地图数字化、数字化仪扫描仪介绍

纸 质 地 图
点 、 栅 线 格 、 图 面 各 要 素
通过获取地图上各要素
的空间坐标对数据（X、Y）
坐 标 数 矢 据 量 对 图 的 集 合
数 字 化 地 图
地图数字化技术流程
1.2 地图数字化的重要性
1998年1月，美国副总统戈尔在加州科学中心作了题为 《数字地球》的演说。之后，数字地球引起了各国各部门以 及众多专家学者的关注。戈尔认为，数字地球是一种能够嵌 入海量矢量数据的多分辨率的真实地球的三维描述。由此可 看出，数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段统一 处理地球问题；二是最大限度地利用数字化信息资源。可以 说，用数字形式表达的真实地球的数据，即数字地图无疑将 成为数字地球的基础。 数字地图与传统地图相比，具有成图速度快、精度高、 易于更新，利于分析使用、容易实现共享等特点，因此，在 高度信息化的当今社会，数字地图有着广泛的应用。
地图数字化的步骤
1 确定数字化路线
确定数字化路线就是要解决怎样数字化的问题， 诸如选取什么样的数字化底图才能满足数字化精 度要求，要对地图中哪些要素进行数字化，以及 如何对这些数字化要素进行分层。
1.1选择底图
底图的选择主要考虑底图的精度和要 素的繁简两个方面。尽量选取适当比例尺的 地图作为底图，并尽可能使选取的底图上包 含所有符合要求的地理要素（说明）。
第一章
地图数字化的方法与步骤
地图数字化的方法
手工数字化 数字化仪数字化
扫描数字化
不同的地图数字化方式，其数字化的具体技 术方法也稍有不同，但其基本步骤都大致可归纳 为确定数字化路线—准备数字化地图—设臵数字 化设备—数字化，在完成数字化工作之后一般还 要对数字化要素进行矢量编辑修改—建立拓扑关 系—修改属性信息—投影变换和误差校正—图幅 整饰接边—数字地图出图一些列过程。这就是地 图数字化的一个比较完整的工作流程。
3 设置好数字化设备
数字化设备是一种把传统载体上的数据转换到计算 机能读取的数据的设备。常用的数字化设备有数字化仪、 扫描仪等。
3.1 数字化仪的设臵
数字化仪是用手工来记录和跟踪地图点、线 位臵的数字化设备，包括固定地图的数字化板和 光标。 在使用数字化仪进行空间数据的采集前， 需要进行必要的设臵，这些设臵包括连接好数字 化仪，安装数字化仪驱动程序、定位器按钮和数 字化方式的设臵，数字化仪坐标系的设臵以及坐 标数据的输出格式和传输方式的设定。
0.15
0.15 0.05 0.1 0.1
3
5 2 2 3
3
5 2 2 3
7
一般公路(单线路)
大车路 小路
1
1 1 2 2 161 161
1
2（10） 2（10） 1 1 30（2） 18（3）
0.20
0.15 0.1 0.15 0.2 0.1 0.1 1 2 控制点注记的分隔线等 X、Y系数根据图上自定 5 3 5 3
地图数字化技术
绪
论
地图数字化技术与地理信息系统的关系 地理信息系统是地理空间信息的数据载体，是 地形地物等空间信息的数字形式的描述。建立地理 信息系统的基本步骤之一就是地理数据的采集。地 理数据由空间数据和属性数据两部分组成，因此， 数据的采集就分为空间数据的采集和属性数据的采 集。 所采集的地理数据的来源主要包括地图、遥感 数据、以及GPS数据等。而地图是获取地理数据的主 要来源，是地理信息系统，地图数据库最基础和最 重要的数据源。因此，地图数字化技术是数据采集 的主要方法。
2 地图预处理
为了提高数字化的效果，减少后期编辑量，需 要对数字化底图作以下三个预处理：



