第四章地图的数字化.ppt

第四章地图的数字化
第一页，本课件共有31页
§ 地图数字化概述
一、地图数字化概念
地图数字化：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转换成计算机能存储和处理的数字地形31页
细化原理：先寻找到一个位于线划影像边缘上的像元，接着以此像元为中心，按一定顺序(例如，顺时针方向)检测其八个邻域的灰度值。通过这次检测，可以同时达到两个目的，一是决定本中心像元应不应该被置成“0”；二是找到与本中心像元相邻的边缘像元，以便继续“剥皮”和跟踪。
判别依据：在测试中通过有条件的计数，得到除中心像元外，八个邻域中自相连通的像元块数 NB。若NB <2，则当前被考察的点(i，j)可以被“剥”掉；反之，若NB ≥2，则不可“剥”去，否则将破坏曲线的连通性。
终止条件：跟踪到了起始像元(即跟踪轨迹已闭合)。
在跟踪分析过程中，被判别为应该删掉的“1”像元，作上标记“3”，被判为应该保留的像元，作上标记“2”。等整幅影像中所有的边缘都被跟踪过一遍后，将全图栅格灰度值作一个统一处理：凡是灰度值为“3”的像元均置成“0”，凡是灰度值为“2”的像元均恢复为“1”。此时，可谓一次细化已完成。
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三、栅格数据自动跟踪矢量化



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§ 地图扫描屏幕矢量化方法
地图扫描数字化：将图纸通过扫描仪录入计算机，生成按行和列规则划分的栅格数据，然后用扫描矢量化软件，采用人机交互与自动化跟踪相结合的方法完成地形图的矢量化。
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一、扫描屏幕数字化工作步骤
扫描矢量化的作业流程
扫描矢量化过程的实质：解译栅格图像并用矢量元素替代的过程。
工 作 地 图
扫 描 图 像 输 入
细 化 处 理
预 处 理
检 查 与 编 辑
输 出
矢 量 化
地物、注记
识别和输入
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噪声消除
图像纠正
图层设置
地物编码

扫描地形图工作底图得到的原始光栅文件，还需进行多项处理才能完成矢量化。预处理过程实际上是对原始光栅文件进行修正。
图幅定位
图幅定向
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细化处理过程是在正式光栅数据中，寻找扫描图像线条的图形原骨架也就是线条中心线的过程。

寻找线条中心线
人工补断和毛刺剔除
细化质量
内存容量
处理精度
细化畸变
处理速度
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（1）线段自动跟踪矢量化
① 制定线段的起点，记录其坐标；
② 以起点为中心，沿顺时针方向按上、右上、右等8个方向的像素，搜索下一个未跟踪过的点，搜寻到后即记录其坐标，否则推出；
③ 以新找到的点作为新的判别中心，重复操作，按此循环，追踪到线段的另一个端点。
在跟踪过程中，当遇到线段的断点或交叉点时，需要人工干预后继续跟踪。

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（2）人工交互方式矢量化
大比例尺地形图的地物、地貌要素符号多数是以各种线段或以规则图形表示的，同时还要赋予如地物属性和等高线高程等内容，大部分地形要素需要采用人机交互方式矢量化来完成。
中心线矢量化方法
轮廓线矢量化方法
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二、利用CASS软件扫描矢量化
图像扫描
插入光栅图像
纠正光栅图像
加图框
裁剪光栅图像
设置光栅图像透明
交互矢量化
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扫描数字化方法误差的主要来源有：
原图固有误差
扫描屏幕数字化方法本身的误差
§ 地图扫描矢量化方法的精度分析
扫描屏幕数字化方法本身的误差包括：
图幅定向误差md
图纸扫描误差my
图像细化误差mx
矢量化误差ms
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一、图纸扫描误差
扫描误差也称扫描仪响应误差，主要由扫描仪的性能参数、扫描对象的均匀度、原图中线划的粗细、线划的密度、曲线复杂程度、图面洁净程度和处理扫描图的软件所决定。
300pdi分辨率的扫描仪器图纸扫描误差取±。
二、图幅定向误差
工作底图定向误差包括：
定向点误差
采样点量测误差
定向点误差与扫描分辨率的大小成反比，提高扫描分辨率可减小该项误差的影响；
300pdi分辨率的扫描仪器定向误差一般取±。
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三、图像细化误差
细化误差产生的点位误差为一个像素距， mm左右，故取±。
四、矢量化误差
在跟踪矢量化过程中，一般采用变步长保精度跟