基于栅格覆盖模型的林相图斑快速矢量化方法
ArcMap 栅格数据 矢量化 转
ArcMap 栅格数据矢量化转(转)ArcMap栅格数据矢量化注:操作对照图片传不上来，只写上一些文字，希望想了解这方面技术的朋友有一点帮助一、手工矢量化具体内容及操作(一)创建和打开地图1、进入ArcMap时创建地图1)运行ArcMap,选择StartusingArcMapWith栏中的ANewEmptyMap方式，单击OK;2)运行ArcMap,选择StartusingArcMapWith栏中的Atemplate方式，可打开地图模板框，可选择通用地图版式:LandscapeModern.mxt,在Preview中可预览地图版面布局。
2、ArcMap中随时可File/New…3、可打开已存在的地图，*.mxd;4、Layers的理解在"新建地图"操作中，系统自动创建了一个名称为"Layers"的数据框架，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。
一个地图中可以包含多个数据框架，同时一个数据框架中可以包含多个图层。
例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息，另一个数据框架表示中国在世界的位置。
但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动状态。
在DataView只能显示当前活动的数据框架，而在LayoutView可以同时显示多个数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
5、GroupLayer的理解有时需要把一组数据源组织到一个图层中，把它们看作Contents窗口中的一个实体。
例如，有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层(如道路、铁路和站点等)放在一起，以方便管理。
[1].在contents窗口的Display标签或Source标签内用右键选择"NewDataFrame"，在显示的弹出菜单中选择"NewGroupLayer"，察看结果;[2].在contents窗口的Display标签或Source标签内用右键选择"NewGroupLayer"，在显示的弹出菜单中选择"Remove"，察看结果。
基于地理坐标系统的栅格与矢量数据处理方法
基于地理坐标系统的栅格与矢量数据处理方法地理坐标系统是地理信息系统（GIS）中用于确定地球表面上点位置的一种方法。
它通过经度和纬度的组合来表示地球上的点。
在GIS中，栅格与矢量是两种常用的数据模型，用于描述和处理地理空间信息。
本文将介绍基于地理坐标系统的栅格与矢量数据处理方法。
一、栅格数据处理方法栅格数据是由等大小的像元组成的网格，每个像元都有特定的地理坐标和属性值。
栅格数据处理方法主要包括数据获取、数据预处理、数据分析和数据可视化。
1. 数据获取栅格数据可以通过遥感技术获取，例如卫星遥感、航空遥感和地面观测。
在获取栅格数据时，需要注意地理坐标参考系统，并将数据转换为统一的地理坐标系统。
2. 数据预处理栅格数据预处理是为了去除噪声、填补缺失值和纠正数据偏差等。
常用的预处理方法包括平滑、滤波、插值和纠正。
3. 数据分析栅格数据分析主要包括空间分析和属性分析。
空间分析可以进行栅格叠加、栅格代数运算和栅格标注等。
属性分析则可以进行统计分析、分类和聚类等。
这些分析方法可以帮助研究者对栅格数据进行深入的研究和理解。
4. 数据可视化栅格数据可视化是将栅格数据以图像形式展示出来，以便于人们观察和分析。
常用的可视化方法包括色彩编码、等值线图和立体图等。
二、矢量数据处理方法矢量数据是由点、线和面等几何图元组成的地理要素，每个图元都有特定的地理坐标和属性信息。
矢量数据处理方法主要包括数据获取、数据预处理、空间分析和数据可视化。
1. 数据获取矢量数据可以通过全球定位系统（GPS）获取，也可以进行数字化和地理编码。
