地图数据化
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如何进行数字化地图绘制数字化地图绘制是一项现代技术中必不可少的工作。
无论是城市规划、导航设备还是地理科学研究,数字化地图都功不可没。
在这篇文章中,我将分享一些关于如何进行数字化地图绘制的技巧和方法。
首先,数字化地图的绘制需要收集和整合大量的地理数据。
这些数据可以来自各种渠道,例如地理勘测、卫星遥感和地理信息系统。
在数据收集的过程中,需要确保数据的准确性和完整性。
准确的数据对于后续地图制作非常重要,因此在收集数据时,要尽可能使用高精度的测量工具和设备。
接下来,进行数字地图绘制的关键步骤是地理数据的处理和转换。
这通常涉及到将收集到的原始数据转换为可识别和可绘制的地图要素。
这个过程通常需要使用专业的地理信息系统软件,例如ArcGIS或QGIS等。
在这些软件中,可以进行数据编辑、优化和转换,以确保地图的准确性和可读性。
另外,制作数字地图还需要选择适当的图层和符号来表示不同的地理要素和属性。
地图的可视化是传达信息的关键,因此应该根据实际需求选择合适的符号系统和颜色方案。
同时,还要考虑到地图的比例尺和绘制精度,以便能够清晰、准确地展示地理特征和数据。
数字地图的绘制还需要深入了解所绘制区域的地理和环境特征。
这包括了解地形、交通网络、建筑分布等。
有了这些背景知识,才能更好地理解地理数据和绘制出准确的地图。
此外,还可以根据具体需求添加特定的功能和信息,例如道路交通状况、气候数据等。
在数字化地图绘制过程中,还需要注意地图的更新和维护。
地理环境和地理特征经常发生变化,因此数字地图也需要及时更新以保持准确性。
这可能需要对现有地图进行修正或添加新的数据。
同时,还需要定期检查地图的完整性和优化性能,以确保用户能够正常使用和浏览地图。
最后,数字化地图绘制还需要考虑到用户体验和交互性。
现代地图应该提供更多的功能和交互方式,以方便用户获取所需信息。
例如,在数字地图中可以添加搜索功能、路径规划以及与导航设备的集成等。
这样,用户可以更方便地使用地图,并获得更好的用户体验。
如何进行数字化地图制作数字化地图制作是基于现代科技和计算机技术的一项重要工作。
随着社会的快速发展和城市的不断扩张,我们越来越依赖地图来帮助我们导航、了解地理信息和规划路线。
在数字化时代,传统的纸质地图已经不能满足人们的需求了,数字化地图的制作变得尤为重要。
首先,进行数字化地图制作需要收集详尽的地理数据。
这些数据包括不同地区的地形、交通道路、建筑物、水系、植被等。
为了获得高质量的数据,可以利用遥感技术进行卫星和航空影像的获取。
这些影像可以提供准确的地形信息,为地图制作提供基础。
此外,还可以利用地理信息系统(GIS)收集和整理各种地理数据,如交通流量、人口分布、气候情况等。
这样一方面可以提高地图的准确性和实用性,另一方面也为日后地图的更新提供了便利。
其次,数字化地图的制作需要利用计算机软件进行数据处理和地图设计。
地图制作软件可以将收集到的地理数据进行整合和处理,将不同的地理要素通过图层的方式进行叠加和组合,形成最终的地图图像。
使用专业的地图设计软件,可以对地图进行样式的设置、要素的标注和符号的选择,使地图更加直观和易读。
同时,还可以添加标注、标牌、定位等功能,方便用户查找和使用地图。
此外,数字化地图还可以与其他应用程序相结合,实现更多功能的扩展,如导航、路径规划等。
然而,数字化地图制作并非一蹴而就的过程,需要经过一系列的步骤和环节。
首先,需要进行数据的预处理,包括数据的清理、校正和格式转换等。
这是确保地图数据质量的基础工作,也是保证最终地图的准确性和稳定性的关键。
其次,需要进行数据的空间分析和地理处理,将不同地理图层进行匹配和配准,以保证地图在空间上的一致性。
同时,还需要进行数据的符号化和样式设计,使地图更具可读性和美观性。
最后,需要对地图进行输出和发布,包括文件的导出、印刷和传播等。
这些步骤需要严格把控,确保地图的品质和实用性。
