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中图分类号：K99文献标识码： A
纸质地图是我们平时常用的一种地图，但存在数据有限且更新慢、信息描述简单且形式单一、查询分析不方便和地形景观不直观等特点，使它很难适应日新月异的社会变化，经常带来诸多麻烦。纸质的地图已经不能满足各种信息查找的需求。一张纸介地图的比例尺是不变，而电子地图则可以进行多级比例尺之间无缝转换和图形放大、缩小、漫游等动态变化功能，以满足应用的需求。由于受到比例尺等限制，纸介地图能反映的信息有限，只能采用地图符号的结构、色彩和大小来反映地图的属性。电子地图能反映的信息量则大得多。它除了具备各种地图符号，还能配合外挂数据库来查询检索和分析功能，帮助您方便查找和分析。最大的优点是数字化信息容易复制、传播和共享。电子地图能够大量无损复制，并且通过计算机网络传播。在Internet上也有了地图库，使用者能迅速方便地查找到世界上很多地区和各种类型的地图。
但面对众多遗留下来的有重要价值的传统地理信息，将这些信息数字化，其过程中的一个关键环节是：怎样将栅格数据进行矢量化。在国产软件SuperMap环境下，将多张栅格数据地图拼接转换为矢量数据地图的具体过程和方法是值得每个处于GIS基础学习阶段的相关人员学习和研究的。
GIS工程中，地图数字化是目前获取空间数据的主要途径。一般有两种作业方式：一种是使用数字化仪来进行手扶跟踪数字化，另外一种则是将纸图用扫描仪扫描成栅格图像后，进行矢量化。目前SuperMap GIS桌面产品暂时不支持数字化仪，因此将着重介绍地图扫描数字化的工作流程（如表所示）。
配 准数据编辑
（一）前期资料收集
收集获取有关基本地形图、专题图、土地利用总体规划数据等资料，对原始资料的主要要求是准确、权威、完备、现势性强，对地形图等底图资料还要求比例尺尽可能大小适用，以保证精度和减少工作量。用扫描仪扫描图纸资料，以图形格式存盘，如JPG格式。然后在专业化图像处理软件（如Photoshop）的功能进行图形矫正、拼接、降噪、细化等，以改善获取的栅格图像的质量，从而提高栅格图像的对比度等质量，以便提高矢量化的质量及效率。
得到栅格数据是没有空间位置的，为了对扫描进来的栅格数据赋予实际地物空间的位置，需要对其进行配准，对栅格图进行坐标和投影的校正，以使得其坐标准确。同时配准也可以纠正扫描时由于各种因素引起的图形变形。
栅格数据的几何纠正的实质是建立栅格的原有图像坐标系的坐标与其在地理坐标系或投影坐标系中坐标的关系，所以通常需要先选取足够的地面控制点（Ground Control Point,GCP），因此图像配准是几何纠正中最重要的一步。图像配准是同一区域里一幅图像（基准图像）对另一幅图像的校准，以使两幅图像中的同名像元配准。地面控制点应当均匀地分布在整幅图像内，且要有一定的数量保证。地面控制点的数量、分布和精度直接影响几何纠正的效果。在选择地面控制点时，要尽量选择图像上有明显的、清晰的定位识别标志，如道路交叉点、河流岔口、农田边界线等；对于不同时期的图像之间的配准，要注意选择不随时间而变化的地物上的地面控制点。
在SuperMap中目前支持三种类型的配准纠正方法，矩形配准，线性配准和多项式配准。
线性配准，也称仿射变换，这种配准方法假设地图因变形而引起的实际比例尺在x和y方向上都不相同，因此，具有图纸变形的纠正功能。线性变换是最常用的一种配准纠正方法，由于同时考虑了x和y方向上的变形，所以纠正后的坐标在不同的方向上的长度比会不同，表现为原始坐标会发生如缩放、旋转，平移，扭转等变化后得到输出坐标。(如图所示)
矩形配准，实质上是一种特殊的，有限定条件的线性变换。这种方法只需要取2个相对的角点，因而既方便，节约时间，也避免了选多个控制点时的误差累积。矩形配准是一种简单方便的配准纠正方法，但是因为输出结果不会计算误差，所以其配准的精度不可知，是一种精度不高的粗纠正。(如图所示)
多项式配准纠正方法是遥感常用的精度较高的配准方法。一般用二次多项式就可以对变形比较严重的图像进行纠正，并得到较高的精度。为了得到比较高的精度，一般要求二次多项式纠正的控制点为至少7对，适当增加控制点的个数，可以明显提高影像配准的精度。 (如图所示)
在确定了配准纠正方法和控制点之后，进行几何纠正时会对全幅原始图像的各像元进行坐标变换，纠正各种变形，得到与参考图像的坐标系一致的输出图像。(如图4-4表示)
如果地图比较大，需要分成几幅扫描的话， 就要通过镶嵌多张栅格数据来合并成1张完整的栅格数据。
