MAPGIS 对栅格数据矢量化.doc

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。栅格数据可通过扫描仪扫描原图获得，并以图像文件形式存储。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。在矢量化时，具有退点、加点、改向、抓线头、选择等功能，可有效地选取所需图形信息。矢量化系统常用功能键包括：F5键(放大屏幕)：以当前光标为中心放大屏幕内容。F6键(移动屏幕)：以当前光标为中心移动屏幕。F7键(缩小屏幕)：以当前光标为中心缩小屏幕内容。F8键(加点)：用来控制在矢量跟踪过程中需要加点的操作。按一次F8键，就在当前光标处加一点。F9键（退点）：用来控制在矢量跟踪过程中需要退点的操作，每按一次F9键，就退一点。有时在手动跟踪过程中，由于注释等的影响，使跟踪发生错误，这时通过按F9键，进行退点操作，消去跟踪错误的点，再通过手动加点跟踪，即可解决。F11键（改向）：用来控制在矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作。按一次F11键，就转到矢量线的另一端进行跟踪。F12键（抓线头）：可用F12功能键来捕捉需相连接的线头。(一) 矢量化流程矢量化流程如图1所示。(二) 矢量化系统的文件操作 1. 装入光栅：栅格数据可通过扫描仪扫描原图获得，并以图像文件形式存储。本系统可以直接处理TIFF(非压缩)格式的图象文件，也可接受经过MAPGIS图象处理系统处理得到的内部格式(rbm)文件。该功能就是将扫描原图的光栅文件或将前次采集并保存的光栅数据文件装入工作区，以便接着矢量化，此时将清除工作区中原有光栅数据。 2. 保存光栅：将工作区中的光栅数据存成MAPGIS系统的内部格式（RBM）文件。在矢量化的过程中，若设置“自动清除处理过光栅”选项，则工作区中的光栅图象会发生变化；另外，当进行“光栅求反”操作后，工作区中的光栅图象也会发生变化。为了保存修改后的图象，就得选择该功能来保存光栅图象文件。 3. 清除光栅：清除工作区中的光栅文件。4. 光栅求反：将工作区中的二值或灰度图象进行反转(Invert)，如使二值图象的白色变为黑色，黑色变为白色。在矢量化的过程中，是以灰度级高的象素为准，即只对灰度级高的象素进行矢量化，灰度级低的象素作为背景。若扫描进来的图象与此刚好相反，则需利用该功能进行反转后才能开始正确的矢量化操作。如二值图象，正常的光栅数据显示出来应是灰底白线，如果出现白底灰线，说明图像黑白相反，应用“光栅文件求反”功能将光栅求反，求反后的光栅文件应存盘，否则下次装入的光栅文件还是不变。 用扫描仪将图纸扫描存于TIFF文件 可用二值扫描、灰度扫描或彩色扫描 有必要时进行图像校正，为了显示速度可存RBM格式(图象镶嵌模块) 一般情况下，先使量化后对矢量图形数据进行校 正，但有时需要与已有的图型套何时，即需要先 将扫描的图像与已有的图像配准，后进行矢量化读图、分层编辑层名字点装入光栅文件设置当前层设置缺省参数设置矢量化参数 抽稀因子就是控制线在抽稀后与 原光栅中心线之间的最大偏差值， 实际上就是控制数据精度要求 设置矢量化范围交互矢量化保存文件图1：矢量化流程图(三) 矢量化设置1. 设置矢量化范围：全图范围:矢量化操作在全图范围内有效。窗口范围:矢量化操作在定义窗口范围内有效。2. 设置矢量化参数：矢量化参数包括矢量化时的几个必须的控制参数，设置矢量化参数包括抽稀因子、同步步数、最小线长、自动清除处理过光栅、细线、中线、粗线。一般用系统默认值即可。3. 设置矢量化高程参数：在进行等高线矢量化时，需要给每一条线赋高程值，为提高效率，系统设计了自动赋值的功能。在进行等高线矢量化时，您首先得在线编辑菜单下利用编辑线属性结构功能建立高程字段，然后利用该功能设置当前高程、高程增量、和高程存储域，这样，在每矢量化一条线时，系统就会根据指定的高程存储域，将当前高程值赋予该属性域中。若当前高程值要增加，则每按一次F4键，当前高程值就增加“高程增量”所指定的值。所以配合F4键，您就可以方便地为线赋高程值。若您仍觉得不方便，则在矢量化完毕，可利用前边的（高程自动赋值）功能，方便地为线赋高程值。当前高程：当前矢量化线的高程值，每矢量化一条线自动赋予当前高程。高程增量：高程递增量。矢量化过程中，每按一次F4键，当前高程就递增一次，并弹出一个小窗口，显示当前高程值。