值得一提的是,数字化地图制作还面临一些挑战和难题。
首先,数据的获取和处理是一项复杂的工作,需要耗费大量的时间和人力成本。
ArcGIS 中数字化步骤地图数字化是获得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,包含地图的扫描、配准和裁剪、图像拼接、图形因素的追踪、收集、属性字段的增添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坦,扫描的分辨率建议在300dpi-500dpi 左右即可。
2、设置格式只有预先设置 ArcMap 支持的格式: *.img 、 *.tif 、 *sid 、 *.jpg 、 *bip 、*ers 、*bmp 、 *bsq 等。
不然,不可以在 ArcMap 中翻开。
步骤以下:3、成立图层在 GIS 中,我们把地理实体依据点、线、面分红三类。
在ArcCatalog 中成立县官图层文件。
相同的道理,能够成立线、面等图层。
4、增添图层点击 ArcMap 工具栏中,而后就出现:选中图层文件,点击Add5、改正地图符号双击左侧图层控制栏中,计量站下的地图符号,选择自己需要的种类和颜色。
挨次6、开始编写假如没有 Edit, 在工具栏 ---Tools---Editor ToolBar ,6、栅格配准栅格配准是经过控制点的选用,对扫描后的栅格数据进行坐标般配和几何校订。
经过配准后的栅格数据拥有地理意义,在此基础上收集获得的矢量数据才拥有必定地理空间坐标,才能更好地描述地理空间对象,解决实质空间问题。
配准的精度直接影响到收集的空间数据的精度。
所以,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,选用四个控制点3、屏幕追踪地图数字化的主要工作是进行栅格数据的追踪收集,这是扫描数字化过程中耗时最长的环节,也是一项艰辛的工作。
这个过程需要数字化员认真认真的对地图上的全部地物进行描述。
4、编写和捕获1)图形编写岛状多边形公共边多边形道路、河流等的沿线标明编写对象节点线对象的连结等等2)捕获在图形因素的收集过程中,设置较小的捕获容限,对待收集的数据进行空间关系的捕获,会大大减少量据收集中的拓扑错误。
地理数据标准化的常用方法
地理数据标准化的常用方法有以下几种:
1. 坐标转换:将不同地图投影系统的坐标转换为标准的经纬度坐标系统,常用的坐标转换方法有三参数法、七参数法等。
2. 空间拓扑一致性检查:通过检查地理数据的拓扑关系,如点与线、点与面之间的关系是否一致,来保证地理数据标准化的一致性。
3. 数据清洗:对地理数据进行清洗,清除重复、缺失和错误的数据,以确保数据的准确性和完整性。
4. 属性标准化:将地理数据中的属性值进行标准化,例如将不同单位的长度转换为统一单位,或将不同分类的属性值统一编码。
5. 数据格式转换:将不同格式的地理数据转换为标准格式,如将不同地图格式的数据转换为标准的地理信息系统(GIS)格式。
6. 空间分析:通过空间分析方法对地理数据进行分析和处理,如空间插值、缓冲区分析等,以生成标准化的地理数据。
这些方法可以结合使用,根据具体的标准化需求选择合适的方法进行处理,以确保地理数据的质量和一致性。
数据库地图化建设实施方案随着信息化时代的到来,数据库地图化建设成为了各行各业的重要工作之一。
数据库地图化建设是指将数据库中的信息通过地图的方式进行可视化呈现,以便更直观、更方便地进行数据分析和决策。
在实施数据库地图化建设时,需要考虑到诸多因素,因此需要一个科学合理的实施方案来指导工作的进行。
首先,数据库地图化建设的实施需要明确目标和需求。
在进行数据库地图化建设之前,需要明确具体的目标和需求,包括需要地图化的数据内容、地图化后的使用方式和目的等。
只有明确了目标和需求,才能有针对性地开展工作,避免盲目投入资源和精力。
其次,需要选择合适的地图化工具和技术。
在进行数据库地图化建设时,需要根据实际情况选择合适的地图化工具和技术,包括地图软件、地图数据源、地图绘制方法等。
