地图分析的图形变换

MAPGIS软件中图形变换及误差校正摘要：在图件数字化输入的过程中，通常由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差，即存在误差，达不到实际要求的精度，满足不了生产应用的需要。

利用MAPGIS软件中误差校正工具对矢量化图形进行误差校正，通过编辑处理和数据校正，消除输入图形的变形，减小偏差，使之满足实际精度要求。

关键词：MAPGIS；图形变换；误差校正中图分类号：TP311.53 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2010）06A-0061-01运用MAPGIS软件绘制地形地质图是将普通纸介质的图件，通过MAPGIS系统转化为计算机可识别处理的矢量图形。

通常需要用扫描仪将纸质图件扫描转化为计算机可识别的数字图像格式，然后在MAPGIS软件进行矢量化输入。

在扫描仪扫描输入过程中，由于操作误差、扫描变形、数字化设备精确度、图纸变形等各种原因，使输入后的图像与实际图形有较大的误差，从而使依据扫描图像矢量化的数字地图也同样存在误差，影响制图精度。

所以数字化的地图数据必须经过编辑处理和数据误差校正来清除输入图形的变形，才能达到精度的要求。

误差校正有两种，一个是纠正扫描影像，另一个是纠正矢量图，下面就影像纠正和误差较正的方法步骤做一简述。

1 纠正图像1.1 标准分幅图的校正标准分幅图扫描影像图的校正是，按图幅号及比例尺先生成图框，然后打开“图像分析”子系统，在文件下打开扫描的图像，在“镶嵌融合”菜单下选-打开参照文—打开参照线文件，选中刚才存的图框线文件，然后选择“删除所有控制点”，紧接着选择图的一个角和图框的对应角，分别逐个“添加控制点”，添加完后，“保存控制点数据”，也可选择“逐格网校正”。

得到经过校正的影像图，进行下一步矢量化工作。

1.2 任意图形图像的校正对任意图形图像进行校正，根据图上方里网格数的相应尺寸，用MAPGIS编辑子系统，画好相应的网格，或按照坐标画好方里网格，然后用同上的方法添加控制点进行影像校正。

一、如何将mapgis的图形插到word、excel、PowerPoint 中首先点取mapgis菜单“其他-＞OLE拷贝”，接着打开word，点取“粘贴”。

-Mapgis数据就复制到word文档里。

二、空心字格式使用空心字时，字体采用相应字体编号的负数。

如：-3表示黑体空心字。

三、合并区1、可以在屏幕上开一个窗口，系统就会将窗口内的所有区合并，合并后区的图形参数及属性与左键弹起时所在的区相同。

2、也可以先用菜单中的选择区功能将要合并的区拾取到，然后再使用合并区功能实现。

3、还可以先用光标单击一个区，然后按住 CTRL 键，在用光标单击相邻的区即可。

四、翻转图形在Mapgis中的其它下面整图变换中比例参数的X比例中输入法-1或Y比例中输入-1后确定。

五、CAD转化为MAPGIS1．将CAD文件另存为2004/2000DXF格式。

2．在MAPGIS主程序中选择“文件转换”。

3．输入中选择转入DXF文件，确定并复位4．保存点线文件〔面无法转化〕六、MAPGIS转化为CAD1．在MAPGIS主程序中选择“文件转换”。

2．分别装入点线文件，复位并全选。

3．输出中选择“部分图形方式输入DXF”全选并确定。

4．打开保存的DXF文件，用CAD复位显示图形，并改字体样式。

-5．保存成CAD格式。

七、如何把JPG格式的转成MSI格式图象处理----------图象分析模块。

在里面点：文件--------数据输入--------转换数据类型〔选JPG〕---------添加文件---------转换转换后的格式为mapgis的msi影像文件！转换为MSI文件格式后再在输入编辑里，导入后矢量化。

八、在电脑里如何做剖面图，不用手画，而且精度更高！1、先把MAPGIS图生成JPG格式，在PHOTOSHOP中图像—图像大小—文挡大小中输入经过变化后的宽度和高度数字〔根据剖面图的比例和JPG图的比例关系得出〕；然后按需要裁剪，以减少图形的所占内存；2、裁剪后旋转使剖面线处于水平位置；3、在MAPGIS中插入裁剪旋转后光栅文件，新建线和点文件，以剖面线为水平的X轴，画垂直X轴的线为Y轴，以剖面线起点的位置为坐标原点，以剖面线起点的高程为起始Y轴刻度，在X和Y轴上标上相对应比例尺的刻度。

地图投影分类与变换1.地图投影的分类投影的种类很多，分类方法不尽相同，通常采用的分类方法有两种：一是按变形的性质进行分类：二是按承影面不同（或正轴投影的经纬网形状）进行分类。