高程域名：存储高程值的属性域名，可选择属性库中任意一个浮点型域来存储高程值。在矢量化高程线时，最好先在线编辑菜单下利用编辑线属性结构功能建立高程字段，这样才可以在这里指定高程域名，其中线缺省属性字段不允许赋高程值。注意：需要系统自动给每一条线赋高程值时，必需事先设置好线的属性结构，使它包含有“高程”的属性域(浮点型)。否则系统不能给等高线赋值。4. 设置图像原点参数：栅格图像与矢量图形配准是使用“图像镶嵌配准”模块，可达到精确配准的目的。但操作要复杂些。在一些情况下，可以设置图像的原点和相应的X、Y比例达到与图形座标套合。(四) 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。栅格数据可通过扫描仪扫描原图获得，并以图像文件形式存储。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（RBM）文件。1. 非细化无条件全自动矢量化它是一种新的矢量化技术，与传统的细化矢量化方法相比，它具有无需细化处理，处理速度快，不会出现细化过程中常见的毛刺现象，矢量化的精度高等特点。无条件全自动矢量化无需人工干预，系统自动进行矢量追踪，既省事，又方便。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。本系统的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。2. 交互式矢量化对于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，无条件全自动矢量化就显得力不从心了，此时人工导向自动识别跟踪矢量化正好解决这个问题。矢量化追踪的基本思想就是沿着栅格数据线的中央跟踪，将其转化为矢量数据线。当进入到矢量化追踪状态后，即可以开始矢量跟踪，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。3. 封闭单元矢量化对于地图上的居民地等一些图元，它的本身是封闭的，然而，由于内部填充的阴影线等内容，无论无条件全自动或人工导向自动识别跟踪矢量化都无法将其一次完整地矢量化出来，这时选用封闭单元矢量化功能就能将其完整地矢量化出来。封闭单元矢量化功能有两项选择，一种是以这个光栅单元的外边界为准进行矢量化；另一种是以边界的中心线为准进行矢量化。4. 高程自动赋值这是快速等高线赋值方法，具体操作是：(1) 在线编辑中，修改线属性结构，加高程字段，字段类型必需是浮点型。(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，则被自动更新高程。(五)图例板将光标放在文件或要素层以外位置按右键，系统会弹出对话框。新建工程图例：当您录入数据时，在输入另一类图元之前，都要进入菜单修改此类图元的缺省参数，这样无疑是重复操作，并且影响工作效率。为此，您可以生成含有固定参数工程图例，系统将其放到图例板中，在数据输入时，您直接拾取图例板中某一图元的固定参数，这样就可以您灵活输入了。建议在您进行数据输入之前，最好提前根据图幅的内容，建立完备的工程图例。1. 选择图例类型，不同类型的图元对应不同类型的图例。2. 输入图例的名称和描述信息的分类码。3. 设置图例参数：首先选择图元类型，然后输入图元的各种参数。4. 属性结构和属性内容：在这里的属性结构和属性内容与点、线、区菜单下的有所不同，当您对图例的属性结构和属性内容进行修改时，并不影响在文件中的属性结构及属性内容。5. 按添加按钮，将图例添加到右边的列表框中。6. 如果您要修改某图例，先用光标激活图例，再按编辑按钮，或者用光标双击列表框中的图例，这样系统马上切换到图例的编辑状态，于是就可以对图例参数及属性结构、内容进行修改了。修改后，按确定按钮，由于此时在图例编辑状态，确定按钮只是对所修改的内容进行确认。当输入了其它类型的图例后，再次按确定按钮，此时系统要求您保存图例文件。7. 关联工程图例一个MPJ工程只能有一个工程图例文件，关联工程图例是使当前MPJ工程文件与指定的工程图例相匹配。8. 创建分类图例文件在制作图件时为了便于他人阅读，常常需要附带图例，这样您可以利用已编辑好的工程图例，直接添加到工程文件当中，作为图幅的组成部分。第一步：选择CLN图例文件，将它添加到工程中，作为图幅的图例。