航测数字化地图编绘技术研究
摘要:本文笔者基于多年从事航测制图编辑的相关工作经验,以航测制图及生产中的相关问题为研究对象,论文首先分析了航测数据的产品模式,进而相信阐述了航测数字成图的相关流程,进而探讨了航测数字成图相关问题,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:航测制图问题流程
1 产品模式
1.1 基本产品
根据目前基础地理空间数据生产技术发展和用户的需要,基础地理空间数据产品主要包括以下四种基本模式:数字线划图(DLG)、数字正射影像图(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM),简称为“4D”。这些产品可根据需要以数字和模拟二种形式提供。根据用户的需要可形成复合产品,如数字线划图与数字正射影像图叠加可形成数字影像地形图。
(1)数字线划图,简称为DLG(Digital Line Graphic)。
是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集,其中保存着要素的空间关系和相关的属性信息。数字线划图可满足各种空间分析要求,与其他信息叠加,可进行空间分析和决策。
一、图像校正 图像首先统一存储为tif格式（扫描图是彩色的，在PhotoShop中转成灰度图），并一定要进行备份。扫描图像一般是有变形，因此数字化前要先对扫描进行地理坐标配准。这就要调用ArcGIS的Georeferencing工具条，根据扫描地图上控制点的已知坐标来配准。每幅扫描的图都标注了控制点，如下图的小十字叉。找到每幅图的最左下角的控制点，其实际坐标为（0，0）。向右为x坐标正方向，向上为y坐标正方向。根据各控制点间的实际间距计算出每个控制点的实际坐标，单位取毫米。整幅图大约有20个左右的控制点，仔细审视全图，找到所有的控制点。 图1 控制点 Georeferencing工具条界面如下所示： 图2 Georeferencing工具条
首先将Auto Adjust（自动调整）前的勾去掉，点击放大工具，放大显示控制点（一定 要足够大，最好是满屏只显示一个控制点），点击添加控制点按钮，当光标变为十字叉后，左键单击控制点的十字中心，这时图上会在这个位置标出一个彩色的十字叉，单击右键，选择“Input X and Y”(输入X和Y坐标)，出现如下的对话框。在对话框中输入该控制点的X坐标和Y坐标。按此过程完成所以控制点的坐标输入。 图3 输入控制点坐标 然后点击查看链接表按钮，出现如下界面。“Transfomation”（转换方法）选择“2nd Order polynomial”(二次多项式)，要求“Residual”（残差）这一列均小于0.2毫米,Total RMS error 也小于0.2毫米。若满足这一要求，将“Auto Adjust”前的复选框勾上。点击save（保存），进行保存。（上述选项在下图红色框内）。若某个控制点不够理想需要重新确定，可以在该界面中选择该控制点对应的记录，按键盘的“delete”键删除。当图像校正结果满足要求时，可选择Rectify(校正，如图2红色框所示)，完成对图像的永久转换（该操作是不可逆的，所以再此之前一定要对图像备份）。 二、矢量化 矢量化利用ArcGIS的扩展模块ArcScan来完成，同时要利用ArcMap的一些编辑功能。
地图设计与编绘课程设计报告 姓名： 班级： 学号： 日期：
目录 一、实习目的 (4) 二、实习内容 (4) 三、实习地点 (5) 四、起讫日期 (5) 五、实习经验和体会 (8) 不少于2000字
二、实习内容 针对上述目的，本次课程设计内容为：利用地图制图软件设计和编制中国经济发展的专题地图。具体内容如下：（自己所作工作） 1、地图设计： 1）根据制图任务收集、整理制图资料，分析并确定各种制图资料； 2）确定地理底图及成图的地图投影、比例尺等地图数学基础； 3）确定地图内容及其表示方法和形式； 4）图形、符号、色彩、注记及图例系统的设计； 5）地图概括指标的设计； 6）地图图面配置设计； 7）确定数字化方法及技术路线； 8）根据制图目的和特点选定制图软件，及为下一阶段工作作准备。2、利用相应的硬件设备及制图软件编制地图 1）制图数据输入； 2）数据处理； 3）图形输出。 3、编写课程设计技术说明书 地图学与地图设计与编绘要求学生掌握地图数学基础建立的方法、步骤、地图内容的表示方法、地图概括、地图符号的设计、地图的图形、色彩和注记的设计、地图编制的一般过程、普通地图设计编绘、专题地图设计、地图集的编制、遥感制图、数字地图制图、多媒体电子地图集与互联网地图的设计与制作等内容。利用地图制图软件设计和编制某些种类的专题地图。 本次课程设计时间为两周六天，首先收集整理资料，然后进行各设计工作，继而用制图软件编制地图，最终编写实习报告。在设计过程中要有一个宏观的安排，图幅的分配、颜色调整及比例尺大小等搭配协调。用软件编制地图过程中步骤要明确，地图矢量化，专题数据分析，编制模板等。 4、所作工作
地图设计与编绘 一．基本概念 1.普通地图：是以相对平衡的详细程度表示地球表面各种自然现象和人文现象中最基本的要素（如水系、地貌、居民地、交通网、境界、土质植被及其它人文标志）的地图。 2.地形图：按照国家统一规范测制或编制的详细表达普通地理要素的地图。 3.普通地理图： 4.国家基本比例尺系列地图：我国把1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万等八种比例尺的普通地图称为国家基本比例尺地图。 5.系列地图：按照统一的设计要求，反映同一地区多种要素或不同时相的一组地图的集合。 6.地图集：按照统一的设计要求编制的一组地图，装订成册，称为地图集。 7.基本图形变量：基本图形变量又叫“视觉变量”，是构成符号的基本因素：颜色、形状、尺寸、方向、亮度、密度、结构、位置 8.量表系统注记构成要素： 9.制图综合：制图综合是在地图用途、比例尺和制图区域地理特点等条件下，通过对地图内容的选取、概括和关系协调，建立能反映区域地理规律和特点的新的地图模型的一种制图方法。 10.