gegevens - road
Voor een sterke symbolisatieprocedure (die bruikbaar is voor de productie van alle kaartbladen), moeten we echter het meest algemene geval analyseren. Het is namelijk beter attributen met discrete waarden te kiezen; continue digitale waarden zouden aanleiding kunnen geven tot een te groot aantal "stijlen" die we achteraf zouden moeten rangschikken.
Bewerking van de gegevens Een aantal bewerkingen zijn nodig om de ingevoerde gegevens geschikt te maken voor de symbolisatie. Ook hier moeten we rekening houden met de geometrie en met de semantische inhoud van de gegevens. Maar anders dan bij de invoer van de gegevens moeten we hier eerst het semantische aspect bespreken, namelijk de "stijl" die met het object geassocieerd wordt. Daar de geometrische bewerkingen vooral van de gekozen stijl afhangen, is het logischer ze later te bespreken. Bewerking van de stijlen: de stijlnamen die bij de invoer van de originele GIS-gegevens gecreëerd werden zijn doorgaans weinig expliciet, vooral wanneer de attribuutwaarden gecodeerd zijn op digitale waarden. Het is dus beter duidelijke namen te kiezen, die in de bibliotheek van stijlen zullen worden opgenomen. De meest gebruikelijke bewerking van de stijlen is bijgevolg de "vertaling" van de "ingevoerde" stijlnamen in "symboliseerbare" stijlnamen (die in de bibliotheek van stijlen gedefinieerd zijn).
Het is vaak nodig een thema van het GIS te "filtreren" door stijlen die voor eenzelfde symbolisatie bestemd zijn te groeperen of door nutteloze stijlen (niet-gesymboliseerde waarden) te schrappen. Gelukkig kunnen we de stijlen behandelen door gelijksoortige karakters te vervangen, om een eentonige opsomming van vertaalregels te vermijden. Bewerking van de geometrie: die bewerkingen zijn niet altijd nodig, maar bevorderen dikwijls de kwaliteit van de symbolisatie. Bij de vectorsymbolisatie is het niet aangewezen de vectoren in een groot aantal kleinere stukken te verdelen. Vermits elke vector afzonderlijk wordt gesymboliseerd, is het immers zelfs voor vrij eenvoudige symbolen praktisch onmogelijk een vloeiende lijn te hebben, wanneer een kromme lijn uit te korte stukken bestaat. Dit is zeer duidelijk voor streepjeslijnen en voor lijnen met een recht einde.
Een dergelijke segmentering van de gegevens is nochtans inherent aan het GIS: hetzij wegens de topologie, hetzij wegens de verscheidenheid van de attributen die met de geometrie verbonden zijn. Het is bijgevolg niet verwonderlijk dat de meest courante geometrische bewerking erin bestaat de lijnen met dezelfde symbolisatie, dus met dezelfde stijl, met elkaar te verbinden. Deze operatie voltooit dus de groepering bij de toekenning van de symbolisatiestijlen. Naargelang van de densiteit van de inputvectoren kunnen andere bewerkingen noodzakelijk zijn : filtreren van te talrijke punten, of "smoothing" van te schaarse punten. Speciale bewerkingen: hiermee bedoelen we doorgaans de geometrische bewerkingen die ons in staat stellen om nieuwe grafische objecten af te leiden van de basisobjecten. Dit is nodig wanneer de symbolisatieparameters van de bibliotheek van stijlen niet voldoen om het gewenste resultaat te bekomen. Ziehier enkele voorbeelden : de dilatatie of de erosie van de vlakken, de evenwijdige kopie van de lijnen, de kruisingen tussen zones.
Speciale bewerkingen - overweg
In de praktijk zouden speciale bewerkingen niet nodig moeten zijn. Ze duiden op een grotere complexiteit van de symbolisatie. In twee gevallen zijn speciale bewerkingen wel nodig: ten eerste, als we een vroeger op een ander systeem uitgevoerde symbolisatie nauwkeurig moeten kopiëren; ten tweede, als de GIS-objecten niet afgestemd zijn op de behoeften van de symbolisatie. A fortiori, als we geconfronteerd worden met een combinatie van beide elementen...
Symbolisatie In de terminologie van het symbolisatiesysteem verstaat men onder "symbolisatie" het toepassen van het stijlenbestand op de bewerkte gegevens om een gesymboliseerd grafisch bestand te produceren. Deze uitvoeringsfase moet uiteraard door een ontwikkelingsfase worden voorafgegaan.