在获取矢量数据时，同样需要注意地理坐标参考系统，并将数据转换为统一的地理坐标系统。
2. 数据预处理矢量数据预处理主要包括去除重复点、纠正拓扑错误和填补空洞等。
预处理的目标是使矢量数据具有一致的拓扑结构和准确的几何形状。
3. 空间分析矢量数据的空间分析包括拓扑分析、缓冲区分析和网络分析等。
拓扑分析可以进行图元叠加、边界计算和连接操作等。
如何使用GIS矢量化和栅格化数据
数据的矢量化和栅格化一、矢量化1.新建文档，导入图层1）首先安装好GIS软件，双击打开ArcMap图标，新建空白文档，出现如图界面。
2）由于需要矢量化的大多为未定位的图片，所以要先把已经定位好的矢量化省边界.shp图层通过单击找到该图层的所在位置，单击将已经失量化的省边界图添加到ArcMap中。
3）再通过添加需要进行失量化的图片，同第二步添加省边界图层一样。
这里以“广东省10分钟降雨量变差系数等值线”为例。
如下图：4）若在窗口看不到添加的图片可选中需要显示的图层点击图标查看全图，或者选中需要显示的图层右击，单击“zoom to layer”,都可缩放至该图层。
运用此操作可进行图层之间的切换显示。
如下图2.地理配准1）为方便需要矢量化的图片和该省边界图层进行地理配准，首先对省边界图的图层的边框和颜色进行修改。
如下图:2）可将省边界的图层内部颜色去掉，边界线条改粗，颜色加深，最终如下图：3）右键单击工具栏空白处，调出地理配准工具栏，对添加的图片进行地理配准。
4）首先，要目测寻找添加图片和省边界图层中的一一对应的一些特殊控制点，尽量使寻找的控制点均匀分布，使得能够精确的进行地理配准。
如下图红色点处的点等：5）切换到需要矢量化的图层，单击在图片上点击一下寻找的第一个控制点，然后运用“zoom to layer”切换到省边界图层，点击对应的点，这样第一个配准点就找就好了。
（注意配准时一定要先点击图片上的点，在点击省边界图层的对应点）以此类推，只少选择8个控制点，应控制在20多个左右。
6）每配准完成一个点都会出现下图箭头所示标志。
（注意每次选择控制点时都要先选择图形中的控制点，在点击省边界图层中的对应点。
）7）如果不慎配准点选择错误，或者配准误差较大可先选中要删除的配准点，可通过配准点查看窗口，选择需要错误或者误差较大的配准点进行删除，如下:8）保证误差在允许范围内后，然后选择“2nd Order polynomial”，如误差过大，配准不准确可删除误差较大点，重新寻找控制点进行配准。
arcgis栅格自动矢量化
ArcGIS栅格自动矢量化在GIS数据获取过程中，将栅格数据转换为矢量要素的过程称为矢量化。
ArcGIS软件扩展模块ArcScan 提供了便捷的矢量化工具，可用于将扫描图像自动转换为基于矢量的要素图层，极大的进步作业人员的工作效率。
1. 初识ArcScanArcScan 是 ArcGIS Desktop的附加组件，作为独立的扩展模块获得容许，在 ArcMap 环境下运行，并且依赖于ArcMap用户界面。
与其他 ArcGIS 扩展模块一样，该扩展功能必须在有ArcScan 使用容许的前提下使用，调用该功能前在 ArcMap 中启用扫描矢量化扩展模块，调用方法：在菜单栏选择Customize—Extensions，在弹出的界面中勾选 ArcScan。
图1 勾选ArcScan扩展使用前必须将“扫描矢量化〞工具栏添加到ArcMap，才能访问支持矢量化工作流的工具和命令。
添加工具条方法：在工具条空白处单击右键，在弹出的工具条列表中选择ArcScan。
图2 ArcScan工具条2. 自动矢量化前准备工作1) 栅格扫描图配准扫描后的栅格图片通常没有坐标系统，加载到ArcMap中后，默认显示在当前视图的中心位置，推荐栅格自动转为矢量之前，先为栅格图片配准，使其具有正确的坐标系，在软件中可以在正确位置显示。
栅格数据配准请参考Georeferencing工具条的使用。
2) 准备矢量图层栅格自动转矢量，转换后的矢量数据要存储在某个指定图层上，因此需要建立新图层或直接使用现有矢量图层。
