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1、地形图扫描数字化的意义,利用已有的地形图进行扫描数字化是地图编绘底图的重要来源，利用已有的纸质地图进行矢量化工作，从而节约了大量的人力、物力和财力,2. 扫描数字化,台式扫描仪,滚筒式扫描仪,扫描仪简介,扫描过程,扫描时，必须先进行扫描参数的设置（具体扫描界面如图所示），包括：a. 扫描模式的设置，（分二值、灰度、百万种彩色），对地形图的扫描一般采用二值扫描，或灰度扫描。对彩色航片或卫片采用百万种彩色扫描，对黑白航片或卫片采用灰度扫描。b. 扫描分辨率的设置，根据扫描要求，对地形图的扫描一般采用300dpi或更高的分辨率。c. 针对一些特殊的需要，还可以调整亮度、对比度、色调、GAMMA曲线等
2、。d、设定扫描范围。,扫描精度：扫描分辨率用每英寸点数 DPI（Dot Per Inch）表示例：当分辨率为300DPI时，则扫描象元的大小为2.54cm/300=0.085mm,扫描输入因其输入速度快、不受人为因素的影响、操作简单而越来越受到大家的欢迎，再加之计算机运算速度、存储容量的提高和矢量化软件的踊跃出现，使得扫描输入已成为图形数据输入的主要方法。,扫描图像校正,地形图存在变形的原因：1、由于受地形图介质及存放条件等因素的影响，使地形图的实际尺寸发生变形； 2、在扫描过程中，工作人员的操作会产生一定的误差，如扫描时地形图或遥感影象没被压紧、产生斜置或扫描参数的设置等因素都会使被扫入的地
3、形图或遥感影象产生变形，直接影响扫描质量和精度；3、由于所需地图图幅的投影与资料的投影不同。4、由于扫描时，受扫描仪幅面大小的影响，有时需将一幅地形图或遥感影象分成几块扫描，或有时区域过大，需要扫描几幅地形图，这样会使地形图或遥感影象在拼接时难以保证精度。,二、数字化中的物理坐标、用户坐标,地球坐标经度、纬度,地图投影变换,地图投影变换,地图坐标直角坐标,屏幕显示坐标,数字化仪、扫描仪坐标,用户坐标,物理坐标,物理坐标扫描图像坐标,2.用户坐标,地球坐标地理经纬度,地图坐标直角坐标,地图投影,4.物理坐标与用户坐标的转换,X,Y,x,x,x,y,y,y,O (a0,b0),X = x + a0
4、,Y = y + b0,x = y* cos () - x * sin (),y = x* cos () +y * sin (),y = y* Sx（缩放系数）,y = y* Sy,设物理坐标系为xo y，用户坐标系为XOY，则,O,P,转换的实质是建立两个坐标系之间的数学关系转换的意义:1.将设备坐标转换为地理要素的实际坐标2.实现多幅图,包括不同比例尺地图的拼接或叠置3.减少各种变形(投影变形、扫描变形、纸张变形等)转换通过配准来实现,关于配准,配准的目的：建立物理坐标与用户坐标的转换关系配准的方法：采集一定数量的控制点配准容易出现的问题：控制点分布不均匀点位不精确控制点坐标不能任意改动配
5、准结果将直接影响数字化精度,数字化软件介绍,VPStudio CASSCAN（南方公司）R2VMapgisCAD,Mapgis简介,图元：图面上表示空间信息特征的基本单位，分为点、线（孤段）、多边形等三种类型。 点元：点图元的简称，有时称点。指其位置只有一组 X 和 Y 座标来控制。它包括字符串（注释）、子图（专用符号）等。所有点保存在点文件中（*.wt） 结点：指某线或孤段的端点或数条线或孤段的交点。 结点平差：使几条线或孤段成为共用一个结点的过程 线图元：地图中线状物的总称。如划线、省界、国界、地质界线、断层、水系、公路等。所有线图元都保存在线文件中(*.wl) 区图元（面图元）：由线或孤
