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摘要:本文主要介绍了MAPGIS如何对矢量化图件进行图像处理、误差校正的方法和步骤,以及在工作中的应用和问题。
关键词:图像:处理;校正;控制点;
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1674-3520(2014)-06-00163-02GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。 GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。 GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
MAPGIS是武汉中地数码科技有限公司开发的新一代地理信息基础软件平台,其中的软件处理是当前处理图形、图像、数据库等比较先进的工具,它已广泛应用于城市规划、测绘、土地管理、地质勘查,资源管理等领域。下面主要探讨下MAPGIS软件在工作中用到的简单功能、图像处理和误差校正的应用。
一、MAPGIS处理图像
(一)启动MAPGIS主程序,打开“图像处理”模块中的“图象分析”子系统。
(二)在“文件”下拉菜单中选择“数据输入”选项,在系统弹出的对话框进行参数设置,然后点击“添加文件”按钮,通过浏览方式添加需转换的“图形”文件(注意在调入文件之前,最好是在PhotoShop、ACDSee等图像处理软件中通过调整亮度、对比度等对原图像进行降噪和锐化处理),点击“转换”按钮系统自动完成转换并将其保存于与源文件“南河镇地形地质图”相同的路径之下,转换完毕后关闭此对话框结束转换。
(三)在“文件”下拉菜单中选择“打开影像”选项,在系统弹出的选择界面中选择“图形.msi”文件,点击“打开”按钮载入影像文件。
(四)在“文件”下拉菜单中选择“打开影像”选项,在系统弹出的选择界面,中选择“图形.msi”文件,点击“打开”按钮载入影像文件。 影像文件打开对话框 。
(五)在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“打开参照文件”中的“参照线文件”选项,在系统弹出的对话框中选择“FRAM10000.WL”文件。
(六)若在视图下方控制点信息显示框中已有数据的话,在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“删所有控制点”选项,将已有控制点信息删除。
(七)在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“添加控制点”选项,将光标移至左边影像窗口中图像左下角坐标图框交角位置点击鼠标左键,此时系统会弹出另一视图窗口。控制点添加窗口在此窗口中进行进一步选择以确定控制点的准确位置,待确定准确位置后点击“空格键”确定选择;再将鼠标移至右边参照文件窗口,在图形中的对应位置点击鼠标键,在系统弹出的另一视图窗口按上述方法确定一位置,这时系统会弹出提示框,点击“是”按钮完成第一个控制点的选择,这时在控制点列表框中会显示此控制点信息。 控制点确认提示框 按照逆时针或顺时针方向,按上述方法依序完成其余三个控制点的确定。完成控制点选择后系统状况所示。 影像校正控制点信息界面
(八)在“镶嵌融合”下拉菜单中选中“校正预览”选项,这时在右侧参照文件窗口中会出现影像校正后的情况。然后在此下拉菜单中选择“影像校正”选项,在系统弹出的对话框中确定校正影像的保存路径和校正后影像的文件名,影像保存路径同PhotoShop处理图像文件的保存路径相同。设置好各项参数后,点击“保存”按钮,系统会弹出对话框,在此对话框不作修改,点击“确定”按钮即可。系统根据所设置的参数自动完成影像校正。保存文件为“自己需要的图形名称MSI”。
二、mapgis误差校正
误差校正的目的:在计算机机助制图中,主要是通过扫描原有图,形成图像文件,并且扫描的分辨率≥300dpi,然后按其影像进行计算机制图,将普通图纸上的图件,转换为计算机可识别处理的图形文件。但由于扫描的图像或适量化的图件与实际存在一定的误差,适量化的数据转换成图形时不能重合,无法精确,相邻图幅不能拼接,因此需要对影像或矢量化图形文件进行校正。矢量化前未对扫描的光栅图进行坐标配准,矢量化后得到的点、线、面图层文件坐标为相对坐标,要在MapGIS中将转化为绝对坐标,则通过误差校正实现坐标配准。
(一)生成标准图框
