地圖矢量化實(shí)習(xí)報(bào)告(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 重 慶 交 通 大 學(xué)地 圖 學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容 ：地圖的矢量化開課實(shí)驗(yàn)室 ：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)大樓北90201學(xué) 院 ：土木工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)班 ：2013級(jí)測(cè)繪工程一班學(xué) 生 姓 名：陳 濤學(xué) 生 學(xué) 號(hào)：6開 課 時(shí) 間：2015年9月22號(hào)成 績(jī)教師簽名地圖矢量化一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?了解從紙質(zhì)地形圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)的基本過程，掌握數(shù)字圖制圖軟件ArcGIS 中基本的地圖編輯處理方法，鞏固地圖基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)對(duì)掃描地圖進(jìn)行屏幕跟蹤矢量化。二、 地圖矢量化的基礎(chǔ)知識(shí) 地理信息系統(tǒng)的基本功能之一就是數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集也是一個(gè)完整的GIS應(yīng)具備的基本功

2、能。地理數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)兩部分，數(shù)據(jù)采集也分為空間數(shù)據(jù)采集和屬性數(shù)據(jù)采集。空間數(shù)據(jù)的采集方法很多，根據(jù)數(shù)據(jù)的來源可分為地圖數(shù)字化，遙感數(shù)據(jù)獲取和以GPS 為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集等。其中，地圖數(shù)字化是最基本的數(shù)據(jù)采集方法，它是指把傳統(tǒng)的紙質(zhì)或者其他材料上的地圖（模擬信號(hào)）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的圖形數(shù)據(jù)（數(shù)字信號(hào)）的過程，以便進(jìn)一步在計(jì)算機(jī)進(jìn)行存貯，分析和輸出。掃描數(shù)字化包括以下步驟：(1) 獲取掃描圖像數(shù)據(jù)利用掃描儀對(duì)紙質(zhì)地圖進(jìn)行掃描，并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置分辨率、顏色種類、對(duì)比度等參數(shù)，從而獲得背景圖像，格式可以為bmp、jpg、tif 等。如果掃描的圖像效果不理想，可以利用圖像處理軟件（如p

3、hotoshop 軟件）對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，使得背景圖像清晰，予以識(shí)別。(2) 確定投影方式和坐標(biāo)系地圖具有確定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，即包含了投影方式和坐標(biāo)系。但掃描后的圖像數(shù)據(jù)具有的是圖像坐標(biāo)，因此需要將掃描圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地圖中的實(shí)際地理坐標(biāo)。轉(zhuǎn)換方法有兩種：一種是解析法，這是在知道投影公式或坐標(biāo)變換公式的情況下，直接利用變換公式進(jìn)行解算，GIS 中圖形的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)及三維變換等操作都使用這種變換；另一種是數(shù)值變換法，這種方法主要用于地圖的數(shù)字化。最小二乘法是最為常用的數(shù)值變換的方法。在數(shù)字化的過程中，在背景圖像上采集一定的控制點(diǎn)，得到它們的圖像坐標(biāo)，同時(shí)通過地圖上的坐標(biāo)信息獲得對(duì)應(yīng)點(diǎn)在地圖上的實(shí)際

4、地理坐標(biāo)，根據(jù)最小二乘法的思想，利用這組坐標(biāo)值建立線性（或非線性）多項(xiàng)式擬合的坐標(biāo)變換公式，根據(jù)最小二乘法原理解算出多項(xiàng)式的系數(shù)，從而求解出地圖上任意點(diǎn)的實(shí)際地理坐標(biāo)。(3) 利用數(shù)字化軟件進(jìn)行數(shù)字化選擇數(shù)字化軟件，根據(jù)軟件的數(shù)據(jù)組織方法將地圖要素進(jìn)行分層，然后利用編輯功能將地圖上的要素描繪出來，存入相應(yīng)的圖層，完成地圖數(shù)據(jù)的矢量化工作。三、實(shí)驗(yàn)組織及工具每組一人，個(gè)人獨(dú)立完成；課內(nèi)2 學(xué)時(shí)。電腦、掃描地圖數(shù)據(jù)、ArcGIS 10.0軟件。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1） 數(shù)字化方案設(shè)計(jì)仔細(xì)研讀待矢量化的地圖，獲得地圖上的所有要素，并根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分類，如控制點(diǎn)、坐標(biāo)格網(wǎng)、道路及其附屬設(shè)施、房屋及其附屬設(shè)施、