6、段组的封闭区域，可以以颜色和花纹图案填充。如湖泊、地层、岩体分布区等。所有区图元都保存在区文件中（*.wp）。 工程：对一系列的点、线、面文件进行管理的描述性文件。其主要记录了各个文件的信息，如存放地、可编辑性等。（如何建立工程，见以后） （.mpj）.pnt 控制点文件 .cln 图例板文件 .rbm 光栅求反后文件 .tif 栅格文件,WT：点文件WL：线文件WP：区文件MPJ：工程文件MPB：拼版文件CLN: 工程图例文件DET：高程数据明码文件(ASCII码)TIN：三角剖分文件(二进制)GRD：规则网数据文件(二进制)WAT：明码格式点文件WAL：明码格式线文件WAP：明码格式区文件
7、,CLP：裁剪工程文件PNT：误差校正控制点文件RBM：内部栅格数据文件TIF：扫描光栅文件NV?：分色光栅文件DIC：层名字典文件DXF：AutoCAD文件VCT：矢量字库文件LIB：系统库文件,MAPGIS常用文件类型,MAPGIS功能模块,MAPGIS系统结构,MAPGIS一般处理过程：数据采集、数据处理、数据入库、空间分析及查询、结果输出。,数据输入,在建立数据库时，我们需要有转换各种类型的空间数据为数字数据的工具，数据输入是GIS 的关键之一，它的费用常占整个项目投资的80或更多。MAPGIS提供的数据输入有数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入和其它数据源的直接转换。,(1) 数
8、字化输入 数字化输入也就是实现数字化过程，即实现空间信息从模拟式到数字式的转换，一般数字化输入常用的仪器为数字化仪。(2)扫描矢量化输入扫描矢量化子系统，通过扫描仪输入扫描图象，然后通过矢量追踪，确定实体的空间位置。对于高质量的原资料，扫描是一种省时、高效的数据输入方式。(3)GPS输入 GPS测定的三维空间坐标，可直接输入数据库。(4)其他数据源输入 可接收低版本数据，还可以接收AUTOCAD、ARC/INFO、MAPINFO等软件的公开格式文件。同时提供了外业测量数据直接成图功能，从而实现了数据采集、录入、成图一体化，大大提高了数据精度和作业流程。,扫描输入,扫描输入是通过扫描仪直接输图，
9、并以栅格形式存储于图形或图像文件中，然后经过矢量化转换成矢量数据，存入点、线文件中，再进行编辑。扫描输入法是目前地图输入的一种较有效的输入法,智能矢量化,矢量化流程:,将图件进件进行扫描，成灰度、或彩色、或二值。 软件：photoshop等设置：对地形图的扫描一般采用二值扫描，或灰度扫描。分辨率：=300DPI扫描后得到.tif文件的栅格地图,步骤一：图件扫描,建立工作目录，即建立自已的工作文件夹。如 D /mapgis/2003010601 将扫描的图像拷入到工作文件夹中（实习中给的文件是扫描得到的tif文件）,步骤二：建立自己的工作目录,步骤三：将系统库（相当于mapgis65slib文件
10、夹）拷到工作文件夹中。,单击主菜单右侧“系统设置”按钮进入mapgis环境设置对话框,步骤四：进行系统设置,单击 ,将新建的工作文件夹设为工作目录。 单击 ,将步骤三拷入新建的工作文件夹中的slib目录设为系统库目录。 若制作数据的甲方额外提供系统库目录，则需要在系统设置中将系统库目录改为指定的系统库目录，如果没有提供，则采用系统默认的系统库目录）系统临时目录可以不变化，保持原来的。,步骤五：新建工程,Mapgis65主菜单图形处理输入编辑，进入MAPGIS编辑器对话框，选中新建工程，单击确定，（以后可以直接选中打开已有工程/文件打开已建立好的工程）进入设置工程地图参数对话框，单击确定即可。（