（1）按变形性质分类按地图投影的变形性质地图投影一般分为：等角投影、等（面）积投影和任意投影三种。

等角投影：没有角度变形的投影叫等角投影。

等角投影地图上两微分线段的夹角与地面上的相应两线段的夹角相等，能保持无限小图形的相似，但面积变化很大。

要求角度正确的投影常采用此类投影。

这类投影又叫正形投影。

等积投影：是一种保持面积大小不变的投影，这种投影使梯形的经纬线网变成正方形、矩形、四边形等形状，虽然角度和形状变形较大，但都保持投影面积与实地相等，在该类型投影上便于进行面积的比较和量算。

因此自然地图和经济地图常用此类投影。

任意投影：是指长度、面积和角度都存在变形的投影，但角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影。

要求面积、角度变形都较小的地图，常采用任意投影。

（2）按承影面不同分类按承影面不同，地图投影分为圆柱投影、圆锥投影和方位投影等（图1）。

图1 方位投影、圆锥投影和圆柱投影示意图①圆柱投影它是以圆柱作为投影面，将经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面切开展成平面。

根据圆柱轴与地轴的位置关系，可分为正轴、横轴和斜轴三种不同的圆柱投影，圆柱面与地球椭球体面可以相切，也可以相割（图2a）。

其中，广泛使用的是正轴、横轴切或割圆柱投影。

正轴圆柱投影中，经线表现为等间隔的平行直线（与经差相应），纬线为垂直于经线的另一组平行直线（图2b）。

图2 圆柱投影的类型及其投影图形②圆锥投影它以圆锥面作为投影面，将圆锥面与地球相切或相割，将其经纬线投影到圆锥面上，然后把圆锥面展开成平面而成。

这时圆锥面又有正位、横位及斜位几种不同位置的区别，制图中广泛采用正轴圆锥投影（图3）。

在正轴圆锥投影中，纬线为同心圆圆弧，经线为相交于一点的直线束，经线间的夹角与经差成正比。

测绘技术中如何进行地图投影的选择与变换地图投影是测绘技术中的一个重要环节，它将地球上的三维地理信息转换为二维地图，方便人们阅读和使用。

然而，由于地球是一个椭球体而非一个平面，所以对地球表面进行投影变换是不可避免的。

在实际应用中，选择合适的投影方式以及进行投影变换是至关重要的。

一、地图投影选择的基本原则地图投影选择的基本原则是根据使用需求和地理特征来确定。

首先，我们需要考虑使用地图的目的和应用范围。

例如，如果用于海洋航行，就需要选择能够保持航线真实性质的等角投影；如果用于地理信息系统分析，就需要选择能够保持面积和形状相对真实的等积投影。

其次，需要考虑地理特征，如纬度范围、地形复杂度等。

因为不同的投影方式会对这些特征产生不同的失真效果。

二、常用的地图投影方式1.等角投影：等角投影是保持角度真实性的投影方式，它保持了地球上任意两点之间的角度关系。

其中最常用的是墨卡托投影，它将地球投影为一个矩形图形。

墨卡托投影适用于大范围的地图制作，如全球地图或大洲地图。

2.等积投影：等积投影是保持面积相对真实的投影方式，即在二维平面上保持地球上任意区域的面积比例。

其中最常用的是兰勃托投影，它将地球投影为一个圆形图形。

兰勃托投影适用于地理分析和区域规划等应用。

3.等距投影：等距投影是保持距离真实性的投影方式，即在二维平面上保持地球上任意两点之间的距离比例。

其中最常用的是矩形方位投影，它将地球投影为一个矩形图形。

矩形方位投影适用于航空航天和军事测绘等应用。

三、地图投影变换的方法在选择了适合的地图投影方式之后，还需要进行地图投影变换，将地球表面上的三维坐标转换为平面上的二维坐标。

常见的变换方法有以下几种：1.正算法：正算法是由地球表面的球面坐标计算得到平面坐标的过程。

它是通过将地球表面上的经度和纬度转换为平面上的投影坐标来实现的。

2.反算法：反算法是由平面坐标反推地球表面坐标的过程。

它是通过将平面上的投影坐标反向转换为地球表面上的经度和纬度来实现的。

图形的位似变换与比例尺在我们日常生活中，图形无处不在。

无论是在艺术作品中还是在数学课本上，图形都扮演着重要的角色。

而图形的位似变换与比例尺是图形研究中的两个重要概念。

本文将探讨这两个概念的意义和应用。

一、图形的位似变换图形的位似变换是指通过缩放、旋转、平移等操作，保持图形的形状不变，但大小和位置发生改变的过程。

