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1、GIS 基本技能系列应用教程MAPGIS 上机操作滁州学院国土信息工程系 http:/ 利用利用 MAPGISMAPGIS 进行误差校正和投影变换进行误差校正和投影变换 相关知识简介相关知识简介一、误差校正子系统功能概述一、误差校正子系统功能概述机助制图是用计算机来实现制图，将普通图纸上的图件，转化为计算机可识别处理的图形文件。现代计算机技术和自动控制技术的发展，使机助制图技术发展很快。机助制图主要可分为编辑准备阶段、数字化阶段、计算机编辑处理和分析实用阶段、图形输出阶段等。在各个阶段中，图形数据始终是机助制图数据处理的对象，它用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系（包含、
2、联结、邻接）的特征。其中定位是指在一个已知的坐标系里，空间实体都具有唯一的空间位置。但在图件数字化输入的过程中，通常由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差，即存在误差。个别图元经编辑、修改后，虽可满足精度，但有些图元，由于位置发生偏移，虽经编辑，很难达到实际要求的精度，此时，说明图形经扫描输入或数字化输入后，存在着变形或畸变。出现变形的图形，必须经过误差校正，清除输入图形的变形，才能使之满足实际要求。图形数据误差可分为源误差、处理误差和应用误差 3 种类型。源误差是指数据采集和录入过程中产生的误差，如制图过程中展绘控制点、编绘或清绘地图、制图
3、综合、制印和套色等引入的误差，数字化过程中因纸张变形、变换比例尺、数字化仪的精度（定点误差、重复误差和分辨率） 、操作员的技能和采样点的密度等引起的误差。处理误差是指数据录入后进行数据处理过程中产生的误差，包括几何变换、数据编辑、图形化简、数据格式转换、计算机截断误差等。应用误差是指空间数据被使用过程中出现的误差。其中数据处理误差远远小于数据源的误差，应用误差不属于数据本身的误差，因此误差校正主要是来校正数据源误差。这些误差的性质有系统误差、偶然误差和粗差。由于各种误差的存在，使地图各要素的数字化数据转换成图形时不能套合，使不同时间数字化的成果不能精确联结，使相邻图幅不能拼接。所以数字化的地图
4、数据必须经过编辑处理和数据校正，消除输入图形的变形，才能使之满足实际要求，进行应用或入库。一般情况下，数据编辑处理只能消除或减少在数字化过程中因操作产生的局部误差或明显误差，但因图纸变形和数字化过程的随机误差所产生的影响，必须经过几何校正，才能消除。由于造成数据变形的原因很多，对于不同的因素引起的误差，其校正方法也不同，具体采用何种方法应根据实际情况而定，因此，在设计系统时，应针对不同的情况，应用不同的方法来实施校正。从理论上讲,误差校正是根据图形的变形情况，计算出其校正系数，然后根据校正系数，校正变形图形。但在实际校正过程中，由于造成变形的因素很多，有机械的、也有人工的，因此校正系数很难估算
5、。比如说，数字化后的图是放大了，还是缩小了，放大或缩小了多GIS 基本技能系列应用教程MAPGIS 上机操作滁州学院国土信息工程系 http:/ ，但面积变形较大；等积投影反之；而任意投影两种变形都较小。在任意投影中还有一类“等距（离）投影” ，在标准线上无长度变形。目前常用的投影方法有墨卡托投影（正轴等角圆柱投影） 、高斯-克吕格尔投影、斜轴等面积方位投影、双标准纬线等角圆锥投影、等差分纬线多圆锥投影、正轴方位投影等。 不同的投影方法实现不同图件的需要，因此在进行图形数据处理中很可能要从一个地图投影坐标系统转换到另一个投影坐标系统，该系统就是为实现这一功能服务的，本系统共提供了 20 种不同
6、投影间的相互转换及经纬网生成功能。通过图框生成功能可自动生成不同比例尺的标准图框。 习作一：初识误差校正系统功能习作一：初识误差校正系统功能（一）误差校正的使用步骤（一）误差校正的使用步骤1为了对输入的图元文件进行校正，首先得确定图形的控制点。那么什么是图形的控制点呢？我们这里所说的图形控制点，是指能代表图形某块位置坐标的变形情况，其实际值和理论值都已知或可求得的点。如图形中经纬网交点，从位置上它可指示一幅图的位置情况，其周围点的位置坐标往往是以其为依据。在一幅图中，具体经纬网点的理论坐标可以经计算或根据标准经纬网求得，为此，经纬网点往往作为校正用的控制点。控制点的选GIS 基本技能系列应用教