Samenstellen van de bibliotheek van stijlen: dit bestand bevat alle parameters die we nodig hebben om de GIS-elementen met conventionele tekens weer te geven. Vermits de stijlnaam de sleutel is voor de toegang van de gegevens tot de bibliotheek, is het evident dat de symbolisatie enkel kan worden toegepast op objecten waarvan de stijlen aanwezig zijn in de bibliotheek. De fase "samenstellen van de bibliotheek" gebeurt dus samen met de fasen "bewerking van de gegevens", waarbij de te symboliseren elementen worden geselecteerd en de stijlnaam wordt toegekend. Dit systeem heeft als groot voordeel het feit dat de symbolen van alle thema's van de kaart in één bestand worden opgenomen. Daartegenover staat dat een grote nauwkeurigheid wordt vereist bij het samenstellen van het stijlenbestand en bij de structurering van de
thema's. Deze fase van de symbolisatie van kaarten vereist de grootste knowhow. Ziehier enkele voorbeelden van elementen waarmee rekening moet worden gehouden: l l l
l l l
Bepaling van de te gebruiken inkten (quadrichromie of "speciale" tinten) Bepaling van de kleuren door combinaties van die inkten Bepaling van informatielagen ("layers") om prioriteiten voor de plaatsing van de objecten te kunnen vastleggen en om maskers tussen de lagen selectief te kunnen aanbrengen. Keuze van de doorschijnende of ondoorschijnende grafische componenten Beschouwingen in verband met het drukken (inpassen van de kleuren) Beheer van de elementen die langs de krommen worden herhaald: streepjes, symbolen (in aanmerking nemen van de "fasen" ten opzichte van de kromme)
Toepassing van de symbolisatie: in normale gevallen is dit een rechtstreeks proces. Omdat de stijlen van de hele kaart in één bestand opgenomen zijn, kunnen we gemakkelijk alternatieve symbolisaties uitvoeren (bijvoorbeeld een eenkleurige versie met enkele thema's minder). We gebruiken deze faciliteit ook om speciale symbolisatieproblemen op te lossen, bijv. wanneer een tweede doorgang in de keten "bewerking-symbolisatie" nodig is. Het is mogelijk om sommige grafische objecten die bij de symbolisatie geproduceerd werden (de maskers) in het bewerkbare interne formaat te gieten om het gewenste eindresultaat te bekomen.
Lay-out van de kaart: randgegevens en kaartschrift (deze toelichting heeft vooral betrekking op de productie van de kaarten 1:10 000) Op het redactiesysteem verrichten we de operaties waarbij de interactiviteit een grotere rol speelt. Dit is het geval bij de afwerking van de lay-out van het kaartblad. In de rand: titel, vignet, datum van luchtopname en kartering enz. In het kaartveld: het kaartschrift (o.a. toponiemen). In het kader: de geografische coördinaten van hoeken en aanzetstreepjes, alsook de aanzetstreepjes van de Lambert-projectie, de richtingen van wegen en van elementen van de andere verkeersnetten, de aangrenzende gemeenten. Het interactief werk blijft beperkt tot de veranderlijke elementen van de kaart. De veranderlijke kaartinformatie wordt zorgvuldig voorbereid, om te vermijden dat het kaartschrift opnieuw moet worden ingevoerd en daarbij weer fouten kunnen worden gemaakt.
Aanpassing van een model van het blad Een "model" is een grafisch bestand van het redactiesysteem dat een gestandaardiseerde lay-out voorstelt voor de afwerking van de kaart. Een bepaalde kaart wordt gemaakt op basis van een kopie van het model, waarin wijzigingen worden aangebracht en waaraan teksten worden toegevoegd.