1、实用服务子系统-投影变换-系列标准图框-用键盘生成矩形图框。
2、以原图内图廓左下角X及Y值作为起始公里值,以内廓右上角Y及Y坐标值作为结束公里值,单位为公里。
3、“坐标系”选“国家坐标系”,“矩形分幅方法”选“任意公里矩形分幅”。
4、原图X坐标值前两位37为3度带带号。本次说的是1:5000的图纸,网格间距xd及yd均为0.5,网格线类型选“绘制实线坐标线”,各参数输入自己所需要的。点击确定,图框自动生成。
5、点击“文件”→“另存文件”→选定全部点、线、区文件→“确定”。
6、指定存放目录→以“图框”名将点、线、区文件全部存在指定的文件夹中。
7、退出投影变化系统。
(二)误差校正
1、采集实际控制点:在MAPGIS误差校正系统中装入已经矢量化但未进行坐标校准的点、线、面文件(包括装入预先采集的校正网格线)
(1)实用服务→误差校正→文件→打开文件→选定要装入文件→确定
(2)设置控制点参数
(3)控制点→设置控制点参数→采集数据类型:
(4)实际值此时是采集未配准图控制点的实际值
(5)选择采集文件:控制点→选择采集文件
(6)此时选择未配准的图框网格线文件“图框.WL”作为采集文件。
添加校正控制点:控制点→添加校正控制点至少选取10-13个控制点,即4个图幅角点和6-9个分布均匀的方格网交点(最好全部选择方格网交点),以保证误差校正精度。以下按左下-左上-右下-右上依次添加4个控制点实际值为例子
2、添加控制点理论值实际值添加完后,打开刚才自动生成的标准图框的点、线文件。
(1)文件-→打开文件→选定标准图框的点、线文件→确定。
(2)点击“1:1” →选中文件名→确定。重新设置控制点参数,此时是采集标准图框对应控制点的理论值。控制点→设置控制点参数→采集数据类型:理论值。
(3)选择采集文件:控制点→选择采集文件
(4)此时选择标准图框线文件“图框.WL”作为采集文件。采集4个控制点对应的理论值,注意:添加的顺序一定要一致。“文件”→“关闭文件”→选中所有打开的未配准图层文件→确定;关闭采集控制点实际值时装入的所有未校正图层文件。
3、数据校正:数据校正→成批文件校正→点击“文件/目录”→选中所有校正的未配准各图层文件→打开;点击“开始校正”,校正结束后,在输入编辑模块中进行查看,原来的相对坐标值已经成为绝对坐标值。
参考文献:
[1]武汉中地数码科技公司MAPGIS地理信息系统使用手册[Z]武汉,2005
关键词:图像:处理;校正;控制点;
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1674-3520(2014)-06-00163-02GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,它由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。 GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。 GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
MAPGIS是武汉中地数码科技有限公司开发的新一代地理信息基础软件平台,其中的软件处理是当前处理图形、图像、数据库等比较先进的工具,它已广泛应用于城市规划、测绘、土地管理、地质勘查,资源管理等领域。下面主要探讨下MAPGIS软件在工作中用到的简单功能、图像处理和误差校正的应用。
一、MAPGIS处理图像
(一)启动MAPGIS主程序,打开“图像处理”模块中的“图象分析”子系统。
(二)在“文件”下拉菜单中选择“数据输入”选项,在系统弹出的对话框进行参数设置,然后点击“添加文件”按钮,通过浏览方式添加需转换的“图形”文件(注意在调入文件之前,最好是在PhotoShop、ACDSee等图像处理软件中通过调整亮度、对比度等对原图像进行降噪和锐化处理),点击“转换”按钮系统自动完成转换并将其保存于与源文件“南河镇地形地质图”相同的路径之下,转换完毕后关闭此对话框结束转换。
(三)在“文件”下拉菜单中选择“打开影像”选项,在系统弹出的选择界面中选择“图形.msi”文件,点击“打开”按钮载入影像文件。
(四)在“文件”下拉菜单中选择“打开影像”选项,在系统弹出的选择界面,中选择“图形.msi”文件,点击“打开”按钮载入影像文件。 影像文件打开对话框 。
(五)在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“打开参照文件”中的“参照线文件”选项,在系统弹出的对话框中选择“FRAM10000.WL”文件。