11、也可以对地图参数进行编辑）,保存工程：在左侧窗口中单击右键，选弹出菜单中的“保存工程”，给出工程名字，将工程保存（文件类型.mpj)。,步骤六：装入光栅文件,主菜单输入编辑矢量化装入光栅文件为了提高图像显示和刷新的速度，在装入图像之前可以在主界面镶嵌配准文件数据输入对话框中将tif文件转换为msi文件。,步骤七：读图，分层,进行读图分析，看分几层。如水系层（河流、水库、泉等），交通层（铁路、公路、小路、航空线等），断层层（各种断层），地层层（地层界线，地层区，地层注记等），矿产层（各种矿产符号及注解等）。在左窗口区域单击右键，然后根据需要分别新建相应的点、线和区（面）文件，,文件命名规则；遵循
12、规则文件建立后，应该根据需要建立各文件的属性结构（方法：鼠标右键单击文件，点击修改属性结构。注意，文件必须处于可编辑状态）,点、线、面文件建立好后，左侧框内文件如图所示。左窗口对工程文件进行管理，文件的状态有即关闭，打开和编辑。分别以 图标表示,左侧的符号 、 、分别表示当前编辑项、可编辑项、打开项、关闭项等。,注意：不管一个工程包括多少点文件、多少线文件和多少区文件。在同一时刻同一型的文件（点、线和区）每次只允许有一个文件处于可当前可编辑修改状态,另外，对工程和文件的操作都在左窗口中单击右键实现,在左窗口空白区域点击鼠标右键，选“新建工程图例”，在弹出的对话框中，选择“图例类型”，输入“图例
13、信息”（图例名称等）、根据提供的标准输入“图例参数”（包括线型、颜色、图层号等），点“插入”，在插入的内容上双击鼠标左键，在弹出的对话框中可编辑“属性结构”，然后“确定”，保存，命名为“图例板”。,步骤八：建图例版,图例版的作用：数据录入时，在输入另一类图元之前，图例板可以直接提供该类图元的的固定参数，这样就可以避免进入菜单重新修改此类图元的缺省参数，从而提高了工作效率。,步骤九：线状地物矢量化,矢量化是把读入的栅格数据通过矢量跟踪，转换成矢量数据。本系统可以直接处理TIFF格式的图像文件，也可接受经过MAPGIS图象处理系统处理得到的内部格式文件,非细化无条件全自动矢量化：该矢量化无需人工干
14、预，系统自动进行矢量追踪。全自动矢量化对于那些图面比较清洁，线条比较分明，干扰因素比较少的图，跟踪出来的效果比较好，但是对于那些干扰因素比较大的图（注释、标记特别多的图），就需要人工干预，才能追踪出比较理想的图。自动矢量化除了可进行整幅图的矢量化外，还可对图上的一部分进行自动矢量化。具体使用时，先用设置矢量化范围设置要处理的区域，再使用全自动矢量化就只对所设置的范围内的图形进行矢量化。,矢量化方式包括：非细化无条件全自动矢量化和交互式矢量化两种方式,交互式矢量化：,适合那些干扰因素比较大，需要人工干预的图，要想追踪出比较理想的图矢量化追踪的基本思想就是沿着栅格数据线的中央跟踪，将其转化为矢量数
