gis矢量技术 gis矢量数据是什么意思
什么是GIS平面矢量化及其具体步骤
ArcGIS 的矢量化操作
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一、在ArcMAP 中进行编辑的流程:
1. 打开ArcMAP。
2.在ArcCatalog
中新建Shapfile 图层(点,线,面),并拖入ArcMAP 中。
3.加载地图到ArcMAP 中,增加Editor
toolbar。
4.在Editor toolbar
中点开始编辑,ok,这时你可以开始你的矢量化过程。
Tip:有几个快捷键可以试试,不错的,Z,放大,X,缩小,C,移动,V,显示节点。最后记得
保存结果哦。
二、创造新特征:
我们可以创造三种主要类型特征:点,线,面。为了创造线和面,我们首先要创造一个草图,
草图由节点和线段组成,如何画点,线,面,我想比较简单(依葫芦画瓢吧!)关键是那几个工具
(Sketch
construction tools)如何使用:
Sketch tool:主要是用来创造线和面特征的节点,在你完成了草图之后,ArcMAP
就会增加最后
的线段,形成矢量图。
Arc
tool:这个主要是帮你创造一个弧段的,选中这个工具后,先在弧段起点点一下,然后在弧段
高度方向大致位置点一下(这个点是不可见的,只是给你确定弧段的高度),最后在弧段的终点点
一下,就形成一条弧段了。
Direction-distance
tool:这个主要是从已知某一个方向和某一个距离来确定一个点。首先点一个
已知方向的点,这是会有一条线出来,你确定好方向后,再点已知距离的点,这是出来一个圆,确
定距离后,直线和圆有交点,这就是你要的点,再上面点一下就ok!
Distance-distance
tool:这个和上面的一样的道理,只是它都用距离来确定一个点,也就是两个
圆确定你要的点。
Endpoint arc
tool:这也是创造弧段用的,与Arc tool
工具不同的是,它是先在弧段的起点点一
下,然后在弧段的终点点一下,再点一个点确定弧段的半径。个人认为这个工具要比Arc tool
工具
更精确些。
Intersection tool:就是利用两条直线确定一个点。很简单一用就会!
Midpoint
tool:确定中点的工具,比如马路的中点,你可以先点一边,再点马路另一边,这时马
路的中点自动出现了。
Tangent curve
tool:相切弧段工具,它能够在一条线段上画出一条切线,只有你用其他工具画了
线段出来时你才可以用这个工具。
Trace tool:
主要是用来在跟踪已存在的特征,比如一栋房子,你要沿房子外围画一条线(比如
围墙),那么你使用这个工具就非常方便,首先开始时你必须按O
键,设置下跟踪的间距,如100,
其中还有三个角点的方式:mitered 是直角bevelled 是钝角rounded
是圆角。Ok,到这,基本工具就
介绍完了。
GIS矢量技术那个公司牛
最牛的肯定是ESRI,不过ESRI中国估计只招业务人员,很少会招技术人员,Arcgis的开发工作都是在美国本土进行的。
国内比较牛的有中地数码,总部在武汉,旗下最著名的品牌是MapGIS系列;另外北京超图有限公司,旗下产品是SuperMAP,在GIS领域也是非常出名的企业。以上这两家公司代表了中国本土GIS技术的最高峰
另外你说矢量技术,这个非常宽泛,不知道具体是哪方面的应用,中地和超图在大GIS领域上肯定是最牛的,但如果具体细分到某一项技术那也就不一定了,一些地图制作企业在这方面也非常突出,比如百度、高德、四维等
矢量化及MAPGIS相关技术
秦爽 李进化
(河南省地质博物馆,郑州450016)
摘要 地质图件的矢量化,是解决地质图件数字化瓶颈难题的必然途径,随着计算机与信息技术的迅速发展,数字化成图方式已被广泛应用,基于数字化地质图的机助编绘势在必行。本文从扫描矢量化的实际出发,从MAPGIS的基础准备到具体操作等环节进行了分析,并结合了本人工作实践,得出利用MAPGIS矢量化图像的几点体会。
关键词 扫描;矢量化;栅格图像;矢量图形;MAPGIS;编辑;数字化
对于原有地质资料进行矢量化管理已成为趋势。对图件数字化不外乎两种方法,一种是利用数字化仪进行数字化,误差来源定向误差,采集误差等,这种方法在20世纪80、90年代曾流行一时,但由于投资较大,误差较高,很少有人再使用;另一种方法是将图件扫描成栅格图像,并利用光栅矢量混合编辑软件如MAPGIS、GTX、AutoCAD Overlay等来转变成矢量数字图形。
1 扫描矢量化的基本概念
(1)数字化。数字化是指把图形、文字等模拟信息转换成为计算机能够识别、处理、贮存的数字信息的过程。
(2)矢量化。矢量化是指把栅格数据转换成矢量数据的过程。
