掃描矢量化實驗指導書(數(shù)字化測圖課程)

1、掃描矢量化1 / 17目 錄一、實習目的和要求1二、實習任務1三、實習儀器設備1四、操作方法和步驟1（一）紙質(zhì)地形圖掃描1（二）柵格圖矢量化1（三）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換9（四）地形圖打印14（五）參考學習資料14五、成果15六、注意事項152 / 17一、實習目的和要求1、 了解掃描儀原理及掃描地形圖的方法；2、 了解空間數(shù)據(jù)采集的方法；3、 理解柵格矢量化技術原理及方法；4、 了解CASS7.0數(shù)字化成圖軟件的系統(tǒng)組成及功能；5、 熟練掌握CASS7.0柵格矢量化的步驟；6、 掌握CAD與GIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法；7、 了解CAD地形圖的打印方法。二、實習任務1、每人完成一幅1：500矢量圖的數(shù)據(jù)格

2、式轉(zhuǎn)換（.DWG->.MDB）；2、每人完成一幅1：500柵格圖的矢量化；3、每人編寫一份上機實習報告。三、實習儀器設備1、AUTOCAD2006、CASS7.0軟件。（ArcGIS9.2）四、操作方法和步驟（一）紙質(zhì)地形圖掃描（二）柵格圖矢量化1）CASS7.0概述 CASS7.0是基于AutoCAD2006平臺下的數(shù)字成圖系統(tǒng)。主要功能有：提供地形圖、地籍圖、土地利用圖的數(shù)字化功能；提供測量工程應用的輔助功能（如道路設計、土方計算等）。CASS7.0的操作界面主要分為三部分頂部下拉菜單、右側(cè)屏幕菜單和工具條，如圖1所示。每個菜單項均以對話框或命令行提示的方式與用戶交互應答，操作靈活方

3、便。1 / 17圖1 CASS7.0 界面2）插入圖框l 圖框設置打開CASS 7.0，選擇菜單“文件”->“CASS參數(shù)配置”，在彈出的CASS7.0參數(shù)設置對話框中選擇“圖框設置”選項卡，根據(jù)掃描圖廓內(nèi)容分別填寫測繪單位、成圖日期、坐標系、高程基準、圖式、測量員、繪圖員、檢查員、密級，如圖2。圖2 圖框設置l 設置比例尺2 / 17選擇菜單“繪圖處理”->“改變當前圖形比例尺”，在命令行輸入新比例尺1：500，如圖3。圖3 輸入比例尺l 插入圖框選擇菜單“繪圖處理”->“標準圖幅（50X50cm）”，在彈出的“圖幅整飾”對話框中輸入相應的圖框信息（圖名、接圖表）和圖框左下

4、角坐標（以米為單位），如圖4。點擊“確認”按鈕，此時，在工作窗口中將會插入一個1：500標準圖幅的矢量圖框（如圖5）。圖4 圖幅整飾3 / 17圖5 插入的圖框3）插入柵格圖像選擇“工具”菜單下的“光柵圖像->插入圖像”項插入一幅掃描好的柵格圖（如圖6）；在彈出的圖像管理對話框（如圖7）中選擇“附著(A)”按鈕，彈出選擇圖像文件對話框（如圖8）；選擇要矢量化的柵格圖，點擊“打開(O)”按鈕，進入圖形管理對話框（如圖9），點擊“確定”。命令行將提示：指定插入點 <0,0>: 輸入圖像的插入點坐標或直接在屏幕上點取,系統(tǒng)默認為(0,0)。這里大致在之前插入的矢量圖框左下角指定插入

5、點。命令行顯示基本圖像的大小，自動跳到下一命令：指定縮放比例因子或單位（U） <1>:鼠標指定圖形縮放比例，大小與矢量圖廓近似即可，回車（如圖10）。4 / 17圖6 插入圖像菜單圖7 圖像管理對話框圖8 選擇圖像文件對話框5 / 17圖9 圖形管理對話框 圖10 插入的柵格圖像4）圖像糾正l “工具”->“光柵圖象”->“圖象糾正”命令行提示：選擇要糾正的圖像（放大圖像鼠標選擇圖像的最外框邊緣處），彈出圖像糾正對話框（如圖11）6 / 17圖11 圖像糾正對話框 l 在彈出的圖像糾正對話框中，選擇四點糾正方法“仿射變換”，點擊“圖面：”一欄中“拾取”按鈕，回到光柵圖，

