羅虎

摘要：利用Adobe Photoshop CC 2015的橡皮擦、畫筆、魔棒等基本工具及圖像模式、圖層及選區(qū)的貯存與載入等基本功能，快速準(zhǔn)確地把柵格地形圖中的地圖信息按層分離出來(lái)，例如：等高線、道路、水系、房屋建筑、地類等，然后利用ArcGis 10.2.2的ArcScan擴(kuò)展功能分層快速生成了矢量線圖層。應(yīng)用結(jié)果表明：該方法效率較高、自動(dòng)化程度較高，準(zhǔn)確率高。

關(guān)鍵詞：柵格地形圖;矢量地形圖;Adobe Photoshop CC 2015;ArcGis 10.2.2;矢量化

中圖分類號(hào)：TP391

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）14-0229-03

1引言

隨著社會(huì)發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的生活方式正逐漸改變，在許多領(lǐng)域，人們需要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬顯示現(xiàn)實(shí)世界巾的各種信息，并對(duì)信息進(jìn)行查詢和處理。由此需要對(duì)實(shí)際信息進(jìn)行數(shù)字化處理，即進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的采集和矢量化處理，使之變成大家需要的電子信息。

紙質(zhì)地圖存在數(shù)據(jù)有限且更新慢、信息描述簡(jiǎn)單且形式單一、查詢分析不方便和地形景觀不直觀等特點(diǎn)，使它很難適應(yīng)日新月異的社會(huì)變化，經(jīng)常帶來(lái)諸多麻煩。地形圖的矢量化在數(shù)據(jù)采集中的作用越來(lái)越突出，如何準(zhǔn)確高效地對(duì)地形圖進(jìn)行矢量化，成為了研究的方向。目前市場(chǎng)上，可以用來(lái)進(jìn)行矢量化處理的軟件有很多，比如AUTOCAD、COREDRAW、ArcGis等。這些軟件對(duì)柵格圖層的矢量化具有了一定程度的自動(dòng)化處理功能，但是會(huì)同時(shí)矢量化地形圖一Il的所有要素，如何讓這些地類要素分類分離，是矢量化需要解決的難點(diǎn)。本文運(yùn)用首先對(duì)柵格圖像進(jìn)行分類處理，再分類進(jìn)行矢量化的方法。而Adobe Photoshop是一款功能強(qiáng)大的柵格圖像處理軟件，利用其橡皮擦、畫筆、魔棒等基本工具及圖像模式、圖層及選區(qū)的貯存與載入等基本功能可以快速準(zhǔn)確地把柵格地形圖中各要素分層分離出來(lái)，以供ArcGis的ArcScan擴(kuò)展功能快速的矢量化使用。

2具備條件

（1）硬件：電腦一臺(tái)。

（2）軟件：Adobe Photoshop CC 2015中文版、ArcGis 10.2.2中文版。

（3）相關(guān)資料：已配準(zhǔn)坐標(biāo)的1：10000柵格電子地形圖（柵格地形圖.TIF及柵格地形圖.TfW兩個(gè)文件），其樣式如圖1所示。

3相關(guān)術(shù)語(yǔ)

Adobe Photoshop CC 2015中文版（PS）、ArcGis10.2.2中文版（Gis）、已配準(zhǔn)的tif格式的柵格地形圖（圖Al）、矢量地形圖（圖A2）、等高線柵格圖層（圖Bl）、等高線矢量圖層（圖B2）、水域柵格圖層（圖Cl）、水域矢量圖層（網(wǎng)C2）、道路交通柵格圖層（圖B1）、道路交通柵格圖層（圖B2）、房屋建筑柵格岡層（圖D1）、房屋建筑矢量圖層（圖D2）、實(shí)例使用的文件夾為：D/Test、實(shí)例使用的坐標(biāo)系為：Xian_ 1980_3_Degree_GK_CM_111E（西安80）。

4前期準(zhǔn)備

4.1確定圖層個(gè)數(shù)

分析地形圖中的要素，根據(jù)需要確定分幾層，本例中確定分6層，具體分層如下：等高線層、水域?qū)?、交通道路層、房屋建筑層?/p>

4.2柵格圖層的準(zhǔn)備

建D：/Test文件夾，并在其中分別建立等高線柵格圖層、水域柵格圖層、道路交通柵格圖層、房屋建筑柵格圖層文件夾。然后把地形圖. TIF及地形圖.Tfw兩個(gè)文件復(fù)制到上述4個(gè)文件夾中，然后修改文件名與所屬的文件夾同名。

4.3數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)備

利用Gis在Test文件中建立Test文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)并在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)建立名稱分別為等高線矢量圖層、水域矢量圖層、道路交通矢量圖層、房屋建筑矢量圖層的線要素（坐標(biāo)為西安80）。

5操作流程

5.1 分層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)制作

5.1.1 等高線柵格圖層制作

（1）打開柵格圖層。

打開PS軟件→點(diǎn)擊文件菜單→打開→找到等高線柵格圖層→打開。

（2）修改圖層模式。

點(diǎn)擊菜單欄中的圖像→模式→灰度→確定。

（3）清飾等高線。

結(jié)合PS中的縮放、抓手、橡皮擦工具等清除非等高線部分→選擇畫筆工具并設(shè)置畫筆大小為1或2像素，按照等高線的性質(zhì)修復(fù)缺失的等高線。清飾完成的等高線樣式如圖2所示。