减少图纸变形的影响：对于纸张不是很好的纸质地 图，需要将其复印到聚酯薄膜上，以减少数字化过 程中因图纸变形而产生的误差。 透边处理：即将与地图内图框相交的线划要素向图 框外延伸5～10mm，这样做的目的主要是为了以后便 于多幅图的拼接 线划要素的分段：对于地图上的封闭曲线或较长的 线状要素应将其进行分段。
绪
论
1.4技能鉴定操作鉴定考核评分标准
一、考核时间
考核时间为210分钟
二、考核内容
针对一张1：10000地形图的两格，使用数字化软件进行地图扫描矢量 化。 根据要素的类型进行分层：
1∶10000地形图分层图层参数表
图层号 图层名称 颜色 线型 线宽 X 系数 Y系数 备注
1
2 3
图框及注记
计曲线 首曲线 161 159 1 1 0.3 0.1
扫描数字化 工作流程
第一章 地图数字化的方法与步骤
第一章 地图数字化的方法与步骤
1：10000 地 形 图 工 作 流 程 1.矢量化等高线：先计曲线，后首曲线。除陡崖和双线河外，图 上被居民地、道路、注记等断开了的等高线，必须根据其走 向连通，不能断。 2.矢量化水系：先池塘、双线河，后单线河，注意河流流向（从 上游至下游），以此判断河流间交接关系 3.矢量化道路：先高等级，后低等级，并且低等级不能跨过高等 级路 4.矢量化陡崖、陡坎：根据图上实际选择相应参数 5.矢量化高程点，并输入高程注记 6.高程点、等高线赋高程值，如等高线的高值和高程点的高程有 冲突，以高程点值为准改变等高线的位臵，严禁改变高程点 位臵和高程值。如果以高程点值无法挪动等高线，必须经询 问后，再决定如何处理。 7.矢量化居民地，并输入居民地注记（暂时不作）——改作境界 8.检查
地图的分类
按内容分类 普通地图：以同样详细程度表示各种自然和社会现象的地图， 如地形图，普通地理图 专题地图：突出表示某一种或某几种主体要素或现象的地图， 如土地利用图、地质图、地貌图、水文图
按比例尺分类 大比例尺地图：大于等于1:10万 中比例尺地图：介于1:10万和 1:100万之间 小比例尺地图：小于等于1:100万
8 9 10
双线河 单线沟渠 陡崖 陡坎
14
其它线
图层编号 11
图层名称
颜色
子图号
字体字形
高度 1
宽度 备 1 1.5 0.5 1
注
控制点及注记 6 控制点注记 6 34 3（正体） 3（正体）
1.5 0.5 1
控制点按图选择子图 如差异大，高、宽可 根据图调整
12
高程点及注记 6 高程点注记 6
GIS以图层的方式管理地图，主要有以下优势： 1）有利于空间数据与属性数据的连接。GIS的属性数据 大多用关系数据模型进行管理，这样，相同性质的地 理实体可拥有一张关系表，从而有利于GIS的数据管 理； 2）有利于组织所需要的各种专题地图。不同的专题地 图对地图要素的取舍有一定的要求，GIS按要素组织 图层的管理方式，有利于制作不同形式和内容的专题 地图； 3）有利于提高图形的显示速度。好的GIS系统，图形显 示速度是需要考虑的一个重要方面。关闭不需要显示 的地图图层或者根据显示范围控制图层的显示与否， 都有利于提高计算机图形的显示速度。
3.2 扫描仪的设臵
扫描仪的设臵比较简单，一般与计算机连接后，先打开 扫描仪，然后打开计算机，安装驱动程序之后便可使用。
扫描仪因扫描精度和扫描空间分辨率的不同而种类繁多， 高精度的扫描仪和较高的扫描分辨率，有助于提高栅格地图 的质量，但是过高的追求高精度和高分辨率有时会大大提高 数据加工的成本和数据量，而只能有限地改善图像质量。一 般情况下，对于中等复杂程度的大比例尺地形图，扫描分辨 率控制在300dpi－600dpi之间即可。
地形图要素分层的原因
①为了方便图形数据的管理，按技术要素把不同类别的 要素放在不同层，使我们很容易查找某类要素，方便地图的 更新。 ②方便了用户的使用，能够快速查询和显示某类要素， 能够方便制作专题地图。
地形图要素分层的依据
①依据地形图要素的类别，如道路作为一层，其中包括 铁路、公路、乡村路等，水系作为一层，其中包括河流、湖 泊、水库等。 ②依据用户的技术要求，用户为了使用方便，提出特殊 要求，把某些地形图要素放在一起。
在扫描地图的时侯，一般选择扫描成灰度图，分辨率以 能清楚分辨地图上点线要素为准。
4 数字化
将数字化设备连接到计算机，配臵好相应的参 数后，就可以使用具体的数字化软件，按照各种工 艺流程进行数字化工作了，如使用数字化仪时，可 选择AUTOCAD、ARC/INFO、MAPINFO等软件进行数字 化；使用扫描仪时，先进行底图扫描，然后在相应 的矢量化软件如R2V、MAPGIS等软件里进行扫描矢 量化。

选取控制点：对于非国家标准分幅地图，还应打 上方格网，以利于控制点坐标数据的精确量取。控 制点的选取应不少于4个，标准分幅地图在内图框 四角上有本幅图的四个控制点，并相应地标有实际 地理坐标，图面上往往还有大地测量控制点可供选 择。当没有现成的可供选择的控制点或需要增加控 制点时，控制点的选取原则是尽可能选取点状要素 或线状要素（如方格网、河流、道路等） 的交点， 并在图面上大致均匀分布，这样有利于提高数字化 精度。
我国基本比例尺地形图 1万、 2.5万、 5万、 10万、 25万、 50万、 100万七种
土 地
利
用 专 题 图
1：10000
地形图 等高线 水系 道路 居民地 控制点

1.2地图要素分层
GIS是以图层的方式管理空间数据，将 点、线、面等地理数据按其性质的不同分别 归入不同的图层进行分层管理。因此，在数 字化之前，需要确定要对哪些地图要素进行 数字化，对这些要素进行怎样分层并确定层 名。
1.3 地图数字化的方法
手工数字化
手工键盘输入矢量数据：就是把点、 线、面实体的位臵坐标值，通过键盘输入到数 据文件或程序中。坐标值可以通过地图的坐标 网来读取。 这种方法简单，不用任何特殊设备，但 输入效率低，需要做十分繁琐的坐标取点或编 码工作。

手扶跟踪数字化仪数字化 使用跟踪数字化仪（手扶或自动）将地图图 形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和 记录运动轨迹的X，Y坐标值，获取矢量式地图数 据。