Konwersja wektor-raster
Raster i wektor to dwa najczęściej stosowane w systemach GIS formaty danych. Ten sam obszar można przedstawić za pomocą obydwu modeli. Zanim wybierze się jeden z nich, należy sobie jednak zadać pytanie o właściwości analizowanego terenu (bądź też właściwości przedstawianej cechy), dostępność i jakość danych na podstawie których tworzy się model, specyfikę zaplanowanych analiz.
Po odpowiedzeniu sobie na te i inne pytania można zacząć tworzyć model. Kiedy jest on już gotowy i przechodzimy do etapu analiz, często okazuje się, że mimo wszystko na pewnym etapie trzeba zmienić naszą warstwę wektorową na rastrową lub na odwrót. Wiele programów GIS robi to automatycznie, za jednym kliknięciem. Jednak istnieją również osobne aplikacje, tzw. konwertery, które zostały stworzone specjalnie do konwersji danych. I tutaj trzeba uważać - większość konwerterów stworzonych została z myślą i na potrzeby CAD lub aplikacji graficznych, gdzie najczęściej pomija się połączenie graficznej formy zapisu z bazą danych, a więc atrybutami. Jakby nie patrzeć i czego nie używać - warto wiedzieć jak konwersja się odbywa. I o tym opowiemy w niniejszym oraz kolejnym artykule.
Zaczniemy od konwersji typu wektor-raster. Konwersja tego typu wymuszona musi być konkretną sytuacją i wydaje się być nieco mniej "naturalna" niż w przypadku odwrotnym. Raster bowiem uzyskać jest stosunkowo łatwo (chociażby przez wykonanie zdjęcia satelitarnego lub lotniczego), a warstwę wektorową trzeba po prostu stworzyć (choć i ją można często otrzymać poprzez serwis internetowy, to jednak ktoś kiedyś musiał ją zrobić i nie stało się to najpewniej przez jedno kliknięcie migawki).
W GIS, podobnie jak w kartografii, wyróżnia się obiekty o charakterze punktowym (point), liniowym (line, polyline) lub powierzchniowym (polygon). Jeśli chodzi o punkty, to wiemy, że w czasie konwersji wektor-raster są one zamieniane na pojedyncze piksele. Tło, czyli wszystkie pozostałe piksele, otrzymuje w takiej sytuacji wartość no data. Wartość pikseli w miejscu występowania punktów jest wyznaczana na podstawie dowolnego pola tablicy atrybutowej warstwy wektorowej. Pozostaje jeszcze kwestia wielkości piksela, czyli rozdzielczości rastra - może być ona dowolnie kształtowana (bardzo rzadko używa się rastrów hierarchicznych i do takich tutaj nie nawiązujemy). Wydaje się więc, że konwersja punktów jest sprawą stosunkowo prostą. Nieco gorzej jest w przypadku linii.
Linia może mieć różny kształt, przebieg, długość, złożoność budowy. W przyrodzie, odmiennie niż w krajobrazie tworzonym przez człowieka, częściej jest falista i łagodna aniżeli łamana i kanciasta. Jak więc taką linię zapisać w postaci prostokątnych oczek rastra, w dodatku o określonej rozdzielczości? Problem jest, nie ma co ukrywać i to głównie w kwestii rozmiaru komórki rastrowej. Jeżeli przykładowa rzeka, przedstawiana przy pomocy linii, ma średnią szerokość 10 metrów, a rozdzielczość rastra wynosi 20 metrów, to obraz cieku w takim przypadku będzie zawsze zafałszowany. Należy więc przy określaniu właściwości rastra w procesie konwersji narzucić taką rozdzielczość, która będzie w stanie jak najbardziej prawdziwie odzwierciedlić nasze parametry warstwy wektorowej. Poza tym sama istota konwersji linii wektorowej do rastrowej jest podobna jak w przypadku punktów - miejsca rastra, przez które przechodzi linia otrzymują wartość pola z tablicy atrybutowej, a obszar wokół wartość no data. Niestety, linia uprzednio falista i delikatnie prowadzona zamienia się często w kanciasty ciąg pikseli, który dopiero po wytężeniu wyobraźni nasuwa pewne skojarzenia z linią.
Ostatnim typem obiektu wektorowego, którego jeszcze nie omówiliśmy, jest poligon. Z jego wnętrzem sprawa jest prosta - komórki rastra, które się tutaj znajdą przyjmują wartość wybranego pola tablicy atrybutowej i leżąc obok siebie tworzą obraz rastra. Najgorzej odwzorowany jest brzeg poligonu, który po konwersji jest poszarpany i daleki od kształtów opływowych.
Tak przedstawiałaby się konwersja obiektów wektorowych do rastrowych. W części kolejnej artykułu przedstawimy zasady obowiązujące w przypadku konwersji odbywającej się w kierunku przeciwnym.
Szymon Rabiej