15、据线。当进入到矢量化追踪状态后，即可以开始矢量跟踪，方法：移动光标，选择需要追踪矢量化的线，屏幕上即显示出追踪的踪迹。每跟踪一段遇到交叉地方就会停下来，让你选择下一步跟踪的方向和路径。当一条线跟踪完毕后，按鼠标的右键，即可以终止一条线，此时可以开始下一条线的跟踪。按CTRL+右键可以自动的封闭选定的一条线。,交互式矢量化过程中的快捷键：取消或结束输入操作：单击右键。 自动封闭线：在输入封闭线时，在快封闭时按下 Ctrl+鼠标右键。 F5：放大屏幕 F6：以鼠标所在位置为中心移动屏幕 F7：缩小屏幕 F8：线矢量化时加点（在鼠标所在位置加点） F9：线矢量化时退点（一次退一个点） F11：改变线
16、方向（即在数字化时，从线的一头转向另一头） F12：捕捉线头，抓线上线，靠近线等操作（MAPGIS特有，十分有用） Shift 键，自动靠近线,单击图例版中的事先定义好的图例 ，利用以上操作方法，进行线矢量化操作。 注意一定要不同性质的地物用不同的颜色区分，并根据读图结果，分别赋于不同的图层中。,高程自动赋值具体操作：1.在线编辑中，修改线属性结构，加高程字段。 2.设置高程参数 3.自动赋值 用鼠标拖出一条橡皮线，系统弹出高程设置对话框要求用户设置当前高程、高程增量、和高程域名，然后系统将凡与该橡皮线相交的等高线，根据已设置的“当前高程”为基值，自动逐条按“高程增量”递增赋值，原先若有值，则
17、被自动更新。,单击工具栏中的 ，然后单击图例版中事先定义好的点样式，进行点的输入。,步骤十：输入点,步骤十一：保存文件和工程,线、点的编辑操作,与线编辑相关的菜单和工具条见右图,线编辑,1.输入线：移动光标在屏幕上造曲线。选择线形分为：流线、折线、椭圆线、圆线、弧线、矩形、四边形、双线、正交线、正交多边形等。输入线参数: 包括设置线型、线颜色和线宽度。若所见的线型与设置的线型不符，可用还原显示功能,2.删除线：删除一条线：捕获一条线将之删除。删除一组线：在屏幕上开一个窗口，将用窗口捕获到的所有曲线全部删除。,3.移动线：移动一条线：捕获一条线，有一个拖动过程将之移动到适当位置。移动光指向要移动
18、的线，按下鼠标键，拖动鼠标光标到指定的位置松开鼠标即可。称动一组线：在屏幕上，用窗口捕获若干线，按下鼠标左键，拖动鼠标光标到指定的位置松开鼠标即可。,4.复制线：复制一条线：捕获一条线，移动鼠标将该线拖到适当位置按下左键将复制之。继续按左键将连续复制直到按右键为止。 复制一组线：复制一组线操作过程可分解为两个拖动过程，第一个拖动过程确定一个窗口，落入此窗口的所有线为将要被复制的线；第二个拖动过程确定复制线的移动的增量 。,5.剪断线：剪断线有“包括剪断点”和“不包括剪断点”两种剪断方式可供选择。a。“包括剪断点 ”方式剪断线后的两条曲线都包括剪断处的数据点。b。“不包括剪断点 ”方式剪断后的两
19、条曲线都不包括剪断处的数据点剪断线的步骤：首先移动光标到指定曲线，将光标指向曲线；按下鼠标左鼠。若剪断成功，先后一闪则被剪断的曲线分成红兰两段；若不成功，则现亮黄色。,6.钝压线：对线的尖角或两条线相交处倒圆。操作时在尖角两边取点，然后系统弹出橡皮筋弧线，此时移到合适位置点按左键，即将原来的尖角变成了圆角 。,7.延长缩短线：本功能有三个选项，即延长线、缩短线和靠近线。延长线 ：先在欲延长的一端指定线，然后每按一下鼠标，线将增加一点。缩短线 ：先指定线，然后每按一下鼠标左键，线将退回一点。靠近线 ：先指定要延长（缩短）的线，再指字延长（缩短）到的线，则线将延长（缩短）到该线上。,8.线上加点、
