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1、第九章 地形图的数字化,回顾: 数字地图数据获取方式: 野外数字化、底图数字化、航片数据 手扶跟踪数字化 扫描屏幕数字化,数字化是将地图上的空间特征转化成为用数字形式表示数据的过程。在计算机中，把构成一幅地图的点、线、面各要素转化为X，Y 坐标表示。单个坐标代表一个点，一串坐标代表一条线，一条或多条线围成一个区域（面或多边形）。所以数字化是获取一系列点和线的过程。,引:什么是数字化（digitize）？,数字化设备种类,手扶跟踪数字化仪（数字化仪） 扫描数字化仪（扫描仪）,数字化仪，又称图数转换器，是一种通过一定量测手段将图形或图像转换成数字信息的装置。常用的数字化设备有：,一、手扶跟踪数字化
2、仪,简称数字化仪，是一种用来记录和跟踪地图点、线位置的手工数字化设备。数据以矢量形式存储。以矢量数据表示的地形图称为数字线划地形图。 （DLG，Digital Line Graphic）,一、手扶跟踪数字化仪,组成：数字化板、鼠标、与计算机的连线,一、手扶跟踪数字化仪,1、原理： 数字化平板的表层下有相互垂直的栅格线，鼠标内有一线圈可发射交流信号，线圈发射信号,栅格线接受信号,即可确定线圈中心在数字化板上的坐标。,2、数字化仪的性能参数,幅面：小型数字化仪 (Tablet)： A4，A3，A2； 大型数字化仪(Digitizer)： A1，A0，A00。 分辨率：能区分相邻两点的最小间隔 精确
3、度：,图纸基本幅面（mm）,幅面代号 A0 8411189 A1 594841 A2 420594 A3 297420 A4 210297,3、操作方式,点方式：按一下定标器的一个键，定标器十字丝交点在数字化板上的位置（x,y)输入计算机。 开关流式 ：按住鼠标的键不放，移动鼠标，它在图板上移动的轨迹，将以x,y坐标串的形式连续输入计算机，放开按键，鼠标停止工作。,3、操作方式,连续流式：当送入连续式指令，从鼠标接触数字化板开始，将游标在板上的位置，以x,y坐标串的形式连续送入计算机，当鼠标离开数字化板时就停止工作。 步进式：当鼠标在数字化板上移动时，数字化仪按一定的距离间隔向计算机输入x,y
4、坐标串。,3、操作方式,增量式： 送入一条增量式指令后，便将鼠标在数字化板上的位置，以当前位置向对于上一点位置的坐标增量形式送入计算机。,4、手扶跟踪数字化方法,连接数字化仪和计算机,图纸固定在数字化平板上 地图定位(地图与数字化仪坐标转换) 图廓点进行定位 先输入图幅左下角和右上角的地图坐标。然后由数字化仪的游标分别对准左上角、左下角、右上角和右下角图廓点，输入四个图廓点的数字化坐标。,地图定位,注意：为了保证地图定位的正确性，需定位两次，两次定位结果符合限差要求，则定位结束，否则重新定位。 按控制点定位 在图幅内选择35个控制点，控制点应均匀分布，将数字化仪游标十字丝对准控制点输入其数字化
5、坐标，同时由键盘输入该控制点的地图测量坐标，也要进行两次。,菜单定位(菜单区代码输入定位),定向点一般取菜单的左上、左下和右下三点，其在菜单系中的坐标为： 左上角：x=L，y=0 左下角：x=0，y=0 右下角：x=0，y=w L为菜单的竖向长度，w为横行长度，单位为毫米。,菜单定位-图板菜单,地图符号的数字化,方法：将数字化仪游标对准图形的特征点逐一数字化，得到这些点相应的坐标数据，然后移动游标到菜单区，对准刚刚数字化的地图符号所在的小方格，按下游标键，便可以记下该要素的代码。 注意： 数字化过程中图纸不能移动，若移动应重新定位。,5、地形图的数字化-注意事项,一般按地图分层进行数字化。 闭