不同的地图化工具和技术有着各自的特点和适用范围,需要根据实际情况进行选择和应用。
接着,进行数据准备和清洗工作。
在进行数据库地图化建设之前,需要对数据库中的数据进行准备和清洗,包括数据格式的统一、数据的完整性和准确性的核查等工作。
只有经过数据准备和清洗,才能确保地图化后的数据准确可靠。
然后,进行地图设计和制作工作。
在数据准备和清洗完成后,就需要进行地图的设计和制作工作。
地图设计需要考虑到地图的样式、符号、颜色等因素,以便更好地表达数据信息。
地图制作需要根据设计要求进行操作,确保地图的美观和清晰。
最后,进行地图化数据的应用和管理。
数据库地图化建设并不仅仅是一个技术工作,更重要的是地图化数据的应用和管理。
地图化数据的应用需要考虑到不同用户的需求和习惯,提供相应的功能和服务。
地图化数据的管理需要考虑到数据更新、维护和安全等问题,确保地图化数据的持续有效使用。
综上所述,数据库地图化建设是一个复杂而又重要的工作,需要一个科学合理的实施方案来指导工作的进行。
只有在明确目标和需求的基础上,选择合适的工具和技术,进行数据准备和清洗,设计和制作地图,以及进行数据的应用和管理,才能顺利完成数据库地图化建设的工作,为各行各业的发展提供有力的支持。
《地图数字化》讲义一、地图数字化的概念在当今数字化的时代,地图数字化成为了地理信息领域中一项至关重要的技术。
简单来说,地图数字化就是将传统的纸质地图或其他物理形式的地图,通过特定的技术手段转换为数字形式,以便于计算机存储、处理和分析。
这种数字化的过程,不仅仅是将地图上的图形和文字转化为电子数据,更重要的是要确保这些数据具有精确的地理位置和相关属性信息,从而能够为各种应用提供准确和有用的地理参考。
二、地图数字化的重要性地图数字化带来了诸多显著的优势,使得它在现代社会的众多领域中发挥着不可或缺的作用。
首先,数字化的地图更易于存储和管理。
与纸质地图相比,数字地图占用的物理空间极小,不会因为时间的推移而磨损、褪色或丢失。
而且,通过数据库管理系统,可以方便地对大量的数字地图进行分类、检索和更新。
其次,数字化地图能够实现快速、准确的查询和分析。
利用计算机软件,我们可以在瞬间获取特定区域的地理信息,进行距离测量、面积计算、路径规划等复杂的操作,大大提高了工作效率。
再者,地图数字化促进了地理信息的共享和交流。
数字地图可以通过网络轻松地在不同部门、不同地区之间传递,使得各方能够基于相同的地理数据进行协作和决策。
在城市规划、交通管理、资源勘探、环境保护等领域,地图数字化提供了强大的支持。
例如,城市规划师可以借助数字化地图来评估土地利用情况,制定合理的发展方案;交通部门可以根据数字化地图优化道路布局,缓解交通拥堵。
三、地图数字化的方法地图数字化主要有两种基本方法:手扶跟踪数字化和扫描矢量化。
手扶跟踪数字化是通过数字化仪,操作员用手扶着游标,沿着地图上的图形轮廓进行逐点采集坐标数据。
这种方法虽然精度较高,但工作效率相对较低,而且劳动强度大。
扫描矢量化则是先将纸质地图通过扫描仪转化为栅格图像,然后利用专业软件对图像进行处理,识别和提取地图中的各种要素,将其转换为矢量数据。
这种方法效率较高,但在处理复杂图形和精度要求较高的情况下,可能需要进行大量的人工编辑和修正。
ARCGIS地图数字化步骤1、首先,打开ArcMap软件,创建一个空白地图。
2、然后,为空白地图添加数据。
将Mgisdata\Austin\EdwardsCrop.png添加到图层下面。
3、创建点要素、线要素、面要素。
右键单击Austin文件夹>新建>文件地理数据库>重命名为“Edwards.gdb”。
右击“Edwards.gdb”>新建>要素类>点要素>名称改为“karstfeatures”>下一步>导入“Mgisdata\Austin\Austin geodatabase”的坐标系为NAD_1983_StatePlane_Texas_Central_FIPS_4203_Feet>然后一直点击下一步结束。