7、程MAPGIS 上机操作滁州学院国土信息工程系 http:/ Shift 键或 Ctrl 键可以选择多个文件同时打开，装入工作区。显示操作主要用来显示图元文件，其中选择复位窗口时，可自由地选择工作区中的文件，进行显示。为了比较校正前后的文件，可分别选择校正前后的文件名，一般没有存盘时，缺省的校正后的文件名是 newlin.wl（newreg.wp 或 newpnt.wt） 。在“显示”菜单下有“还原显示开关”和“控制点显示开关”两个开关项，用鼠标点按对应菜单项进行打开和关闭。若菜单项前有“” ，则表示打开。（三）对图形及其参数进行校正（三）对图形及其参数进行校正1整图变换：将所选文件进行比例、
8、平移和旋转变换。参考图形编辑。2校正转换：被校正文件装入工作区中后，即可设置校正控制点。若校正系数也已设置完毕，即可开始校正变换操作。校正变换的操作相当简单，选中相应的文件校正变换项，选择要校正的文件，系统即自动进行校正变换，变换后的文件分别是 newlin.wl (newpnt.wt,newreg.wp) 表示的。校正变换完毕，用户到窗口操作中可以浏览查看一下校正结果。若想保存校正结果，到文件中保存相应文件即可。其中部分文件校正功能类似于存部分文件，校正前用户首先开矩形框选择要校正的部分，则落入框内的文件内容参加校正，框外的坐标保持不变。注意：若控制点选取不好，校正后的结果文件效果不会很好。
9、所以校正的精度，关键在于选择适当的控制点。 习作二：习作二：MAPGISMAPGIS 投影变换系统功能简介投影变换系统功能简介（一）启（一）启 动动GIS 基本技能系列应用教程MAPGIS 上机操作滁州学院国土信息工程系 http:/ 投影变换系统的文件名为 W32_proj.exe，在 MAPGIS 目录下，执行相应的文件名或从主菜单调用投影变换按钮，即可进入投影变换系统。MAPGIS 投影变换系统的功能菜单如图 5-1 所示，下面分别介绍一下各个菜单的功能。（二）文件与显示操作（二）文件与显示操作文件菜单项用于装入源投影的数据文件及保存投影转换后的数据文件，显示操作主要用来显示工作区中的文
10、件，并进行缩放操作。在显示菜单下有“显示 TIC 点”和“还原显示”两个功能。其中，还原显示功能菜单若打开，即在菜单项前有“”符号时，图形显示即以其图形参数规定的要求来实际显示。“显示 TIC 点”菜单若打开，即在菜单项前有“”符号时，显示当前文件所对应的 TIC点。（三）投影参数设置（三）投影参数设置投影参数设置功能用来设置原图或目的图件的投影坐标系、投影参数、椭球参数及坐标平移值。在进行文件投影转换、屏幕输入单点转换、绘制投影经纬网时，都需要进行投影参数设置。投影类型和坐标单位直接从下拉列表中选取，选择“椭球参数”按钮可选择椭球参数。下面具体介绍相应功能：设置投影坐标系：设置投影坐标系：在
11、进行投影转换和构造经纬网之前，必须设置被转换的原图和转换后的结果图的投影类型、坐标值单位、比例尺等参数。其中：投影类型：投影类型：投影类型的选取比较方便，选取窗是个列表框。在列表窗上按一下坐标左键，屏幕上即下拉出种坐标系列表框，用方向键或鼠标移功光条到指定的投影坐标系上，按一下鼠标左键，即完成坐标系代号选取。若想重新设置，重复上述步骤。投影坐标单位：投影坐标单位：对于不同的投影坐标系，可以选择不同的坐标值单位，如地理坐标系的坐标只能是经纬度，坐标值单位是角度单位，其它投影坐标系的坐标是平面坐标系（，） ，坐标值单位是线类单位。坐标值单位输入窗也是列表框，选取相应的坐标值单位即可。本系统提供的坐
12、标单位：长度单位：公里、米、分米、厘米、毫米英尺（FEET）英寸(Inch) 角度单位： 度制（DEGREES） 、分制(MINUTES)、秒制（SECONDS） 压缩度分秒制（PACKED DMS）：DDDMMSS.SSSSS其中 DDD表示度数 MM 表示分数SS.SSSSS表示秒数比例尺分母：比例尺分母：比例尺输入只需输入比例尺分母即可，值得注意的是本程序在进行投影转换时，输入的长度单位若为米，而 MAPGIS 系统中绘出图形的长度单位是毫米，因此转换时，需将米转换成毫米，这样在输入比例尺分母时，需在原有比例的基础上，除以，即生成：图时，输入的比例尺分母应为，而非GIS 基本技能系列应用教程MAPGIS 上机操作滁州学院国土信息工程系 http:/ 1 即可。设置给定投影的投影参数：设置给定投影的投影参数：对于不同的投影要求输入的投影坐标参数(如中央经线、标准纬线等)不