Uittreksel uit het model
Dankzij het model moet de cartograaf een groot deel van de lay-outinformatie niet wijzigen: dit geldt voor de informatieve en wettelijke teksten onder het kader, voor de grafische schaal, alsook voor de geometrie van de pagina (d.w.z. haar grootte en de positionering van haar elementen). Een nauwkeurig geometrisch patroon moet worden opgelegd voor de hele kaartserie. Dit is zeer belangrijk, omdat het de integratie van de automatische symbolisatie met de lay-out, en het kopiëren op drukplaat vergemakkelijkt. Voor de kaarten op schaal 1:10 000 hebben we gekozen voor een klein aantal genormaliseerde oplossingen : één standaardformaat voor de halve achtstebladen die het Belgisch grondgebied voorstellen; en twee standaarden buiten formaat (verlenging in X of in Y) voor de achtstebladen die grensgebieden of kustgebieden voorstellen. Slechts een klein aantal achtstebladen komen niet overeen met die drie standaarden. Zo kunnen we een opsombare verzameling van bestanden beheren die als "model" dienen voor elke kaart die we produceren. Het aantal modellen neemt toe als we rekening houden met regionale particulariteiten: taalprioriteit voor de drie landstalen, geografisch vignet in functie van de ligging ten opzichte van de centrale meridiaan van de projectie, equidistantie van de hoogtelijnen. Het aantal veranderlijke parameters die in de rand van elk achtsteblad moeten worden vermeld rechtvaardigt de samenstelling van een database (type bureautica) voor alle achtstebladen die we moeten produceren. We vermelden ook belangrijke waarden zoals de magnetische declinatie. De keuze van het model kan zo gemakkelijker gecontroleerd worden.
Wat het eigenlijke symbolisatieproces betreft, bevatten de modellen de symbolisatieparameters (het equivalent van de "stijlen" voor het redactiesysteem). Behalve de grafische elementen die noodzakelijk zijn voor de voorstelling van het kader en van de vignetten, zijn de tekstsoorten het essentiële element van die stijlen. Alle soorten teksten die moeten worden vermeld zijn al geparametriseerd (letterpolis, grootte, kleur enz).
Invoer van gestructureerde lijsten met het kaartschrift De meeste teksten die op de kaart voorkomen worden voorbereid door een dienst die voor die informatie bevoegd is (het Informatiebureau BI). De beheerder van de fasen die hier beschreven worden ontvangt een bestand met die informatie (formaat tekstverwerker). Een groot deel van zijn werk bestaat erin de geleverde lijsten te herstructureren door ze te herverdelen per soort tekst (in de zin van de symbolisatie, d.w.z. per letterpolis). Het latere selecteren van het kaartschrift wordt hierdoor aanzienlijk vergemakkelijkt.
Gebruik van de lijsten met het schrift
Invoer van een eerste symbolisatie van de topografie We moeten de topografie visualiseren om het schrift op de kaart te kunnen plaatsen.
In dit stadium recupereert men een kleurenbeeld van de kaart die door het geautomatiseerde symbolisatiesysteem aangemaakt is. Het beeld wordt in het layoutbestand geplaatst op de daarvoor bestemde plaats (men ziet het nut van de normalisering van het product). Het aldus geplaatste beeld is het brutoresultaat van de automatische symbolisatie van de GIS-gegevens. Hoewel de gegevens vooraf gecollationeerd werden, kunnen (meestal kleine) fouten blijven bestaan. We proberen niet die foutjes te verbeteren voor dat referentiebeeld. De fouten in de symbolisatie worden immers liefst op het einde van het proces verbeterd, samen met eventuele fouten in het kaartschrift.
Interactieve plaatsing van het schrift De hierboven beschreven bewerkingen hebben tot doel deze werkfase te vergemakkelijken. De cartograaf kan zich concentreren op het correct plaatsen van het schrift, zonder zich om bijkomende details te bekommeren. Terwijl hij het "redactiemodel van het schrift" raadpleegt, dat door het Informatiebureau is opgesteld, selecteert hij de schriftstijl die hij wil gebruiken en kiest hij in de gestructureerde lijsten de teksten die hij op de kaart moet plaatsen. Het gesymboliseerde beeld van de topografie helpt hem om de meest geschikte plaats te kiezen.
Plaatsing van het schrift/ gebruik van de types
Het plaatsen van het schrift vergt van de cartograaf een grote bekwaamheid. Om de leesbaarheid van het schrift én van de symbolisatie te garanderen, is hij dikwijls verplicht het schrift een beetje te verwijderen van zijn normale plaats. Dit wordt moeilijker naarmate de dichtheid van het schrift en het aantal thema's toeneemt. Een oordeelkundige keuze van de sequentie van de in te voeren thema's kan het rendement en de kwaliteit verhogen; men kan hiermee vermijden dat men te dikwijls heen en weer
moet bewegen tussen thema's om het schrift telkens opnieuw te verplaatsen. De cartografie heeft immers tradities die zich uitdrukken in vage, doch bindende regels. Daarom introduceren we liefst eerst de thema's waarvoor de regels het strengst zijn.
