第四章 地图的数字化.ppt

第四章地图数字化§ 地图数字化概述§ 栅格数据运算与矢量化原理§ 地图扫描屏幕矢量化方法§ 地图扫描矢量化方法的精度分析 1 1§ 地图数字化概述一、地图数字化概念一、地图数字化概念??地图数字化地图数字化: : 把纸质地形图通过图形数字化仪或扫描仪把纸质地形图通过图形数字化仪或扫描仪等设备输入到计算机,再用专业软件进行处理和编辑将其等设备输入到计算机,再用专业软件进行处理和编辑将其转换成计算机能存储和处理的数字地形图。转换成计算机能存储和处理的数字地形图。??实质实质:将图形转化为数据。:将图形转化为数据。??数字化方法有: 数字化方法有: ??手扶跟踪数字化手扶跟踪数字化??地图扫描屏幕数字化地图扫描屏幕数字化??注注: : 地形图数字化后,地形要素的位置精度不会高于原地形图数字化后,地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。地形图的精度。 2 2 ??图纸定位图纸定位: : 将数字化仪坐标系转换成地形图坐将数字化仪坐标系转换成地形图坐标系的过程标系的过程或将图纸坐标转换成测量坐标的过或将图纸坐标转换成测量坐标的过程。程。??实质实质:坐标变换:坐标变换(确定坐标系间的变换参数) (确定坐标系间的变换参数) 二、地图定向二、地图定向平移平移旋转旋转缩放缩放坐标变换坐标变换 3 3 XOY 为地图坐标系, xoy 为数字化仪坐标系,两坐标系的坐标轴之间的夹角为?。地图西南角图廓点 O的地图坐标为 X 0和 Y 0 ,数字化仪坐标为 x 0和y 0,即 O点相对于 xoy 坐标原点 o的平移距离为 x 0,y 0。????????????????????????? cos )( sin )( sin )( cos )( 0 00 0 0 0yyxxYY yyxxXX式中:l为尺度因子。 4 4 12 X ax by c Y bx ay c ? ?????????令,,和,则?? cos a??? sin b? 1 0 0 0 c ax by X ?? ?? 2 0 0 0 c bx ay Y ? ??上式即赫尔黙特变换模型, a,b,c 1,c 2 共4个参数, 坐标转换时至少需要两个定向点。实际作业中,一般选取 4个图廓点作为定向点。特点:坐标平移、旋转和 X、 Y 相同缩放 5 5 ,仿射变换还顾及到了 X,Y 两个方向比例变化的不一致性,其数学模型为 1 1 1 2 2 2 X a x b y c Y a x b y c ? ????? ???6个变换参数,至少需要 3个定向点,一般采用 3个以上的定向点采用平差的方法求解。实际作业中,通常选择地图的 4 个图廓点作为定向点。特点:坐标平移、旋转和 X、 Y 方向不同缩放 6 6 ,双线性变换还考虑到了地图图纸的不均匀变形,其数学模型为 11 12 13 14 21 22 23 24 X a a x a y a xy Y a a x a y a xy ? ?????? ????8个变换参数,至少需要 4个定向点,实际作业中,通常选择地图的 4个图廓点和若干个方里网线交叉点作为定向点。特点:坐标平移、旋转和地图图纸的不均匀变形 7 7 ,还可采用二次曲线方程, 称为二次变换,其数学模型为 2 2 0 1 2 3 4 5 2 2 0 1 2 3 4 5 X a a x a y a x a xy a y Y b b x b y b x b xy b y ?? ??????? ??????12个变换参数,至少需要 6个定向点,实际作业中,通常选择地图的 4个图廓点和若干个方里网线交叉点作为定向点。特点:坐标平移、旋转和地图图纸的不均匀变形 8 8 三、手扶跟踪数字化方法简介三、手扶跟踪数字化方法简介 9 9 10 10