地图矢量化实验报告

1、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 ：根底实验大楼北 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 中根本的地图编辑处 理方法，稳固地图根底知识，根据所学的知识对扫描地图进 行屏幕跟踪矢量化。二、地图矢量化的根底知识 地理信息系统的根本功能之一就是数据采集，数据采集 也是一个完整的 GIS 应具备的根本功能。 地理数据分为空间 数

2、据与属性数据两局部，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 字化是最根本的数据采集方法， 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、比照度等参数，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

3、(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根底，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

4、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 选择数字化软件，根据软件的数据组织方法将地图要素 进行分层，然后利用 编辑功能将地图上的要素描绘出来，存入相应的图层，完成地图数据的矢量化工 作。三、实验组织及工具每组一人，个人独立完成；课内 2 学时。电脑、扫描地 图数据、 ArcGIS 10.0 软件。四、实验步骤 1 数字化方案设计 仔细研读待矢量化的地图，获得地图上的所有要素，并

5、根据内容进行分类， 如控制点、坐标格网、道路及其附属 设施、房屋及其附属设施、河流、湖泊、独 立地物等。确 定哪些要素对应点文件、哪些要素对应线文件、哪些要素对 应面文 件。以此为根底确定要建立的图层名称和类型。获 得地图的数学根底，包括地理坐标、投影坐标、高程坐标、 比例尺等相关内容。 2 数据库的建立 翻开 ArcCatolog 。在指定的目录下，鼠标右击，在 “新建中，选择“文 件地理数据库 ，并修改数据库的名 称“矢量化 。 向该数据库中添加要素数据集。右键点击该数据库， 在“新建中，选 择“要素数据集 ，在弹出的“新建要素 数据集向导框中依次输入名称、地图 坐标系、高程系、 坐标容差

6、，完成要素数据集的建立。 向数据集中添加要素。右键点击新建的数据集地理要 素，在“新建中选择“要素类 ，在弹出的“新建要素类 向导框中依次输入文件名、别名、要素类型、数据库存储配置、表结构定义 、按照中的步骤依次添加标记、河流、湖泊、等高线、独立地物、道路要素，完成数据集的建立。(3)数据库属性设置同时在 ArcMap 的左侧“内容列表框中更改数据框名 称、设置数据库属性、 包括坐标系、 地图定位、 显示范围等， 该处的坐标系与数据集坐标系和扫描图坐标系一致。(4) 地理配准 将扫描的背景图像添加到数据库，并鼠标右击该图层， 在弹出的数据框中选择“缩放至图层 ，在右侧的地图窗口 将出现背景图像，利用放大、平移工具将视图定位到需要矢 量化的区域( 3422,18600 )- (3424,18602 )。接着对地图进行配