3) 栅格图像二值化只有将栅格图层符号化为两种颜色的图像，才能使用ArcScan工具条中的工具和命令。
需要将彩色扫描图的单个波段加载到ArcMap中，并在“图层—属性〞的Symbology标签项下设置图层的渲染方式为Classified，将类别划分为两类，并用黑色和白色渲染。
图3 栅格图像二值化4) 开启编辑翻开Editor工具条，选择Editor——Start Editing，加载到当前视图中的矢量数据处于可编辑状态，此时ArcScan工具条上的局部图标变亮，可以被使用。
栅格矢量化培训教程
栅格矢量化培训教程本教程将介绍栅格矢量化技术，并提供详细的步骤和实例，帮助读者掌握这一技能。
栅格矢量化是数字地图制作中的重要工具，可以将栅格图像转化为矢量图形，便于进行空间分析和数据管理。
一、栅格矢量化的概念及意义栅格矢量化是数字地图制作中的一项关键技术，它通常用于将高分辨率的栅格图像转化为具有几何属性的矢量图形。
栅格图像的像元是由单一颜色或灰度表示的，而矢量图形则由几何形状和属性值组成。
一般情况下，矢量图形具有更小的文件大小和更高的精度，并便于空间分析和数据管理。
因此，栅格矢量化是数字地图制作、GIS和遥感等领域中的重要工具。
二、栅格矢量化的基本步骤下面介绍了栅格矢量化的基本步骤。
在实际操作中，这些步骤可能会略有不同，但大体上都符合这些基本原则。
1、准备栅格图像：栅格矢量化的第一步是准备一个栅格图像，它可以是来自卫星遥感、航空摄影或人工手绘等渠道得到的。
在选择图像时，需要考虑：分辨率、清晰度、颜色深度、噪音程度和数据格式等。
2、选择适当的栅格矢量化方法：根据需求选择适合的栅格矢量化方法，常用的有：手绘法、半自动化法和全自动化法等。
手绘法需要人工操作，适用于小范围、高精度的图形；全自动化法适合大规模的、相对简单的地物分析，但精度有一定程度的损失；半自动化法在两者之间，它需要人工干预以获得更高的精度，但处理速度远远优于手绘法。
3、栅格矢量化参数设置：根据需求，设置栅格矢量化的相关参数，如：最小区域面积、最小的检测线宽度、存储格式等。
根据实际需求设置参数，可以提高矢量化的效率和精度。
4、栅格到矢量的转换：将栅格图像转化为矢量图形，通常采用描点、描线、描多边形等方式进行。
在人工干预的情况下，使用“编辑”、“撤销”等工具，尽可能保证转换后的矢量图形的准确性和完整性。
5、矢量图形处理：对矢量图形进行必要的处理、编辑和优化，如：去掉重复、合并相邻的多边形、拆分复杂多边形、修补线或面缺口等。
三、常用的栅格矢量化软件1、ArcGIS：ArcGIS是一款由美国ESRI公司开发的GIS软件，它支持多种栅格矢量化方法，包括手绘法、半自动化法和全自动化法等。
南方CASS作原有地形图数字化--对扫描栅格图像进行校正及矢量化图文教程
【原创】南方CASS作原有地形图数字化--对扫描栅格图像进行校正及矢量化图文教程一、系统环境：（1）操作系统WIN XP ；（2）应用环境：南方CASS7.0 FOR CAD2004 或CAD2006二、实例数据：光栅正片（白底）：STUDY_0.jpg光栅负片（黑底）：STUDY_1.jpg下载的光栅图像文件可保存到：\Program Files\CASS70\DEMO\ 目录下，以便本实例教程的操作。
本实例数据为\Program Files\CASS70\DEMO\ STUDY.DWG 转换后的光栅图像，其假设的地形图图框参数如下：图名：建设新村；西南角图廓坐标：北X31000 米，东Y53050 米测绘单位：广州南方测绘仪器有限公司成图日期：2007年10月数字化成图。
坐标系：1980西安坐标系。
高程基准：1985国家高程基准，等高距为0.5米。
图式：1996年版图式。
测量员：张三；绘图员：李四；检查员：王五密级：秘密图幅尺寸：50x50cm三、准备工作：设置CASS默认的地形图图框参数，使之与光栅图像中的图框参数一致，基本操作如下：【文件】菜单--【cass参数配置】，在弹出“Cass参数配置”对话框中单击“图框设置”选项卡。