6、合图形，数字化时也要求闭合。 取点方法： 无方位的独立地物（点状地物）：数字化符号的定位点。（如三角点） 有方位的独立地物：需在定位点两侧对称位置数字化两个点。 折线状符号：数字化各转折点,5、地形图的数字化注意事项,曲线状符号：数字化曲线的特征点（明显转折点） 半依比例尺的平行双线直线：数字化其中心线两端点 非平行双线直线：当作单直线数字化 平行双线曲线：数字其中心线的特征点 非平行双线曲线：当作单线曲线数字化,5、地形图的数字化注意事项,有方向性的线状符号（围栏、栏杆、陡坎等）：数字化母线，前进方向右侧为短线 面状符号：如轮廓线是直线，数字化轮廓线上的拐角点；轮廓线是曲线，数字化轮廓线上的
7、特征点 圆形符号：沿圆周数字化均匀分布的三点。 文字注记：不进行数字化，由图形编辑时加入,地形图的数字化,如下图：,二、扫描数字化仪,简称扫描仪，它是一种将地图或图像按一定的分辨率转换成栅格格式数据的装置。 以栅格数据表示的地形图称为数字栅格地形图（DRG，Digital Raster Graphic）,1、栅格图像与矢量图形的区别：,栅格图像以点阵的形式存储，其基本元素是像素；矢量图形以矢量形式存储，基本元素是图形要素，其几何形状是以坐标方式按点、线、面结构记录。 栅格图像的显示是逐行、逐列、逐像元地显示，与内容无关；矢量图形显示是逐个图形要素按顺序显示。,1、栅格图像与矢量图形的区别：,图
8、像放大到一定倍数时，图像信息会发生失真，其目标边界会发生阶梯效应；矢量图形不会发生失真。 表示效果相同时，栅格图像比矢量图形所占用的存储空间多。,数字线划图,数字栅格图像,数字栅格图像,2、扫描仪的种类,按辐射分辨率划分： 二值扫描仪、灰度扫描仪和彩色扫描仪； 按结构划分： 滚筒扫描仪、平台扫描仪和笔式扫描仪。,2、扫描仪的种类,滚筒式扫描仪一般使用光电倍增管PMT（Photo Multiplier Tube)，因此它的密度范围较大，而且能够分辨出图像更细微的层次变化。 缺点 ：使用不如平面扫描仪方便，扫描速度比较慢，价格偏高。,2、扫描仪的种类,平面扫描仪使用的则是光电耦合器件CCD（Cha
9、rged-Coupled Device)故其扫描的密度范围较小。 优点：1.扫描速度快使用方便 2.对原稿的适应性强，价格低廉 缺点：1.对图像的暗调部分表现能力较差 2.扫描透射原稿效果不够理想 3.分辨率和清晰度不如滚筒扫描仪高,滚筒扫描仪,小型平面扫描仪,Colortrac 380大幅面彩色扫描仪,采用36位彩色进行扫描，对彩色图中极其密集的等高线、边界线的阴影等都能清晰的扫描出来。 最大进纸宽度为102cm，最大扫描宽度为100cm,Colortrac 380大幅面彩色扫描仪 基本参数,扫描方式： CCD 光学分辨率： 800 dpi （Dot Per Inch） 介质类型： 透明,
10、不透明介质 扫描速度： 1.5ips (33秒/AO 8411189) 扫描幅面： 1000mm 色彩转换： 36位 扫描仪尺寸： 1320510980mm 重量： 65kg,概念注解,Dpi: Dot Per Inch，每英寸所打印的点数或线数，用来表示打印机打印分辨率。一般来说，该值越大，表明打印机的打印精度越高。1 英寸= 2.539999918 厘米(公分)。 扫描速度：指扫描仪从预览开始到图像扫描完成后，光头移动的时间。 扫描仪扫描的速度与系统配置、扫描分辨率设置、扫描尺寸、放大倍率等有密切关系。,补充：扫描系统,扫描仪 连接扫描仪和计算机的SCSI讯号线； 控制扫描仪的工作软件，它