选取：选择那些对制图目的有用的信息（满足地图用途要求并反映制图区域地理特点的重要的制图物体或现象），舍去不必要的信息。 11.概括：对选取了的制图物体进行形状、数量和质量特征的化简。概括分为形状概括、数量特征概括和质量特征的概括。 12.地图载负量：地图的容量（图廓内符号和注记的数量）包括面积载负量和数值载负量。 13.面积载负量：单位面积里符号和注记的面积。 14.数值载负量：单位面积里要素的个数。如：居民地个数/dm2 15.编绘规范：由国家测绘主管部门拟订总体大纲。编绘规范是编绘地图所依据的立法技术标准，它的内容应简明扼要，并具有相对的稳定性。 16.编辑计划：是在编绘规范的指导下针对具体的地区由各省制图机构设计局部编图大纲 17.图式：是地图符号样式和描绘规则的规范。图式中规定了相应比例尺地图上表示各种地物、地貌要素的符号、注记和颜色标准，以及使用这些符号的原则、要求和基本方法。 二．问答题 1.地图符号本质：地图符号是物质的对象，用来代指抽象的概念，它是以约定关系为基础的。地图符号的设计过程，就是一种代指过程。它是由地图设计者将错综复杂的地理空间对象进行分类、分级，抽象出这些对象的主要特征，并用专门的符号表示它们。 2.符号设计基本要求：、 （1）图案化：是指将制图对象的主要特征抽象出来，并用简单而规则的图形加以表示，忌复杂化和素描化。 （2）象征性：为了使阅读者看到符号就能联想到地理事物，应充分利用象征性设计符号，可以考虑地理事物的平面轮廓特征、正面形象、侧视形象及色彩特点等。
地图数字化 1 内容 1）利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准； 2）编辑工具的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。 注意：在基于ArcMap的操作过程中请注意地图文档的及时保存和备份。 2 准备 1）数据：贵州省某县1:100000扫描图一张(tiff格式) 2）软件：ArcMap 3 Arcmap基础知识 1) 地图—Map (ArcMap document) 当你在ArcMap中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档。地图文档是存储在扩展名为.mxd文件中的。在ArcGIS中，一个地图存储了数据源的表达方式(地图，图表, 表格)以及空间参考。在ArcMap中保存一个地图时，ArcMap将创建与数据的链接，并把这些链接与具体的表达方式保存起来。当打开一个地图时，它会检查数据链接，并且用存储的表达方式显示数据。一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据。（它所显示的数据都是链接在外部的） 2) 数据框架—Data Frame 在“新建地图”操作中，系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架。在ArcMap 中，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。一个地图中可以包含多个数据框架，同时一个数据框架中可以包含多个图层（即各layer的叠加）。例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息，另一个数据框架表示中国在世界的位置。但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动状态。在Data View只能显示当前活动的数据框架，而在Layout View可以同时显示多个数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。 3）组图层-- New Group Layer 有时需要把一组数据源组织到一个图层中，把它们看作Contents窗口中的一个实体。例如，有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层（如道路、铁路和站点等）放在一起，以方便管理。 4）数据层 ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载，诸如AutoCAD矢量数据DWG，ArcGIS的矢量数据Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID，ArcView的矢量数据ShapeFile，ERDAS的栅格数据ImageFile，USDS的栅格数据DEM等。注意Coverage 不能直接编辑，要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile。 5）shape的要素类型 point、polyline、Polygon、Multipoint、MultiPatch. 3步骤 3.1在目标位置建立文件夹 在目标位置建立三个文件夹：“原始数据”文件夹以存储.tif扫描图；“配准图层”文件夹以存储校正后的.tif图；“矢量图层”文件夹以存储数字化的shp矢量图层。 3.2地形图的配准（校正）
第一：熟悉地形图 ①1：1万地形图的编号方法 ②地形图的各种辅助要素要素：公里网、公里标示、接图表、行政界线、道路、 水系、地类界线、电压线、电讯塔、水库水坝、居民点、地类符号。（参考右边的图例）演示数据标记 ③地形图上的最主要要素： 等高线：计曲线，黑粗，高程值为25m倍数，线上都标有高程值 首曲线，细线。线上一般不标高程 高程点：小细点，旁边标有高程值，是小数值（例如：980.5m） 第二、地形图矢量化图层控制 需要新建的图层 1.计曲线：新增字段BSGC（如红线圈选），字段类型是short(短整型)，务必首 先做这个层的矢量化，做完了直接根据底图来赋值。 图1 赋值后如图2：粉红色线所示为计曲线，计曲线旁边标注有高程值（红色字标注），具体方法如（图3-5），在计曲线层上右键打开Properties，打开Label标签，设置如图4，需要注意的地方用已用红圈标示出来,其中标注的显示位置的设置：Placement properties 选项，具体设置如图5.