第二步：设置CLN图例文件，出现在工程文件中的文件名和路径。第三步：选择符合您意愿的图例边框。第四步：确定图例集合在图幅中的位置和大小，缺省位置在图幅的左下角。第五步：选择图例的排列方式，以行优先是指图例从左到右排列，以列优先是指图例从上到下排列。第六步：输入合适的图例显示参数。第七步：设置标题及脚注的位置、内容、参数。第八步：设置完毕，按预示按钮，预示一下结果，满意后，再按创建按钮，这样就把图例添加到工程中，成为了图幅的组成部分。9. 打开图例板新建图例后，在输入数据时，为了方便、快捷，您可以直接在图例板中拾取某图元的固定参数。u 习作1. 新建工程，命名安徽省行政界，保存至文件夹实验二/实验数据2. 添加矢量化底图rectifyanhui1，文件类型图像文件（*.msi）3. 新建线：省界.WL，地市界.WL，县界.WL4. 新建点：一级.WT，二级.WT，三级.WT5. 新建工程图例，保存至实验数据，命名为图例。6. 新建点图例一级：子图号：187；高度：8000；宽度：8000；颜色：1二级：子图号：187；高度：6000；宽度：6000；颜色：1三级：子图号：186；高度：5000；宽度：5000；颜色：17. 新建点注释图例注释一：高度：12000；宽度：12000；汉字字体：1；颜色：1注释二：高度：10000；宽度：10000；汉字字体：1；颜色：1注释三：高度：8000；宽度：8000；汉字字体：1；颜色：18. 新建线图例省界：线形：折线；线型：1；线颜色：6；线宽度：2；X系数：10；Y系数：10地市界：线形：折线；线型：1；线颜色：6；线宽度：1；X系数：10；Y系数：10县界：线形：折线；线型：1；线颜色：20；线宽度：0.5；X系数：10；Y系数：109. 关联图例板，打开图例板10. 矢量化线10.1省界（1）点击“输入线”（2）打开图例版：选择省界。（3）从任一点开始矢量化省界，采集即将完成时，按下ctrl键然后单击鼠标右键结束，这时多边形自动闭合。(注意采点密度，在界线相交处一定要采一个点)（4）矢量化过程中要注意功能键的使用（5）如若需要连接坐标点继续画一条线时，按下shift，靠近坐标点，然后输入线，系统将自动捕捉，但是捕捉坐标点画出的线仍和第一条线是两条线，需要“联接线”10.2地市界（1）点击“输入线”（2）打开图例版：选择地市界。（3）没有坐标点捕捉时，在矢量化一条线开始或结束时均可用功能键F12，将光标靠近要线，点击F12，选择靠近线（母线加点），点击确定，右击鼠标。10.3县界（1）点击“输入线”（2）打开图例版：选择县界。（3）矢量化方法见上11. 矢量化点11.1一级行政单位：省会11.2二级行政单位：地级市11.3三级行政单位：县级市、县 网易博客MAPGIS矢量化步骤地信网MAPGIS矢量化步骤 %bpB=利用MapGis进行屏幕跟踪矢量化 z2iWr 1.利用MAPGIS矢量化作图。 .6c Bx 1.1启动MAPGIS(方法过程见上一次实验)。 SaOOD-u 1.2进行输入编辑窗口。 *+%$OH, BPSi e0 (1)点击“取消”。 *XI- nH (2)点击“新建工程工具”、“确定”、“点选生成不可编辑项”、“确定” cYL4 5PQrfMo * $|9e lvG+9e3+ (3)最大化地图窗口，并将空工程文件保存为“实习二”。 |ADg#oX ;?OX , _bGHmt rCbhD (4)装入光栅文件“80-14.tif”。 L-|u=c-6 loD:4e1 p3 (5)光栅文件求反，并将屏幕放大到适当大小。 FXbalQ? 9-.v Dj_N$_+9 u:*$f U.YbWe (6)可利用移动窗口工具拖动窗口，以查看图形的其它部分。 JjG$z I z)h-F ANd#m9(x (7) 通过对查看，以达到判图识图并对图形要素进行分层的目的，对于点要素我们可以分为注示层和权属拐点层，对于线要素我们可以分为线状地物层、权属界线层和地类界三个层次。 C6cM6 (8)在控制台窗口点击右键，利用快捷菜单新建两个点文件和三个线文件。 $c24lJ#/ d+g+ p? cz$q)I$ 最后得： jT-tP u9) (9)在控制台窗口可以通过拖动项目改变其位置，则我们将线文件拖到上层，点文件放在下层。 RLX?3u& #:M)a?E/% 1.3新建并打开图例板。 IQCIc5 (1)在工程窗口新建图例 )qx,L cdfvc0 vY? ! (2)新建“注示”的图例。 