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2023年4月2日发(作者:green加速器)
地图数字化入门教程
序言....................................................................................................................................................1
准备工作............................................................................................................................................2
将图形矢量化....................................................................................................................................3
添加坐标控制点................................................................................................................................4
输出矢量图形....................................................................................................................................5
用AcrMap进行处理.........................................................................................................................6
移动点至线段上.........................................................................................................................6
合并线段....................................................................................................................................7
线段分割....................................................................................................................................7
合并图层....................................................................................................................................8
录入属性数据....................................................................................................................................9
添加空间参考坐标系.......................................................................................................................10
作者:VisiorYang
QQ:282865188Email:maginy@
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序言
本文目的
地图数字化虽然是一项简单的工作,但如果您掌握了其中的一些必备技巧,将能够大大提
高工作效率,不至于被重复的劳动甚至返工搞得疲惫不堪。
针对读者
从事地图数字化工作的、有文档阅读和执行能力的人。
语言规范
菜单。文中经常对菜单进行解释,菜单的格式都是这样的“一级菜单(menu)-二级菜
单(submenu)-三级菜单(sub_submenu)”。括号中为英文版的菜单名称。
文件。文中常用扩展名代表一类文件,下面列出文中用到的文件类型:
矢量图形shp-指后缀名为shp的矢量图形文件。
光栅图像文件tif-后缀名为tif的位图文件,地图扫描结果就是这种格式的文件。
方案文件prj-指后缀名为prj的方案文件。
控制点文件cpt-指后缀名为cpt的坐标控制点文件。
版本
版本v1.0
本文内容
使用R2V和ArcMap进行地图数字化的一般工作流程。着重讲述笔者体味到的注意事项和
技巧。
地图数字化就是地图矢量化,即将光栅图像转化为矢量图形的过程。先将这个过程通俗
的描述一下:
在R2V中,拿一张地图(光栅图像)放在下面,上面蒙一层透明的纸(空白的矢量图形)
将地图上的元素临摹到纸上(形成矢量图形)。因为是地图,所以图上的每一点的经纬度都应
该是可知的,只要标出图上任意三点的经纬度(添加坐标控制点),那么其它点的经纬就是可
知的了。然后将矢量图形在ArcMap中加工,给点(城镇)起合适的名字,将该连接的线段(道
路)连接起来,给面(居民地或建筑群)着易于区分的颜色。更重要的是给每个元素添加内
容丰富的属性,比如一个城市的人口、主要民族,一条道路的长度、等级。这步工作使的地
图拥有了内涵丰富的信息资讯,成为一个以地图为框架的信息仓库。前面提到添加了控制点
