实习1空间信息的数字化采集与处理.docx

1、实习1空间信息的数字化采集与处理实习一：空间信息的数字化采集与处理一、 目的1 掌握地图扫描矢量化的基本原理与方法2 熟悉GEOSCAN软件的主要绘图和编辑工具3 了解ARCINFO软件的数据处理方法二、 实验准备在数字化之前必须设计好数字化所采用的技术路线，它不仅直接关系到地图数字化的效率，而且也关系到数字化成果的质量。确定数字化的技术路线包括采取何种方式进行数字化，数字化精度要求如何，选取什么样的地图作为数字化底图，对那些要素进行数字化，如何对数字化要素进行分层和分幅，以及代码的设计等等。1 软件准备：Photoshop, GEOSCAN, ARCINFO, ARCVIEW2 资料准备：（

2、1） 数字化底图：1：1万地形图的一部分。地图等高距为10米。（2） 图幅控制点坐标：图幅控制点坐标是用来进行图幅定向的，它能够确定地图的地理位置和比例大小。本试验的控制点坐标如下：表1 图幅控制点坐标表项目北坐标东坐标左上3857154544744右上3857154545108右下3856916545108左下3856916544744（3） 确定地图的分层与分幅：GIS是以图层的方式管理地图的，将点、线、面等地力实体按其性质的不同分别归入不同的图层进行分层管理是GIS管理空间数据的基本方式。本实习的分层及代码见下表：表2 地理要素分层及代码表项目层名包括的要素代码等高线层terlk计曲线首

3、曲线高程点201202103线状水系层wtlpt现状表示的河流301面状水系层wtlnt面状表示的河流（封闭）湖泊（封闭）302303（4） 设计代码：代码的设计非常重要，它是计算机存贮、检索、识别的基础，使之能够满足各种应用分析需求。（5） 在计算机上建立自己的实习目录，例如：E:GISzhxm，将地图影像放入，文件格式为TIF。三、 实验内容及步骤、方法1 地图预处理（1） 变形纠正：纸质地图常常会有少许变形；扫描过程中由于图形倾斜，造成扫描后的地图产生变形，因此在数字化前，需要对地图进行纠正。如果存在几何变形，可利用ERDAS的几何校正模块进行纠正；如果是扫描过程造成的图象倾斜，则可在P

4、HOTOSHOP下进行纠正。下图为纠正过程。首先，利用【标尺】沿着图幅边缘画一条横线，如图所示，然后选择【图象】菜单中的【旋转画布】下的【任意角度】，在弹出的对话框中会自动计算要旋转的角度，电击【好】即可。（2） 二值化：不少数字化软件接受的数据为二值化的数据，因为二值化后的数据量减小很多，在很大程度上提高图形的显示跟踪速度，而GEOSCAN就属于这类软件。二值化处理也是在PHOTOSHOP下处理。选择【图像】菜单中的【调整】下的【阈值】，移动小三角直到图像满意为止。处理完后将图像保存为TIF格式。2 数字化采集（1） 打开GEOSCAN，调入地图打开GEOSCAN，在【调图】中选择【调入栅格

5、图像】，在弹出的对话框的【文件类型】中选择TIF，找到存放地图的位置，将图打开。选择【实用工具】中的【图像反色】。（2） 地图定向在【地图】中选择【图形定向】，在弹出的对话框中选择【齐次方程定向（至少四点）】，点击【OK】。将鼠标移至左上方点在角点上，在弹出的放大图上精确定位，并输入坐标，点击【接受量测】。其他控制点按顺时针方向以此类推，并回到第一个点，把第一个点再做一遍，之后，选择【结束量测】。（3） 创建图层在【设置】中选择【图层控制】，在这里分别创建表2所示的图层，并以不同的颜色区分开来，先设置等高线层terlk为当前图层。（4） 数字化跟踪下图为GEOSCAN的数字化工具，其中常用的有

6、曲线跟踪的工具， 它有半自动跟踪功能，选择1表示自动跟踪，选择3表示手动跟踪。（5） 属性赋值：赋值按钮 有查询属性和赋值的双向功能。点击要赋值的对象，在弹出的对话框中，输入高程值和代码。（6） 成果输出数字化完成之后首先要存盘，选择【调图】中的【保存矢量图形】。然后将成果输出，选择【调图】中的【输出外部格式】，并选择【输出到AutoCAD】。在弹出的对话框中，选择默认值。这时，在文件目录中会多了一个与地图名称一样的dxf文件。3 数据后处理数字化完的数据都不可避免的存在着错误或误差，属性数据在输入时，也难免会存在错误，因此对图形数据和属性数据进行检查、编辑和处理，是保证数据正确可用的必要条件