修改图框的默认参数设置。
如下图所示：四、绘制与光栅图像一致的地形图图框查看光栅图像中的地形图（本例为比例尺1：500的50X50cm图框），确定需要绘制的图框大小，基本操作如下：【绘图处理】菜单--【标准图幅（50X50cm）】，命令提示行显示“绘图比例尺1:<500>”后，直接回车确认绘图比例尺，在弹出的“图幅整饰”对话框中，输入图名：“建设新村”；左下角坐标：东：53050 、北31000 ，并单选“取整到十米”按钮，如下图所示。
最后单击【确认】按钮，系统自动绘制出与光栅图像一致的地形图图框。
五、在绘图区中插入光栅图像及光栅纠正1. 在绘图区中插入原有地形图的光栅图像：【工具】菜单--【光栅图像】--【插入图像】，在弹出“图像管理器”对话框中，单击【附着】按钮后弹出“选择图像文件”对话框中，指定并打开\Program Files\CASS70\DEMO\ STUDY_1.JPG 文件，返回“图像”对话框。
ArcGIS栅格数据与矢量数据的转换
ArcGIS栅格数据与矢量数据的转换ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，它可以处理和分析各种类型的地理数据。
在ArcGIS中，栅格数据和矢量数据是两种常见的数据类型。
栅格数据是由像素组成的网格，每一个像素代表一个特定的值或者属性。
矢量数据则由点、线和面等几何要素组成，用于表示真实世界中的地理要素。
在实际应用中，有时需要将栅格数据转换为矢量数据，或者将矢量数据转换为栅格数据。
这样可以方便地进行不同类型数据之间的分析和处理。
下面将详细介绍ArcGIS中栅格数据与矢量数据的转换方法。
一、将栅格数据转换为矢量数据1. 打开ArcGIS软件并加载栅格数据首先，打开ArcGIS软件并创建一个新的地图文档。
然后，在“文件”菜单中选择“添加数据”选项，找到你要转换的栅格数据文件并加载它。
2. 创建矢量数据图层在加载栅格数据后，右键点击图层，在弹出的菜单中选择“数据”选项，然后选择“导出数据”选项。
在“导出数据”对话框中，选择一个输出位置和文件名，并确保选择“矢量化栅格”选项。
点击“确定”按钮开始转换过程。
3. 设置矢量化栅格参数在矢量化栅格对话框中，你可以根据需要设置不同的参数来控制转换结果。
例如，你可以选择矢量化的方法（点、线或者面），设置输出要素的属性和字段等。
完成参数设置后，点击“确定”按钮开始转换过程。
4. 查看转换结果转换完成后，你可以在地图文档中看到生成的矢量数据图层。
你可以通过双击图层来查看属性表和地理要素的详细信息。
此外，你还可以对矢量数据进行进一步的编辑和分析。
二、将矢量数据转换为栅格数据1. 打开ArcGIS软件并加载矢量数据首先，打开ArcGIS软件并创建一个新的地图文档。
然后，在“文件”菜单中选择“添加数据”选项，找到你要转换的矢量数据文件并加载它。
2. 创建栅格数据图层在加载矢量数据后，右键点击图层，在弹出的菜单中选择“数据”选项，然后选择“导出数据”选项。
在“导出数据”对话框中，选择一个输出位置和文件名，并确保选择“栅格化矢量”选项。
ArcGIS栅格数据与矢量数据的转换
ArcGIS栅格数据与矢量数据的转换ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，广泛应用于地理空间数据的管理、分析和可视化。
在ArcGIS中，栅格数据和矢量数据是两种常见的数据类型，它们分别以像素和几何对象的形式表示地理空间信息。
本文将详细介绍ArcGIS中栅格数据与矢量数据的转换方法。
一、栅格数据转矢量数据在ArcGIS中，将栅格数据转换为矢量数据可以更方便地进行空间分析和编辑。
以下是栅格数据转矢量数据的步骤：1. 打开ArcGIS软件，并加载需要转换的栅格数据。
2. 在ArcToolbox中选择Conversion Tools > From Raster > Raster to Polygon。