点要素创建好之后,按照相同步骤创建“Faults”线要素和“geology”面要素。
4、分别为“karstfeatures”点要素、“Faults”线要素和“geology”面要素添加字段。
5、打开Edwards/karstfeatures要素类的属性,为“karstfeatures”点要素添加名为“type”的文本型字段,长度为15,单击ok按钮。
6、打开Edwards/Faults要素类的属性,为“faults”线要素添加名为“Linetype”的文本型字段,设置长度为10点击ok.7、打开Edwards/geology要素类的属性,为“geology”线要素添加名为“Unit”的文本型字段,设置长度为6点击ok.8、数字化点和线。
打开编辑器>开始编辑>创建要素>勾选“karstfeatures”准备数字化“泉点”9、为这些泉点输入属性。
右击目录表中的Karstfeatures图层,选择打开属性表,单击“type”字段的高亮显示框内侧,输入“spring”10、为这些洞穴输入属性。
右击目录表中的Karstfeatures图层,选择打开属性表,单击“type”字段的高亮显示框内侧,输入“cave”11、分别在符号系统里面对“spring”和“cave”进行符号化。
如何进行数字化地图制作与更新数字化地图是现代社会发展的产物,随着科技不断进步和终端设备的普及,我们的生活日益依赖于地图导航和位置信息。
而要实现数字化地图的制作和更新,就需要借助地理信息系统(GIS)和其他相关技术。
一、地图制作的基础地图的制作需要搜集、整理并处理大量的地理数据。
首先,我们需要获取地理信息数据,包括卫星图像、地面测量数据以及各类边界数据。
通过遥感技术和测绘仪器,可以实时获取卫星图像和地面数据。
其次,将获取到的数据进行加工处理,包括数据清洗、筛选和转换等工作,以确保地图数据的准确性和一致性。
二、地图数据的更新与维护数字化地图需要不断进行更新与维护,以确保所提供的地理信息是准确和实时的。
更新地图数据是一个周期性的过程,主要包括两方面内容:地理要素的变化和道路网络的动态更新。
地理要素的变化包括土地利用变化、建筑物的增减和交通设施的更新等。
而道路网络的动态更新则需要关注交通状况的变化,了解道路修建、拆除、施工等情况。
三、地图数据更新的技术手段地图数据的更新可以通过人工更新和自动更新相结合的方式进行。
人工更新需要由专业人员按照一定的流程和标准进行,借助于现代化的测绘仪器和地理信息系统进行数据的采集和处理。
在实际操作过程中,需要注意保护个人隐私和商业秘密。
自动更新则主要依靠遥感技术和无人机技术,通过人工智能的辅助分析,可以快速准确地获取地图数据,并进行自动处理。
四、数字化地图的应用数字化地图的应用涵盖广泛,不仅能够帮助人们实现精准导航,还可以应用于城市规划、交通管理、电子商务等各个领域。
在城市规划中,数字化地图可以为城市发展提供数据支持,辅助决策制定,提高城市规划的科学性。
在交通管理方面,数字化地图可以实现车辆监控和交通流量分析,提供智能交通导航和优化交通路线。
在电子商务领域,数字化地图可以帮助用户快速找到目标地点,提高送货效率,进一步提升用户体验。
五、数字化地图的挑战和发展趋势数字化地图的制作与更新面临着一些挑战,包括数据采集难度大、地图数据的精度和准确性等。
如何进行数字化地图的制作数字化地图制作是现代地理科学与信息技术相结合的产物,通过将地理空间数据与电子设备相结合,实现地理信息的可视化展示和空间分析。
随着技术的发展,数字化地图已经成为各个领域的重要工具,如交通规划、城市管理、环境保护等。
本文将从数据采集、数据处理、地图制作等方面探讨如何进行数字化地图的制作。
一、数据采集数字化地图的制作离不开有效的地理数据,数据的采集是制作过程的关键一步。
现代科技的进展使得地理数据的采集范围和方式更加多样化。
首先,卫星遥感技术能够提供大范围、高分辨率的地理数据。
通过卫星传感器获取的影像数据,可以反映地表的真实情况,提供准确的地理参考。
这些数据可以用来制作基础地图,如卫星地图、高程图等。
