MAPGIS教程.docx

1、MAPGIS教程三、MAPGIS几个基本术语 图层：用户按照一定的需要或标准把某些相关的物体组合在一起，我们称之为图层。如地图中水系构成一个图层，铁路构成一个图层等。我们可以把一个图层理解为一张透明薄膜，每一层上的物体在同一张薄膜上。一张图就是由若干层薄膜叠置而成的，图形分层有利于提高检索和显示速度。点元：点元是点图元的简称，有时也简称点，所谓点元是指由一个控制点决定其位置的有确定形状的图形单元。它包括字、字符串、子图、圆、弧、直线段等几种类型。 弧段：弧段是一系列有规则的、顺序的点的集合，用它们可以构成区域的轮廓线。它与曲线是两个不同的概念，前者属于面元，后者属于线元。 区/区域；区/区域是

2、由同一方向或首尾相连的弧段组成的封闭图形。 拓扑：拓扑即位相关系，是指将点、线及区域等图元的空间关系加以结构化的一种数学方法。主要包括：区域的定义、区域的相邻性及弧段的接序性。区域是由构成其轮廓的弧段所组成，所有的弧段都加以编码，再将区域看作由弧段代码组成。区域的相邻性是区域与区域间是否相邻，可由它们是否具有共同的边界弧段决定。弧段的接序性是指对于具有方向性的弧段，可定义它们的起始结点和终止结点，便于在网络图层中查询路径或回路。拓扑性质是变形后保持不变的属性。 透明输出：与透明输出相对的为覆盖输出。如果区与区、线与区或点图元与区等叠加，用透明输出时，最上面的图元颜色发生了改变，在最终的输出时最

3、上面图元颜色为它们的混合色。最终的输出如印刷品等。 数字化：数字化是指把图形、文字等模拟信息转换成为计算机能够识别、处理、贮存的数字信息的过程。 矢量：是具有一定方向和长度的量。一个矢量在二维空间里可表示为(Dx，Dy)，其中Dx表示沿x方向移动的距离，Dy表示沿y方向移动的距离。 矢量化：矢量化是指把栅格数据转换成矢量数据的过程。 光栅化：光栅化是指把矢量数据转换成栅格数据的过程。 结点：结点是某弧段的端点，或者是数条弧段间的交叉点。 结点平差（顶点匹配）：本来是同一个结点，由于数字化误差，几条弧段在交叉处即结点处没有闭合或吻合，留有空隙，为此将它们在交叉处的端点按照一定的匹配半径捏合起来，

4、成为一个真正结点的过程，称为结点平差。裁剪：裁剪是指将图形中的某一部分或全部按照给定多边形所圈定的边界范围提取出来进行单独处理的过程。这个给定的多边形通常称作裁剪框。在裁剪实用处理程序中，裁剪方式有内裁剪和外裁剪，其中内裁剪是指裁剪后保留裁剪框内的部分，外裁剪是指裁剪后保留裁剪框外面的部分。 属性：就是一个实体的特征，属性数据是描述真实实体特征的数据集。显示地物属性的表通常称为属性表，属性表常用来组织属性数据。 TIN：是由一组不规则的具有X、Y坐标和Z值的空间点建立起来的不相交的相邻三角形，包括节点、线和三角形面，用来描述表面的小面区。TIN的数据结构包括了点和它们最相邻点的拓扑关系，所以T

5、IN不仅能高效率地产生各种各样的表面模型，而且也是十分有效的地形表示方法。TIN的模型化能力包括计算坡度、坡向、体积、表面长，决定河网和山脊线，生成泰森多边形等。 数字高程模型（DEM）：即 Digital Elevation Model，是数字形式的地形定量模型。 数字地形模型（DTM）：即Digital Terrain Model，是数字形式表示的地表面，即区域地形的数字表示，它是由一系列地面点的X、Y位置及其相联系的高程Z所组成。这种数字形式的地形模型是为适应计算机处理而产生的，又为各种地形特征及专题属性的定量分析和不同类型专题图的自动绘制提供了基本数据。在专题地图上，第三维Z不一定代表

6、高程，而可代表专题地图的量测值，如重力值、Au含量等。四、MAPGIS常用文件类型WT：点文件WL：线文件WP：区文件MPJ：工程文件MPB：拼版文件CLN: 工程图例文件DET：高程数据明码文件(ASCII码)TIN：三角剖分文件(二进制)GRD：规则网数据文件(二进制)WAT：明码格式点文件WAL：明码格式线文件WAP：明码格式区文件CLP：裁剪工程文件PNT：误差校正控制点文件RBM：内部栅格数据文件TIF：扫描光栅文件NV?：分色光栅文件DIC：层名字典文件DXF：AutoCAD文件VCT：矢量字库文件LIB：系统库文件第二讲图形输入一、基本概念MAPGIS把矢量地图要素根据基本几何特

