gis矢量化技術(shù)總結(jié)書 gis矢量化步驟報告

arcgis矢量化的目的

一般數(shù)據(jù)分兩種 矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)，各有各的好處！GIS基礎(chǔ)書上講的很清楚，我就不講了，至于為什么要矢量化，我想應(yīng)該就是將柵格數(shù)據(jù)變成矢量數(shù)據(jù)的過程吧！畢竟ArcGIS是以矢量數(shù)據(jù)為主的！像一些高級要素類(幾何網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、拓?fù)涞?都是基于矢量數(shù)據(jù)的！不知道你懂了沒？矢量化步驟嘛！1、新建要素類(構(gòu)建矢量圖層)2、打開ArcMap將矢量圖層和柵格數(shù)據(jù)添加進(jìn)來3、找到ArcScan工具條，并激活它。補(bǔ)充：激活A(yù)rcScan需要：

10年積累的網(wǎng)站設(shè)計制作、成都網(wǎng)站制作經(jīng)驗，可以快速應(yīng)對客戶對網(wǎng)站的新想法和需求。提供各種問題對應(yīng)的解決方案。讓選擇我們的客戶得到更好、更有力的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。我雖然不認(rèn)識你，你也不認(rèn)識我。但先網(wǎng)站策劃后付款的網(wǎng)站建設(shè)流程，更有阜康免費網(wǎng)站建設(shè)讓你可以放心的選擇與我們合作。

1、在Tools主菜單下點擊Extension將ArcScan擴(kuò)展模塊勾上2、將柵格數(shù)據(jù)二值化，也可以說是符號化為0和1，在柵格數(shù)據(jù)圖層上右鍵--》屬性Class設(shè)置為23、最后就是啟動編輯了！如果看到ArcScan工具條上的工具不是灰色的就表示可以用了！

什么是GIS平面矢量化及其具體步驟

ArcGIS 的矢量化操作

一、在ArcMAP 中進(jìn)行編輯的流程：

1. 打開ArcMAP。

2.在ArcCatalog

中新建Shapfile 圖層（點，線，面），并拖入ArcMAP 中。

3.加載地圖到ArcMAP 中，增加Editor

toolbar。

4.在Editor toolbar

中點開始編輯，ok,這時你可以開始你的矢量化過程。

Tip:有幾個快捷鍵可以試試，不錯的，Z，放大，X，縮小，C，移動，V,顯示節(jié)點。最后記得

保存結(jié)果哦。

二、創(chuàng)造新特征：

我們可以創(chuàng)造三種主要類型特征：點，線，面。為了創(chuàng)造線和面，我們首先要創(chuàng)造一個草圖，

草圖由節(jié)點和線段組成，如何畫點，線，面，我想比較簡單（依葫蘆畫瓢吧！）關(guān)鍵是那幾個工具

（Sketch

construction tools）如何使用：

Sketch tool:主要是用來創(chuàng)造線和面特征的節(jié)點，在你完成了草圖之后，ArcMAP

就會增加最后

的線段，形成矢量圖。

Arc

tool:這個主要是幫你創(chuàng)造一個弧段的,選中這個工具后，先在弧段起點點一下，然后在弧段

高度方向大致位置點一下（這個點是不可見的，只是給你確定弧段的高度），最后在弧段的終點點

一下，就形成一條弧段了。

Direction-distance

tool:這個主要是從已知某一個方向和某一個距離來確定一個點。首先點一個

已知方向的點，這是會有一條線出來，你確定好方向后，再點已知距離的點，這是出來一個圓，確

定距離后，直線和圓有交點，這就是你要的點，再上面點一下就ok!