6、局部放大后選擇圖框內(nèi)角點或已知點，此時自動返回糾正對話框，在“實際：”一欄中點擊“拾取”，再次返回光柵圖，選取控制點圖上實際位置，返回圖像糾正對話框后，點擊“添加”，添加此坐標。完成一個控制點的輸入后，依次拾取輸入各點，最后進行糾正。此方法最少輸入四個控制點。糾正之前可以查看誤差大?。ㄒ话阏`差不大于0.2mm，否則重新選取控制點）。值得注意的是，糾正過程中將會對柵格圖象進行重寫，覆蓋原圖，自動保存為糾正后的圖形，所以在糾正之前需備份原圖。注意：赫爾默特至少3個控制點、仿射變換至少4個控制點、線性變換至少5個控制點、二次變換至少7個控制點、三次變換至少11個控制點（均包含一個多余觀測）。如果圖紙

7、變形較大，我們可以采取多次糾正的辦法，如：先進行線性或二次糾正，然后再次進行仿射糾正，一般經(jīng)過兩次糾正后，柵格圖像應該能達到數(shù)字化所需的精度。l 在“工具->光柵圖象”中，還可以對圖象進行圖象賦予、圖形剪切、圖象調(diào)整、圖象質(zhì)量、圖象透明度、圖象框架的操作?？梢愿鶕?jù)具體要求，對圖象進行調(diào)整。l 圖象糾正完畢后，保存CAD文件。5）柵格圖矢量化利用右側(cè)的屏幕菜單進行圖形的矢量化工作。選定坐標定位后根據(jù)需要利用圖式符號，進行矢量化工作。利用右側(cè)的屏幕菜單分別繪制控制點、居民地、獨立地物、交通設施、管線設施、水系設施、植被園林、地貌土質(zhì)、境界線等地物和地貌符號。（詳細操作過程略，聽指導老師現(xiàn)場講

8、解）l 點狀地物的矢量化有高程點的矢量化和獨立地物符號的矢量化。l 線狀地物的矢量化有交通、水系、圍墻、境界線、等高線、陡坎、管線等。l 面狀地物的矢量化有房屋、植被園林等。7 / 17l 文字注記有村名、企事業(yè)單位名稱、道路名稱、圖框等注記。6）保存工作成果注意事項：l 遵照規(guī)范矢量化CASS矢量化后按照地形圖規(guī)范將地物自動分層、編碼，并賦予顏色、線性、大小等屬性信息，不能隨意修改。圖層名稱一般為漢語拼音的首字母組合而成。l 結合CAD命令靈活繪圖矢量化中對地物的編輯，可以靈活使用CAD命令，如：復制、鏡像、修剪、延伸、打斷等。l 靈活使用CASS實用工具欄快捷命令菜單空白處，右擊添加“CA

9、SS”->“CASS實用工具欄”。靈活使用實體編碼、線型換向、修改坎高等編輯命令。還有常用的繪圖命令，如：多點房屋、陡坎、道路、高程點、電力線等。l 靈活使用菜單“地物編輯”->“復合線處理”功能l 使用檢查入庫功能矢量化后的圖形檢查：圖形實體檢查、刪除重復實體、等高線穿越檢查等。l 及時備份原圖糾正過程中將會對柵格圖象進行重寫，覆蓋原圖，自動保存為糾正后的圖形，所以在糾正之前需備份原圖。l 及時保存矢量圖在操作過程中要注意經(jīng)常存盤，以防操作不慎導致丟失。正式工作時，最好不要把數(shù)據(jù)文件或圖形保存在CASS或其子目錄下，應該創(chuàng)建工作目錄，將柵格圖像與矢量圖保存在同一目錄下。l 注意命