因在不同的扫描软件或是不同的时间等诸多原因而得到的图像,其几何和变形都是不同的。因为首先按照几何纠正方法先将所有参加镶嵌的栅格数据纠正到同一坐标系中，去掉重叠部分后将多张栅格数据拼接起来形成一张更大的栅格数据。
地图矢量化是重要的地理数据获取方式之一。所谓地图矢量化，就是把栅格数据转换成矢量数据的处理过程。SuperMap栅格矢量化方法主要有两种：半自动跟踪矢量化和全自动跟踪矢量化。
1）半自动跟踪矢量化是采取人机交互的形式进行的，对光栅图上的线划逐条进行矢量化。如果线图像劃的质量较好，系统将自动化跟踪，直到不能跟踪的位置停止，然后通过人机交互，再继续往前跟踪，直到本次跟踪结束。它适用于等高线图、水系图、道路图等一些线元素较多的地图。
2）全自动跟踪矢量化是由系统自行完成全部线划的矢量化工作，无需人员的介入。它适合线条质量高，图形比较简洁的场合。
为了使地图更加生动、规范、符合出版要求，根据制图学的相关知识，需要制作不同的点状符号、线状符号和面状符号，建立符号库、线型库及填充库，对各图层进行编辑修饰。根据原纸图改变各图层地理要素的风格，设置不同的线型、填充图形、前景颜色和背景颜色、不同的符号及不同文本类型等等。各数据集由于其意义不同，因此图形颜色表达方式形式也有所不同。如铁路，水准点等。
地图制作完成之后，需要把制作好的地图打印出来，打印地图之前，除了设置布局页面大小之外，还要在布局里添加已经编辑好的地图，注意在添加地图的对话框中一定要将比例设置正确，该比例将是地图打印出来后真正比例。然后，根据制图学知识，添加各种图外整饰要素，如图名（艺术字元素）、图号、区域注记（文字元素）、图例、比例尺、方向标等等。
随着计算机技术和GIS技术的发展，数字地图的应用将越来越广泛，传统的纸质地图将被逐渐被取代，面对众多遗留下来的有重要价值的传统地理信息，矢量化已成为各个领域特别是GIS行业的一个很重要的工作。通过将纸版地图扫描得到电子栅格地图，并栅格矢量化，然后通过各类的专题图制作精美的矢量地图。该文法简单易行，成本经济，工作量小，精度较高，能快速取得GIS项目需要的电子矢量地图，为项目顺利实施提供有力的基础保障。
总而言之，地图矢量化是进入电子社会必经的一个过程和手段，掌握它的工具、方式、方法是从事地图系统开发的基础，是一切现实数据进行计算机模拟显示和查询所必须的步骤，也是具有现实意
纸质地图是我们平时常用的一种地图，但存在数据有限且更新慢、信息描述简单且形式单一、查询分析不方便和地形景观不直观等特点，使它很难适应日新月异的社会变化，经常带来诸多麻烦。纸质的地图已经不能满足各种信息查找的需求。一张纸介地图的比例尺是不变，而电子地图则可以进行多级比例尺之间无缝转换和图形放大、缩小、漫游等动态变化功能，以满足应用的需求。由于受到比例尺等限制，纸介地图能反映的信息有限，只能采用地图符号的结构、色彩和大小来反映地图的属性。电子地图能反映的信息量则大得多。它除了具备各种地图符号，还能配合外挂数据库来查询检索和分析功能，帮助您方便查找和分析。最大的优点是数字化信息容易复制、传播和共享。电子地图能够大量无损复制，并且通过计算机网络传播。在Internet上也有了地图库，使用者能迅速方便地查找到世界上很多地区和各种类型的地图。
但面对众多遗留下来的有重要价值的传统地理信息，将这些信息数字化，其过程中的一个关键环节是：怎样将栅格数据进行矢量化。在国产软件SuperMap环境下，将多张栅格数据地图拼接转换为矢量数据地图的具体过程和方法是值得每个处于GIS基础学习阶段的相关人员学习和研究的。
GIS工程中，地图数字化是目前获取空间数据的主要途径。一般有两种作业方式：一种是使用数字化仪来进行手扶跟踪数字化，另外一种则是将纸图用扫描仪扫描成栅格图像后，进行矢量化。目前SuperMap GIS桌面产品暂时不支持数字化仪，因此将着重介绍地图扫描数字化的工作流程（如表所示）。
配 准数据编辑
（一）前期资料收集
收集获取有关基本地形图、专题图、土地利用总体规划数据等资料，对原始资料的主要要求是准确、权威、完备、现势性强，对地形图等底图资料还要求比例尺尽可能大小适用，以保证精度和减少工作量。用扫描仪扫描图纸资料，以图形格式存盘，如JPG格式。然后在专业化图像处理软件（如Photoshop）的功能进行图形矫正、拼接、降噪、细化等，以改善获取的栅格图像的质量，从而提高栅格图像的对比度等质量，以便提高矢量化的质量及效率。
得到栅格数据是没有空间位置的，为了对扫描进来的栅格数据赋予实际地物空间的位置，需要对其进行配准，对栅格图进行坐标和投影的校正，以使得其坐标准确。同时配准也可以纠正扫描时由于各种因素引起的图形变形。