Distance-distance

tool:這個和上面的一樣的道理，只是它都用距離來確定一個點，也就是兩個

圓確定你要的點。

Endpoint arc

tool:這也是創(chuàng)造弧段用的，與Arc tool

工具不同的是，它是先在弧段的起點點一

下，然后在弧段的終點點一下，再點一個點確定弧段的半徑。個人認(rèn)為這個工具要比Arc tool

工具

更精確些。

Intersection tool:就是利用兩條直線確定一個點。很簡單一用就會！

Midpoint

tool:確定中點的工具，比如馬路的中點，你可以先點一邊，再點馬路另一邊，這時馬

路的中點自動出現(xiàn)了。

Tangent curve

tool:相切弧段工具，它能夠在一條線段上畫出一條切線，只有你用其他工具畫了

線段出來時你才可以用這個工具。

Trace tool:

主要是用來在跟蹤已存在的特征，比如一棟房子，你要沿房子外圍畫一條線（比如

圍墻），那么你使用這個工具就非常方便，首先開始時你必須按O

鍵，設(shè)置下跟蹤的間距，如100，

其中還有三個角點的方式：mitered 是直角bevelled 是鈍角rounded

是圓角。Ok,到這，基本工具就

介紹完了。

矢量化及MAPGIS相關(guān)技術(shù)

秦爽 李進(jìn)化

（河南省地質(zhì)博物館，鄭州450016）

摘要 地質(zhì)圖件的矢量化，是解決地質(zhì)圖件數(shù)字化瓶頸難題的必然途徑，隨著計算機(jī)與信息技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字化成圖方式已被廣泛應(yīng)用，基于數(shù)字化地質(zhì)圖的機(jī)助編繪勢在必行。本文從掃描矢量化的實際出發(fā)，從MAPGIS的基礎(chǔ)準(zhǔn)備到具體操作等環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，并結(jié)合了本人工作實踐，得出利用MAPGIS矢量化圖像的幾點體會。

關(guān)鍵詞 掃描；矢量化；柵格圖像；矢量圖形；MAPGIS；編輯；數(shù)字化

對于原有地質(zhì)資料進(jìn)行矢量化管理已成為趨勢。對圖件數(shù)字化不外乎兩種方法，一種是利用數(shù)字化儀進(jìn)行數(shù)字化，誤差來源定向誤差，采集誤差等，這種方法在20世紀(jì)80、90年代曾流行一時，但由于投資較大，誤差較高，很少有人再使用；另一種方法是將圖件掃描成柵格圖像，并利用光柵矢量混合編輯軟件如MAPGIS、GTX、AutoCAD Overlay等來轉(zhuǎn)變成矢量數(shù)字圖形。

1 掃描矢量化的基本概念

（1）數(shù)字化。數(shù)字化是指把圖形、文字等模擬信息轉(zhuǎn)換成為計算機(jī)能夠識別、處理、貯存的數(shù)字信息的過程。

（2）矢量化。矢量化是指把柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)的過程。

（3）光柵化。光柵化是指把矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)的過程。

（4）柵格圖像。也稱光柵圖像，是指在空間和亮度上都已經(jīng)離散化了的圖像。我們可以把一幅柵格圖像考慮為一個矩陣，矩陣中的任一元素對應(yīng)于圖像中的一個點，而相應(yīng)的值對應(yīng)于該點的灰度級，數(shù)字矩陣中的元素叫做像素。數(shù)字圖像與馬賽克拼圖相似，是由一系列像素組成的矩形圖案，如果所有的像素有且僅有兩個灰度級（黑或白），則稱其為二值圖像，即位圖；否者稱其為灰度圖像或彩色圖像。

（5）矢量圖形。在介紹矢量圖形之前，我們首先闡述矢量對象的概念。矢量對象是以矢量的形式，即用方向和大小來綜合表示目標(biāo)的形式描述的對象。例如畫面上的一段直線，一個矩形，一個點，一個圓，一個填充的封閉區(qū)域等。矢量圖形文件就是由這些矢量對象組合而成的描述性文件。矢量圖形則是計算機(jī)軟件通過一定算法，將矢量對象的描述信息在顯示終端上重繪的結(jié)果。