10、令區(qū)的提示在執(zhí)行各項命令時，每一步都要注意看下面命令區(qū)的提示，當出現(xiàn)“Command：”提示時，要求輸入新的命令，出現(xiàn)“Select objects:”提示時，要求選擇對象，等等。當一個命令沒執(zhí)行完時最好不要執(zhí)行另一個命令，若要強行終止，可按鍵盤左上角的“Esc”鍵或按“Ctrl”的同時按下“C”鍵，直到出現(xiàn)“Command：”提示為止。l 注意利用多種途徑執(zhí)行相關命令有些命令可根據(jù)自己的喜好靈活選用快捷工具按鈕、下拉菜單或在命令區(qū)輸入命令。（三）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換1）矢量拓撲檢查矢量化后的圖形，在進入GIS系統(tǒng)前，要進行拓撲檢查，CASS下拓撲檢查的步驟如下：l 清理圖形功能：將當前圖形中冗余的圖

11、層、線型、字型、塊、形等清除掉。8 / 17操作過程：選擇相應的類或者是各類別下面需要刪除的對象，按清除按鈕就可完成對冗余圖塊，圖層，線型，字體等的清理操作。其中在選中一類刪除時系統(tǒng)會提示用戶是逐一確認后刪除，還是全部一次刪除?！扒謇砣俊辨I將使系統(tǒng)根據(jù)圖形自己判斷并刪除冗余的數(shù)據(jù)，同樣系統(tǒng)也有相應的確認提示。 這里使用“清理全部”命令：“菜單”->“文件”->“清理圖形”->“以上全部”->命令行“回車”->“N”。l 圖形實體檢查 選擇“菜單”->“檢查入庫”->“圖形實體檢查”，在彈出的圖形實體檢查對話框中，點擊“全選”->“檢查”。（建議

12、檢查修改前先將原圖形進行備份）； 點擊后開始檢查，在CASS屏幕的左邊會顯示檢查出的錯誤； 左鍵雙擊其中的每個錯誤進行改正，雙擊后的錯誤會在圖上閃動，在閃動的線上雙擊，即根據(jù)下面的方法進行改正。 可以用“全選”->“批量修改”來完成大部分項目的自動修改，但是會出現(xiàn)錯誤，例如面狀封閉將首尾相連形成錯誤的圖形，需要鍵入“pe”命令->選擇對象->鍵入“O”打開。編碼正確性檢查：目的：檢查地物是否存在編碼。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法：左鍵雙擊錯誤行，雙擊后的錯誤會在圖上閃動->先找到一個或創(chuàng)建一個與要修改地物一樣的實物->點擊“加入實體編碼”（在屏幕左側(cè) ）

13、->根據(jù)命令框提示-> 先點擊有編碼的實體->再點擊要修改的->回車確定，即可。屬性完整性檢查：目的：檢查地物的屬性值是否完整。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法：左鍵雙擊錯誤行，雙擊后的錯誤會在圖上閃動->在“屬性對話框”中黑體顯示的就是缺少的（不顯示的則加入實體編碼后就會顯示了），不完整的，加入即可?！皩傩詫υ捒颉笨稍凇帮@示”->“打開屬性對話框”。注：要知道一個圖形實體都應具備何種屬性，可點擊“檢查入庫”->“地物屬性結構設置”->即可查出相關屬性信息。圖層正確性檢查：目的：檢查地物是否按規(guī)定的圖層放置，防止誤操作。點擊該命令后，屏幕左

14、側(cè)會出現(xiàn)：修改方法： 1、一般直接批量修改即可。2、若修改后再檢查，仍提示修改過的地方有錯誤，則有可能是因為此地方有兩個或多個實體重疊，此時只需拖動圖形移開，即可看到另一實體，將其刪除即可。符號線型線寬檢查：目的：檢查線狀地物所使用的線型是否正確。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法： 1、一般直接批量修改即可。2、有些錯誤是因為CASS中的圖形繪制有所改變，修改前可在旁邊畫一個新的圖形實體，然后再操作。例：“依比例圍墻”，原來畫出來是是線，現(xiàn)在是圖塊，則要修改的操作方法為：首先先畫一個“依比例圍墻”->到CASS下“編輯”菜單下，找到“編組選擇”->“off”->右鍵雙擊