3. 在Raster to Polygon对话框中，选择需要转换的栅格数据作为输入栅格，并指定输出矢量数据的保存路径和名称。
4. 根据需要，可以设置转换参数，如字段名称、数据类型等。
5. 点击确定，开始执行栅格数据到矢量数据的转换。
6. 转换完成后，可以在ArcMap中查看和编辑生成的矢量数据。
二、矢量数据转栅格数据矢量数据转换为栅格数据可以更方便地进行空间分析和模型建立。
以下是矢量数据转换为栅格数据的步骤：1. 打开ArcGIS软件，并加载需要转换的矢量数据。
2. 在ArcToolbox中选择Conversion Tools > To Raster > Feature to Raster。
3. 在Feature to Raster对话框中，选择需要转换的矢量数据作为输入矢量，并指定输出栅格数据的保存路径和名称。
4. 根据需要，可以设置转换参数，如栅格单元大小、像素类型等。
5. 点击确定，开始执行矢量数据到栅格数据的转换。
6. 转换完成后，可以在ArcMap中查看和分析生成的栅格数据。
三、栅格数据与矢量数据的互相转换在某些情况下，我们需要在栅格数据和矢量数据之间进行互相转换。
栅格转矢量
栅格转矢量栅格（Raster），是一种由像素组成的图像，它以像素矩阵的形式显示图像，每个像素为一个独立的单元，但它们是相邻连接在一起，以形成一个连续图案。
栅格图形文件通常与照片打交道，如JPEG，TIFF和GIF等图像格式，也可以用于创建普通的图形，如位图图像。
矢量（Vector），是由数学算法定义的图形，它可以用来描述点、线、曲线和闭合形状，矢量图形文件通常使用EPS，AI和SVG等格式，用于创建精确的形状和图案，如插图，图表，标志和字体等。
栅格和矢量图形使用广泛，但它们的应用不尽相同。
栅格图形通常可以提供比矢量图形更好的图片和照片质量，因为它们的每个像素都可以精确的指定颜色，大小可调，但会失去清晰度。
而矢量图形提供了更高的精度和可缩放性，可以用来在任何尺寸上打印，不会丢失清晰度。
因此，在某些情况下，我们需要将栅格图像转换为矢量图像，以实现高质量的图形输出。
格转矢量的过程一般包括三个步骤：原始图像分析、点的提取和矢量化模型构建。
首先，通过分析获取图像的原始数据，确定包含在图像中的特征元素，以及它们之间的相互关系。
下一步是点的提取，即从原始图像中提取栅格点，然后采用拟合方法将其转换为更精确的点。
最后，通过创建矢量化模型，将拟合后的点转换为完整的矢量图形。
栅格到矢量的转换有许多工具可供选择，包括自动化和交互式的工具。
自动化的工具可以根据用户提供的参数自动完成转换，而交互式的工具则允许用户在转换过程中添加、移除或修改点。
这些工具也可以满足不同的转换要求，比如，可以将单景深的照片转换为双面矢量模型，或者将抗锯齿的矢量图形转换为多边形等。
栅格转矢量是一项复杂而又庞大的任务，但是，随着计算机技术的发展，这项任务变得越来越容易，从而有助于提高工作效率，改善图形质量，并使图形更易编辑。
未来，计算机技术会继续推动栅格转矢量技术的发展，为更多的应用提供更强大的功能。
总的来说，栅格和矢量图形都具有独特的优点，但有时我们需要将它们之间进行转换。
栅格图像矢量化技术的研究与应用
栅格图像矢量化技术的研究与应用
栅格图像矢量化是一种将栅格图像转换为矢量图像的技术。
实现该技术的主要目的是提高图像的几何精度，并便于计算机后续处理，例如数据分析、空间分析、图形绘制等。
1. 图像预处理
栅格图像由像素组成，因此在矢量化之前需要进行预处理，以减少噪声和模糊度。
预处理的主要方法包括平滑滤波、边缘检测、二值化等。
2. 矢量化算法
矢量化算法可以分为手动矢量化和自动矢量化两种方式：
手动矢量化依赖于操作员手动为图像标注边界和特征点，然后按照一定的规则连接这些点成为线段、圆弧等矢量对象。
自动矢量化可以分为基于线性约束的方法和基于区域的方法。
基于线性约束的方法主要是将栅格图像的边缘提取出来，通过先验知识约束线段的起止点、长度、走向等限制进行直线段提取；基于区域的方法则是将栅格图像切分为多个区域，然后通过分析区域特征提取区域内的矢量图形特征。