紙質(zhì)地圖經(jīng)掃描儀掃描后，初步保存為柵格圖像（常見的格式有TIFF、BMP、PCX、JPEG等）。柵格圖像在地理應(yīng)用領(lǐng)域有著這樣的缺陷：首先，柵格圖像文件對圖像的每一像素點（不管前景或背景像素）都要保存，所以其存儲量特別大。另外，我們不能對圖像上的任一對象（曲線、文字或符號）進(jìn)行屬性修改、拷貝、移動及刪除等圖形編輯操作，更不能進(jìn)行拓?fù)淝蠼猓荒軐δ硞€矩形區(qū)域內(nèi)的所有像素同時進(jìn)行圖像編輯操作。此外，當(dāng)圖像進(jìn)行放大或縮小顯示時，圖像信息會發(fā)生失真，特別是放大時圖像目標(biāo)的邊界會發(fā)生階梯效應(yīng)，正如點陣漢字放大顯示發(fā)生階梯效應(yīng)的原理一樣。

而矢量圖形則不同。在矢量圖形中每個目標(biāo)均為單個矢量單位（點、線、面）或多個矢量單位的結(jié)合體?；谶@樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們便可以很方便地在地圖上編輯各個地物，將地物歸類，以及求解各地物之間的空間關(guān)系。并有利于地圖的瀏覽、輸出。矢量化則是利用數(shù)字圖像處理算法，將源圖上的各種柵格陣列識別為矢量對象，最后以一定格式保存的過程。矢量圖形在工業(yè)、制圖業(yè)、土地利用部門等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。在這些領(lǐng)域的許多成功軟件都基于矢量圖形，或離不開矢量圖形的參與，如MAPGIS、AutoCAD、ARC/INFO、Corel Draw、GeoStar等等。

隨著計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、制圖學(xué)、遙感與攝影測量學(xué)、圖形圖像技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已成為一種功能強(qiáng)大、性能完善的計算機(jī)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于規(guī)劃、土地、測繪、建設(shè)、環(huán)保、軍事等諸多部門，成為政府部門進(jìn)行科學(xué)管理和快速決策時不可或缺的工具。而各具特點的 GIS和制圖應(yīng)用軟件也給社會用戶提供更大的選擇性。MAP GIS作為較早發(fā)展起來的國產(chǎn) GIS軟件，國內(nèi)擁有一定數(shù)量的用戶。

由中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)的MAP GIS是一個具有國際先進(jìn)水平的地理信息系統(tǒng)，它分為“圖形處理”、“庫管理”、“空間分析”、“圖像處理”及“實用服務(wù)”5大部分，共計21個子系統(tǒng)。使用時，用戶根據(jù)自己的不同需要，隨機(jī)選擇各個子系統(tǒng)。

2 MAPGIS 掃描矢量化輸入

掃描矢量化，通過掃描儀輸入掃描圖像，然后通過矢量追蹤，確定實體的空間位置。對于高質(zhì)量的原資料，掃描是一種省時、高效的數(shù)據(jù)輸入方式。MAPGIS掃描矢量化的主要功能有：

圖像格式轉(zhuǎn)換功能——系統(tǒng)可接受掃描儀輸入的TIFF柵格數(shù)據(jù)格式，并將其轉(zhuǎn)換為MAPGIS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)RBM格式。

矢量跟蹤導(dǎo)向功能——可對整個圖形進(jìn)行全方位游覽，任意縮放，自動調(diào)整矢量化時的窗口位置，以保證矢量化的導(dǎo)向光標(biāo)始終處在屏幕中央。在多灰度級圖像上跟蹤線劃時，保證跟蹤中心線。

多種矢量化處理功能——系統(tǒng)提供了交互式手動、半自動、細(xì)化全自動和非細(xì)化全自動矢量化方式，同時提供了全圖矢量化和窗口內(nèi)矢量化功能，供用戶選擇。