5、河流、湖泊、獨(dú)立地物等。確定哪些要素對(duì)應(yīng)點(diǎn)文件、哪些要素對(duì)應(yīng)線文件、哪些要素對(duì)應(yīng)面文件。以此為基礎(chǔ)確定要建立的圖層名稱和類型。獲得地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括地理坐標(biāo)、投影坐標(biāo)、高程坐標(biāo)、比例尺等相關(guān)內(nèi)容。（2） 數(shù)據(jù)庫的建立 打開ArcCatolog。在指定的目錄下，鼠標(biāo)右擊，在“新建”中，選擇“文件地理數(shù)據(jù)庫”，并修改數(shù)據(jù)庫的名稱“矢量化”。 向該數(shù)據(jù)庫中添加要素?cái)?shù)據(jù)集。右鍵點(diǎn)擊該數(shù)據(jù)庫，在“新建”中，選擇“要素?cái)?shù)據(jù)集”，在彈出的“新建要素?cái)?shù)據(jù)集”向?qū)Э蛑幸来屋斎朊Q、地圖坐標(biāo)系、高程系、坐標(biāo)容差，完成要素?cái)?shù)據(jù)集的建立。向數(shù)據(jù)集中添加要素。右鍵點(diǎn)擊新建的數(shù)據(jù)集地理要素，在“新建”中選擇“要素類”，

6、在彈出的“新建要素類”向?qū)Э蛑幸来屋斎胛募?、別名、要素類型、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)配置、表結(jié)構(gòu)定義。、按照中的步驟依次添加標(biāo)記、河流、湖泊、等高線、獨(dú)立地物、道路要素，完成數(shù)據(jù)集的建立。（3）數(shù)據(jù)庫屬性設(shè)置同時(shí)在ArcMap的左側(cè)“內(nèi)容列表框”中更改數(shù)據(jù)框名稱、設(shè)置數(shù)據(jù)庫屬性、包括坐標(biāo)系、地圖定位、顯示范圍等，該處的坐標(biāo)系與數(shù)據(jù)集坐標(biāo)系和掃描圖坐標(biāo)系一致。（4）地理配準(zhǔn)將掃描的背景圖像添加到數(shù)據(jù)庫，并鼠標(biāo)右擊該圖層，在彈出的數(shù)據(jù)框中選擇“縮放至圖層”，在右側(cè)的地圖窗口將出現(xiàn)背景圖像，利用放大、平移工具將視圖定位到需要矢量化的區(qū)域（3422,18600）-（3424,18602）。接著對(duì)地圖進(jìn)行配準(zhǔn)工作：

7、 在ArcMap中添加地理配準(zhǔn)工具。 選擇公里網(wǎng)格的交點(diǎn)，在圖中選擇需要矢量化的的區(qū)域的四個(gè)角度作為控制點(diǎn)。在“地理配準(zhǔn)”工具欄中點(diǎn)擊“添加控制點(diǎn)”按鈕，使用該工具在掃描圖上精確的找到控制點(diǎn)點(diǎn)擊，然后鼠標(biāo)右擊輸入該店實(shí)際的坐標(biāo)位置。（5）分層提取地圖要素在ArcMap中打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中選擇“開始編輯“命令，并在該菜單的“編輯窗口”中選擇“創(chuàng)建要素”，打開“創(chuàng)建要素”對(duì)話框。在“創(chuàng)建要素”對(duì)話框中選擇要?jiǎng)?chuàng)建要素的圖層，選擇恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造工具進(jìn)行編輯。 等高線（首曲線、計(jì)曲線）的矢量化： 獨(dú)立地物、公里格網(wǎng)及注記的矢量化： 河流、湖泊的矢量化： 居民點(diǎn)、道路的矢量化： 矢量化原圖：五、實(shí)驗(yàn)成果六、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 通過本次的實(shí)驗(yàn)，了解并掌握了利用ArcGis進(jìn)行矢量化的操作過程，而且由于出現(xiàn)了很多各方面的問題、重新做了幾次，因此熟悉的掌握了從數(shù)據(jù)庫建立、要素集建立、要素創(chuàng)建到數(shù)據(jù)框?qū)傩栽O(shè)置中的地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系的選擇及認(rèn)識(shí)、地理配準(zhǔn)和等高線等各要素的矢量化等全部過程，而且還知道如何快速的將地理坐標(biāo)系快速的轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo)系，也算是一個(gè)意外收獲吧。從怎個(gè)矢量化實(shí)驗(yàn)來講，我覺得比較重要的有幾方面：首先在準(zhǔn)備階段的坐標(biāo)選擇是相當(dāng)重要的，矢量化要選擇投影坐標(biāo)系，不然后面無法進(jìn)行矢量化要素的創(chuàng)建，如果不知道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換的話就只有重新開始了；還有