15、圖塊->彈出“參照編輯”對話框（“參照名”下的“gc002”即是圖塊名）->確定->“其他應用”->“圖形實體轉(zhuǎn)換”->“編碼”>圖塊（選擇“單個”9 / 17或“批量”）->命令框“輸入待處理編碼”）要修改的線的代碼）->回車->命令框“輸入圖塊名” ->回車->命令框提示“共轉(zhuǎn)換×××個圖形實體”即可。線自相交檢查：目的：檢查地物之間是否相交。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：操作此步驟時，可先在“檢查入庫”->“圖形實體檢查”，先“復合線重復點檢查”，可減少部分錯誤，限差可設為“0.01”。

16、修改方法：雙擊該對象->幾何圖形->頂點展開->點擊左（右）箭頭順序走一遍->發(fā)現(xiàn)重復多余點->屏幕上方菜單“地物編輯”->“復合線處理”下的“復合線上刪點”（點擊所在點的復合線和要刪除的點，回車）->重新檢查一遍。若還有無法處理的點，則：（1）、直接”檢查入庫”->”刪除復合線多余點”，此時，命令框提示：請輸入濾波閥值，輸入“0.1或0.01”，回車，命令框提示：選擇對象，輸入“ALL”，回車，再回車。（2）、可以在“編輯”->“斷開”->“選物體，第2點”，將線斷開，然后“檢查入庫”->“刪除復合線多余點”，此時，命令框提示

17、：請輸入濾波閥值，輸入“0.1或0.01”，回車，命令框提示：選擇對象，輸入“ALL”，回車，再回車。（斷開后，非房屋的圖形可以不閉合，可不將線再連接，如：道路）（3）、若有點是經(jīng)過已有兩點的連線上，且線是斷開的，則，“編輯”->“延伸”，先延伸，再“檢查入庫”->“刪除復合線多余點” ->此時，命令框提示：請輸入濾波閥值，輸入“0.001”，回車，命令框提示：選擇對象，輸入“ALL”，回車，再回車。2、依照原圖形重新繪制一遍（不要出現(xiàn)重復多余點），然后點屏幕上方菜單“顯示”命令->顯示順序“后置”->選擇對象->刪除原來的圖形。注意：修改時，有線自相交的查

18、不到等情況（即：在圖上看不到），可到“檢查入庫”->“圖形實體檢查”->“線自相交檢查” ->“批量修改”，即可找到坐標，然后復制該坐標粘帖到命令框中，回車，即可查到該點位置。高程注記檢查：目的：檢查高程點圖面高程點注記與點位實際的高程是否相符。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法：對著對象點擊鼠標左鍵->對象變?yōu)樘摼€->點擊鼠標右鍵->特性->左上角彈出屬性框->height->修改高程數(shù)值。建筑物注記檢查：目的：檢查建筑物圖面注記與建筑物實際屬性是否相符。此項錯誤檢查一般是指房屋內(nèi)的注記與實體圖形不吻合，故需修改。修改方法：檢查出來后

19、，在“地籍”->“建筑物標準”->“設置結構和層數(shù)” ->命令框“選擇建筑物”->點擊要選擇修改的->彈出“建筑物信息”對話框->修改后，確定，即可。面狀地物封閉檢查：點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法： 1、在錯誤的圖形一角上單擊，出現(xiàn)藍色方框，然后選擇屏幕上方“對象特征”->“其他”->在“閉合”上選擇“是”，即可。2、如上述方法不能改正，或改正后出現(xiàn)首尾相連狀況，則：10 / 17在命令框中鍵入“boundary”命令->彈出“邊界創(chuàng)建對話框”點擊“拾取點”->選擇內(nèi)部點（在圖形任意一位置點一點，然后，將鼠標移到圖形外，單擊