其次,无人机技术的发展为地理数据采集提供了新的途径。
无人机搭载高分辨率相机及其它传感器,可以获取地理空间的局部细节,如建筑物、道路等。
这些数据可用于城市规划、建筑物识别等领域的地图制作。
此外,地理信息系统(GIS)也是重要的数据采集工具。
通过各类传感器、仪器设备,可采集到包括地形、气候、土壤等多种地理属性数据。
这些数据在地图制作中具有重要意义,可以为制图工作提供丰富的信息基础。
二、数据处理采集到的数据需要进行处理,以便更好地展示和利用地理信息。
数据处理主要包括数据清理、数据融合、空间分析等环节。
首先,数据清理是为了剔除采集误差和噪声,保证数据的准确性和一致性。
对于卫星遥感数据,可以通过遥感影像解译技术,将数字图像转换为地理信息。
对于无人机采集的数据,可以借助图像处理技术,去除遮挡物、修复噪点等。
其次,数据融合将来自不同源的地理数据进行整合,形成一幅完整的地理信息图。
数据融合可以采用栅格数据和矢量数据相结合的方式,使得地图既能展示全局信息,又能反映局部细节。
最后,空间分析是利用地理信息系统进行的一种针对地理空间数据的处理方法。
通过空间分析,可以得出地理空间数据之间的关联关系,验证地理模型的有效性,为地图制作提供科学依据。
万事开头难。
中国俗语第六章空间数据获取导读:空间数据获取是地理信息系统建设首先要进行的任务,它可以有多种实现方式包括数据转换、遥感数据处理以及数字测量等等,其中已有地图的数字化录入,是目前被广泛采用的手段,也是最耗费人力资源的工作。
在GIS中,录入的内容包括空间信息和非空间信息,前者是录入的主体。
目前,空间信息的录入主要有两种方式,即手扶跟踪数字化和扫描矢量化,本章具体介绍了两种方式,以及相关的算法,如曲线近似拟合,栅格图形细化跟踪等。
在图形数据录入完毕后,需要进行各种处理,包括坐标变换、拼接等等,其中最重要的是建立拓扑关系。
在拓扑建立过程中,需要先对各种错误修改,本章描述了各种具体的错误情形,最后则介绍了多边形自动拓扑生成算法。
1.地图数字化1.1概述无论古代、现代还是将来,地图总是重要的信息形式。
在计算机图形图像技术应用于地图制作之前,各部门一般都使用纸质地图或工程图纸,纸图在查阅、计算距离和标注地名符号等方面都是人工操作;另外不能对一幅纸地图进行修改、缩小比例和分层读图,至于地图局部放大只能借助于放大镜,被放大的区域很小且操作不方便。
随着技术的发展,人们对地图的要求进一步提高。
由于传统纸地图效率、速度和精度很低,因此难以适应现代和未来科技发展。
而通过GIS工具,可以把纸地图经过一系列处理而转换成可以在屏幕上显示的电子化地图,可以满足人们使用地图的新的要求。
为了讨论问题方便,将矢量电子地图定义如下:当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件,这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
这种地图工作时需要有应用软件和硬件系统的支撑。
对矢量化地图的操作是以人机交互方式,通过GIS应用软件对硬件设备的控制来实现的。
在硬件系统及相应的地理信息系统软件支持下,矢量电子地图与纸地图相比有如下优点:.计算距离和标注地名符号快速准确;.可对地图局部放大、全图缩小和移动显示、漫游功能很强;.分层显示地图(当对地图上各种信息分不同层归类存放后,则可以显示某些层,关闭不显示的层);.可以以图元为单位进行信息编缉修改,人机交互画线标注符号文字,删除地图上多余的信息;.可以通过计算机网络进行电子地图传递,提供信息共享,传递的速度快,保密性强;.如果能有效解决地图符号自动分割和识别问题,则能实现地图的智能矢量化。
这里智能化是指自动矢量化和自动标注符号,最佳路径优化选择和自动跟踪目标等。
矢量电子地图与点阵地图图像相比有如下优点:.相同信息量下前者的文件相对要小得多,图越复杂表现越明显;.前者可以以图元为单位进行信息编缉修改删除,人机交互画线标注符号文字;后者只能以像素为基本单位(如矩形图像块)进行拷贝,移动和删除,即它的编辑功能很差;.前者可对所有图元分层显示,后者只能做到对整图某区域(矩形区)的开窗显示控制。