自動識別功能——系統(tǒng)應(yīng)用人工智能及模式識別的技術(shù)，在我國率先成功地實現(xiàn)灰度掃描地圖矢量化和彩色掃描地圖矢量化，克服了二值掃描地圖矢量化的致命弱點，使之彩色地圖可達(dá)全要素一次性矢量化。

編輯校正功能——系統(tǒng)提供了對矢量化后的圖元（包括點圖元和線圖元），進(jìn)行編輯、修改等功能，可隨時進(jìn)行任意大小比例的顯示，便于校對；對漢字、圖符等特殊圖元，可直接調(diào)用系統(tǒng)庫，根據(jù)給定的參數(shù)，自動輸入生成。

3 MAPGIS 的基本概念

MAP GIS把地圖數(shù)據(jù)根據(jù)基本形狀分為三類：點數(shù)據(jù)，線數(shù)據(jù)和區(qū)數(shù)據(jù)（亦即面數(shù)據(jù)）。與之相對應(yīng)，文件的基本類型也分為三類：點文件（?.WT），線文件（?.WL）和區(qū)文件（?.WP）。只有包括所有地圖數(shù)據(jù)的三類文件都疊加起來時，才構(gòu)成一幅完整的地圖。

3.1 點

點是地圖數(shù)據(jù)中點狀物的統(tǒng)稱，是由一個控制點決定其位置的符號或注釋。它不是一個簡單的點，而是包括各種注釋（英文、漢字、阿拉伯?dāng)?shù)字等）和專用符號（包括圓、弧、直線、五角星、亭子等各類符號）。它與線編輯中“線上加點”的點的概念不同，“線上加點”的點是坐標(biāo)點。所有的點圖元數(shù)據(jù)都保存在點文件中（?.WT）。

3.2 線

線是地圖中線狀物的統(tǒng)稱。MAP GIS將各種線型（如點劃線、省界、國界、等高線、路、河堤）以線為單位作為線圖元來編輯。所有的線圖元數(shù)據(jù)都保存在線文件中（?.WL）。

3.3 區(qū)

區(qū)通常也稱面，它是由首尾相連的弧段組成封閉圖形，并以顏色和花紋圖案填充封閉圖形所形成的一個區(qū)域。如湖泊、居民地等。所有的區(qū)圖元數(shù)據(jù)都保存在區(qū)文件中（?.WP）。

3.4 圖層

在GIS的應(yīng)用中，同一文件中有多種類型的地理要素。如一個線文件中可能包括等高線、公路、鐵路、河流等多種類型的線。為了便于編輯和管理，一般情況下，可以把同一類型的地理要素放到同一圖層，例如：將所有的鐵路線都放到鐵路圖層，而把所有的等高線都存放到等高線圖層，這樣所有的圖層都疊加起來就構(gòu)成了一個完整的線文件。特殊情況下，一個圖層也可存為一個單獨的文件。

3.5 工程

一個工程由一個或一個以上的點文件、一個或一個以上的線文件和一個或一個以上的區(qū)文件組成。

3.6 編輯處理

數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)后，就要進(jìn)入圖形編輯、數(shù)據(jù)校正、圖廓整飾、鄰圖接邊、誤差消除等項工作。由MAP GIS圖形編輯子系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編輯子系統(tǒng)、錯誤檢查和數(shù)據(jù)校正等子系統(tǒng)來完成上述各項編輯處理任務(wù)。

3.7 顏色設(shè)計

顏色是地學(xué)圖表現(xiàn)的一種重要要素，它直接影響地學(xué)圖的表現(xiàn)力和圖面效果。因此，地學(xué)圖對顏色的要求是非常嚴(yán)格的。MAP GIS對地學(xué)圖作了顏色的要求，在分析了地學(xué)圖印刷特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套靈活、方便、精確的顏色定義和色標(biāo)系統(tǒng)。

3.8 圖形輸出

圖形輸出是MAP GIS系統(tǒng)中最后一道工序，通常是把顯示所需的圖形數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、處理、編輯、用色、自檢、誤差消除等，在基本符合要求后，用彩色噴墨繪圖儀輸出彩色樣圖，對彩色樣圖進(jìn)行校對和系統(tǒng)質(zhì)量檢查。

