方乃芳

（遼寧省水利水電勘測設計研究院，遼寧 沈陽110006）

1 MAPGIS軟件介紹

MAPGIS軟件是由中國地質大學（武漢）研制開發(fā)的地理信息系統(tǒng)，該軟件具備數(shù)據(jù)采集、處理、輸出、建庫、檢索、分析等功能，是一個非常有發(fā)展前景的數(shù)字化制圖軟件，在測繪、地質及其他相關行業(yè)中得到廣泛應用，并取得了大量成果。

2 地形圖數(shù)字化

地形圖數(shù)字化是空間數(shù)據(jù)獲取的重要實現(xiàn)方式，是空間數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)建立的關鍵和基礎。地形圖數(shù)字化使用的軟件很多，現(xiàn)就近年來從事地形測量的實際工作，介紹一下MAPGIS軟件在地形圖數(shù)字化中的應用。地形圖數(shù)字化分為地形圖預處理、地形圖矢量化和數(shù)字化地形圖的保存3個階段。

2.1 地形圖預處理

紙質地形圖由于保存時間過長、室內溫度、濕度等因素的影響，會引起地形圖的縮小、放大、老化等一系列無法預料的圖紙變形，還有可能由于使用人員的粗心大意造成褶皺、圖面污染、模糊不清等現(xiàn)象。因此，在掃描地形圖前需要對紙質地形圖進行一定的預處理。首先要檢查圖面，如果圖面有污染要進行清潔圖面，去除污點處理，如果縮放明顯的進行熱處理或濕處理，然后再進行掃描和矢量化。

2.2 地形圖掃描

利用大幅面掃描儀掃描地形圖，采用灰度方式掃描，并以柵格形式TIF文件格式保存。掃描后地形圖難免會出現(xiàn)傾斜等變形現(xiàn)象，可以用PHOTOSHOP軟件進行處理一下，調整一下整體變形。

2.3 地形圖的鑲嵌配準

將掃描后的TIF文件通過MAPGIS提供的圖像處理—圖像分析→文件→數(shù)據(jù)輸入轉換為MSI影像文件。完成轉換后，在MAPGIS中打開圖像處理→圖像分析的對話框，在文件菜單下選擇打開的影像，點擊菜單鑲嵌融合→打開參照文件→參照點文件→賦予一個文件名。再點擊菜單鑲嵌融合→刪除所有控制點→添加控制點，分別在左邊影像圖中和右邊標準圖框中對準選擇一個對應的控制點，點擊空格鍵，確定。一般來說，選擇10～13個控制點最為合適。最后在鑲嵌融合菜單下，選擇校正預覽，檢查在右邊的對話框中出現(xiàn)的校正效果是否正確，如果正確，在鑲嵌融合菜單下，選擇影像精校正，然后保存。

2.4 地形圖矢量化

矢量化是數(shù)字制圖過程中的重要一環(huán)，是采集數(shù)據(jù)的重要手段。因此，在矢量化的過程中要相當?shù)刂斏骱托⌒?，而控制誤差和采集有效數(shù)據(jù)是必須注意的問題，要準確地進行矢量化，首先要仔細讀圖，以便從整體上把握整個圖像要素和結構。MAPGIS把矢量化地圖要素根據(jù)幾何特征分為三類：點數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)和區(qū)數(shù)據(jù)。文件的基本類型與之對應分為三類：點文件、線文件和區(qū)文件。在對整幅圖紙矢量化前，將每一類作為一個圖層，并對每一個圖層賦予一個圖層名，便于以后對圖形進行編輯和檢索，并可根據(jù)需要制作專題圖[1]。MAPGIS平臺下，矢量化有3種方式：全自動矢量化、手動矢量化和交互式矢量化。全自動矢量化清晰度比較低，連接性光滑性不夠；手動矢量化是一種傳統(tǒng)的矢量方法，但需要耗費大量的工作量，主要用來處理要素種類復雜的圖紙；交互式矢量化是手動矢量化與全自動矢量化相結合的一種矢量化方式，操作時盡量多使用一些功能鍵。

2.5 誤差校正

在圖件數(shù)字化輸入的過程中，通常由于操作誤差，數(shù)字化設備精度、圖紙變形等因素，使輸入后的圖形與實際圖形所在的位置，往往有偏差，即存在誤差。個別圖元經過編輯、修改后，雖可滿足精度，但有些圖元，由于位置發(fā)生偏移，雖經編輯，很難達到實際要求的精度，此時，說明圖形經過掃描輸入或數(shù)字化輸入后，存在著變形或畸變。出現(xiàn)變形的圖形，必須經過誤差校正，清除輸入圖形的變形，才能使之滿足精度要求[2]。

進入“誤差校正”子系統(tǒng)，分別打開標準圖框和需要校正的文件，點擊控制點→選擇采集文件（選擇需要校正的文件），然后點擊控制點→設置控制點參數(shù)，采集數(shù)據(jù)值類型：實際值，接著再點擊控制點→添加校正控制點，提示是否新建控制點文件：是。

按順序添加控制點，不少于4個?？刂泣c盡量采集多一些，選擇10～13個控制點，即4個圖幅腳點和6～9個分布均勻的方格網交點，以保證誤差校正精度。然后對標準圖框進行上述步驟，采集數(shù)據(jù)值類型選擇理論值，然后數(shù)據(jù)校正，保存，校正完成。

2.6 數(shù)字化地形圖的保存

將完成的高程點、界址點、符號、注釋、地名等矢量化的點文件保存，將完成、等高線、河流、公路、鐵路等矢量化的線文件保存。按照圖層名稱分別提取其中的要素，在MAPGIS輸入編輯系統(tǒng)的“其他”菜單下，將線文件做自動剪斷線操作，使所有交點處的線全部自動剪斷。然后在“其他”菜單下，選擇清除微短線，刪除所有多余部分的微短線頭。接著在“其他”菜單下，選擇清除線重疊坐標，將有重疊部分的坐標全部清除。再在“其他”菜單下，選擇自動節(jié)點平差，將自動剪斷后的交點處全部自動平差。全部的線沒有錯誤時，線轉弧段，弧段生成后進行拓撲查錯，解決錯誤，待所有拓撲錯誤解決完，再進行拓撲重建，拓撲重建后，程序會生成一個新的區(qū)文件，將新的區(qū)文件改名后保存。

3 結語

地形圖數(shù)字化是一項繁瑣而復雜的工作，MAPGIS的研發(fā)和使用使制圖人的工作強度大大減輕，并且大大提高了測繪工作的效率，保證了測繪工作的質量，使得測繪資料更加美觀、整潔，易于保存，更有利于測繪人員對測繪資料的檢索和綜合整理。

［1］劉春英.MapGIS在地質制圖中的操作與應用［J］.中國科技博覽，2011（17）:85.

［2］武漢中地信息工程有限公司.MAPGIS地理信息系統(tǒng)使用手冊［M］.2008.