3. 矢量化结果检验和校正
矢量化后的结果可能存在错误和不合理的部分。
因此，在矢量化结果得出后，还需要进行检验和校正。
常用的方法包括比较原始栅格图像与矢量化结果，在重合度低的地方进行调整或手动更改，以达到最优矢量化结果。
栅格图像矢量化技术的应用主要涉及到地图制作、遥感图像、数字化建模等领域。
例如，可以将卫星图像转换为矢量数据，用于地图制作和地理信息分析；将城市建筑等实体转换为矢量数据，便于数字建模和三维可视化。
总之，栅格图像矢量化技术在现代社会中具有重要的应用价值和发展前景，我们可以通过不断深入研究和完善算法，将其应用于更多领域，推动计算机科学和数字化技术的发展。
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基于栅格覆盖模型的林相图斑快速矢量化
方法
作者：李 佳 唐 斌 姜 岩
来源：《科技视界》 2014年第4期
李 佳 唐 斌 姜 岩
（成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610300）
【摘 要】本文提出基于栅格覆盖的面状目标快速矢量化方法，以林相图斑为例，引入栅
格覆盖模型，采用面向对象思想，结合图像分割及数学形态学等，实现其快速矢量化。结果表
明，采用栅格覆盖模型，显著提高了矢量化效率；图斑拓扑关系得以保存，精度满足应用要求，
自动化程度较好。
【关键词】栅格覆盖模型；林相图斑；面向对象；矢量化
0 引言
随着GIS应用的深入，林业GIS大量投入使用；林相信息快速获取显得尤为关键[1]。数据
是GIS应用的基础和重要组成部分，其质量的好坏将直接影响GIS的可靠性与价值。GIS数据
采集方法包括原始数据采集及派生数据采集，前者常用地面或摄影测量、卫星遥感及GPS测量
等方式；后者主要以已有的地图为数据源，通过矢量化获取信息。传统的矢量化方法一般采用
矢量数据结构，较关注像素信息，以求精确描述几何对象及其拓扑属性，但矢量化效率有待进
一步提高[2-3]。在面状对象矢量化过程中，如果能基于面向对象的思想[4]，将色彩或灰度相
似的区域视为对象，将图像分割为不同斑块；通过数学形态学运算，即可达到充分描述面状要
素的目的[5]，该研究已在工程地质图、地形图矢量化及地物识别等得到应用，但在林相专题图
方面存在欠缺。
1 原理与方法
1.1 栅格覆盖模型
基于林相图斑的特点，借鉴前人关于栅格覆盖模型的研究，首次将其引入GIS数据采集领
域，以支持图斑的快速矢量化[6]。
完整的栅格覆盖模型含像素（Pixel）、栅格区（RasterRegion）及栅格空间
（RasterCoverage）三个层次的对象，其关系如图1。其中Pixel描述二维空间R2中一个规则
正方形区域的信息，是构成栅格数据的基本单元。RasterRegion描述地理空间中的连续分布现
象，连续的区域用一个RasterRegion表达；该区域不仅记录栅格数据本身，还记录了栅格数据
的分布范围等信息。RasterCoverage表达多个RasterRegion组成的集合，其中的
RasterRegion可以彼此独立；也可以是属性不同而相互邻接的不同区域。Pixel与
RasterRegion、RasterRegion与RasterCoverage彼此间构成n：1关系。
1.2 处理原理与步骤
传统林相图斑矢量化策略的实质是识别林相图斑边缘并将其转换为折线段，是典型的基于
矢量数据模型的数字化方法，处理流程如图2上半部分。
基于林相专题图的简明性及颜色差异等特征，可以依据某一标准（如RGB或灰度阈值），
重分类（reclassify）纸质扫描图，得到不同类别、以栅格数据描述的RasterRegion，这是对
林相专题图的粗描述；粗描述的RasterRegion不可避免存在很多瑕疵，Pixel的作用体现在对
RaterRegion的增强和细化描述，可以用数学形态学的去噪、膨胀及腐蚀等运算加以实现。