20、删点和移点线上删点：移动光标每时向将被删除的点的附近，按鼠标左键，该点即被删除。线上加点：移动光标指向要加点的线段的两个原始数据点之间，用一拖动过程插入一个点。重复这个过程可连续插点。按鼠标右键，结束对此线段的加点操作。线上移点：首先选中需要移点的线。移动光标指向将被移动的点的附近，用一拖动过程移动一个点。重复这个过程可移动多点。按鼠标右键，即可结束对此线段的移点操作。,线参数编辑,参数编辑用于修改已经输入线的参数。 “修改参数”是修改单根线的参数。“统改参数”是修改多根线的参数。“缺省参数”是由用户给定线元的缺省参数。,1.修改参数,用光标捕获一条曲线，然后修改其参数。线参数板中的“线型”按
21、钮和“颜色”按钮，分别用于选线型和线颜色。,2、统改参数,统改线参数功能是将满足条件的参数统改为用户设定的参数。若所列的替换条件都没有选择，则为无条件替换，即将所有区域参数统一改为用户设定的参数。相反，若所列的替换结果都没有选择，则不进行替换。各选项前的小方框内若打钩为选择，否则为不选择。选中该功能项后，编辑器弹出线参数统改面板供用户输入统改条件与替换结果。,点编辑,与点编辑相关的菜单和工具条见右图,点图元地面上很小的物体，可由一个控制点决定其位置。包括字符串、子图、圆、弧、版面、图象、等六种类型。,（1） 输入点图元用鼠标单击“输入点图元”；确定输入类型和方式；修改缺省参加，如点图元的高度、
22、宽度及颜色等；用鼠标单击“OK”键即可,删除、移动及复制点删除点：用鼠标左键来捕获一点图元，将之删除。移动点：移动光标指向要移动的点，按下鼠标左键，拖动鼠标光标到指定一位置松开鼠标即可。复制点：捕获一个点，用一个拖动过程将之复制到适当位置。,剪断字串其功能是将一个字串剪断，使之成为两个字串。用鼠标左键来捕获一个需剪断的字串；编辑器弹出需剪断的字串对话框；可按“增”、“减”来确定剪断位置。,连接字串 其功能是将两个字串连接起来，使其成为一个字串。用鼠标左键来捕获第一个字串；再用鼠标左键捕获第二个字串；系统自动地将第一个字串连接到第二个字串的后面。,点参数编辑,参数编辑是用于对点图元的属性进行修改
23、或对系统的缺省参数进行修改、设置，以及对注释的文本内容进行修改。点图元包括注释参数、子图参数、圆参数、弧参数、图象参数和版面。和线参数编辑类似，也有修改参数、统改参数，修改点属性等,造区,在线、点文件者矢量化完后，先进行检查，然后进行造区。 注意：区是由四周封闭的弧（不是线）所围成的区域，弧是区是边界。,一. 检查线是否有错误 1、仔细检查是否有遗漏的线。 2、放大窗口检查线错误并进行靠近线处理。 3、检查是否有重叠线、自相交线、重叠坐标。 “其它”菜单下- - ，对于重叠座标，在错误处选中一处错误，击右键，选“清除所有重叠座标”。 对于自相交线，进行线编辑，用线上移点、线上删点和剪断线等功能
24、进行编辑。 “其它”菜单下- - ，对于重叠的线，在错误处选中一处，击右键，选“清除所有重叠线”,二、造区 两种方式：由线造区或由弧段造区线造区按以下步聚进行。 1、将矢量化后的线做一备份，做为造区的线文件。 图形编辑打开线文件另存线文件，如起名：ZQ.WL 2、打开造区用的线文件，即ZQ.WL 将不参加造区的线删除，如外图框、部分不造区的水系，公路，交通线等。 保存线文件。 3、进行其它自动剪断线处理 线转弧段处理存区文件（给文件名，如 ZQ.wp，不要存线文件），关闭窗口，系统提示是否存线文件，选否。 4、打开区文件（ZQ），装入线文件（原文件，非 ZQ）。进行其它拓扑错误检查。 5、针对拓扑错误对线进行修改（每一个错误）。 6、存线文件 重复1-6步聚，至无错误为止。 7、造区。（其它拓扑重建。）,