7、。本次实习的数据处理是在ARCINFO中进行。下面以等高线层为例，将主要步骤罗列如下，其他层的处理类似。（注：蓝色为需要输入的操作命令，黑色为软件执行状态说明，绿色为对操作的注解）（1） 数据转入ARCINFO中首先将dxf文件转入ARCINFO中，形成coverage文件。打开ARCINFO，首先进入工作空间，然后进行文件转换。命令如下：Arc: w E:giszhm “进入工作空间”Arc: dxfarc1.dxf terlk “dxf转coverage，1.dxf为dxf文件名，terlk为等高线的层名”Enter layer names and options (type END or

8、 $REST when done)Enter the 1st layer and options : terlk all “将等高线层中的所有内容都包括进来”Enter the 2nd layer and options : endDo you wish to use the above layers and options (Y/N)? yProcessing E:GISZHXM1.DXF .Externalling BND and TIC. 452 Arcs written. 288 Labels written. 0 Annotations written. 0 Annotation l

9、evels.Arc: build terlk line “创建线的拓扑关系” Building lines.Arc: build terlk point “创建点的拓扑关系” Building points.Arc: joinitem terlk.pat terlk.xcode terlk.pat terlk-id terlk-id “将原始文件中记录点属性的字段与arcinfo中记录点属性的PAT表连接”Joining terlk.pat and terlk.xcode to create terlk.pat Arc: joinitem terlk.aat terlk.acode terlk

10、.aat terlk-id terlk-id “将原始文件中记录线属性的字段与arcinfo中记录线属性的AAT表连接”Joining terlk.aat and terlk.acode to create terlk.aatArc: additem terlk.pat terlk.pat elev 8 8 n 2 “给PAT表增加高程字段（elev），并定义字段长度和类型”Adding elev to terlk.pat to produce terlk.pat. Arc: additem terlk.pat terlk.pat code 3 3 I “给PAT表增加代码字段（code），并

11、定义字段长度和类型”Adding code to terlk.pat to produce terlk.pat.Arc: additem terlk.aat terlk.aat elev 8 8 n 2 “给AAT表增加高程字段（elev），并定义字段长度和类型”Adding elev to terlk.aat to produce terlk.aat.Arc: additem terlk.aat terlk.aat code 3 3 I “给AAT表增加代码字段（code），并定义字段长度和类型”Adding code to terlk.aat to produce terlk.aat.Ar

12、c: tables “进入表模块”Copyright (C) 1982-2000 Environmental Systems Research Institute, Inc.All rights reserved.TABLES Version 8.0.2 (Tue Feb 22 08:01:14 PST 2000)Tables: sel terlk.pat “选择terlk层的点表”288 Records Selected.Tables: calculate elev = dxf-elevation “将dxf-elevation字段中的高程值赋给elev字段”Tables: calculat

13、e code = dxf-thickness “将dxf-thickness字段中的代码值赋给code字段”Tables: sel terlk.aat “选择terlk层的线表”452 Records Selected.Tables: calculate elev = dxf-elevation “同上”Tables: calculate code = dxf-thickness “同上”Tables: q “退出表模块”Leaving TABLES.Arc: dropitem terlk.pat terlk.pat dxf-layer dxf-color dxf-thickness dxf-

14、type “删除terlk层PAT表中的多余字段，如dxf-layer，dxf-color，dxf-thickness，dxf-type等” Dropping items from terlk.pat to create terlk.patArc: dropitem terlk.pat terlk.pat dxf-elevation dxf-handle dxf-angle dxf-size “同上” Dropping items from terlk.pat to create terlk.patArc: dropitem terlk.pat terlk.pat dxf-text dxf-a

15、ttrib dxf-iid “同上” Dropping items from terlk.pat to create terlk.patArc: dropitem terlk.aat terlk.aat dxf-layer dxf-color dxf-thickness dxf-type “删除terlk层AAT表中的多余字段，如dxf-layer，dxf-color，dxf-thickness，dxf-type等” Dropping items from terlk.aat to create terlk.aatArc: dropitem terlk.aat terlk.aat dxf-elevation dxf-handle dxf-curve “同上” Dropping items from terlk.aat to create terlk.aatArc: build terlk line Building lines.Arc: build terlk point Building points.此时，