图2 图3
图4 图5 2.首曲线：如图2中，粉红色相间的线条即为首曲线，新增字段BSGC（如图1 红线圈选），字段类型是short(短整型)，做完矢量化后赋值时必须用计曲线层标示的高程来进行控制。例如：其中一根计曲线高程值为750m，相邻的为
775m，那么夹在这其中的首曲线高程值就依次为:755m,760m,765m,770m。3.高程点：新增字段BSGC，字段类型是float(浮点型)，主要选取坡顶和洼地 的点，采点要求分布比较均匀。 第三、质量控制 1.检查底图是否配准。判断方法：将图加载到Arcmap中，查看右下角状态栏。如图6，是否显示为正数。其次，可以将鼠标移至十字丝位置，判断底图上显示的数值是否与状态栏相符。 2.主要使用ArcScan工具进行矢量化（ArcScan开始自动矢量化的三个条件：Extension打开，二值化、开始编辑（Start editing）） a.二值化之后自动追踪时，尽量使用两点之间自动矢量化，（自动追踪矢量化 会出现一条线来回追踪两边，出现尖角不易发现）。如图在平滑处直接自动追踪，交叉处手动矢量化。 b.去尖角。
第二节数字化地形图的成图方法 数据通讯结束后，计算机的硬盘里就保存了全站仪传来的坐标数据文件，再由CASS5.1进行成图。根据数据采集的方式不同也有不同的成图方法。分别有“草图法”、“简码法”、“测图精灵成图法”和“电子平板成图法”。本文将详细介绍“草图法”，并对其他方法作简要介绍。 一、“草图法”成图 “草图法”根据作业方式不同，又可分为“点号定位”、“坐标定位”和“编码引导”几种作业流程。 （一）、“点号定位”法作业流程： “点号定位”法作业流程是： 选择测点点号定位成图法—展点—绘平面图—绘等高线—加注记—加图框分幅—成图结束。 下面以CASS5.1中的例子Study.dat数据文件说明Study.dwg图形文件的生成过程。 1、打开CASS5.1界面（图6-8）。 双击CASS5.1图标，即可打开CASS5.1的主界面： 2 、选择测点点号定位成图（图6-9）
将鼠标移至屏幕右侧菜单内“测点点号” 项，按左键，即出现如（图6-9）所示的对话 框，选择 Study.dat文件名，点击“打开” 后，命令区提示：读点完成！ 共读入106个点。 3、展野外测点点号 点击“绘图处理”下的“展野外测点点号”（图6-10），便出现（图6-11）所示的对话框。选择Study.dat文件名，点击“打开”后，便可在屏幕上展出野外测点的点号如（图6-12）。 4、绘平面图 下面可以灵活使用工具栏中的缩放工具进行局部放大以便绘图，例如先把左上角放大，选择右侧屏幕菜单的“交通设施”按钮，弹出如下菜单如（图6-13），找到“平行等外公路”并选中，点击“OK”，命令区提示：
绘图比例尺1：输入500，回车。 点P/<点号> 输入92，回车。 点P/<点号> 输入45，回车。 点P/<点号> 输入46，回车。 点P/<点号> 输入13，回车。 点P/<点号> 输入47，回车。 点P/<点号> 输入48，回车。 点P/<点号> 回车。 拟合线
利用MAPGIS进行扫描矢量化的方法探讨 一，扫描矢量化前的准备工作： 1，关于mapgis软件和土地利用数据库： 本次矢量化过程主要涉及到mapgis软件两个方面的内容： （1）,图形处理＝》输入编辑：这个部分是我们矢量化的主体部分，几乎90％的工作在这个部分完成； （2）,库管理＝》属性库管理：有少部分工作要用到这个工具，现在也可以用LANDTOOL软件来代替； （3）mapgis中的快捷键： shift＋鼠标左键：捕捉线上点或者线的端点（必须放大足够倍数）； ctrl＋鼠标右键：闭合线； F5：图面放大； F6：图面移动； F7：图面缩小； F8:加点（如果你选择交互式矢量化，必须用这个键，不能用鼠标左键加点）；F9：撤销上一段所画的线； F10: 画线方向反向； F12：选择造线捕捉方式（如下图，用的比较多的是“靠近线（母线加点）”）
Ctrl：按下CTRL的同时选择图元，可以多个选择； Ctrl＋C：拷贝，Windows命令使用于mapgis； Ctrl＋X：剪切，Windows命令使用于mapgis； Ctrl＋V：粘贴，Windows命令使用于mapgis； （4），矢量化方式：交互式矢量化和输入线； （5），标准的矢量化后，拓扑建区后的图形（见图）； 2,关于本次江西省统一入库的几点要求： （1），首先要求做以下几个方面的工作： 第一，mapgis的安装必须先安装mapgis虚拟狗，再安装mapgis软件，具体步骤软件中有文档介绍。注意：必须把mapgis安装在除C盘以外的盘符下面，在画图中间不推荐用卡巴斯基杀毒，或者用优化大师和超级兔子进行系统优化； 第二，在除C盘以外的盘符下面建立“兴国县土地利用数据库建设”文件夹，再在此文件夹目录下建立“过程数据”和“管理数据”两个文件夹；
“数字图讨论 ” 化地的制作和使用稿 一前言 上作背景示用,以便于定位,相当于Asset中1.处图仅测试时 此的数字化地在或数据分析,在ANT为显 地的作用。划件中用来算的数字化地要的多,数字化地本身是一大的Vector图规软计场图复杂图门 强 学。 问 由位制作矢量化地有两方式:自生成和手工制作。自生成繁度不易把握,生成的矢量2.图图种动动时简 数据要很多,要很少,所以我决定采用手工制作的方式,其借助的件工具可以是自主么么们软开发 上所的Mapinfo 4.5专 等,我了ANT带的,也可以是通用的形平台(如AutoCAD,Mapinfo们选择 图 业版。手工制作的缺点是工作量大一些,但繁简度可人为的灵活控制,也给各位留下了充分发挥艺术