20、鼠標右鍵，此時，圖形變?yōu)榘咨?>“加入實體編碼”命令->選擇相同已有地物或新繪制的此地物->選擇修改對象（即所要修改的圖形）->屏幕上方菜單“顯示”命令->顯示順序“后置”->選擇對象（先將圖形用鼠標左鍵在圖形上單擊，出現(xiàn)藍色方框->將鼠標移到“移動”處，單擊，將鼠標放在剛點擊的圖形上，單擊進行移動->單擊移動出來的圖形）->刪除原來的圖形（即鍵盤上的“DEL”鍵）。3、“pl”命令畫出未封閉區(qū)域->屏幕上方菜單“地物編輯”->復合線處理“相鄰的復合線連接”->先選擇已有圖形再選擇需要連接的復合線->“加入實體編碼

21、”命令->選擇相同已有地物->選擇修改對象。復合線重復點檢查：目的：剔除復合線中與相鄰點靠得太近又對復合線的走向影響不大的點，從而達到減少文件數(shù)據(jù)量，提高圖面利用率的目的。點擊該命令后，屏幕左側(cè)會出現(xiàn)：修改方法： 1、一般即是在“檢查入庫”->“圖形實體檢查”->“批量修改”即可。2、也可以在在檢查出來錯誤后，點擊顯示錯誤->“檢查入庫”->“刪除復合線多余點”->命令框“請輸入濾波閥值<0.5米>” ，輸入后->命令框“請選擇要進行濾波的復合線” ->回車，即可。等高線高程值檢查：目的：檢查等高線高程注記是否有錯。修改方法：一

22、般即是在“檢查入庫”->“圖形實體檢查”->“批量修改”即可。l 過濾無屬性實體l 刪除偽結點l 刪除復合線多余點l 刪除重復實體l 等高線檢查（穿越地物檢查、高程注記檢查、拉線高程檢查、相交檢查）2）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（DWG->MDB）l 依次進入“開始->程序->FME->FME Universal Viewer”，啟動“FME Universal Viewer”軟件。l 單擊工具欄上的“Open Dataset（打開數(shù)據(jù)集）”。l 在打開的Select Dataset to View（選擇要查看的數(shù)據(jù)集）對話框中，單擊格式瀏覽按鈕，在打開Format Ga

23、llery對話框中，向下滾動格式列表找到“Autodesk AutoCAD DWG/DXF”，勾選“In List”，確定。返回“Select data to view”對話框后，點擊“Dataset Browse”（數(shù)據(jù)集瀏覽）按鈕選擇，打開“文件瀏覽”窗口，在“文件”瀏覽窗口中選擇需要瀏覽的DWG數(shù)據(jù)，點擊“打開”按鈕并返回“Select data to view”對話框，如圖12所示：11 / 17圖12 加載數(shù)據(jù)集對話框l 點擊“Settings”（設置）按鈕，打開“Autocad Settings”對話框，將“Group Entites By ”中的“Layer Name”選項選中，

24、將“Expand Blocks into Entities”設置為不選中的狀態(tài)，其他參數(shù)默認。點擊“OK”按鈕返加“Select data to view”對話框，如圖13所示：圖13 AUTOCAD數(shù)據(jù)設置對話框l 在返回“Select Dataset to View”對話框中，單擊“OK”按鈕 ，系統(tǒng)就會讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)顯示在視圖中，如下圖14所示：12 / 17圖14 DWG數(shù)據(jù)集顯示圖l 選擇工具欄上的“選擇要素”工具，點擊你想要查詢的要素（可以選擇一個或多個要素），被選中后變?yōu)榫G色，同時，屬性在右邊的“信息”窗口中被顯示，如上圖18所示。l 點擊菜單“File”->“Save Data As”，在彈出的對話框中，設置數(shù)據(jù)格式、保存數(shù)據(jù)源目錄及名稱（如圖15），點擊“確定”。圖15 MDB