MAPGIS软件若干功能的拓展应用技巧

1、MAPGIS软件若干功能的拓展应用技巧时间：2008年04月25日00:00 作者：GIS时代网 来源：GIS时代网 评论0条摘 要：随着地理信息系统（GIS）技术的发展，GIS软件功能日趋多样化，其应用范围也由传统领域扩展到其它越来越多的新兴或交叉学科。本文结合笔者科研和实际工作学习中遇到的特殊问题，提供了若干巧用MAPGIS软件若干功能解决GIS或非GIS领域中该类问题的案例，为MAPGIS软件的普及应用提供了经验。关键词：MAPGIS，误差校正，制图，影像1前言在计算机软、硬件支持下，集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的空间信息系统，是进行现代化管理与决策的先进工具。MAPGIS正是

2、这样一种具有自主版权的高效大型中文智能GIS软件系统。它的主要功能包括数据采集与编辑、图像处理、空间数据管理、空间分析、数据输出等，因此被广泛应用于地质、矿产、城市规划、测绘、土地管理等领域，并成为专业技术人员进行各项研究的重要工具。值得一提的是，由于软件功能的日趋多样和强大，以至于在无论GIS领域或是非GIS领域的诸多工作中，都能用到MAPGIS的强大功能来辅助解决一些特殊的难题或问题。2MAPGIS软件若干功能的拓展应用21 MAPGIS软件“投影”功能的拓展应用案例地理信息系统的核心是将空间信息和属性信息有机结合在一起，并作为研究问题的基本要素来解决涉及空间分析与查询的问题。地理信息系统

3、的这一机制实现了图形与数据的交互式便捷管理，不仅良好地处理了传统GIS应用领域中遇到的问题，如果对该机制领会贯通，亦能增加思路灵感处理工作中遇到的其它棘手问题。比如，笔者曾经遇到这样一个问题，要求从一个EXCEL表中的坐标列中读取钻孔坐标数据（大概有4000多个钻孔），最后标注在原来的CAD钻孔平面布置图上。对于从事土木工程领域的工程技术人员来说，对CAD的操作是基本功；但是对于这样一个问题，仍显得手足无措。数据量的庞大使得按坐标数据一个个输入钻孔显得不可能；还有一个显得科学和高效的做法是编写Auto LISP程序，自动读取数据并绘制图形，但平时熟练操作CAD的绘图功能，却大多数并不是很了解A

4、uto LISP语言，况且编程语言的难度和严谨性使得重新学习编程远远不如学习一个新的软件操作。后来经笔者建议，采用MAPGIS软件来完成文本数据向图像数据转变的操作，最后再将MAPGIS数据导出为CAD，很好地解决了该问题。具体做法是，将EXCEL数据导出为txt文本，用MAPGIS软件的“投影变换”模块读取txt文本的坐标数据，自动生成点图元，最后运用数据交换功能将MAPGIS点数据转换成AutoCAD的dxf格式。该案例中MAPGIS软件的“投影”功能事半功倍地解决了现实工作中一项很棘手的问题，对非GIS专业的人员具有很大启发意义。校正功能22 MAPGIS软件“校正”功能的拓展应用案例在

5、图形的扫描输入或数字化输入过程中，由于操作的误差、数字化设备的精度及图纸的变形等因素，输入后的图形存在着局部或整体的变形。为了提高图形数据的精度，图形输入时必须经过误差校正。利用MAPGIS中的误差校正子系统校正误差，以满足制图的精度要求，成为数字化人员必须掌握的技术。案例一 没有进行影像校正就矢量化的补救方法一般情况下，参照光栅底图对图像进行矢量化操作前，都需要事先对光栅数据进行镶嵌配准，这样以配准后的光栅做底图参照进行矢量化，才能保证矢量文件坐标的准确和及其他地图参数的无误。但是在实际工作中，由于操作人员专业素质和软件经验的参差不齐，或者粗心大意，经常遇到没对底图校正配准就进行矢量化的情况

6、；这样得到的矢量数据，是没有地理参数或地理参数根本不正确的。而已经花费大量心血进行矢量化得到的文件，是否就是不能利用的呢？下面以笔者实际工作中遇到的该类问题为实例，来阐明应如何处理该种情况。一项目中需要对武汉市某村庄进行土地规划研究，当地有关只提供了一份1：2000的村庄平面现状纸质图。由于工作经验有限，某矢量化人员在将底图进行扫描后，没有进行校正就进行了矢量化。随后进行几个道路和农田区域的面积计算分析时，发现计算得到的面积和先前拿到的数据根本不能匹配，差别好几个数量级。根本原因就在于先前的图元都具有坐标信息，而后来矢量化的图元是不具备坐标信息等地图参数的。因扫描图件内容十分丰富（如图1所示）

7、，致使矢量化工作繁杂而耗时，如何利用已有的矢量文件，成为提高效率进行补救的关键。我们采用了以下的策略：（1）详细观察底图发现，1：2000的底图上每隔10cm就有一个十字丝（如图2所示），这个信息是至为关键的；（如果实际工作中的底图并无此类有关比例的信息，建议从原始图件上先量取能反映底图比例关系的图元，并搜集或测量与之相应的实际地物尺度，换算出比例关系）（2）利用以上关键信息，换算处扫描后的底图上两个十字丝实地距离应为200m；之后在MAPGIS的“输入编辑”模块中，设置地图参数为1：2000，并人工输入十字控制丝，保证两个相邻十字丝的间距和底图一致。 通过此举就保证了影像底图的比例正确性，为