1.2地图数据类型为地图自动制图目的所搜集的上述资料,要适应计算机处理的需要,必须同时考虑通过这些资料,最后能获取各种不同性质的地图数据。
为此,可以定义地图数据是载荷地理信息的数字集合。
它们应指被输入到某种计算机系统中进行处理,必要时可重新生成人的视觉可以感受的地理信息。
在这一层意义上,地图数据可以分为:1)空间数据(或图形数据)空间数据是构成地图内容要素的几何图形,例如地图上的井、山峰、灯塔、河流、道路、等值线、湖泊、森林界线和土壤类型界线等。
为表示这些要素在二维平面上空间图形的定位特征,常用一对平面直角坐标(X,Y)来表示,这种地图数据称为矢量数据;或用其通过栅格单元的左下角坐标(行和列)来表示,称此为栅格数据。
地图要素图形大致可以分为点、线、面三种基本类型。
面——可由环绕它们的线表示;也可以由其区域内的点表示;线——可离散化成为点的集合;而点则能用一对平面坐标系中的坐标来确定。
在实际应用中,仅有坐标数据是不够的,必须依照不同地图要素的意义,通过特别的编码加以区别。
2)语义数据(属性数据)语义数据又称为非几何数据,包括定性数据和定量数据。
定性数据用来描述要素的分类或对要素进行标名。
定量数据是说明要素的性质、特征或强度的,例如距离、面积、人口、产量、收人、流速,以及温度和高程等.对于语义数据,基本上是一个地理编码问题。
以科学的分类分级系统为基础,对地理环境中各基本实体及其联系进行编码,以便唯一地对某一系统中所有地图要素进行认别和处理,这种功能不仅在用户环境中而且在计算机系统内也是十分重要的。
当前,要为满足各方面全部需求而建立一种通用的编码是不可能的。
因此,最现实的是研制多样性编码满足各部门的不同需要,同时兼顾符合建立数据库的规定。
一般来说编码的一些基本要求包括:(2.1)要素类别——如地名,实体类型及等级等;(2.2)要素特征(属性)——每一要素可具有与它有联系的大量的属性值,它承载关于要素特征的信息;(2.3)作用范围的描述——例如,一个区域的土壤类型;(2.4)地理定义——在某些情况下编码可以是一个实体集合的间接参考,而集合中的每一个实体也会被它自身的地理代码所说明,如水系、地质层的编码。
在GIS数据录入过程中,空间数据的录入更为重要,因为处理空间数据和空间信息正是GIS的核心功能。
与属性数据录入相比,空间数据录入的工作量更大,并且需要GIS软件工具的支持(利用通用的数据库软件即可以进行属性数据录入)。
1.3数字化仪数字化1.3.1手扶跟踪数字化尽管手扶跟踪数字化(Manual Digitising)工作量非常繁重,但是它仍然是目前最为广泛采用的将已有地图数字化的手段。
利用手扶跟踪数字化仪可以输入点地物、线地物以及多边形边界的坐标。
其具体的输入方式与地理信息系统软件的实现有关,另外一些GIS系统也支持用数字化仪输入非空间信息,如等高线的高度,地物的编码数值等等。
手扶跟踪数字化仪的通讯和参数:手扶跟踪数字化仪是通过RS-232(串口)接口与计算机进行连接的,为了能够进行正确的数据发送和接收,需要进行通讯参数的设置,包括波特率、数据位、校验位、停止位等等。
此外,数字化仪还包括坐标原点、分辨率、采点方式、数据格式等参数。
数字化仪的参数通常可以利用数字化板上的开关和菜单确定。
为了保证数据录入的正确,必须设置数字化软件的参数与数字化仪的一致。
在进行数字化之前,首先要确定需要数字化哪些信息,在目前由于大多数GIS软件对空间数据采用分层管理,所以要确定输入哪些图层,以及每个图层包含的具体内容。
另外,由于数字化过程不可能一次完成,在两次输入之间地图的位置可能相对于数字化板发生错动,这样前后两次录入的坐标就会偏移或旋转。
解决该问题的办法就是,在每次录入之前,先输入至少三个定位点(Tick Marks),或称为注册点(Register Points),这些点相对于地图的位置是固定的,这样两次输入的内容就可以根据定位点坐标之间的关系进行匹配。