这种变换是一种相似性变换，即两个图形之间的相似性质得以保持。

位似变换在许多领域中都有应用。

在建筑设计中，建筑师可以通过位似变换来调整建筑物的尺寸和位置，以适应不同的环境和需求。

在地图制作中，位似变换可以用来调整地图的比例尺，使地图更加清晰和易读。

在计算机图形学中，位似变换是实现图形变换和动画效果的基础。

而图形的位似变换也与比例尺有着密切的关系。

二、比例尺的概念和意义比例尺是指地图上距离与实际距离之间的比例关系。

比例尺通常以分数或比例的形式表示，例如1:1000或1/1000。

比例尺的意义在于使地图上的图形与实际世界的尺寸保持一致，使读者能够准确地估计距离和大小。

比例尺的选择需要考虑多种因素，如地图的尺寸、使用场景和读者的需求。

在制作城市地图时，通常会选择较大的比例尺，以便显示更多的细节和道路信息。

而在制作世界地图时，选择较小的比例尺可以显示更广阔的范围。

三、图形的位似变换与比例尺的关系图形的位似变换与比例尺有着密切的联系。

在地图制作中，通过位似变换可以调整地图的比例尺，以适应不同的需求。

例如，如果我们需要将一个城市地图缩小到A4纸的尺寸上，就需要通过位似变换将地图的尺寸进行调整，同时保持地图的形状和比例尺不变。

另外，位似变换还可以用于地图的放大和缩小。

当我们需要放大地图以显示更多的细节时，可以通过位似变换将地图的尺寸进行调整，同时保持地图的比例尺不变。

而当我们需要缩小地图以显示更广阔的范围时，也可以通过位似变换将地图的尺寸进行调整，同时保持地图的比例尺不变。

通过图形的位似变换和比例尺的选择，我们可以制作出适用于不同需求的地图，使读者能够准确地理解和使用地图上的信息。

第六章地图表示方法1地图的表示方法：是指地图上表达制图对象特征的基本方法。

目前有个体符号法、线状符号法、运动符号法、范围法、质底法、量底法、等值线法、点值法、网格法、定点统计图表法、分区统计图表法和分区分级统计图法等12种基本表示方法。

2点状符号的二维图形可以扩展为：（1）分割圆饼状或圆状的分割圆是一种常用结构的统计图放映事物总量的内部组成，用扇形表示各成分所占比例。

（2）坐标统计图: A金字塔图表：B三角形图标C玫瑰图（3）立体符号：三位符号使点状符号产生立体感，还可以减少符号在图面上按比例所占的空间面积，常见的三位图形有：球状符号，柱状符号，轴测图符号。

3线状符号的定性表示：线状符号的表示形式包括：单线，平行双线，实线，虚线，渐平线，指向线，对称和非对称划线。

4运动状态的线性表示：动态且呈现为线状延伸的事物存在两种不同状况，一种是事物本身就表现为一维线状或带状。

一种是事物本身可能不是线状，但其运动的轨迹或相互关系可概括为线状。

（1）放映移动的起止点：多数情况下起止点必须明确标注在地图的特定位置上但对于呈现面状移动的现象，只能有概略的定位。

(2)表示前进路线和方向（3）流量：表示两点之间的疏通量（4）流速：在普通地图中，常以带数字的箭头表示河流流速（5）线性指标：放映运动对象的质量特征(6)相互关系：两点间的相互关系常常以动线符号表示走向线的其他方式：沿线用箭头首位相接，细箭头宽箭尾示意等。

5面状地理数据的定性表示：在地图上能以实际空间形态呈现的2维面状现象。

其属性特征符合定名量表数据，通常以色相分量和网纹变量及其组合作为主要的显示手段（1）定性数据的特性：A类型图：类型图无空白区域，图斑互不重叠且类型具排他性。

B区划图：其特征也是无空白区域，图斑互不重叠且类型具排他性。

它的图斑表示了专题的综合性质。

C范围图：范围法采用的分布界限常有精确定域和概略定域之分。

6地图的地理事物的分类和分级：既要以相应学科的分类规则为基本依据，又要符合制图要求。

地图比例尺的转换-（Mapgis、Section中整图变换及裁剪工具）地图比例尺的转换（Mapgis、Section中整图变换及裁剪工具）此教程用来解决以下问题：1.如何改变地图的比例尺，比如将1：200000的地图转换为1：50000的地图；2.如何将1：200000的地图中的点、线、面文件添加到1：50000的地图中；3.整图变换的使用及裁剪功能的使用共分为三个部分，第一部分介绍整图变换的参数设置，第二部分为整图变换的实例，第三部分为裁剪工具的实例第一部分：整图变换的参数设置整图变换的位置：其他-整图变换（Section中）整图变换的参数设置：1.1变换类型包括点变换，线变换及面变换。