栅格数据的几何纠正的实质是建立栅格的原有图像坐标系的坐标与其在地理坐标系或投影坐标系中坐标的关系，所以通常需要先选取足够的地面控制点（Ground Control Point,GCP），因此图像配准是几何纠正中最重要的一步。图像配准是同一区域里一幅图像（基准图像）对另一幅图像的校准，以使两幅图像中的同名像元配准。地面控制点应当均匀地分布在整幅图像内，且要有一定的数量保证。地面控制点的数量、分布和精度直接影响几何纠正的效果。在选择地面控制点时，要尽量选择图像上有明显的、清晰的定位识别标志，如道路交叉点、河流岔口、农田边界线等；对于不同时期的图像之间的配准，要注意选择不随时间而变化的地物上的地面控制点。
在SuperMap中目前支持三种类型的配准纠正方法，矩形配准，线性配准和多项式配准。
线性配准，也称仿射变换，这种配准方法假设地图因变形而引起的实际比例尺在x和y方向上都不相同，因此，具有图纸变形的纠正功能。线性变换是最常用的一种配准纠正方法，由于同时考虑了x和y方向上的变形，所以纠正后的坐标在不同的方向上的长度比会不同，表现为原始坐标会发生如缩放、旋转，平移，扭转等变化后得到输出坐标。(如图所示)
矩形配准，实质上是一种特殊的，有限定条件的线性变换。这种方法只需要取2个相对的角点，因而既方便，节约时间，也避免了选多个控制点时的误差累积。矩形配准是一种简单方便的配准纠正方法，但是因为输出结果不会计算误差，所以其配准的精度不可知，是一种精度不高的粗纠正。(如图所示)
多项式配准纠正方法是遥感常用的精度较高的配准方法。一般用二次多项式就可以对变形比较严重的图像进行纠正，并得到较高的精度。为了得到比较高的精度，一般要求二次多项式纠正的控制点为至少7对，适当增加控制点的个数，可以明显提高影像配准的精度。 (如图所示)
在确定了配准纠正方法和控制点之后，进行几何纠正时会对全幅原始图像的各像元进行坐标变换，纠正各种变形，得到与参考图像的坐标系一致的输出图像。(如图4-4表示)
如果地图比较大，需要分成几幅扫描的话， 就要通过镶嵌多张栅格数据来合并成1张完整的栅格数据。
因在不同的扫描软件或是不同的时间等诸多原因而得到的图像,其几何和变形都是不同的。因为首先按照几何纠正方法先将所有参加镶嵌的栅格数据纠正到同一坐标系中，去掉重叠部分后将多张栅格数据拼接起来形成一张更大的栅格数据。
地图矢量化是重要的地理数据获取方式之一。所谓地图矢量化，就是把栅格数据转换成矢量数据的处理过程。SuperMap栅格矢量化方法主要有两种：半自动跟踪矢量化和全自动跟踪矢量化。
1）半自动跟踪矢量化是采取人机交互的形式进行的，对光栅图上的线划逐条进行矢量化。如果线图像劃的质量较好，系统将自动化跟踪，直到不能跟踪的位置停止，然后通过人机交互，再继续往前跟踪，直到本次跟踪结束。它适用于等高线图、水系图、道路图等一些线元素较多的地图。
2）全自动跟踪矢量化是由系统自行完成全部线划的矢量化工作，无需人员的介入。它适合线条质量高，图形比较简洁的场合。
为了使地图更加生动、规范、符合出版要求，根据制图学的相关知识，需要制作不同的点状符号、线状符号和面状符号，建立符号库、线型库及填充库，对各图层进行编辑修饰。根据原纸图改变各图层地理要素的风格，设置不同的线型、填充图形、前景颜色和背景颜色、不同的符号及不同文本类型等等。各数据集由于其意义不同，因此图形颜色表达方式形式也有所不同。如铁路，水准点等。
地图制作完成之后，需要把制作好的地图打印出来，打印地图之前，除了设置布局页面大小之外，还要在布局里添加已经编辑好的地图，注意在添加地图的对话框中一定要将比例设置正确，该比例将是地图打印出来后真正比例。然后，根据制图学知识，添加各种图外整饰要素，如图名（艺术字元素）、图号、区域注记（文字元素）、图例、比例尺、方向标等等。
随着计算机技术和GIS技术的发展，数字地图的应用将越来越广泛，传统的纸质地图将被逐渐被取代，面对众多遗留下来的有重要价值的传统地理信息，矢量化已成为各个领域特别是GIS行业的一个很重要的工作。通过将纸版地图扫描得到电子栅格地图，并栅格矢量化，然后通过各类的专题图制作精美的矢量地图。该文法简单易行，成本经济，工作量小，精度较高，能快速取得GIS项目需要的电子矢量地图，为项目顺利实施提供有力的基础保障。
总而言之，地图矢量化是进入电子社会必经的一个过程和手段，掌握它的工具、方式、方法是从事地图系统开发的基础，是一切现实数据进行计算机模拟显示和查询所必须的步骤，也是具有现实意