后地图上所有点的经纬度可知,我们可以通过经纬度和比例尺计算任意两点的距离,但请注
意,这个距离是两点之间的直线距离,而地球却是个表面很不规则的椭球体,所以还必须引
入一个空间参考坐标系。OK,地图数字化的工作就算完成了。
关于空间参考坐标系和地图投影,在这里我们只是简单涉及。但它却是3S领域的基础知
识,能够引申出不少内容,请另行学习。
如果你是新手而且有大量工作要做,建议你先花些时间熟悉快捷键以及R2V使用技巧,
磨刀不误砍柴工嘛。在具体工作中还有特殊技巧可循,那要靠你自己琢磨琢磨了。
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准备工作
工具软件
AbleSoftwareR2VforWindows。AbleSoftware是公司名称,所以该软件一般简称R2V。
笔者使用版本是v5.5040330汉化版。如果您手头是英文版也不必担心,笔者将会用中、英文
两种语言表述软件菜单。
R2V是什么?是RastertoVector的缩写,表示它是个将光栅图像转化成矢量图形的工
具。光栅图像也叫位图,是由一个个带颜色点组成的。矢量图形则是由矢量元素组成。打个
比方,对于一条直线,如果记录成光栅图像,那么它是有限个排成一列的点;如果记录成矢
量图形,那么它植被记录为两个点或一个点一个角度一个长度。矢量图形存储空间小、对元
素编辑方便、放大后边和线没有阶梯状失真。
ESRIArcGIS。笔者使用的是ArcGIS8.3Desktop,它是一个大的软件包,具体用到里
面的ArcMap、ArcCatalog。ArcMap是对地图数据进行编辑、分析、显示、查询的核心模块。
使用ArcMap可以给地图中的图形元素添加必要的数据属性。
VisualFoxPro。笔者使用6.0版。FoxPro不是必须工具,不过用它可以直接编辑dbf
数据文件,提高工作效率。
地图
作为烹调材料的是地图的光栅文件。例如纸质地图被扫描后得到的tif文件。
工作完成后,你得到的菜肴有:shp文件、dbf文件、sbn文件、sbx文件、prj文件。
其中shp文件是矢量图形文件、dbf文件是存储数据属性的文件,其它的不必理会。
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将图形矢量化
其实这个过程就是描图,你就把这个过程当做是在临摹图画。被临摹的底图是光栅图像,
您临摹到上层的就是矢量图形。临摹好后,选择合适的格式将矢量图形输出就是了。
操作步骤
1、启动R2V。“文件(file)-打开图像或方案(openimageorproject)”,或者点击按钮
,打开扫描好的地图图像文件。
2、画点。按下点编辑开关,后面的其它点编辑按钮变为可用。按下可以开始画点。
删除点用,移动点用。
3、画线。按下线编辑开关,后面的其它线编辑按钮变为可用。按下就可以开始画线
了。左键单击增加节点,左键双击画线结束。具体操作非常简单,这里不表。删除线段
用。
4、画面。用画线的方法画出面的轮廓,再用将轮廓闭合。
技巧
凭您的肉眼是没有办法用鼠标两次点击同一个地方,因为软件对地图的精度要求很高。
将地图不断放大你会发现两个点离得越来越远。
1、有些线很长,中途如果意外结束画线,您想继续从线段端点接着画是不可能的,这时候
可以按下捕捉节点按钮,在前一个线段的端点附近接着画线,软件或自动捕捉前一条
线的端点,是两条线可以接续起来。
2、在单色光栅图像中,自动跟踪开关默认为开。如果你要设置为关,菜单“编辑(edit)
-线段编辑(lineedit)-自动跟踪(autotracing)”可以做到。建议在处理比较繁
乱的图像时不要使用自动跟踪,因为它会在你并不想画线的地方画线,有时候它会在线
上给你绕个弯打个结,而且不放大还难以发现。这对后续的处理工作不利。如果你要描
的线条很清晰不打岔,那么使用自动跟踪会很节约时间。
3、可能一条线在两张图像中各有一部分,这时候你不用在R2V中将它们接续,这个工作放
在ArcMap中进行比较方便。其实技巧2和3的功能在ArcMap中一样何以实现,怎么方
便怎么来。
4、要手工将多边形闭合是不可能的,一定要使用操作步骤4中的办法。
5、画线时可用的快捷键:s捕捉(具体见技巧2)、t自动跟踪开关(具体见技巧3)、c闭合
(具体见技巧4)。高一点版本的R2V的快捷键可以自定义,设置使用频率高的操作为顺
手的快捷键,能给大量绘制工作带来很大的方便。
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6、R2V里上下左右移动的快捷键不能重新设置,但是它们的使用频率也相当高,而且离其它
快捷键都很远,这给操作带来了不方便。没关系,我发现其实将放大和缩小键交替使用
也可以迅速移动地图到任何地方。你的鼠标放置的位置将是放大缩小后的中心位置。
7、巧用文本注释。有时候一张图上的要素非常多,等到在ArcMap中才识别它们谁是谁,会
看得你眼花缭乱而且很容易张冠李戴。所以现在R2V中将它们标识出来很重要。菜单“Edit
(编辑)-TextNoteseditor(文本注释编辑器)”可以让你在R2V中添加注释,用以
区别元素。输出矢量图形的时候这些注释被转化为点图层,在ArcMap中打开后可以立即
显示出名称。
添加坐标控制点
操作步骤
1、在地图上找到一个标有明确地理坐标的点。
2、按下控制点编辑开关,点击步骤1找到的点。
3、在“到”的X和Y中输入地理坐标。
4、重复建立三个以上的控制点。
技巧
1、上面说过,要精确选中地图上的点不是容易的事
情。所以这样建立的坐标系存在很大的误差,必须用其它软件来校准,知道误差被控制
到一个可以接受的范围内。
2、如果你使用别人已经配置好的坐标控制点,那么选择“文件(file)-载入控制点(load
controlpoints/TFW)”,打开配置好的坐标控制点文件cpt即可。
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输出矢量图形
操作步骤
1、打开菜单“文件(file)-输出矢量
(exportvector)”,将文件类型设置成