天的空。 赋间 来,数字化本上是一个精度更高的鼠,但制作示用地,鼠的精度已足3.对Mapinfo 说仪质标显图时标 够为简们标 ,所以便我只用鼠。 更深入的参考Mapinfo使用手册。 4.细节 只是一个稿。体方案可能有改的余地,用上也有不当之,希望能听到各位宝的建5.这讨论总还进词处贵 议,使之完善。 二制作流程 用描将地描算机,生成位(bmp格式等。 6.扫仪图扫进计图 ,原上越 (如交叉路口、特殊等,此点称定位点则 7.图 便于的点标记类为在位上找到3个以上的识别 个点。点数到底多少个合适,有待在践中一,如3
步多越好,且要适当分,我建6实进验证 开们暂时议 个点能足要求,当然更好。 满 的度。 8.用GPS测记录每 量并下个定位点经纬 ,文件>打表菜,在打表框里的文件型下拉列表框里中 “”―“”“”“”“9.运行Mapinfo选择开单项开对话类选栅 将出形配 “ “”弹图格象,然后上位文件;按打按, 图选图开钮 ”“”弹对话钮 在随后出的框里按下配准按, ”“”“”“”“Longitude/对话钮弹选择对话类别选择准框;按下投影按,在出的投影框里,在下拉列表里 “”“Longitude/Latitude(WGS84,按下确 ”“,在下拉列表里一投影方式(如
目录 1 概述 (1) 1.1 测区基本概况 (1) 1.2主要工作内容 (2) 1.3执行技术标准 (3) 1.4成图规格及主要技术规定 (4) 2 平面控制测量 (6) 2.1 GPS控制测量 (6) 2.2 控制点的观测与计算 (7) 3 高程控制测量 (9) 3.1 观测技术要求 (9) 3.2四等水准测量要点 (10) 3.3四等水准测量的方法 (10) 3.4 计算要求 (11) 4 航测数字化地形图测绘 (12) 4.1 航空摄影 (11) 4.2 像片控制测量 (13) 4.3 空三加密 (14) 4.4 DOM的制作 (16) 4.5 航测内业数据采集 (17) 4.6 外业调绘 (19) 4.7 地形图编辑 (22) 5. 数字高程模型 (23) 5.1数字高程模型数据的获取 (23) 5.2数字高程模型生成 (23) 6 质量保证措施 (24) 7上交成果资料 (25) 8 参考文献及资料 (26) 附录： (26) 摘要
数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。在航空摄影测量学方面,地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。本次设计的主要内容是：首先、先对本地区进行平面控制测量，将采用D级和E级静态GPS测量方法，高程控制测量采用四等水准测量方法。其次、通过飞机用航摄仪对测区进行航空摄影,获得该地区的航空摄影像片，然后通过全数字摄影测量系统和加密软件在室内进行像片控制点的加密，如果出现漏测和未能识别的地物和地貌就必须进行必要的补测；最后按照《图式》、《规范》的规定对采集的矢量数据进行编辑成正式地形图成果。最后上交整个过程中每一步的原始资料和成果资料。 关键词：数字摄影测量航空摄影测量 ABSTRACT
实验七专题地图设计与编绘 一、实验目的 掌握复杂专题地图的编图过程，初步掌握专题地图设计的技能。 二、实验要求 1.根据资料，编制中国工业图，要求采用两种以上表示方法。 2.地图设计要清晰、规范。 3.写一份简要的地图设计说明，内容包括：图名、比例尺、 地图用途及基本要求、资料分析、表示方法、图例设计、图面配置等。 三、实验用具 中国行政区图、2009年中国统计年鉴、ArcGIS。 四、实验内容 设计一幅中国工业图。 五实验步骤 （一）数据处理 1打开2009年工业数据表，利用已有的工业总产值、全部从业人员年平均人数做除法求劳动生产率，具体作法：选择任意1个空列，点击这列的第一个空格输入列的名称如劳动生产率，然后在其下的空格里双击输入一个等号，并先后点击工业总产值的第一个值、英文状态下的/和全部从业人员年平均人数的第一个值，最后
点击标题行上方的√图标，可以得出第一个劳动生产率值。点击该方格的右下角往下拉，即可得出其他各行的劳动生产率值。 2.点击劳动生产率列的标题上方，选择该列并右击，在出现的下拉菜单中选择复制，找到一个空列的第一个空格右击选择性粘贴，并选择值和数字格式，这样劳动生产率值就永久存在表中了，最后删掉全部从业人员年平均人数，即可得到符合要求的中国工业excel 表。 3. 将上述得到的中国工业excel表转化为dbf格式。具体步骤： (1)打开access，点击右下方的创建，新建一个数据库。 (2)在打开的界面左方表1处点击右键选择导入，点击excel，在出现的对话框第一行中输入上述得到的中国工业excel表，点击下一步直至完成，access界面左侧会出现导入的表sheet1。右击sheet1选择导出,再点击dbase文件，在出现的对话框第一行确定文件的存放位置和名称，即可导出成dbf格式。 （二）数据输入 1.解压省图，并在Arcmap中打开其属性表（方法：右击左侧省图 名称-选择open attribute table）。 2.将dbf格式的中国工业表输入省图的属性表。具体方法为：在arcmap中打开河南省地图，右击其左侧图层，选择joins and relates 下的join，在出现的对话框第一列选择在省图的各省名称列，第二行输入dbf格式的中国工业数据表即sheet1，第三行输入dbf格式 的中国工业数据表中的各省名称列，点击ok即可。