(3)光栅化。光栅化是指把矢量数据转换成栅格数据的过程。
(4)栅格图像。也称光栅图像,是指在空间和亮度上都已经离散化了的图像。我们可以把一幅栅格图像考虑为一个矩阵,矩阵中的任一元素对应于图像中的一个点,而相应的值对应于该点的灰度级,数字矩阵中的元素叫做像素。数字图像与马赛克拼图相似,是由一系列像素组成的矩形图案,如果所有的像素有且仅有两个灰度级(黑或白),则称其为二值图像,即位图;否者称其为灰度图像或彩色图像。
(5)矢量图形。在介绍矢量图形之前,我们首先阐述矢量对象的概念。矢量对象是以矢量的形式,即用方向和大小来综合表示目标的形式描述的对象。例如画面上的一段直线,一个矩形,一个点,一个圆,一个填充的封闭区域等。矢量图形文件就是由这些矢量对象组合而成的描述性文件。矢量图形则是计算机软件通过一定算法,将矢量对象的描述信息在显示终端上重绘的结果。
纸质地图经扫描仪扫描后,初步保存为栅格图像(常见的格式有TIFF、BMP、PCX、JPEG等)。栅格图像在地理应用领域有着这样的缺陷:首先,栅格图像文件对图像的每一像素点(不管前景或背景像素)都要保存,所以其存储量特别大。另外,我们不能对图像上的任一对象(曲线、文字或符号)进行属性修改、拷贝、移动及删除等图形编辑操作,更不能进行拓扑求解,只能对某个矩形区域内的所有像素同时进行图像编辑操作。此外,当图像进行放大或缩小显示时,图像信息会发生失真,特别是放大时图像目标的边界会发生阶梯效应,正如点阵汉字放大显示发生阶梯效应的原理一样。
而矢量图形则不同。在矢量图形中每个目标均为单个矢量单位(点、线、面)或多个矢量单位的结合体。基于这样的数据结构,我们便可以很方便地在地图上编辑各个地物,将地物归类,以及求解各地物之间的空间关系。并有利于地图的浏览、输出。矢量化则是利用数字图像处理算法,将源图上的各种栅格阵列识别为矢量对象,最后以一定格式保存的过程。矢量图形在工业、制图业、土地利用部门等行业都有广泛的应用。在这些领域的许多成功软件都基于矢量图形,或离不开矢量图形的参与,如MAPGIS、AutoCAD、ARC/INFO、Corel Draw、GeoStar等等。
随着计算机科学、地理学、制图学、遥感与摄影测量学、图形图像技术以及数据库技术的不断发展,地理信息系统已成为一种功能强大、性能完善的计算机系统,广泛应用于规划、土地、测绘、建设、环保、军事等诸多部门,成为政府部门进行科学管理和快速决策时不可或缺的工具。而各具特点的 GIS和制图应用软件也给社会用户提供更大的选择性。MAP GIS作为较早发展起来的国产 GIS软件,国内拥有一定数量的用户。
由中国地质大学开发的MAP GIS是一个具有国际先进水平的地理信息系统,它分为“图形处理”、“库管理”、“空间分析”、“图像处理”及“实用服务”5大部分,共计21个子系统。使用时,用户根据自己的不同需要,随机选择各个子系统。
2 MAPGIS 扫描矢量化输入
扫描矢量化,通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量追踪,确定实体的空间位置。对于高质量的原资料,扫描是一种省时、高效的数据输入方式。MAPGIS扫描矢量化的主要功能有:
图像格式转换功能——系统可接受扫描仪输入的TIFF栅格数据格式,并将其转换为MAPGIS系统的标准RBM格式。
矢量跟踪导向功能——可对整个图形进行全方位游览,任意缩放,自动调整矢量化时的窗口位置,以保证矢量化的导向光标始终处在屏幕中央。在多灰度级图像上跟踪线划时,保证跟踪中心线。
多种矢量化处理功能——系统提供了交互式手动、半自动、细化全自动和非细化全自动矢量化方式,同时提供了全图矢量化和窗口内矢量化功能,供用户选择。
自动识别功能——系统应用人工智能及模式识别的技术,在我国率先成功地实现灰度扫描地图矢量化和彩色扫描地图矢量化,克服了二值扫描地图矢量化的致命弱点,使之彩色地图可达全要素一次性矢量化。
编辑校正功能——系统提供了对矢量化后的图元(包括点图元和线图元),进行编辑、修改等功能,可随时进行任意大小比例的显示,便于校对;对汉字、图符等特殊图元,可直接调用系统库,根据给定的参数,自动输入生成。
3 MAPGIS 的基本概念
MAP GIS把地图数据根据基本形状分为三类:点数据,线数据和区数据(亦即面数据)。与之相对应,文件的基本类型也分为三类:点文件(∗.WT),线文件(∗.WL)和区文件(∗.WP)。只有包括所有地图数据的三类文件都叠加起来时,才构成一幅完整的地图。
3.1 点
点是地图数据中点状物的统称,是由一个控制点决定其位置的符号或注释。它不是一个简单的点,而是包括各种注释(英文、汉字、阿拉伯数字等)和专用符号(包括圆、弧、直线、五角星、亭子等各类符号)。它与线编辑中“线上加点”的点的概念不同,“线上加点”的点是坐标点。所有的点图元数据都保存在点文件中(∗.WT)。