具体就是选择什么样的文件类型进行变换。

变换的是它们的图面坐标，比如位于x=1，y=1的点图元进行10倍的变换，其图面坐标变为x=10，y=10。

1.2参数变换对点线面的参数大小进行变化，比如对一个2×2大小的文字进行十倍变换，其大小变为20×20。

1.3位移参数按系统提示从键盘上输入相应的相对位移量后，即将图形移到了相应的位置。

1.4比例参数前后变换的比例，比如将1：5万的图变换为1：1万，那么比例参数为5。

1.5旋转参数将整幅图绕给定的坐标原点，按您输入的旋转角度旋转，当旋转角为正时，逆时针旋转，为负时顺时针旋转。

1.6给定原点变换1.7参数比例变化直接作用于图形参数。

这里，首先要知道什么是图形参数，图形参数在修改地图参数-单位及比例尺中的参数比例中可以看到。

当其数值为1时，表现为1：1显示，比如图中文字图元的大小为2×2，你看到的也就是2×2的大小；当其数值为2时，表现为1：2显示，比如图中文字图元的大小为2×2，你看到的也就是4×4的大小。

回到整图变换（假如将1：5万的图变换为1：1万的图），当勾选参数比例变化直接作用于图形参数时，直接转变图元参数，原来的文字大小为2×2，转换后变为10×10，但图形参数不变，仍为1。

图形变换的实际应用
图形变换是一种非常有用的数学技术，它可以用来增强和修改图像。

它可以用来改变图像的大小、颜色、形状和角度。

最常见的应用是图像处理，它可以用来改变图像的清晰度、颜色对比度和色彩。

图形变换的应用很广泛，比如，在电脑游戏中，它可以用来创建虚拟环境，或者在电影制作中用来创建特殊效果，比如模糊、放大和旋转。

它还可以用来在图像中添加文本，或者修改图像，使它们看起来更加美观。

此外，图形变换在地图制作中也有重要的作用。

它可以用来改变地图的尺寸、形状和角度，使之更加清晰。

还可以用来改变地图的比例尺，使之更加准确。

图形变换在医学影像中也被广泛使用，可以用来将多维数据转换为二维图像，从而更容易阅读。

图形变换还可以用来改变图像的光谱范围，从而更好地显示病变部位。

总而言之，图形变换是一种非常有用的数学技术，它可以用来改善和修改图像，并且在许多领域都有重要作用。

因此，图形变换在现代世界中越来越重要，它的应用可能会带来更多的科学和技术进步。

平面几何变换平面几何变换是指在平面上对图形进行形状、大小和位置的改变，常用的变换包括平移、旋转、缩放和翻转等。

这些变换在数学、计算机图形学和计算机视觉等领域具有广泛的应用。

本文将介绍这些常见的平面几何变换及其应用。

一、平移变换平移变换是指将图形沿着水平和垂直方向保持形状和大小不变地移动。

平移变换可以通过将图形上的点按照固定的平移量进行移动来实现。

例如，将一个点的横坐标增加10个单位，纵坐标增加5个单位，即可实现对该点的平移变换。

平移变换常用于动画制作、图像处理和机器人运动控制等领域。

二、旋转变换旋转变换是指围绕一个中心点将图形按照一定角度进行旋转。

旋转变换可以通过将图形上的点绕着中心点按照一定角度旋转来实现。

旋转变换常用于计算机图形学、计算机游戏和机器人路径规划等领域。

例如，在计算机游戏中，可以通过对角色进行旋转变换来改变其朝向和视角。

三、缩放变换缩放变换是指按照一定比例对图形进行放大或缩小。

缩放变换可以通过将图形上的点按照一定比例进行坐标变换来实现。

缩放变换常用于地图显示、图像处理和工程设计等领域。

例如，在图像处理中，可以通过对图像进行缩放变换来改变其大小和清晰度。

四、翻转变换翻转变换是指将图形按照水平或垂直方向进行翻转。

翻转变换可以通过将图形上的点按照一定规律进行坐标变换来实现。

翻转变换常用于镜像对称的图案设计、计算机视觉和人脸识别等领域。

例如，在人脸识别中，可以通过对人脸图像进行水平翻转来改善识别准确度。

五、应用场景平面几何变换在各个领域都有着广泛的应用。

在地图显示中，可以通过平移、旋转和缩放变换来实现地图的平移、旋转和缩放操作，以满足用户的需求。

在计算机游戏中，可以通过平移、旋转和缩放变换来实现游戏角色的移动、旋转和缩放效果，增加游戏的可玩性。

在工程设计中，可以通过平面几何变换来进行图纸的布局和尺寸调整，提高设计效率和精度。

在计算机视觉中，可以通过平面几何变换来实现图像的校正、配准和纠正畸变等操作，提高图像处理和分析的准确性。

不同地图投影之间的转换方法研究地图投影变换（map projection transformation）是地图投影和地图编制的一个重要组成部分，它主要研究从一种地图变换为另一种地图投影的理论和方法。

