地图矢量化实验报告
( 实验报告)
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编号:YB-BH-054080
地图矢量化实验报告Experimental report of map vectorization
地图矢量化实验报告
实验课内容:地图的矢量化
开课实验室:基础实验大楼北90201
学院:土木工程学院
年级专业班:20xx级测绘工程一班
学生姓名:陈涛
学生学号:631301040116
开课时间:20xx年xx月xx号
一、实验目的及要求
了解从纸质地形图转化为计算机数字地形图数据的基本过程,掌握数字图制图软件ArcGIS 中基本的地图编辑处理方法,巩固地图基础知识,根据所学的知识对扫描地图进行屏幕跟踪矢量化。
二、地图矢量化的基础知识
地理信息系统的基本功能之一就是数据采集,数据采集也是一个完整的GIS 应具备的基本功能。地理数据分为空间数据与属性数据两部分,数据采集也分为空间数据采集和属性数据采集。空间数据的采集方法很多,根据数据的来源可分为地图数字化,遥感数据获取和以GPS 为数据源的数据采集等。其中,地图数
字化是最基本的数据采集方法,它是指把传统的纸质或者其他材料上的地图(模拟信号)转换为计算机可识别的图形数据(数字信号)的过程,以便进一步在计算机进行存贮,分析和输出。
扫描数字化包括以下步骤:
(1) 获取扫描图像数据
利用扫描仪对纸质地图进行扫描,并根据实际情况设置分辨率、颜色种类、对比度等参数,从而获得背景图像,格式可以为bmp、jpg、tif 等。如果扫描的图像效果不理想,可以利用图像处理软件(如photoshop 软件)对图像进行预处理,使得背景图像清晰,予以识别。
(2) 确定投影方式和坐标系
地图具有确定的数学基础,即包含了投影方式和坐标系。但扫描后的图像数据具有的是图像坐标,因此需要将扫描图像坐标转换成地图中的实际地理坐标。转换方法有两种:一种是解析法,这是在知道投影公式或坐标变换公式的情况下,直接利用变换公式进行解算,GIS 中图形的缩放、平移、旋转及三维变换等操作都使用这种变换;另一种是数值变换法,这种方法主要用于地图的数字化。最小二乘法是最为常用的数值变换的方法。
在数字化的过程中,在背景图像上采集一定的控制点,得到它们的图像坐标,同时通过地图上的坐标信息获得对应点在地图上的实际地理坐标,根据最小二乘法的思想,利用这组坐标值建立线性(或非线性)多项式拟合的坐标变换公式,根据最小二乘法原理解算出多项式的系数,从而求解出地图上任意点的实际地理坐标。
(3) 利用数字化软件进行数字化