Aanpassing van de altimetrie De verwerking van de altimetrie impliceert ook een integratie van referentiebeelden als hulp bij de interactieve plaatsing van de hoogtecijfers. De altimetrie heeft in onze cartografie altijd een bijzonder statuut gehad. Het voorstellen van het reliëf door hoogtelijnen (en punten met hoogtecijfers) is veel ingewikkelder dan het lijkt, grotendeels omdat het reliëf in de planimetrie wordt geïntegreerd. De bijkomende eisen met betrekking tot het gewone tracé van die hoogtelijnen zijn ook te wijten aan goed verankerde tradities, die niet allemaal door de terreinlogica gedicteerd zijn..... Om de zaken nog wat moeilijker te maken, is er een dispariteit in de informatiebronnen: we kunnen ofwel van oude hoogtelijnen vertrekken (in Laag-België), ofwel een nieuw reliëfmodel berekenen (in Hoog- en Midden-België). Oude hoogtelijnen: het altimetrisch referentiedocument wordt gescand en gevectoriseerd. De cartograaf is verplicht de hoogtelijnen op het gescande referentiebeeld te digitaliseren daar waar de slechte kwaliteit van dat beeld een goede vectorisatie onmogelijk maakt. Nieuwe hoogtelijnen: ze worden met de GIS-gegevens doorgegeven en vormen dan een bijproduct van de automatische symbolisatie.
Digitalisering van de oude hoogtelijnen
Deze complexiteit verklaart dus waarom we de altimetrie behandelen als een aparte laag die interactief wordt afgewerkt. Ook hier trachten we de interactieve aanpassingen te beperken door de ondubbelzinnige verplichtingen met betrekking tot het maskeren van de hoogtelijnen vooraf te integreren. Een bijproduct van de automatische symbolisatie is het masker van de GIS-elementen die de hoogtelijnen zeker moeten maskeren.. De cartograaf van de afdeling "kaartschrift" moet de hoogtecijfers oordeelkundig op de hoogtelijnen plaatsen en hierbij een aantal regels in acht nemen. De voornaamste regel is dat het schrift naar de top van de helling georiënteerd is. Een kenmerk van de tekststijl voor de hoogtecijfers is de aanwezigheid van een venster dat de hoogtelijn maskeert om het hoogtecijfer goed te laten uitkomen. Daar waar de traditionele cartografische regels ons ertoe verplichten een lokaal masker te gebruiken voor hoogtelijnen die niet automatisch gemaskerd zijn, mag de cartograaf een vectorobject invoeren dat bij de uiteindelijke integratie aan het masker zal worden toegevoegd.
Aanpassing van de buitenlandse delen Ook de verwerking van het buitenlandse kaartgedeelte (uiteraard op de kaarten van grensgebieden) veronderstelt het gebruik van referentiebeelden. We zouden deze werkfase eerder als de "integratie" van gegevens moeten definiëren. Vermits het onbewerkte document (namelijk de kopie die door de buitenlandse instituten geleverd is) op het eerste gezicht niet compatibel is met de bladindeling van het nationaal grondgebied, moet dat document vóór het scannen handmatig worden bewerkt. Om die bewerking te vergemakkelijken, levert de afdeling "automatische symbolisatie" een werkdocument, een film, als basis voor het monteren van het aan te passen document. Die film is het resultaat van de belichting van een eenkleurige versie van de symbolisatie. Het nuttig gedeelte van het buitenlandse kaartdeel wordt dan gemonteerd op een blanco film met verwijzing naar die eenkleurige versie. Kleine manuele aanpassingen aan de grenzen volstaan om een integreerbaar document te produceren. Men scant vervolgens het document met het oog op de integratie. Wat het schrift betreft, wordt gewoonlijk enkel de naam van het land in die zone bijgevoegd. Een volledig geïnformatiseerde verwerkingsketen wordt gebruikt, wanneer digitale gegevens ons door het buurland ter beschikking worden gesteld.
