ArcMap扫描图像配准及配准操作程序

ArcGIS9.0 中扫描图像配 准及矢量化
包亮
内蒙古农业大学生态环境学院土地资源教研室 2007-9-18
目录
第 1 步 在 Photoshop 中拼接扫描图 .......................................................1 第 2 步 ArcMap 中地图的配准－加载数据和影像配准工具................3 第 2 步 输入控制点 ..................................................................................4 第 3 步 设定数据框的属性 ......................................................................6 第 4 步 矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 ......................................7 第 5 步 在 ArcCatalog 中创建一个线要素图层.....................................8 第 6 步 使用 Edit 工具完成矢量化..........................................................9 第 7 步 使用 Arcscan 工具完成矢量化 .................................................11 第 7 步 线段（Polyline）－面（Polygon）转化..................................13 第 8 步 添加属性 ....................................................................................19
5．当需要接着编辑上一条线段时，移动数字化根据到准备连接线段的位置，点击鼠标右键，
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选择 Snap To Feature。
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6. 配合使用Arcmap提供的编辑快捷键完成全图：Z 放大（Zoom In）；X 缩小（Zoom Out）C 移 动图层（Pan）；V 显示转折点（Show vertices）；Esc 撤销（Cancel）；Ctrl + Z 取消操作（Undo）； Ctrl + Y 恢复操作（Redo）。
控 制 点 残 差
放射变换
残差平方和
检查控制点的残差和 RMS，删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。 5.增加所有控制点，并检查总体均方差（RMS）后，在”影像配准”菜单下，点击“更新显
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示”。
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第 3 步 设定数据框的属性
1.执行菜单命令“视图”－“数据框属性”，设定数据框属性
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一、目的
1.利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准 2.编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。
二、工作准备
扫描数据：鄂尔多斯准格尔、伊金霍洛、乌审旗旗 1:20 万地质图、水文地质图、地貌图、 地形图等图件。 软件准备： ArcGIS Desktop9.0－ArcCatalog/ArcMap
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15．移动断开的线段端点使之重合（Snapping）。Stop Editing > Feature To Polygon，OK。
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第 8 步 添加属性
1.确定图层处在非编辑状态，在图层列表区右键点击文件名，选择Open Attribute Table。
4. 点击“确定”后，更新为真实的坐标。
第 4 步 矫正并重采样栅格生成新的栅格文件
1.在”影像配准”菜单下，点击“矫正”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，如 下图绿框部分为最近领域采样，另存为一个新的图像文件。
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2.加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。后面的数字化工 作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。
第 2 步 输入控制点
在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。通过读图，我们可以得到一些控件点―公里 网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。 1.利用 Tools 中的放大、缩小、Pan 等工具，放大拖放地图到合适位置（上图绿色圆框）， 读取公里网格的交点坐标。 2.在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
第 2 步 ArcMap 中地图的配准－加载数据和影像配准工具
所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利 进行。 1.启动 AecGIS9.0：开始>程序>ArcGIS> ArcMap。 2. 在 ArcMap 中 添 加 “ 影 像 配 准 ” 工 具 栏 ： 点 击 ArcMap 主 菜 单 View>Toolbars> Georeferencing。
2.出现 Data Frame Proerties 对话框后，点击“General”选项，设置图像实际单位和显示单位。
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3. 在 Data Frame Proerties 对话框中，点击“Coordinate System”选项，设置与扫描地图的 坐标系一致的实际坐标系统。