11、是建立于扫描仪和应用程序之间的桥梁； 图像编辑软件、光学文件识别软件和印制板图形自动识别软件等； 显示彩色或灰色图像的显示器； 输出设备：黑白或彩色激光打印机、热升华打印机，图文输出机或其它彩色打印设备。,扫描仪驱动软件 Colortrac Scan Manager,Colortrac 系列彩色大幅面扫描仪均由ScanMan软件控制，它可以方便、快捷地对扫描模式和扫描质量进行调整，可自动控制扫描速度；还可以对扫描图像进行倾斜校正、旋转、镜像、块操作及去斑点等操作。文件格式除了常用的TIFF，PCX，BMP，CALS，TIFF CCITT G3&G4，JPEG等格式外，在二值扫描时还可以直接存储
12、为打印机接受的绘图文件格式HP RTL格式。件还可以随时对扫描仪进行色彩校准。,scan软件操作,打开程序： 开始-程序-colorstra-scanman 参数调整： Justi-sidecentre Width- Length- 扫描命令： Scan菜单或F9功能键,打印拷贝软件Colortrac CopyWorks & CopyWorks Plus,是一个可选的软件，它能够实现从扫描仪到绘图机的直接打印。该软件能够控制扫描仪实现自动检测介质的尺寸、自动优选分辨率、多份拷贝、1500%的缩小及放大、拼图和分图、CMYK输出色彩调整、可以加图标及文字等功能。该软件配有ICC标准，支持多种打印
13、输出设备，可以直接控制两台不同型号的输出设备。,3、扫描矢量化的步骤,3、扫描矢量化的步骤,欲处理：由于图纸不干净、线不光滑以及受扫描、摄像系统分辨率的限制，使扫描出来的图像带有黑色斑点、孔洞和毛刺等噪声。采用噪声和边沿平滑的方法除去这些噪声。 细化：将扫描图中的线划减细为分辨单元宽的线划。,3、扫描矢量化的步骤,矢量化：将栅格数据转换为矢量数据。 断线修复：由于扫描质量的影响或删除了某些符号造成一些矢量线不连续，连接断线即为断线修复。,3、扫描矢量化的步骤,要素提取：选择需要的要素，剔除不需要的要素和噪声。 符号识别：提取出符号的特征。 属性赋值：对矢量化的要素赋予属性特征值。,矢量化流程图
14、,4、扫描矢量化误差分析,误差来源： 原图固有误差 扫描数字化方法误差： 图纸定向误差；图纸扫描误差； 图像细化误差；矢量化误差；,CASS7.0进行数字化,方法和步骤 1、插入栅格图像 “工具”菜单下的“光栅图象-插入图象”项插入一幅扫描好的栅格图 。 选择“附着”按钮，弹出选择图像文件对话框 。选择要矢量化的光栅图，点击“打开”按钮，进入图形管理对话框 ，选择好图形后，点击“OK”即可。,CASS7.0进行数字化,CASS7.0进行数字化,CASS7.0进行数字化,CASS7.0进行数字化,CASS7.0进行数字化,命令行将提示 命令: _image 指定插入点 : 基本图像大小: 宽: 1.000000，高: 0.937500，无单位 指定缩放比例因子或 单位(U) :,方法和步骤,2、图像纠正 “工具”下拉菜单的“光栅图象-图形纠正”对图象进行纠正 。 命令区提示：选择要纠正的图象：选择扫描图象的最外框，这时会弹出图形纠正对话框 。,方法和步骤,3、数字化 图象纠正完毕后，可以进行图形的矢量化工作。 利用鼠标标志跟踪数字化。,课堂实习二地形图的数字化,扫描仪：colorstra 380 扫描幅面、扫描色彩、分辨率 驱动软件：SCANMAN 清晰度： RES 色彩类型: TYPE 纸张位置: Justifica 扫描：scanF9,