Integratie van de grafische output Op het symbolisatiesysteem gebeurt de integratie van de verschillende grafische bronnen. Het resultaat van de integratie is één grafisch bestand dat kan dienen voor de productie van om het even welke grafische output : l l l
proefdrukken op papier in kleur rasterbeelden (voor nazicht, archivering, commercialisering) belichting per afzonderlijke film voor de offsetdruk
Op het systeem behandelen we alle soorten kaarten die volgens verschillende procedures aangemaakt zijn, met inbegrip van speciale kaarten. Bij de integratie zijn we dikwijls verplicht bronnen compatibel te maken die op het eerste gezicht niet compatibel zijn.
Algemene bewerkingen We geven hier een onvolledige lijst van de elementen waarmee men rekening moet houden : l l l l l l l
De "inkten" met het oog op de belichting. We passen het aantal lijnen en de hoeken aan, om enkel de daadwerkelijk belichte tinten te bewaren. Eventuele overgang van een speciale inkt naar de quadrichromie, of omgekeerd. De grootte van de grafische pagina en haar eventuele marges. De onderlinge positie van de elementen en hun ligging op de pagina. De prioriteit bij hun plaatsing. De eventuele wijziging van de transparantie of opaciteit van bepaalde elementen. Het eventuele maskeren. Bijvoorbeeld: de zichtbaarheid van een gescande laag beperken tot het kaartveld; tekstmaskers integreren op bepaalde lagen van het gesymboliseerde gedeelte.
Externe objecten Dit technisch begrip is in de praktijk zeer nuttig en verdient enige uitleg. In plaats van de grafische elementen van het bronbestand in het doelbestand te kopiëren, plaatst men het bronbestand als een gewoon "referentieadres" (in het vakjargon spreekt men van een hyperlink). Enkel de naam en de positieparameters (inclusief de schaal en de rotatie) van het bestand worden in het doelbestand opgenomen. Voordelen: l l l
Geen duplicatie van de gegevens, dus plaatswinst. De wijzigingen van het bronbestand worden automatisch overgedragen naar het doelbestand. Voor omvangrijke bestanden mag men de visualisatie desactiveren en gewoon een
rechthoek verplaatsen die de afmetingen van het beeld toont. Nadelen: l l l l
De correcties moeten in het doelbestand gebeuren. Het beheer van de inkten wordt delicater. Men moet vermijden dat de paginagrootte van het doelbestand wordt gewijzigd. Men mag het doelbestand niet verliezen. De archivering wordt delicater.
Interactieve procedure Voor alle soorten niet-gestandaardiseerde kaarten is een interactieve verwerking op het grafisch werkstation vereist. De visualisatie in real time (WYSIWYG) en de instrumenten die samen met de grafische editor geleverd zijn, vergroten de ergonomie en de gebruikersvriendelijkheid. Dit werk vergt niettemin veel aandacht en nauwkeurigheid, te meer daar we dikwijls werken op gegevens in volle ontwikkeling, zodat het resultaat van de integratie dikwijls ook het gecollationeerde document is. We moeten de benaming van de bestanden en de structurering van de dossiers op het systeem verduidelijken. l l l l
Invoer van de grafische bestanden (PostScript, Tiff) in eigenaarsformaat. Eventueel afzonderlijke aanpassing van de ingevoerde bestanden. Integratie rekening houdend met de "algemene bewerkingen". Bij voorkeur "externe objecten" gebruiken.
Geautomatiseerde procedure Voor de kaarten op schaal 1:10 000 biedt de standaardisering van de symbolisatie- en layoutprocedure (dankzij de "modellen") ook de mogelijkheid om de integratie van de kaartcomponenten te automatiseren. l l l l
Beheer van de inkten en van de transparanties bij de "invoer". Beheer van de bestandnamen in functie van het achtsteblad. Beheer van de plaatsen waar de beelden in de grafische pagina moeten worden ingelast. Plaatsing van externe objecten volgens een bepaalde laag (beheer van het bestaan van het betrokken element).
Integratie Kaarten 1:10 000 l l l
beeld van de gesymboliseerde kaart kaartschrift en randschrift ( in PS) idem voor de altimetrie en de buitenlandse delen (in TIFF)
Nationaal Geografisch Instituut | Abdij ter Kameren 13 | 1000 BRUSSEL | tel: + 32 2 629 82 82 | Fax : + 32 2 629 82 83 l email:
[email protected] l http://www.ngi.be