为shp――那时ArcMap能识别的文件。
2、点、线、面是不能保存到同一个文件中
的,需要分开保存。这是因为在R2V中
画的点、线、面处于不同的图层。保存
面状矢量的时候,选中“线段”再选择
“使用多边形闭合”即可,应用控制点
不必理会。
技巧
1、矢量图形保存完后,建议您将所有的编辑结果保
存一下。这样便于以后的修改。选择菜单“文件
(file)-保存方案(saveproject)”。或者直
接点击。注意,方案文件不最好不要跟矢量图
形文件shp放在同一个目录下面,因为用ArcMap
进行了某些编辑的shp文件也会产生一个方案文
件prj,它会把对我们有实际用处的那个覆盖掉。
2、如果你没有保存方案文件,后来又发现输出的矢
量图需要在R2V中修改一下。没关系,也有办法
解决。先打开矢量图形对应的光栅图像,再点菜单菜单“文件(file)-输入地理坐标
矢量(importGeo-Codesvector)”。
3、“应用控制点或TFW”中输入的文件其实就是坐标控制点文件cpt,“矢量文件名”中打
开的就是需要修改的矢量图形文件shp。这样你就可以在以前编辑的基础上进行修改了。
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用AcrMap进行处理
在ArcMap中编辑矢量图形一般有以下内容:
a、移动点至线段上。
b、合并线段。
c、分割线段。
d、合并图层。
移动点至线段上
操作步骤
1、菜单“文件-添加数据„”
或直接点击,将需要编
辑的点线面的矢量图形添
加到ArcMap中。
2、在名为“编辑器”的浮动
工具栏中选择“编辑器-
开始编辑„”。
3、选择要编辑的图层所在的
目录。如果打算移动点到
线段上,那么应该选择点
图层所在的目录,如果打
算将线段移动到点上,那
么选择线图层所在的目
录。如果两个图层在同一
个目录下,那就不用选择
了。
4、在名为“编辑器”的浮动工具栏中选择“编辑器-捕捉环境”,选中所有图层的顶点和
结点。
5、选中要移动的点,将它拖至线段的结
点上。如果点附近的线段上不存在结
点,那么双击线段使其进入编辑状态,
然后点击右键在线段上插入结点。
6、如果要移动线段到点上,方法基本相
同。只需要拖动线段的结点至点上即
可。
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技巧
1、最好将所有矢量图形放在同一个目录下面,可以用命名规则将它们区分开。比如
map1_表示线,用map1_表示点。这样编辑起来比较方便,不用来回切换要编
辑的文件夹。
2、捕捉环境很有用处,在点和线的重叠编辑当中很重要。
合并线段
操作步骤
1、在名为“编辑器”的浮动工具栏中
选择“编辑器-开始编辑„”,进入
编辑状态。
2、用shift+左键选择要合并的同类型
元素。
3、在名为“编辑器”的浮动工具栏中
选择“编辑器-合并„”。
4、在弹出对话框中选择合并后的要
素。
技巧
1、只有你选择的合并后的元素的数据属性才会保留下来。
2、线段合并后它们变为一个元素,但是它们在形式上依然是两个线段,所以还需要把它们
接起来。打开捕捉环境,双击其中一条,然后将它的一个端点跟另一条的一个端点对接
即可。
线段分割
操作步骤
1、进入编辑状态。
2、双击被分割的线段。在分割处点击右键,插入节点(顶点)。如果该处存在节点,那么这
个步骤可以省略。
3、在编辑器工具条中点。然后点击要分割的节点处即可。
技巧
1、分割线段是一定要开启捕捉环境。
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合并图层
操作步骤
1、选择菜单“工具-地图处理向导„”,选择“合并图层”,单击下一步。
2、选择要合并的同类图层,选择合并后的图层使用哪个图层的字段。点击下一步即可。
技巧
1、合并元素于合并图层的区别。一个矢量shp文件就是一个图层,一个图层包含若干同类
型的元素,一个元素对应一条属性记录。合并图层就是将几个shp文件合并成一个shp
文件。合并元素是将多个同类元素合并起来,对应一条属性记录。元素合并后,其地理
位置可以连接也可以不连接,但是原来的若干条属性记录只剩下一条。
2、每一个图层中元素采用相同的属性记录格式,从这一点上讲,图层可以看做数据库概念
中的表,每一个图层对应一张表,图层中有多少元素便有多少条记录。假如图层a、b、c
需要合并,那么只需要修改图层a的表结构为预期状态,然后在合并的时候选择使用图
层a的字段即可。没有必要修改每一个图层的属性表。关于如何修改属性表,请参考下
一节“录入属性数据”。
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录入属性数据
该部分的内容还是在ArcMap中进行的。
操作步骤
1、删除字段。确定图层处于非编辑状态,右键点击“打开属性表”。
2、右键点击要删除的字段,选择
“删除字段”。
3、添加字段。点击“选项”按钮,
选择“添加字段”。
4、元素的属性字段都编辑好后。让
图层处于编辑状态。打开属性表
就可以对录入元素的属性了。
技巧
1、如果元素很多,你一定搞不清楚哪个字段对应哪个元素,没关系,点一下行左边的那个
小三角,该行所对应的元素就会在图中高亮显示。
2、也可以先选中一个元素,然后点击编辑器工具条中的,那么个元素的属性表会被单独
显示出来,你也可以在这里录入属性数据。
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添加空间参考坐标系
操作步骤
1、启动ArcCalalog。
2、打开shp文件所在的文件夹,右键
点击shp文件,选择“属性”。
3、选择字段名称为shape的行。
4、选择下面参考空间的编辑按钮。
5、弹出“参考空间属性”窗口。点击
“选择„”按钮。
6、选择参考坐标系统。
技巧
1、在查找中选择“坐标系”文件夹,
一般使用“Geographic
CoordinateSystem-Asia-
”。
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