4 利用 MAPGIS 矢量化圖像的幾點體會

在MAP GIS軟件使用過程中，制圖單位經(jīng)常會遇到這樣或那樣棘手的問題，針對這類問題，通過查閱MAP GIS參考手冊并總結(jié)計算機(jī)制圖工作經(jīng)驗，得出了以下利用MAP GIS繪制地質(zhì)圖件的幾點體會，以供同行參考。

4.1 掃描數(shù)字化的圖件，可以直接用于MAPGIS 矢量化

我們掃描圖字化的圖件，有黑白二值、灰度和彩色（RGB模式）三種格式，MAP GIS正好支持這三種格式的TIF光柵文件（?.TIF），可以在PHOTOSHOP中打開此光柵文件，另存為TIF文件即可。

4.2 編輯

作為地質(zhì)圖編輯者來說，不僅應(yīng)有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)能力，而且還要有一定的野外工作經(jīng)驗，美術(shù)特長和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范進(jìn)行編輯處理。在圖形輸入之前，編輯者必須對原圖進(jìn)行全面閱讀，了解圖面內(nèi)容，查看平面圖、圖切剖面、圖例、文字、地質(zhì)事件、模式圖等是否合理和吻合。對地形圖編輯時，必須增加補(bǔ)充現(xiàn)勢性資料，如三角點、公路、鐵路、河流、湖泊、水庫、居民地及注記等。然后，對圖件的各項內(nèi)容先進(jìn)行錯誤消除，按地學(xué)圖制作要求，設(shè)計版面，按規(guī)范設(shè)置字體、字號、圖面整飾、設(shè)色方案等，這些都與編輯者密切相關(guān)。

4.3 校對

校對是一項反復(fù)的系統(tǒng)工程，又是出版物的一個重要環(huán)節(jié)，一般需經(jīng)過多次校對，才可能消除存在的錯誤，保證其質(zhì)量。地質(zhì)圖雖然在MAP GIS系統(tǒng)下經(jīng)過編輯和處理，往往還不能達(dá)到理想效果。那么，必須通過彩色噴墨繪圖儀輸出彩色樣圖（或素圖），進(jìn)行一校、二校及質(zhì)量檢查。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷，應(yīng)及時處理，使圖件規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，彌補(bǔ)編圖者之不足，達(dá)到最佳效果。

值得注意的是：從彩色噴墨繪圖儀輸出的顏色和色標(biāo)存在著一定的差異（水性顏色與油性油墨之間的差別），膠版紙和銅版紙紙質(zhì)纖維、亮度的差別，只要按地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)確定色號，印刷成品的顏色和色標(biāo)顏色基本是一致的。

5 結(jié)束語

在掃描數(shù)字化的基礎(chǔ)上，對原有地質(zhì)資料進(jìn)行矢量化。MAP GIS作為一套優(yōu)秀的地理信息系統(tǒng)軟件，應(yīng)用在很多行業(yè)中。我們可以通過MAP GIS的“輸入編輯”模塊，在地形圖或其他掃描后的柵格圖件上采集數(shù)據(jù)，矢量化，形成完整的點、線、面文件，結(jié)果或者出圖打印，或者進(jìn)行各種應(yīng)用分析，這是我們的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

［1］秦爽，李進(jìn)化.普查地圖編制.北京：測繪出版社.1982.

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［3］第四屆全國地質(zhì)檔案資料學(xué)術(shù)研討會文集.北京：海洋出版社.2004.

［4］楊公之主編.檔案信息化建設(shè)實務(wù).北京：中國檔案出版社.2003.

［5］董國臣，郝國杰，陳達(dá)，等.GIS在1：5萬榆關(guān)鎮(zhèn)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用［J］.中國區(qū)域地質(zhì)，1998，17（4）.

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