通常,数字化仪采用两种数字化方式,即点方式(Point Mode)和流方式(Stream Mode),点方式是当录入人员按下游标(Puck)的按键时,向计算机发送一个点的坐标。
输入点状地物要素时必须使用点输入方式;而线和多边形地物的录入可以使用点方式,在输入时,输入者可以有选择地输入曲线上的采样点,而采样点必须能够反映曲线的特征。
流方式录入能够加快线或多边形地物的录入速度,在录入过程中,当录入人员沿着曲线移动游标时,能够自动记录经过点的坐标。
采用流方式录入曲线时,往往采集点的数目要多于点方式,造成数据量过大,一个解决的方案是对记录的点进行实时采样,即尽管系统接收到了点的坐标,但是可以根据采样原则确定是否记录该点*。
目前大多数系统采取两种采样原则,即距离流方式(Distance Stream)和时间流方式((a)(b)图6-1:距离流方式和时间流方式(a)距离流方式是当前接收的点与上一点距离超过一定阈值,才记录该点;*也可以在整个曲线录入完毕后,使用下面描述曲线离散化算法去掉一些非特征点。
(b)采用时间流方式时,按照一定时间间隔对接收的点进行采样。
采用时间流方式录入时,一个优点是当录入曲线比较平滑时,录入人员往往移动游标比较快,这样记录点的数目少;而曲线比较弯曲时,游标移动较慢,记录点的数目就多。
而采用距离流方式时,容易遗漏曲线拐点,从而使曲线形状失真。
所以在保证曲线的形状方面,时间流方式要优于距离流方式。
在实际的录入过程中,可以根据不同的录入对象选择不同的录入方式。
例如,当录入地块图时,由于其边界多为直线,并且点的数据较少,可以采用点方式录入;录入交通线时,因为要保证某些特征点位置的准确性,也可以使用点方式;而等高线的录入由于数据量大,1.3.2曲线离散化算法在数字化过程中,需要对曲线进行采样简化,即在曲线上取有限个点,将其变为折线,并且能够在一定程度上保持原有的形状。
下面介绍Douglas-Peucker算法(图6-2)。
1)在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB,该直线称为曲线的弦;2)得到曲线上离该直线段距离最大的点C,并计算其与AB的距离d;3)比较该距离与预先给定阈值ε的大小,如果小于ε,则将该直线段作为曲线的近似,该段曲线处理完毕;4)如果距离大于阈值,则用C将曲线分为两段AC和BC,并分别对两段曲线进行1-3步的处理。
5)当所有曲线都处理完毕后,依次连接各个分割点形成的折线,即可以作为曲线的近似。
很明显,该算法是一个递归算法。
图6-2:曲线的离散算法1.4扫描矢量化及常用算法1.4.1扫描矢量化以及处理流程随着计算机软件和硬件更加便宜,并且提供了更多的功能,空间数据获取成本成为GIS 项目中最主要的成分。
由于手扶跟踪数字化需要大量的人工操作,使得它成为以数字为主体的应用项目瓶颈。
扫描技术的出现无疑为空间数据录入提供了有力的工具。
常见的地图扫描处理的过程如图6-3所示。
由于扫描仪扫描幅面一般小于地图幅面,因此大的纸地图需先分块扫描,然后进行相邻图对接;当显示终端分辨率及内存有限时,拼接后的数字地图还要裁剪成若干个归一化矩形块,对每个矩形块进行矢量化(V ectorization)处理后生成便于编辑处理的矢量地图,最后把这些矢量化的矩形图块合成为一个完整的矢量电子地图,并进行修改、标注、计算和漫游等编辑处理。
纸地图扫描转换拼接子图块裁剪地图矢量图编辑矢量图合成图像处理矢量化图6-3:地图信息处理流程图在扫描后处理中,需要进行栅格转矢量的运算,一般称为扫描矢量化过程。
扫描矢量化可以自动进行,但是扫描地图中包含多种信息,系统难以自动识别分辨(例如,在一幅地形图中,有等高线、道路、河流等多种线地物,尽管不同地物有不同的线型、颜色,但是对于计算机系统而言,仍然难以对它们进行自动区分),这使得完全自动矢量化的结果不那么“可靠”,所以在实际应用中,常常采用交互跟踪矢量化,或者称为半自动矢量化。