地图数字化实验 ArcView的文档 1、项目文档 每个ArcView的应用只能有一个当前项目和项目管理窗口。 ArcView的项目是一类文档，可以管理多种文档，包括Views（视图）、Tables（表格）、Charts（图表）、Layouts（图版）及Scripts（脚本）窗口。 2、视图文档 由目录表和地图显示区组成。目录表说明当前视图文档中显示哪些地理信息图层，每个图层在ArcView 中被称之为一个主题。地图显示区用于显示反映各个主题的地理特征。在视图文档进行矢量化。 3、表格文档 相当于ArcView系统中内置的一个小型数据库管理系统。利用ArcView的表格文档可以完成数据库管理和数据分析的全部工作，包括增加、修改、删除数据库记录、修改数据库文件的结构（字段）、数据记录的排序、计算字段的值、字段值的统计的分析、数据库文件的输入和输出、表与表之间的关联和连接等。表格文档可自动管理主题属性表和外部数据表。 4、图标文档 提供了一种属性信息的图形化对比分析的信息表达方式，依赖于表格文档。提供了饼形图、水平直方图、柱状图、曲线图、散点图、面域图等形式来形象化地表达数据之间的对比关系。这些表达方式之间可以随时进行转换。编辑图表的功能很丰富，图例文字、图例的位置的排列、分组说明文字、坐标间距和坐标轴文字、图表标题等都可以随时修改。 5、地图图版文档 制作专题地图。包括主题图形、数据表、图表图形、其它图形和文字要素。并且提供了指北针、地图图版模板等辅助制图工具。ArcView可根据图版中的主题数据自动建立图例、比例尺等制图要素。用户可自定义地图图版模板。 6、脚本文档 Avenue是ArcView内置的面向对象的专用程序设计脚本语言。为用户建立完全定制化的应用提供了非常有效的工具。不仅包括常规程序设计语言的基本要素，还包括GIS功能实现方面的内容。 7、ArcView文档间的联系 用户在视图文档的地图显示窗口中选择了某主题的特征，相应的主题属性表的表格文档中的选择集会自动更新，同样，用户当前视图建立了相应的地图图版文档，另外，如果某表格文档的选择集发生变化，系统也会自动更新据此文档建立的图表文档的内容。 ArcView数据文件 Shapefiles文件是ArcView系统的数据文件，可在ArcView中进行编辑和操作，且速度较快。 生成Shapefiles的三种方法：转换专题、数字化以获取、扫描图获取新专题 Shape文件是一种采用非拓扑结构的数据格式存储地理特征几何位置和属性数据的空间数据文件。Shape文件五个组成文件的扩展名： 空间数据文件：.shp存储地理数据的几何特征； 空间数据索引文件：.shx存储地理数据几何特征的索引； 属性数据文件：.dbf存储地理数据的属性信息；主题的特征属性表也是以dbf文件形式存在 的； 地理数据索引文件：.sbn或.sbx只在进行主题间空间关系查询、主题的控件联接和对Shape 字段进行索引时才存在。用于存储地物特征的索引。 关联文件：.ain或.aih只在进行了表格间的关联操作时才存在。用于存储进行关联的数据表 或特征属性表的关联字段的索引。
地形图数字化
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地形图数字化 武汉大学测绘学院 潘正风 数字地形图除采用地面数字测图方法外,也可采用地形图数字化方法。采用常规测图方法测绘的图解地形图通过地形图数字化，可转换成计算机能存储和处理的数字地形图,但其地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。地形图数字化方法按采用的数字化仪不同分为手扶跟踪数字化和扫描屏幕数字化。 一．手扶跟踪数字化 1．跟踪数字化仪 数字化仪输出的数据是数字化仪坐标系的坐标。 2.数字化仪坐标转换成地形图测量坐标 ()()()()? ???-+?+-?=-?-+?-?=-αλαλαλαλcos sin sin cos 00v y u x Y Y v y u x X X
? ??++-=++=y x Q ay bx Y Q by ax X 式中,x Q 、y Q 、a 和b 为待定换算系数。 3.手扶跟踪地形图数字化方法 ⑴ 地形图定位 进行地形图定位,计算坐标转换系数。 ⑵ 菜单定位 菜单定位完成后，菜单区内某一位置的行号和列号都可由数字化仪坐标换算出来。在地图数字化系统程序中,每一对行号和列号都和方格所对应的代码或程序功能已联系起来,因此，只要在数字化地形图要素之前或之后,将数字化仪游标移到菜单区相应的地形图图式符号的小方格内,这样就把该地形图要素的代码和图形的坐标(几何位置)连在一起,形成一个规定格式的数据串储存在计算机内。数字化菜单除用于输入图形要素代码外，还可输入程序执行命令,进行数字化数据的处理和屏幕图形的编辑,作为人机交互系统中的一个输入设备。 ⑶ 地形图符号的数字化 4．利用数字化仪在地形图上量算面积 ()()∑=++-+=n i i i i i y y x x P 1 1121 或 ()∑=++-=n i i i i i y x y x P 11121 式中,ｎ为多边形顶点的个数，11x x n =+,11y y n =+。
地图矢量化实验报告示范 文本 After completing the work or task, record the overall process and results, including the overall situation, progress and achievements, and summarize the existing problems and future corresponding strategies. 某某管理中心 XX年XX月