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3.把需要进行配准的影像如 D:\yimeng\wushen\dimao1 增加到 ArcMap 中，会发现“影像配 准”工具栏中的工具被激活（下图红色圆框），将“影像配准”工具栏中的 Auto Adjust 前 对勾点掉（即不选择 Auto Adjust）。注意：由于 Arcgis 的主要功能模块与操作均基于英文， 因此为避免出错及处理、运算方便可行，应采用英文目录和英文命名文件。
三、过程步骤
第 1 步 在 Photoshop 中拼接扫描图
1.在 Windows 资源管理器中读出文件栅格大小，如下图。
文件大小 6622×9362
2.在 Photoshop 中打开需要拼接的两幅扫描图。 3.在 Photoshop 中新建图版，设置图版大小为 X＝6622，Y＝9362×2＝18724。 4.分别选中扫描图复制到新建图版中。
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12.反复执行3－11步，检查编辑全部空白区域。 13.如果发现同一条闭合线段未能生成面图斑，则可能存在断点。使用Edit Tool工具双击选择要 编辑的线段，线段结束点为红色小方块表示，也是最可能出现断点的地方。
14.放大显示红色小方块部位，使用Edit Tool工具，选择目标线段①。启动Snapping②，设置 Snapping环境为被编辑的线文件Vertex、Edge、End③。
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2.在弹出的Feature To Polygon对话框，选择输入文件（Input features），指定输出文件存储目录 和文件名（Output Feature Class），点“OK”。 3.生成的面文件叠加在原先线文件之上，但有许多空白之处（下图所示），这是因为图斑线段存 在拓扑错误造成。
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2.点击 Classy，将分类间隔设成 126，255，OK。
3.完成图象二值化处理，保存 dizhi.mxd。
4.打开“Editor Toolbar”工具栏，在“Editor”下拉菜单中执行“Start Editing”。 5.在ArcMap主菜单兰点击Tools> Extensions> ArcScan，完成激活Arcscan。 6.在ArcMap主菜单兰View>Toolbars>Arcscan，加载Arcscan工具栏。
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3. 使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位 置，输入 X、Y 坐标，如下图所示：
4.用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。点击“影像配准”工具 栏上的“查看链接表”按钮。
注意：在连接表对话框中点击“保存”按钮，可以将当前的控制点保存为磁盘上的文件， 以备使用。
第 7 步 使用 Arcscan 工具完成矢量化
1.若工作底图为黑白扫描图像，则把图像重新 symbolize，使用 classify 分成两种类型。在 图像上鼠标右击，选取 properties,在选 symbolgy 标签，在 show 中选 classified，classes 等于 2。
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2. 修改文件名如 dizhituban，设置要素类型为 polyline，操作步骤如下 1。定义坐标系统， 下 2-6。
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第 6 步 使用 Edit 工具完成矢量化
1.切换到 ArcMap 中， 将新建的线要素图层，加载到包含已配准地图的数据框中，保存地 图文档，如 dizhi.mxd。 2.如果工作底图为彩色图，无需改变图例，直接数字化。 3. 打 开 “ 编 辑 器 ” 工 具 栏 ， 在 “ 编 辑 器 ” 下 拉 菜 单 中 执 行 “ 开 始 编 辑 命 令 ”。
通过上面第 1 步－第 4 步的操作，已经完成扫描图像的配准工作，下面将使用配准后的 图像进行分层矢量化。
第 5 步 在 ArcCatalog 中创建一个线要素图层
示例数据采用的是北京 54 水准面的地理坐标系统。 1.打开 ArcCatalog，在指定目录下，鼠标右击，在“新建”中，选择“shape file”。
2.在弹出的属性表下部点击Options按钮，选择Add Field。
3.向属性表中添加两列：①Code列，Type：long Intege（r 用于记录面图斑代码）；②description 列，Type：Text（用于记录说明代码的描述信息）。
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8.按住Shift点击选择准备编辑的两条线段，它们被高亮显示。
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9.点击Advanced Editing浮动工具栏中的Extend Tool按钮。 10.点击盲点线段使之与边线相接。
11．完成编辑后，Stop Editing。重新执行Feature To Polygon，检查被编辑的图斑是否可以生 成面图。
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7.使用Arcscan中的Vectorization Trace进行交互式数字化。
第 7 步 线段（Polyline）－面（Polygon）转化
1.在ArcMap中添加线文件(Polyline)，打开“ArcToolbox”，选择Data Management Tools > Features Feature To Polygon。
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3.选择前面创建的要编辑的要素类 Create New Feature，设置 Target 图层为 Dizhiline。 4.将地图放大到合适的比例下，沿着线段中心跟踪一条图斑边框线，当完成段线的矢量化操 作后，在图层任一一点点击鼠标右键，选择Finish Sketch 提交。
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5.利用 Photoshop“移动工具”进行粗略拼接。
6. 利用 Photoshop“缩放工具”放大图像到实际象素，配合使用“矩形选择工具”、“剪切工 具”和“移动工具”进行精细拼接，务必使接缝处大部分图斑线条相接且圆滑过渡。
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4.放大欲修正错误的空白图斑。
5.检查线段是否闭合、是否存在盲点等错误。
盲点
6.使用Edit Tool工具，选择双击要编辑的线段，将其移动至交叉线段内侧。
7.点击Editor > More Editing Tools > Advanced Editing，启动高级编辑工具。