地图矢量化实验报告

( 实验报告)

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编号：YB-BH-054080

地图矢量化实验报告Experimental report of map vectorization

地图矢量化实验报告

实验课内容：地图的矢量化

开课实验室：基础实验大楼北90201

学院：土木工程学院

年级专业班：20xx级测绘工程一班

学生姓名：陈涛

学生学号：631301040116

开课时间：20xx年xx月xx号

一、实验目的及要求

了解从纸质地形图转化为计算机数字地形图数据的基本过程，掌握数字图制图软件ArcGIS 中基本的地图编辑处理方法，巩固地图基础知识，根据所学的知识对扫描地图进行屏幕跟踪矢量化。

二、地图矢量化的基础知识

地理信息系统的基本功能之一就是数据采集，数据采集也是一个完整的GIS 应具备的基本功能。地理数据分为空间数据与属性数据两部分，数据采集也分为空间数据采集和属性数据采集。空间数据的采集方法很多，根据数据的来源可分为地图数字化，遥感数据获取和以GPS 为数据源的数据采集等。其中，地图数

字化是最基本的数据采集方法，它是指把传统的纸质或者其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机进行存贮，分析和输出。

扫描数字化包括以下步骤：

(1) 获取扫描图像数据

利用扫描仪对纸质地图进行扫描，并根据实际情况设置分辨率、颜色种类、对比度等参数，从而获得背景图像，格式可以为bmp、jpg、tif 等。如果扫描的图像效果不理想，可以利用图像处理软件（如photoshop 软件）对图像进行预处理，使得背景图像清晰，予以识别。

(2) 确定投影方式和坐标系

地图具有确定的数学基础，即包含了投影方式和坐标系。但扫描后的图像数据具有的是图像坐标，因此需要将扫描图像坐标转换成地图中的实际地理坐标。转换方法有两种：一种是解析法，这是在知道投影公式或坐标变换公式的情况下，直接利用变换公式进行解算，GIS 中图形的缩放、平移、旋转及三维变换等操作都使用这种变换；另一种是数值变换法，这种方法主要用于地图的数字化。最小二乘法是最为常用的数值变换的方法。

在数字化的过程中，在背景图像上采集一定的控制点，得到它们的图像坐标，同时通过地图上的坐标信息获得对应点在地图上的实际地理坐标，根据最小二乘法的思想，利用这组坐标值建立线性（或非线性）多项式拟合的坐标变换公式，根据最小二乘法原理解算出多项式的系数，从而求解出地图上任意点的实际地理坐标。

(3) 利用数字化软件进行数字化