7、征分为三类：点数据、线数据和区数据（即面数据）。与之相应的文件的也分为三个基本类型：点文件（*.WT）线文件（*.WL）和区文件（*.WP）。一幅地图或几个地区的地理信息数据可以由上述的一类或几类数据叠加组成。为了将几类数据有机地结合起来，统一管理这些数据，我们引入了“工程”的概念，采用工程文件（*.MPJ）来描述管理各种数据。为了有效地管理和利用空间数据，在GIS中还引入了一个“图层”的概念。下面简单介绍一下它们之间的关系。1点：点是地图数据中点状物的统称，是由一个控制点决定其位置的符号或注释。它不是一个简单的点，而是包括各种注释（英文，汉字、数字等）和专用符号（包括圆、弧、直线、五角星等各

8、类符号）。所有的点图元数据都保存在点文件（*.WT）中。2线：线是地图中线状物的统称。MAPGIS将各种线型(如点划线、省界、国界、等高线、道路、河堤)以线为单位作为线图元来编辑。所有的线图元数据都保存在线文件(*.WL)中。3区：区通常也称面，它是由首尾相连的弧段组成封闭图形，并以颜色和花纹图案填充封闭图形所形成的一个区域。如湖泊、居民地等。所有的区图元数据都保存在区文件（*.WP）中。4工程：对MAPGIS要素层的管理和描述的文件，它提供了对GIS基本类型文件和图像文件的有机结合的描述。它可由一个以上的点文件，线文件，区文件和图像文件（*.MSI）组成。在工程管理中还提供了对工程所使用的不

9、同的线型、符号等图例以及图例参数、符号的管理和描述。5图层：通常我们将具有相同属性的地理要素分为一层，如等高线、公路、铁路、河流等地理要素可以分别存放到不同的层中。每一种要素还可以细分为若干层，如公路可以细分成高速公路、一级公路、普通公路、乡村公路等。对图形进行分层，有助于图形的编辑与检索。当我们对图形编辑时可以调入相应的图层，无关图层不调入，这样进入工作区的图形数据就可大大减少，从而提高检索与显示速度；同时也避免了无关图形干扰编辑者的视线。对图形分层更有意义的是有利于制作专题图。例如，某一地区的地形图按照要素的特性分成公路层、水系层、地貌层等等。由于某种需要，要制作此地区的水系分布图，那么就

10、可以容易地把水系层及有关的要素提取出来，保存为一个新文件，这样就大大地提高了工作效率。 在MAPGIS中我们提供了两级图层管理的机制，我们将具有相同属性的地理要素的层称作“要素层”，在要素层中细分的层称为“普通图层”。每一个要素层存放在不同的文件中，对应于工程中的每一项文件，使用工程管理工具进行管理。在每一个要素层中细分出来的普通图层，使用编辑器中的图层管理工具进行管理。二、智能扫描矢量化MAPGIS 6.0提供了数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入、其它数据源的数据接口、野外数字测图等多种灵活方便、开放、高效的图形输入方式。我们在这里主要介绍扫描矢量化输入。 智能扫描矢量化即扫描输入法是

11、通过扫描仪直接扫描原图，以栅格形式存贮于图象文件中(如*.TIF等)，然后经过矢量化转换成矢量数据，存入到线文件(*.WL)或点文件(*.WT)中，再进行编辑、输出。扫描输入法是目前地图输入的一种较有效的输入法。扫描矢量化提供了对整个图形进行全方位游览、任意缩放，自动调整矢量化时的窗口位置，以保证矢量化的导向光标始终处在屏幕中央；矢量化方式有无条件全自动矢量化和人工导向自动识别跟踪矢量化两种方式，人工导向自动识别跟踪矢量化除了能对二值扫描图矢量化外，还可对灰度扫描图、彩色扫描图进行识别跟踪矢量化，因而可对复杂的小比例尺全要素彩色地图进行有效矢量化。在矢量化时，具有退点、加点、改向、抓线头、选择

12、等功能，可有效地选取所需图形信息，剔除无用噪声，克服无条件全自动矢量化时的盲目性，减少后期图形编辑整理的工作量，并可同时对图形进行分层处理。(一) 矢量化流程矢量化流程如图2所示。可用二值扫描、灰度扫描或彩色扫描一般情况下，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图2矢量化流程图(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

13、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(Inver

14、t)，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。(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

15、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

16、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

17、“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，

18、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

19、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。在人工导向自动识别跟踪矢量化状态下，可以通过键盘上的一些功能键，执行所需要的操作。矢量化系统常用功能键包括：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。F5键(放大屏幕)：以

20、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）：在矢量化一条线开始或结束时，可用F12

21、功能键来捕捉需相连接的线头。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、

22、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。第三讲图形编辑MAPGIS图形编辑器提供分别对点、线、面三种图元的空间数据和图形属性进行编辑的功能，是一个功能强大的图形编辑系统。图形编辑是机助制图中最重要的不可缺省的阶段。通过编辑，我们能够改善绘图精度、更新图形内容、丰富图形表现力，实现图形综合。MAPGIS for Windows 的图形编辑器，以“所见即所得”的工作方式面向用户，提供多级的Undo(后悔)以避免误操作，使用方便简单。一、文件在GIS应用中，一般把同一类地理要素存放在同一文