(六)若在视图下方控制点信息显示框中已有数据的话,在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“删所有控制点”选项,将已有控制点信息删除。
(七)在“镶嵌融合”下拉菜单中选择“添加控制点”选项,将光标移至左边影像窗口中图像左下角坐标图框交角位置点击鼠标左键,此时系统会弹出另一视图窗口。控制点添加窗口在此窗口中进行进一步选择以确定控制点的准确位置,待确定准确位置后点击“空格键”确定选择;再将鼠标移至右边参照文件窗口,在图形中的对应位置点击鼠标键,在系统弹出的另一视图窗口按上述方法确定一位置,这时系统会弹出提示框,点击“是”按钮完成第一个控制点的选择,这时在控制点列表框中会显示此控制点信息。 控制点确认提示框 按照逆时针或顺时针方向,按上述方法依序完成其余三个控制点的确定。完成控制点选择后系统状况所示。 影像校正控制点信息界面
(八)在“镶嵌融合”下拉菜单中选中“校正预览”选项,这时在右侧参照文件窗口中会出现影像校正后的情况。然后在此下拉菜单中选择“影像校正”选项,在系统弹出的对话框中确定校正影像的保存路径和校正后影像的文件名,影像保存路径同PhotoShop处理图像文件的保存路径相同。设置好各项参数后,点击“保存”按钮,系统会弹出对话框,在此对话框不作修改,点击“确定”按钮即可。系统根据所设置的参数自动完成影像校正。保存文件为“自己需要的图形名称MSI”。
二、mapgis误差校正
误差校正的目的:在计算机机助制图中,主要是通过扫描原有图,形成图像文件,并且扫描的分辨率≥300dpi,然后按其影像进行计算机制图,将普通图纸上的图件,转换为计算机可识别处理的图形文件。但由于扫描的图像或适量化的图件与实际存在一定的误差,适量化的数据转换成图形时不能重合,无法精确,相邻图幅不能拼接,因此需要对影像或矢量化图形文件进行校正。矢量化前未对扫描的光栅图进行坐标配准,矢量化后得到的点、线、面图层文件坐标为相对坐标,要在MapGIS中将转化为绝对坐标,则通过误差校正实现坐标配准。
(一)生成标准图框
1、实用服务子系统-投影变换-系列标准图框-用键盘生成矩形图框。
2、以原图内图廓左下角X及Y值作为起始公里值,以内廓右上角Y及Y坐标值作为结束公里值,单位为公里。
3、“坐标系”选“国家坐标系”,“矩形分幅方法”选“任意公里矩形分幅”。
4、原图X坐标值前两位37为3度带带号。本次说的是1:5000的图纸,网格间距xd及yd均为0.5,网格线类型选“绘制实线坐标线”,各参数输入自己所需要的。点击确定,图框自动生成。
5、点击“文件”→“另存文件”→选定全部点、线、区文件→“确定”。
6、指定存放目录→以“图框”名将点、线、区文件全部存在指定的文件夹中。
7、退出投影变化系统。
(二)误差校正
1、采集实际控制点:在MAPGIS误差校正系统中装入已经矢量化但未进行坐标校准的点、线、面文件(包括装入预先采集的校正网格线)
(1)实用服务→误差校正→文件→打开文件→选定要装入文件→确定
(2)设置控制点参数
(3)控制点→设置控制点参数→采集数据类型:
(4)实际值此时是采集未配准图控制点的实际值
(5)选择采集文件:控制点→选择采集文件
(6)此时选择未配准的图框网格线文件“图框.WL”作为采集文件。
添加校正控制点:控制点→添加校正控制点至少选取10-13个控制点,即4个图幅角点和6-9个分布均匀的方格网交点(最好全部选择方格网交点),以保证误差校正精度。以下按左下-左上-右下-右上依次添加4个控制点实际值为例子
2、添加控制点理论值实际值添加完后,打开刚才自动生成的标准图框的点、线文件。
(1)文件-→打开文件→选定标准图框的点、线文件→确定。
(2)点击“1:1” →选中文件名→确定。重新设置控制点参数,此时是采集标准图框对应控制点的理论值。控制点→设置控制点参数→采集数据类型:理论值。
(3)选择采集文件:控制点→选择采集文件
(4)此时选择标准图框线文件“图框.WL”作为采集文件。采集4个控制点对应的理论值,注意:添加的顺序一定要一致。“文件”→“关闭文件”→选中所有打开的未配准图层文件→确定;关闭采集控制点实际值时装入的所有未校正图层文件。
3、数据校正:数据校正→成批文件校正→点击“文件/目录”→选中所有校正的未配准各图层文件→打开;点击“开始校正”,校正结束后,在输入编辑模块中进行查看,原来的相对坐标值已经成为绝对坐标值。
参考文献:
[1]武汉中地数码科技公司MAPGIS地理信息系统使用手册[Z]武汉,2005