（4）貯存等高線圈層選區(qū)。

點(diǎn)擊工具欄上的魔棒工具→設(shè)制容差為0并取消連續(xù)前的“√”，在等高線圖中空白處點(diǎn)擊，出現(xiàn)蟻形線→點(diǎn)選擇菜單→反選→點(diǎn)選擇菜單→存儲(chǔ)選區(qū)，在彈出的存儲(chǔ)選區(qū)窗口中命名選區(qū)名稱為等高線選區(qū)→確定→點(diǎn)選擇菜單→取消選擇→點(diǎn)文件→貯存（不關(guān)閉等高線圖層）。

5.1.2水域柵格圖層制作

（1）打開水域柵格圖層。

點(diǎn)擊文件菜單→打開→找到水域柵格圖層→打開。

（2）修改水域柵格圖層模式。

點(diǎn)擊菜單欄中的圖像→模式→灰度→確定。

（3）載入等高線選區(qū)并刪除水域柵格圖層中的等高線。

點(diǎn)擊菜單中的選擇→載入選區(qū)→選擇等高線選區(qū)通道并選擇新建新區(qū)→確定→按Delete→在彈出的填充窗中選擇內(nèi)容為背景色→確定→選擇→取消。

（4）清理水域標(biāo)志。

結(jié)合PS中的縮放、抓手、橡皮擦、畫筆工具等清除非水域地物標(biāo)志，并修復(fù)水域標(biāo)志線。

（5）保存水域選區(qū)。

點(diǎn)擊工具欄上的魔棒工具→設(shè)制容差為0并取消連續(xù)前的“√”→在水域圖層中空白處點(diǎn)擊→點(diǎn)擊菜單欄中的選擇→反選→點(diǎn)選擇菜單→存儲(chǔ)選區(qū)，在彈出的存儲(chǔ)選區(qū)窗口中命名為水域圖層選區(qū)→確定→選擇→取消選擇→文件→保存。

5.1.3道路交通柵格圖層的制作及房屋柵格圖層制作

采用與水盾后，把各圖層的模式改為位圖模式，并保存。

5.2圖層矢量化

5.2.1

Gis軟件設(shè)置——調(diào)出編輯及矢量化工具欄

打開ArcMap→自定義→工具條→勾選ArcScan與編輯復(fù)選框。

5.2.2啟動(dòng)ArcMap的ArcScan擴(kuò)展模塊

自定義→擴(kuò)展模塊→勾選AraScan→關(guān)閉擴(kuò)展模塊窗口。

5.2.3定義坐標(biāo)

啟動(dòng)ArcMap→右擊圖層→屬性→坐標(biāo)系→選擇坐標(biāo)系為西安80→確定→文件→添加數(shù)據(jù)→添加數(shù)據(jù)（T）…→找到等高線柵格圖層→添加→是（Y）→確定→打開AarcToolbox一數(shù)據(jù)管理工具一投影和變換一雙擊“定義投影”→輸入數(shù)據(jù)集或要素類為等高線柵格圖層，坐標(biāo)體系選西安80坐標(biāo)系→確定。用同樣的方法給其余的柵格數(shù)據(jù)定義坐標(biāo)。

5.2.4灰度圖二值化

右擊等高線柵格圖層→屬性→符號(hào)系統(tǒng)→已分類→確定→符號(hào)→確定。用同樣的方法給其它柵格數(shù)據(jù)二值化。

5.2.5矢量化設(shè)置

文件→添加數(shù)據(jù)→添加數(shù)據(jù)（T）…→找到等高線矢量圖層→添加→啟動(dòng)編輯→矢量化→矢量化置→孔洞大小設(shè)置為10→應(yīng)用→關(guān)閉→矢量化→生成要素→確定→編輯器→保存編輯內(nèi)容→編輯器→停止編輯。至此，等高線矢量圖層形成。同理，矢量化其它圖層（圖3）。

5.2.6線圖層轉(zhuǎn)為面圖層

雙線道路、面狀水域及房屋建筑等圖層需要由矢量線圖層轉(zhuǎn)為矢量面圖層。以雙線道路為例：加載道路交通矢量圖層→啟動(dòng)編輯→封閉雙線道路，使其形成封閉的環(huán)形線→保存編輯→全選雙線道路→右擊道路交通矢量圖層→數(shù)據(jù)→導(dǎo)出數(shù)據(jù)→選擇輸出路徑并重名為雙線道路，保存類型為Shapefile→保存→是，把雙線道路添加到當(dāng)前地圖圖層中→打開ArcToolbox→數(shù)據(jù)管理→要素→雙擊要素轉(zhuǎn)面→輸入要素選擇雙線道路→選擇輸出要素類的位置為Test.gdb并命名為道路面矢量圖層→保存→確定。把所有的柵格圖層矢量化后的樣式如圖4所示。

6結(jié)論

本方法采用PS的基本工具結(jié)合保存選區(qū)、載入選區(qū)及圖層功能，把地形圖的成果分層轉(zhuǎn)化為柵格圖層，再利用Gis軟件對(duì)各柵格圖層進(jìn)行矢量化。與采用Gis等其它軟件單純進(jìn)行矢量化比較，效率較高，準(zhǔn)確率高。以矢量線圖層為基礎(chǔ)，再通過(guò)設(shè)置各圖層的屬性，如等高線設(shè)置等高值等，不僅能為后期的分析如：坡度、坡向、坡位、通視性、可視范圍、匯水區(qū)、森林防火、工程選址、挖填方等分析提供有力的技術(shù)支撐，還能夠?yàn)榈匦螆D的適時(shí)更新提供便利，如地類界線可以修改為林業(yè)二類調(diào)查的地類界線等。PS結(jié)合Gis對(duì)地形圖分層矢量化的方法具有自動(dòng)化程度較高、方便快捷、準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)，可推廣使用。