其实质是建立两平面场之间啊点的一一对应关系。

在编制地图时，原始资料地图与新编地图之间在数学上存在着投影变换问题。

这种变换随着两种投影之间是否相同，接近或者差异甚大而有难易之分如，在地形图之间，从一种比例尺地图编制成另一种比例尺地图，他们的投影是相同的，只存在比例尺的缩放，是容易处理的，这种变换可称为相似变换再如，利用1:25万或者1:50万地形图（高斯投影）来编制1:100万地形图（等角割圆锥投影），由于这两种投影本身的变形很小，也就是他们之间的变形差别甚小，尽管理论上两者之间的变换可能是复杂的，但在编图的实际操作上容易实现他们之间的变换。

再如利用墨卡托投影的海图资料补充到等角圆锥投影的新编图上，虽然两者投影变形性质相同，但网格形状有着很大的不同，前者是矩形网格，后者则是扇形网格。

这两者之间的变换就是较为复杂的变换。

人类一切经济活动都离不开地理空间，各类专业信息都必须以地形基础信息为空间载体，所以必须研究地图数据库中数字化地图数据处理，空间信息定位和变换，以满足各类专业信息系统建设需要。

为了适应RS技术发展的需要，必须研究在投影面上解算位置线和目标点的坐标变换方法，研究空间动态投影坐标的理论和方法拓扑地图是现在地图和地图集中经常出现的一种引人注目的表示方法，研究保持拓扑性质的平面图形变换方法也成为地图投影变换的研究内容。

综上所述，为了适应计算机地图制图，各类地理信息系统建设，满足空间遥感技术坐标变换的需求，地图投影变换已逐步发展成为研究空间数据处理，以及空间点位和平面点位间变换的理论，方法以及应用的地图投影学的一个分支学科。

1.多种投影间地图投影变换的主要方法地图投影变换可以理解为建立两个平面场之间点的一一对应关系，设一平面场点位坐标为（x。

mapgis整图变换首先说明在不同比例尺间转换，我们可采用投影变换和整图变换。

两者关键区别在于，投影变换将整个图的地图参数、比例尺都变换，可以在转换后的新比例尺下进行操作。

整图变换适用于出图时，只是比例尺和图参数变换。

整图变换把1:10000变成1:1000时，一般如图设置参数。

这样就将1:10000放大到1:1000了。

但是这样会出现一个问题：原图1:10000的，整图变换到1:1000，选择了参数变换过来的。

原来在1:10000下打的图字体大小很协调，而转换出来的1:1000打的字就会很大，和图很不协调。

比如说，原来的1:10000图打的某个字是3X3大的，可到了1:1000下打出来就是30X30了，放大了10倍。

如何解决呢?1、将原图缩小到原来1:10000，如图：2、再将其放大到1:1000，但不要作用于参数变换，如图：3、此时打图时点参数就很合适。

但有些点图元注释的位置会发生变换，要手动移一下。

•Mapgis的整图变换详解•勾选“参数变换”而不勾选下面的“参数比例变换直接作用于图形参数”项时，表示在进行图元变换时，除位置坐标跟着变换外，其对应的点图元参数也跟着变换（如注释高宽、宽度等），但是在查看图元参数时，还是显示变换前的参数，那么有没有变换，什么地方变换了呢？可以查看该文件的地图参数，“单位及比例尺”中的“参数比例”不是1，1了。

变换前后的整图效果没有变换。

最后还有个疑问，出图的效果，是按显示的字体大小成图还是变换后的大小呢？答案是：不按查看到的图元参数成图，按变换后的大小成图。

•勾选“参数变换”且勾选下面的“参数比例变换直接作用于图形参数”项时，变换就直接作用于图形参数了，这时您查看到图元参数是显示变换后的参数，“单位及比例尺”中的“参数比例”是1，1，出图成图的字体大小是查看到的图元参数的大小。

•不勾选“参数变换”，变换后图面就会出现偏移和混乱，是因为它们的坐标变换了，而参数未变。