1yy&QUZq 在“图例类型”选择框中选择“点类型图例”，并在“名称”栏中输入“注示”。 TeCm A1(=7ZKz 点击“图例参数”按钮，输入如下参数，最后点击“确定”键确认。 h_:|H8t;w ?Em*ycWD 最后点击“插入”按钮，完成“注示”图例的设置。 aPMqJ#fIr 30v 3C7o= (3)新建“权属拐点”图例的过程见下列图解： 9( QSX |Skk1 # 9 e)7pXYV) jKs6i# |*im$g=- (4) 线状地物包括铁路、公路、农村道路、沟渠等，以农村道路为例，建立图例图解如下。 TB gDi- “图例类型”选“线类型图例”。 U. 1Vpfy XTHy CK “图例名称”填入“农村道路” )hHkaIeYv qFu+Ms 设置“图例参数” $e;_N4d 38dXfl d0R&vFHQ 9d4PH METH8Su= 其它线状地物的设置同上，其参数见下图： |26Xs 铁路： +E8&TH I)AV 公路： BcQl mu2r#I 沟渠： mxhO: .l (5)权属界线的定义方法同上，其参数分别为： M-u:8dPu 村界： ci+Zi6 U7.3qd 乡界： :JoGGE a0 9 6y(#s 县界： Q0 xn Zf |%t (6)地类界线的定义方法同上，其参数为： ./LD TU/-l （7）以上的参数定义好之后，点击“确定”按钮确认我们的操作，系统会提示我们保存图例文件。 CfuumZLn 6wx;grtZ D :, ;0S4SBy tMU （8）将工程文件与图例文件关联在一起才能使用图例板，方法是在控制台窗口的右键菜单中关联图例文件。 m!5P5U x SK;h/;V MW8GMHo JsI # |uI d: （9）打开图例文件（控制台窗口的右键菜单中）。 EcpfUQK #qYxH 1.4光栅矢量化方法输入数据。 5xe ljo （1）选中将要输入数据的层，将其设为当前可编辑。 V/UDof /MYl:e （2）在图例板上选中要输入的线型。 |0U AL8v= （3）在工具栏上点击交互式矢量化按钮。 jWk1FQte ,RMaQ4Wg （4）mapgis的功能键定义分别为： xa#; F4键(高程递加)：这个功能是供进行高程线矢量化时，为各条线的高程属性进行赋值时使用的。在设置了高程矢量化参数后，每按一次F4键，当前高程值就递加一个增量。 D*.U? F5键(放大屏幕)：以当前光标为中心放大屏幕内容。 sIv$( F6键(移动屏幕)：以当前光标为中心移动屏幕。 D! TFb E F7键(缩小屏幕)：以当前光标为中心缩小屏幕内容。 7L3:d7=MIW F8键(加点)：用来控制在矢量跟踪过程中需要加点的操作。按一次F8键，就在当前光标处加一点。 #%3y&7M7 F9键（退点）：用来控制在矢量跟踪过程中需要退点的操作，每按一次F9键，就退一点。有时在手动跟踪过程中，由于注释等的影响，使跟踪发生错误，这时通过按F9键，进行退点操作，消去跟踪错误的点，再通过手动加点跟踪，即可解决。 I)7STzlMj. F11键（改向）：用来控制在矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作。按一次F11键，就转到矢量线的另一端进行跟踪。 mIcK F12键（抓线头）：在矢量化一条线开始或结束时，可用F12功能键来捕捉需相连接的线头。 lGoP(ki (5)在矢量化的开始和结束点一般要用F8加点，矢量化错的时候用F9，连接其它线的线头或线尾时用F12。 b0X （6）以矢量化县界为例，首先通过窗口操作找到县界。 P;%,+S 9mA6nmp 将光标放在要矢量化线的起始位置后，按F8加一点。 aMv?D(Meb pg 之后在光栅图像的县界上点击鼠标左键进行矢量跟踪。 69q#Zw, 5:R$xgc 至到跟踪完所有的权属界线后，同样的方法矢量化线状地物和地类界线。 mkp=d 1.5矢量化点状要素 Ow e3Mt （1） 选中要矢量化的点文件，设为当前可编辑。 nu(;yIRP ogcwa_ （2）在图例板上选中要矢量化的点图例。 QG1+*J76b ?d!*Ke8 （3）启动输入相应点的功能。 nmo #p+rkg2 W5*Kq6Pd （4）在地图口点击输入点。 8P?p A+=K 用同样的方法输入其它类型的点状要素。 $ucDz f=o 经过以上步聚完成所有栅格数据的矢量化工作。