RasterCoverage体现在不同含义林相图斑叠加形成对整个纸质扫描图的栅格覆盖，以支持对不
同林相含义的描述。RasterCoverage形成后，不同属性值的RaterRegion相互区别，实施栅格
-矢量转换，即可实现多边形对象内部、外部边缘一体化识别，处理流程如图2下半部分。
从图2可以看出面向对象方法与人工勾绘方法相比，用“聚类/分类”的方法解决了人工判
读扫描信息的过程，初步得到自动识别的对象；其后又以数学形态学运算等处理为核心，实现
基于栅格覆盖模型的对象充分描述，并最终通过栅格-矢量转换方法得到数字化林相图。这种处
理过程自动化程度高，简化了人工判读过程，降低了手工勾绘的劳动强度，充分提高了生产效
率。
1.3 数学形态学方法
数学形态学是由一组形态学的代数运算子组成的，它的基本运算有4个： 膨胀（或扩张）、
腐蚀（或侵蚀）、开启和闭合， 它们在二值图像和灰度图像中各有特点。基于这些基本运算还
可推导和组合成各种数学形态学实用算法，用它们可以进行图像形状和结构的分析及处理，包
括图像分割、特征抽取、边缘检测、 图像滤波、图像增强和恢复等[7]。
2 应用实例
以川中丘陵区某镇林相专题图为实验样区，对其快速矢量化方法进行了实验分析。区域有
马尾松、杉木、柏木等优势树种；图3是实验样区扫描图（部分）；图4是RasterRegion粗分
割结果；图5是Pixel形态学运算处理效果；图6是多个RasterRegion叠加形成
RasterCoverage并执行栅格-矢量转换效果。
2.1 直接粗分割
从分割的图中我们可以看出粗描述不能充分逼近林相图斑边缘，或存在内部空洞。从而出
现欠描述区域。
２.2 数学形态学方法处理
A称为输入图像，B称为结构元素，其中Ac为A的补集，将B相对原点旋转一周得 到-B，
再利用-B对Ac进行腐蚀,腐蚀结果的补集就是所求结果。为了解决膨胀算法处理后遗留的断点
孔洞和新出现的线段错误连接，这里运用开算法对已经经过膨胀处理的图像进行再次处理。
根据公式开运算可以看做将一个结构元素先做腐蚀运算再做膨胀的结果。开运算的作用为
磨光边缘，使边缘的尖角转化为背景，将已处理后的栅格图像再用开滤波处理可以打开线性地
物间的连接，由于有再次膨胀的过程，可以对形成的孔洞进行再次填充。再对处理后的图像进
行矢量化，矢量化效果如下图。
3 结束语
与传统矢量化面状要素侧重对其边缘的描述相比，栅格覆盖模型将其栅格化描述作为首要
解决问题，通过数学形态学运算较好的解决了面状要素充分描述的问题，避免了传统交互式矢
量化面状要素过程中边缘线自动追踪的噪声干扰；然后通过栅格与矢量数据格式转换，得到矢
量化描述的最终目标。
实践表明，这种方案在矢量化图斑较多的专题地图，特别是林相图方面效果明显。多次实
验结果表明，适当的聚类、分类阈值设置较为重要，当前仍需要借助试错及迭代法逐步改进方
案；后续研究应当致力于研究扫描图像的自适应分类、分类标准与矢量化效果之间的关系；该
方案适宜于处理有一定色差的专题图，连续渐变颜色专题图矢量化问题仍有待研究。
【参考文献】
［１］陆元昌，洪玲霞，雷相东．基于森林资源二类调查数据的森林景观分类研究[J]．林
业科学，2005，42(2)：21-29．
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机工程与应用，2010，46(14)：215-218．
［４］童小华，华慧，杨光，等．面向对象数字化和数据处理[J]．测绘通报，1998(5)：
33-35．
［５］陈鸿，汤晓安，王晨昊，等．面向对象的扫描地形图自动分层算法研究[J]．中国图
象图形学报，2010，15(9)：1416-1424．
［６］陈军，杨存建，许辉熙．基于知识发现的林相图小斑空间信息的自动提取方法
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［７］崔屹．图像处理与分析—数学形态学方法及应用[M]．北京：科学出版社，2000．
［责任编辑：薛俊歌］