地图矢量化实验报告示范文本 使用指引：此报告资料应用在完成工作或任务后，对整体过程以及结果进行记录，内容包含整体情况，进度和所取得的的成果，并总结存在的问题，未来的对应策略与解决方案。，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 实验课内容：地图的矢量化 开课实验室：基础实验大楼北90201 学院：土木工程学院 年级专业班：20xx级测绘工程一班 学生姓名：陈涛 学生学号：631301040116 开课时间：20xx年xx月xx号 一、实验目的及要求 了解从纸质地形图转化为计算机数字地形图数据的基 本过程，掌握数字图制图软件ArcGIS 中基本的地图编辑处 理方法，巩固地图基础知识，根据所学的知识对扫描地图 进行屏幕跟踪矢量化。
二、地图矢量化的基础知识 地理信息系统的基本功能之一就是数据采集，数据采集也是一个完整的GIS 应具备的基本功能。地理数据分为空间数据与属性数据两部分，数据采集也分为空间数据采集和属性数据采集。空间数据的采集方法很多，根据数据的来源可分为地图数字化，遥感数据获取和以GPS 为数据源的数据采集等。其中，地图数字化是最基本的数据采集方法，它是指把传统的纸质或者其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机进行存贮，分析和输出。 扫描数字化包括以下步骤： (1) 获取扫描图像数据 利用扫描仪对纸质地图进行扫描，并根据实际情况设置分辨率、颜色种类、对比度等参数，从而获得背景图像，格式可以为bmp、jpg、tif 等。如果扫描的图像效果
现在，随着数字测图仪器、电脑和软件的发展，传统的测绘方法因此而发生了巨大的变化。以全站仪为代表的智能化、数字化测绘仪器，使三维数据自动采集、传输、处理的测量数据处理系统得以实现，从而减轻了测绘人员的工作强度，提高了效率，缩短了人员培训时间，测绘精度也得到了保证和提高。 所谓数字测图(digital surveying and mapping，dsm)系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。数字地图(digital map)以数字形式存贮在磁盘、磁带、光盘等介质上的地图。 通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。 数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改，可极大的缩短成图时间;可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种。可以利用数字地图记录的信息，派生新的数据。如地图上等高线表示地貌形态，但非专业人员很难看懂，利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型，将地表起伏以数字形式表现出来，可以直观立体地表现地貌形态。这是普通地形图不可能达到的表现效果。 数字化测图是现代测绘测绘专业的必修课，通过实习，可以让我门对该课程有一个系统的了解和掌握，进一步深化对数字化测图的基本理论和基本知识的理解，提高实际操作能力，掌握数字化测图的基本过程和基本方法，掌握数字化测图仪器----全站仪的使用方法，掌握数字化成图软件进行数字化地图编绘的方法。同时，数字化地图测绘是地理信息系统的所必须先准备的，是地理信息系统很重要的一部分，作为现代测绘工程专业的学生，不仅要学好各方面的测绘知识，更要掌握好测绘各方面的实际操作能力，只有掌握好了这些能本领，将来才能为自己的事业打下结实的基础，所以，我们都很认真努力的对待这次实习。 我们这次的主要任务就是对我们学校进行野外的数据点的采集，再导入电脑进行内业处理。野外常规数据采集是工程测量中，尤其是工程中大比例尺测图获取数据信息的主要方法。 全野外数据采集法成图主要有下列内容： 1.数字化测图的准备工作(测区资料收集、设计、设备软件准备、计划等); 2.控制测量; 3.外业测绘; 4.内业图形编辑(包括常用编辑、图形分幅、图幅整饰等); 5.成果归档(图件储存备份、输出、入库等) 用全站仪进行外业观测，测量数据自动存入仪器的数据终端，然后将数据终端通过接口设备输入到台式电脑。采用这种方法则从外业观测到内业处理直至成果输出整个流程实现自动化。 实际上，数字测图的全过程都是在进行数据处理，但这里讲的数据处理阶段是指在数据采集以后到图形输出之前对图形数据的各种处理。数据处理主要包括数据传输、数据须处理、数据转换、数据计算、图形生成、图形编辑与整饰、图形信息的管理与应用等。数据预处理包括坐标变换、各种数据资料的匹配、图比例尺的统一、不同结构数据的转换等等。数据转换内容很多，如将野外采集到的带简码的数据文件或无码数据文件转换为带绘图编码的数据文件，供自动绘图使用;将图形数据文件转换为cass的交换文件。经过数据处理后，可产生平面图形数据文件和数字地面模型文件。要想得到一幅规范的地形图，还要对数据处理后生成的“原始”图形进行修改、编辑、整理，并填充各种面状地物符号;还要进行测区图形拼接、图形分幅和图廓整饰等。数据处理还包括对图形信息的全息保存、管理、使用等。数据处理
一基本步骤 1. 打开工作界面：开始→程序→MAPGIS土地利用数据库管理系统→MAPGIS图形编辑 2. 新建工程:确定。在“设置工程的地图参数”弹出界面点击“从文件导入…”，（江西安远县-安远县原始影图-G50G0*）在打开对话框中选中*TS.WL文件打开，确定，在弹出的“定制新建项目内容”对话框中点“确定”。 3. 添加项目：在左侧工作台区域点右键，选择“添加项目”，添加*TS.WL、*TS.WT两个文件；再次选择“添加项目”，添加*j、*DOM 两个图像文件（文件类型选择“*.smi;*.smd）；如果该幅图处于边界位置，还需添加民政界限：“添加项目”，找“安远县民政行政界限”文件夹，将相应图幅中的两个*TS.WL、*TS.WT文件添加进来。 4. 设置系统参数及目录环境：菜单“设置” →“置系统参数” →结点/裁剪搜索半径为0.0001。“设置” →“修改目录环境” →将“工作目录”设为图幅所在的文件夹。 5. 打开图例板：在左侧工作平台区点右键→打开图例板→修改图例文件→大标准图例.CLN→打开。在左侧工作平台区点右键→打开图例板，即弹出图例板。 6. 新建点与线：在左侧工作平台区点右键→新建点（线）分别建立点图层与线图层，名字为“图幅号+矢”。 7. 左键点击右侧绘图区，再点击“刷新”或“1：1”按钮即可显示各图层，显示顺序为：工作平台区在下面的图层显示在上面。