3.2 线
线是地图中线状物的统称。MAP GIS将各种线型(如点划线、省界、国界、等高线、路、河堤)以线为单位作为线图元来编辑。所有的线图元数据都保存在线文件中(∗.WL)。
3.3 区
区通常也称面,它是由首尾相连的弧段组成封闭图形,并以颜色和花纹图案填充封闭图形所形成的一个区域。如湖泊、居民地等。所有的区图元数据都保存在区文件中(∗.WP)。
3.4 图层
在GIS的应用中,同一文件中有多种类型的地理要素。如一个线文件中可能包括等高线、公路、铁路、河流等多种类型的线。为了便于编辑和管理,一般情况下,可以把同一类型的地理要素放到同一图层,例如:将所有的铁路线都放到铁路图层,而把所有的等高线都存放到等高线图层,这样所有的图层都叠加起来就构成了一个完整的线文件。特殊情况下,一个图层也可存为一个单独的文件。
3.5 工程
一个工程由一个或一个以上的点文件、一个或一个以上的线文件和一个或一个以上的区文件组成。
3.6 编辑处理
数据输入计算机后,就要进入图形编辑、数据校正、图廓整饰、邻图接边、误差消除等项工作。由MAP GIS图形编辑子系统、拓扑结构编辑子系统、错误检查和数据校正等子系统来完成上述各项编辑处理任务。
3.7 颜色设计
颜色是地学图表现的一种重要要素,它直接影响地学图的表现力和图面效果。因此,地学图对颜色的要求是非常严格的。MAP GIS对地学图作了颜色的要求,在分析了地学图印刷特点的基础上,设计了一套灵活、方便、精确的颜色定义和色标系统。
3.8 图形输出
图形输出是MAP GIS系统中最后一道工序,通常是把显示所需的图形数据,经过分析、处理、编辑、用色、自检、误差消除等,在基本符合要求后,用彩色喷墨绘图仪输出彩色样图,对彩色样图进行校对和系统质量检查。
4 利用 MAPGIS 矢量化图像的几点体会
在MAP GIS软件使用过程中,制图单位经常会遇到这样或那样棘手的问题,针对这类问题,通过查阅MAP GIS参考手册并总结计算机制图工作经验,得出了以下利用MAP GIS绘制地质图件的几点体会,以供同行参考。
4.1 扫描数字化的图件,可以直接用于MAPGIS 矢量化
我们扫描图字化的图件,有黑白二值、灰度和彩色(RGB模式)三种格式,MAP GIS正好支持这三种格式的TIF光栅文件(∗.TIF),可以在PHOTOSHOP中打开此光栅文件,另存为TIF文件即可。
4.2 编辑
作为地质图编辑者来说,不仅应有相关的专业技术能力,而且还要有一定的野外工作经验,美术特长和认真负责的态度,按照国家标准、行业规范进行编辑处理。在图形输入之前,编辑者必须对原图进行全面阅读,了解图面内容,查看平面图、图切剖面、图例、文字、地质事件、模式图等是否合理和吻合。对地形图编辑时,必须增加补充现势性资料,如三角点、公路、铁路、河流、湖泊、水库、居民地及注记等。然后,对图件的各项内容先进行错误消除,按地学图制作要求,设计版面,按规范设置字体、字号、图面整饰、设色方案等,这些都与编辑者密切相关。
4.3 校对
校对是一项反复的系统工程,又是出版物的一个重要环节,一般需经过多次校对,才可能消除存在的错误,保证其质量。地质图虽然在MAP GIS系统下经过编辑和处理,往往还不能达到理想效果。那么,必须通过彩色喷墨绘图仪输出彩色样图(或素图),进行一校、二校及质量检查。在检查过程中发现的缺陷,应及时处理,使图件规范化、标准化,弥补编图者之不足,达到最佳效果。
值得注意的是:从彩色喷墨绘图仪输出的颜色和色标存在着一定的差异(水性颜色与油性油墨之间的差别),胶版纸和铜版纸纸质纤维、亮度的差别,只要按地质图用色标准确定色号,印刷成品的颜色和色标颜色基本是一致的。
5 结束语
在扫描数字化的基础上,对原有地质资料进行矢量化。MAP GIS作为一套优秀的地理信息系统软件,应用在很多行业中。我们可以通过MAP GIS的“输入编辑”模块,在地形图或其他扫描后的栅格图件上采集数据,矢量化,形成完整的点、线、面文件,结果或者出图打印,或者进行各种应用分析,这是我们的发展趋势。
参考文献
[1]秦爽,李进化.普查地图编制.北京:测绘出版社.1982.
[2]秦爽,李进化.计算机地图制图.北京:测绘出版社.1991.
[3]第四届全国地质档案资料学术研讨会文集.北京:海洋出版社.2004.
[4]杨公之主编.档案信息化建设实务.北京:中国档案出版社.2003.
[5]董国臣,郝国杰,陈达,等.GIS在1:5万榆关镇幅区域地质调查中的应用[J].中国区域地质,1998,17(4).
文章题目:gis矢量技术 gis矢量数据是什么意思
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