23、件中，我们称该文件为“要素层”或“地理层”。对文件的操作包括：装入图元（点、线、区）文件、添加图元文件、保存图元文件、换名存图元、存部分图元、清除图元工作区、清除全部工作区、退出系统装入新的图元（点、线、区）文件或退出系统前，如果原有数据经过编辑而没有存盘，图形编辑器会提示用户存盘。二、工程一幅地图或工程项目输入到计算机后可能被分成多个文件（要素层）来进行编辑、处理和分析，当文件太多时，不易查找和记忆，因此我们要建立一个工程文件，来描述这些信息，管理这些内容，而且在编辑处理同一工程时，不必装入每一个文件，只需装入工程文件即可。这样，既方便装入，也方便编辑处理。在MAPGIS5.0及以上的版本建

24、立工程的概念，一旦进入编辑器，就可以建立或打开工程文件。工程文件的操作功能包括：打开工程、新建工程、工程的编辑、图例板当创建或打开一个工程后，在上部文件列表框中，显示出当前工程所含的文件、每个文件当前的状态及所在的目录路径。状态分关闭状态(不显示)、打开状态(显示、只读)、可编辑状态(显示、可编辑、修改)和当前编辑状态(显示、可编辑、修改，还可添加图元)。 如果您要在工程文件中加入或删除文件项，您先在列表框中选择要插入或删除的文件位置，然后按菜单项上的插入项目、添加项目或删除项目按钮，即可完成插入、添加或删除操作。插入是加在选中位置的前面，添加是加在最后面。若想修改文件名称或目录，在列表框中选

25、择所要修改的文件，选修改项目功能，此时该文件的描述信息就显示在下面的编辑窗口中，这时您就可以在编辑窗口中修改文件的描述信息。其中说明摘要介绍该文件的内容，状态表示该文件是否可编辑修改状态、只读显示状态、关闭不可见状态，打开的状态下可以显示，关闭的状态下则不显示。同一工程中，可同时编辑多个文件，但只能有三个文件处于当前编辑状态，分别为点、线和区文件。换句话说，同一图元类型的文件每次只能有一个文件处于当前编辑状态。每个文件文件的状态，可在列表窗口中选择所要设置的文件，按鼠标右键，选择文件状态。如果该文件处于关闭不可见状态即不起作用。在文件名左边的蓝框处单击鼠标左键即可使该文件处于当前编辑状态，再单

26、击即变成可编辑状态，在状态图标处双击鼠标左键可在关闭、打开、可编辑三种状态之间切换。工程输出编辑编辑版面，用于工程输出。亦可在输出子系统中编辑。三、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.

27、 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

28、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

29、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。四、窗口窗口操作是交互式图形编辑系统的重要工具，利用窗口既可以观察图形的全景，又可移动窗口观察图形的不同部分，还可以将图形局部放大，观察其细部，使图形的编辑、修改、设计更加方便、精确。命令(单击鼠标左键)有：放大窗口、缩小窗口、窗口参数、窗口复位、返回上级窗口、更新窗口、移动窗口、清除窗口、显示线、显示注释、显示

30、区域、显示弧段、显示光栅图像。放大窗口：用一拖动操作在当前窗口中产生一个矩形框，凡落在矩形内的图形就是可视部分。矩形的大小和位置在拖动过程中由用户确定，矩形越小所包括的图元就越少，放大倍数就越大；放大窗口是逐级进行的；前一级窗口，是后一级窗口的上级窗口。直接点按鼠标，则以鼠标位置为中心，放大为当前屏幕的3/4。缩小窗口：是逐级缩小窗口。直接点按鼠标即可。窗口参数：用来设置当前窗口的位置及显示比例，如下图所示，输入相应的参数后，窗口及自动更新显示。窗口复位：将当前窗口置为第零级，将整幅图最大比例地完整地显示出来。返回上级窗口：从当前窗口返回到上级窗口，并显示落入该级窗口的图形。更新窗口：重新显示

31、当前窗口的图形。移动窗口：通过鼠标在屏幕上抓图移动距离来移动当前窗口。清除窗口：将屏幕置为背景色。显示线：显示当前窗口的线图元。显示注释：显示当前窗口的点图元。显示区域：显示当前窗口的面图元。显示弧段：显示区域的边界(即弧段)。显示光栅图像：显示当前窗口的光栅图像。五、设置设置菜单为图形编辑提供了辅助手段。选择或设置该选择项时就在前边打。坐标点可见：将图元的座标点或线、弧段上座标数据点用红色小“+”显示在屏幕上，便于用户编辑。该项初始状态为OFF，每次选择该功能就将该选项状态取反。在ON状态下，系统将对屏幕上的数据点标上红色“+”。弧段可见：该项初始状态为OFF，每次选择该功能就将该选项状态取反。在ON状态下，编辑器显示区并显示弧段，在OFF状态下，编辑器显示区不显示弧段。还原显示：该项初始状态为OFF，每次选择该功能