8. 保存工程：单击右键→“保存工程”，将工程保存到图幅所在的文件夹内，名字为图幅编号。 9. 即可开始数字化工作。数字化过程中需注意经常保存，防止意外造成数据丢失。 二注意事项 1. 图中界限分为三大类： （1）行政和权属界，其中 乡界（红色）——‥——‥ 跳绘乡界（红色）——··——·· 村界（红色）———·———· （2）线状地物 县级道路（黑色）________________ 农村道路（黑色）———— 单线河（蓝色）_______________ （3）地类界 地类界（红色） 2. 三大类界限的级别按（1）、（2）、（3）由高级到低级，数字化时，先数字化级别较高的界限。 3. 点状要素： 乡、镇政府驻地（红色）◎ 村驻地（红色）○ 界址点（红色）○
ArcGIS中数字化步骤 地图数字化是获取矢量空间数据的一种重要方式。地图扫描数字化是一个复杂的过程，包括地图的扫描、配准和裁剪、图像拼接、图形要素的跟踪、采集、属性字段的添加和属性数据的录入等环节，每个环节都会影响到矢量化的质量和效率。 1、扫描地图 扫描地图时需要尽可能的保持图纸的平整，扫描的分辨率建议在300dpi-500dpi左右即可。 2、设置格式 只有事先设置ArcMap支持的格式：*.img、*.tif、*sid、*.jpg、*bip、*ers、*bmp、*bsq 等。否则，不能在ArcMap中打开。步骤如下： 3、建立图层 在GIS中，我们把地理实体按照点、线、面分成三类。在ArcCatalog中建立县官图层文
件。 同样的道理，可以建立线、面等图层。
4、添加图层 点击ArcMap工具栏中, 然后就出现： 选中图层文件，点击Add 5、修改地图符号 双击左边图层控制栏中，计量站下的地图符号，选择自己需要的类型和颜色。依次
6、开始编辑 如果没有Edit,在工具栏---Tools---Editor ToolBar， 6、栅格配准 栅格配准是通过控制点的选取，对扫描后的栅格数据进行坐标匹配和几何校正。经过配准后的栅格数据具有地理意义，在此基础上采集得到的矢量数据才具有一定地理空间坐标，才能更好地描述地理空间对象，解决实际空间问题。 配准的精度直接影响到采集的空间数据的精度。因此，栅格配准是进行地图扫描矢量化的关
在工具栏点右健，选中georeferecing,出现，选取四个控制点 3、屏幕跟踪 地图数字化的主要工作是进行栅格数据的跟踪采集，这是扫描数字化过程中耗时最长的环节，也是一项艰苦的工作。这个过程需要数字化员认真仔细的对地图上的所有地物进行描绘。 4、编辑和捕捉 1）图形编辑 岛状多边形 公共边多边形 道路、河流等的沿线标注 编辑对象节点 线对象的连接 等等 2）捕捉 在图形要素的采集过程中，设置较小的捕捉容限，对待采集的数据进行空间关系的捕捉，会大大减少数据采集中的拓扑错误。如：点与其它要素重叠或者在其它要素的中点或延长线上，线对象与线对象之间的平行、垂直 成固定角度等空间关系，都可以在编辑的过程中进行实时捕捉（图7所示），并可根据应用要求设置捕捉容限。
A r c g i s操作-实验四：A r c M a p地图配准 及矢量化
实验四：地图配准及矢量化 一、实验目的 1、掌握影像配准(Georeferencing)工具进行地形图的地理配准的方法及步骤。 2、掌握ArcMap中进行矢量化方法。 二、实验准备 数据准备： 昆明市西山区普吉地形图 1:10000 地形图――70011-1.tif （昆明市旅游休闲地图（YNKM.JPG）、Garmin 手持GPS野外采集数据 （gpsdata.dbf））——选做数据 软件准备： ArcGIS Desktop9.x，ArcCatalog 三、实验内容 根据地形图坐标配准地形图，如图1所示。 图1 配准结果
四、实验步骤 第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具 所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。 ●打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。 ●把需要进行配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配 准”工具栏中的工具被激活。 第2步输入控制点 在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。通过读图，我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。 ●在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
●使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实 际的坐标位置，如下图所示： ●用相同的方法，在影像上增加多个控制点（大于7个），输入它们的实际坐 标。点击“影像配准”工具栏上的“查看链接表”按钮。 ●注意：在连接表对话框中点击“保存”按钮，可以将当前的控制点保存为磁 盘上的文件，以备使用。
