地圖矢量化實驗報告

　　在現(xiàn)在社會，報告的使用成為日常生活的常態(tài)，報告成為了一種新興產(chǎn)業(yè)。你知道怎樣寫報告才能寫的好嗎？以下是小編整理的地圖矢量化實驗報告，歡迎大家分享。

　　實驗課內(nèi)容 ：地圖的矢量化

　　開課實驗室 ：基礎實驗大樓北90201

　　學院 ：土木工程學院

　　年級專業(yè)班 ：20xx級測繪工程一班

　　學 生 姓 名：陳 濤

　　學 生 學 號：631301040116

　　開 課 時 間：20xx年xx月號

　　一、 實驗目的及要求

　　了解從紙質(zhì)地形圖轉(zhuǎn)化為計算機數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)的基本過程，掌握數(shù)字圖制圖軟件ArcGIS 中基本的地圖編輯處理方法，鞏固地圖基礎知識，根據(jù)所學的知識對掃描地圖進行屏幕跟蹤矢量化。

　　二、 地圖矢量化的基礎知識

　　地理信息系統(tǒng)的基本功能之一就是數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集也是一個完整的GIS 應具備的基本功能。地理數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)兩部分，數(shù)據(jù)采集也分為 空間數(shù)據(jù)采集和屬性數(shù)據(jù)采集�？臻g數(shù)據(jù)的采集方法很多，根據(jù)數(shù)據(jù)的來源可分 為地圖數(shù)字化，遙感數(shù)據(jù)獲取和以GPS 為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集等。其中，地圖數(shù) 字化是最基本的數(shù)據(jù)采集方法，它是指把傳統(tǒng)的紙質(zhì)或者其他材料上的地圖（模 擬信號）轉(zhuǎn)換為計算機可識別的圖形數(shù)據(jù)（數(shù)字信號）的過程，以便進一步在計 算機進行存貯，分析和輸出。

　　掃描數(shù)字化包括以下步驟：

　　(1) 獲取掃描圖像數(shù)據(jù)

　　利用掃描儀對紙質(zhì)地圖進行掃描，并根據(jù)實際情況設置分辨率、顏色種類、對比度等參數(shù)，從而獲得背景圖像，格式可以為bmp、jpg、tif 等。如果掃描的圖像效果不理想，可以利用圖像處理軟件（如photoshop 軟件）對圖像進行預處理，使得背景圖像清晰，予以識別。

　　(2) 確定投影方式和坐標系

　　地圖具有確定的數(shù)學基礎，即包含了投影方式和坐標系。但掃描后的圖像數(shù) 據(jù)具有的是圖像坐標，因此需要將掃描圖像坐標轉(zhuǎn)換成地圖中的實際地理坐標。 轉(zhuǎn)換方法有兩種：一種是解析法，這是在知道投影公式或坐標變換公式的情況下， 直接利用變換公式進行解算，GIS 中圖形的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)及三維變換等操 作都使用這種變換；另一種是數(shù)值變換法，這種方法主要用于地圖的數(shù)字化。最 小二乘法是最為常用的數(shù)值變換的方法。

　　在數(shù)字化的過程中，在背景圖像上采集一定的控制點，得到它們的圖像坐標，同時通過地圖上的坐標信息獲得對應點在地圖上的實際地理坐標，根據(jù)最小二乘 法的思想，利用這組坐標值建立線性（或非線性）多項式擬合的坐標變換公式， 根據(jù)最小二乘法原理解算出多項式的系數(shù)，從而求解出地圖上任意點的實際地理 坐標。

　　(3) 利用數(shù)字化軟件進行數(shù)字化

　　選擇數(shù)字化軟件，根據(jù)軟件的數(shù)據(jù)組織方法將地圖要素進行分層，然后利用 編輯功能將地圖上的要素描繪出來，存入相應的圖層，完成地圖數(shù)據(jù)的矢量化工 作。

　　三、實驗組織及工具

　　每組一人，個人獨立完成；課內(nèi)2 學時。電腦、掃描地圖數(shù)據(jù)、ArcGIS 10.0軟件。

　　四、實驗步驟

　　（1） 數(shù)字化方案設計

　　仔細研讀待矢量化的地圖，獲得地圖上的所有要素，并根據(jù)內(nèi)容進行分類， 如控制點、坐標格網(wǎng)、道路及其附屬設施、房屋及其附屬設施、河流、湖泊、獨 立地物等。確定哪些要素對應點文件、哪些要素對應線文件、哪些要素對應面文 件。以此為基礎確定要建立的圖層名稱和類型。獲得地圖的數(shù)學基礎，包括地理坐標、投影坐標、高程坐標、比例尺等相關內(nèi)容。

　�。�2） 數(shù)據(jù)庫的建立

　�、� 打開ArcCatolog。在指定的目錄下，鼠標右擊，在“新建”中，選擇“文 件地理數(shù)據(jù)庫”，并修改數(shù)據(jù)庫的名稱“矢量化”。

　�、� 向該數(shù)據(jù)庫中添加要素數(shù)據(jù)集。右鍵點擊該數(shù)據(jù)庫，在“新建”中，選 擇“要素數(shù)據(jù)集”，在彈出的“新建要素數(shù)據(jù)集”向?qū)Э蛑幸来屋斎朊�稱、地圖 坐標系、高程系、坐標容差，完成要素數(shù)據(jù)集的建立。

　�、巯驍�(shù)據(jù)集中添加要素。右鍵點擊新建的數(shù)據(jù)集地理要素，在“新建”中選擇“要素類”，在彈出的“新建要素類”向?qū)Э蛑幸来屋斎胛募�名、別名、要素類型、數(shù)據(jù)庫存儲配置、表結(jié)構(gòu)定義。

　�、�、按照③中的步驟依次添加標記、河流、湖泊、等高線、獨立地物、道路要素，完成數(shù)據(jù)集的建立。

　�。�3）數(shù)據(jù)庫屬性設置

　　同時在ArcMap的左側(cè)“內(nèi)容列表框”中更改數(shù)據(jù)框名稱、設置數(shù)據(jù)庫屬性、包括坐標系、地圖定位、顯示范圍等，該處的坐標系與數(shù)據(jù)集坐標系和掃描圖坐標系一致。

　�。�4）地理配準

　　將掃描的背景圖像添加到數(shù)據(jù)庫，并鼠標右擊該圖層，在彈出的數(shù)據(jù)框中選擇“縮放至圖層”，在右側(cè)的地圖窗口將出現(xiàn)背景圖像，利用放大、平移工具將視圖定位到需要矢量化的區(qū)域（3422,18600）-（3424,18602）。

　　接著對地圖進行配準工作：

　　① 在ArcMap中添加地理配準工具。

　�、� 選擇公里網(wǎng)格的交點，在圖中選擇需要矢量化的的區(qū)域的四個角度作為控制點。在“地理配準”工具欄中點擊“添加控制點”按鈕，使用該工具。

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