8、下一步工作做好准备。（3）将先前做的矢量图和校正后的底图放在同一视图内，分别量取同一个区域（比如某房屋）的长度，求得比值；（4）将矢量图整体放缩，比值取上个步骤算出的值；这样就保证了底图和矢量图的大小一致；（5）此时底图和矢量图的大小一致，但方位有个平移值；因此需要量测底图上某一关键点和矢量图上相应关键点之间的距离，并以此距离进行矢量图的平移。至此，校正后的底图和原矢量图完全重合。该方法使得先前的矢量化过程无需重复，补救效果亦满足要求。最后应当提出的是，以上第四步骤中需要将矢量图做整体放缩，而MAPGIS6.7并没提供该项功能，因此建议将矢量图导入到AUTOCAD或者MAPGIS7.0软件中，

9、可方便完成该项操作。案例二 基础底图资料地图参数随意或多样实际工作中，由于搜集到的底图或参照图数量繁多，来源不一，难免造成各个图件比例尺等地图参数的不一致，甚至大量底图都是非标准图幅的情况。如果要以这样的一组图件作为底图或参照进行新的图件编制，将首先面临将大量不同比例尺的底图进行校正的工作。针对这类范围相近或相同、比例尺不同甚至非标准图幅的光栅底图，传统的直接的做法就是：将每一幅底图按其图面上标注的比例尺和幅面的坐标生成（标准或非标准）图框，然后进行光栅图像的镶嵌配准；之后将校正后的光栅作为底图，对需要的图元进行矢量化；最后将各个矢量化得到的图元分别投影到某个需要的比例尺，再进行拼接生成所需的

10、新图件。这样做虽然能达到目的，但是工作过程有诸多不便：（1）需要不断地进行各类图框的生成，尤其是涉及到一些非标准图框（比例尺、图幅范围等不标准）将极大增加工作的难度和繁琐程度；（2）对矢量化得到的图元，由于比例尺等地图参数不统一，在投影转换使其地图参数一致的过程中，将进一步积累误差；而且由此产生的图元接边问题，更是繁琐。为了更加有效率地处理好此类问题，笔者尝试了如下的方法，供需者借鉴。首先，进行详细读图。不管搜集到的各个底图比例尺、地图参数如何不一致，暂且不予以处理，而是详细读图，分清每幅图的关键点，比如经纬网的交叉点、特征明显的地物等幅面上坐标位置已知点；其次，统一生成标准图框。为避免最终得

11、到的矢量图需要重新进行投影变换，建议直接按项目所需的地图参数生成标准图框。至于图框内的设置，如图3所示；其中关键参数（尤其是图框模式的选择）按照第一步中已知的关键点和底图的幅面信息进行控制和设置，以使标准图框和底图相应的关键点能够对应一致。这样以来，所有用来镶嵌配准校正的图框比例尺统一、地图参数一致，只是关键点处根据具体每幅地图有所差异，能显著减少生成校正图框的难度和工作量；第三，对所有底图，统一根据其关键点用上个步骤生成标准图框作为参照进行镶嵌配准校正，这样所有经过镶嵌配准校正后的底图就能保证统一比例尺、统一地图参数；第四，用镶嵌配准后的底图再进行矢量化，这样得到的矢量图元的地图参数，直接就

12、是所需要的地图参数，避免了投影转换过程；而接边工作亦大大简化。需要注意的是，以上步骤适合于目标地图的地图参数为标准图幅；而如果目标地图参数不是标准图幅，则只需在以上第四步之后，进行一次投影即可。案例三 MAPGIS校正功能在非GIS专业领域中的拓展应用MAPGIS的影像镶嵌配准校正过程，是所有矢量化工作的前期必须过程；同时操作的灵活性也极大地降低了地图工作者的工作难度，提高了工作效率，因此在地图影像处理中占据着重要的地位。其实，在实际工作中的好多工作，虽然不是GIS领域的内容，但是都需要或多或少地进行图像的拼接处理。在这类工作中，对图幅地理参数要求不高甚至不做要求，如果能引入MAPGIS软件，

13、借助其强大的影像镶嵌配准校正功能，亦能达到准确、快捷的效果。笔者所在的学院并非GIS或地理专业，每年学生的毕业设计都要进行施工图纸的绘制，尤其是道路桥梁专业的学生。指导老师一般会提供示例图纸供学生参考，鉴于道路桥梁或者生命线工程的施工图纸比较狭长，常常需要用A4的扫描仪扫描2到4次方能扫全。有学生抱怨扫描后无法在计算机中用AutoCAD描图，关键问题就是图纸的接边不好处理，以及扫描时图纸的变形、位置的倾斜等；即使能操作Photoshop的学生，图纸接边亦不能做到很精确。后来经笔者建议，尝试将图纸扫描后用MAPGIS进行拼接，只需事先选好相邻扫描图的重合关键点即可，然后再在AutoCAD中以拼接

14、后的图件为底图进行绘制，方便快捷地解决了这个问题，拼接效果很好（如图4所示，为一输电塔工程最终拼接后的效果，而原图经过扫描了四次才全部覆盖图幅）；同时也给土木专业的学生提供了GIS处理问题的思路，达到了良好的效果。3.结论与建议（1）空间技术、信息技术和计算机技术的迅猛发展，极大地促进GIS技术向专业化和精深化发展；同时GIS作为信息产业的重要组成部分，它在吸收和融合了相关技术的基础上，在许多行业正以前所未有的速度发展。（2）MAPGIS软件功能逐渐增强，使得应用MAPGIS解决非常规或非专业问题的方法逐渐增多和普及；根据实际情况并结合MAPGIS软件的实际特点，灵活运用各种功能，不断积累经验和总结技巧，并拓展变通应用于其他专业领域，能达到事半功倍的效果。参考文献1吴信才. MAPGIS地理信息系统M. 北京：电子工业出版社，20042 王君萍，何政伟，黄功文. AutoCAD与MapGIS数据转换技巧与方法J.地