地图编绘总复习 一、判断题（对的打“”，错的打“”） 1.比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。（） 2.) 3.地图容纳和储存了数量巨大的信息，而作为信息的载体，只能是传统概念上的纸质 地图。（） 4.地图的数学要素主要包括地图投影、坐标系统、比例尺、控制点、图例等。（） 5.实测成图法一直是测制大比例尺地图最基本的方法。（） 6.磁坐偏角指磁子午线与坐标纵线之间的夹角。以坐标纵线为准，磁子午线东偏为负， 西偏为正。）（） 7.一般情况下真方位角（A）、磁偏角（δ）、磁方位角（Am）三者之间的关系是A=Am+ δ。（） 8.& 9.大规模的三角测量和地形图测绘，其成为近代地图学的主流。（） 10.城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以小比例尺的平面地图作为基础图件。（） 11.实地图即为“心象地图”，虚地图即为“数字地图”。（） 12.方位角是由标准方向线北端或者南端开始顺时针方向到某一直线的夹角。（） 13.1987年国家测绘局公布：启用《1985国家高程基准》取代《黄海平均海水面》，其 比《黄海平均海水面》下降29毫米。（） 14.【 15.目前我国各地高程控制点的绝对高程起算面是1956黄海平均海水面。（） 16.磁偏角只随地点的不同而不同。（） 17.南京紫金山最高点对连云港云台山最高点的高差为正。（） 18.不同地点的磁偏角是不相同的，同一地点的磁偏角是相同的。（） 19.地球体的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。（） 20.《 21.在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。（） 22.在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心 经纬度。（） 23.1987年国家测绘局公布：启用《1985国家高程基准》取代《黄海平均海水面》，其 比《黄海平均海水面》下降29毫米。（） 24.球面是个不可展的曲面，要把球面直接展成平面，必然要发生断裂或褶皱。（） 25.长度比是一个常量，它既不随着点的位置不同而变化，也不随着方向的变化而变化。 （） 26.# 27.长度变形没有正负之分，长度变形恒为正。（） 28.面积变形有正有负，面积变形为零，表示投影后面积无变形，面积变形为正，表示 投影后面积增加；面积变形为负，表示投影后面积缩小。（） 29.制1：100万地图，首先将地球缩小100万倍，而后将其投影到平面上，那么1：100 万就是地图的主比例尺。（） 30.在等积圆锥投影上中央经线上纬线间隔自投影中心向外逐渐增大。（）
实验三地图矢量化 1. 实验目的与要求 1.1 实验目的 （1）了解空间数据数字化的有关方法，复习课堂有关地图矢量化的理论知识。 （2）掌握地图数字化这种最基本的数据采集方法，掌握地图扫描矢量化的基本原理,方法和步骤,熟悉地图的绘图和编辑工作。 1.2 实验要求 根据所学知识方法和步骤对地图进行屏幕跟踪矢量化。 2. 地图矢量化的基础知识 地理信息系统的基本功能之一就是数据采集,数据采集也是一个完整的GIS应具备的基本功能。地理数据分为空间数据与属性数据两部分，数据采集也分为空间数据采集和属性数据采集。空间数据的采集方法很多，根据数据的来源可分为地图数字化，遥感数据获取和以GPS为数据源的数据采集等。其中，地图数字化是最基本的数据采集方法，它是指把传统的纸质或者其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机进行存贮，分析和输出。 2.1地图投影与坐标转换 在地图数字化时,首先要选择合适的地图投影和建立适当的坐标系。没有合适的投影或坐标系的空间数据不是一个好的空间数据，甚至是没有意义的空间数据，它不含地理意义。 2.1.1投影与坐标系 当把地球上的物体按地理位置转绘到平面上时，必然会产生变形，投影是用于减少这种
变形的一种方法。地图投影的实质是建立地球球面上的点与平面上的点的对应关系。所有的投影都会引起某种变形，采用哪种投影取决于实际应用的需要。 每一种投影都与一个坐标系相联系。对于那些大比例尺地图(如1：2 000或更大)，由于不含投影变换，我们称为非地球地图(Non-earth map)。非地球地图虽然没有投影变形，但却有自己的坐标系统，有自己的参考系和量算单位。 2.1.2坐标变换与最小二乘法 GIS中间数据的采集、处理和输出等过程中都进行着空间坐标变换。空间坐标变换是指将地理实体在一个坐标系中的坐标(x，y)通过某种对应法则，转换成另一个坐标系中的坐标(x’，y’)的过程。 解算这种对应法则有两种方法：一种是解析法，这是在知道投影公式或坐标变换公式的情况下，直接利用变换公式进行解算。GIS中图形的缩放、平移、旋转及三维变换等操作都使用这种变换；另一种是数值变换法，这种方法主要用于地图的数字化。最小二乘法是最为常用的数值变换的方法。 地图数字化时，数字化跟踪头(定位器)采集的地图上点的坐标是数字化仪平面坐标，这种坐标定义取决于数字化仪的精度和配置。同时，由于这些点还省其实际地理坐标意义，因而在数字化过程中，还需要将地图上点的数字化仪平面坐标转换为这点的实际地理坐标。利用最小二乘法进行坐标变换的基本思想是，先用一组线性多项式拟合坐标变换公式，在地图上选取若干控制点，获取控制点的数字化仪坐标和实际地理坐标，然后利用这组坐标值，根据最小二乘法原理解算出多项式的系数。这样在地图数字化过程中，就可以利用这组多项式解算出地图上任意点的实际地理坐标。