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地图矢量化实验报告
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软件位数数字地形图数据的 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，数据采集也分为类型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 以获取和以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库（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。
扫描数字化主要包括以下步骤:
(1)获取扫描图像数据
利用扫描仪对纸质海图进行扫描，并根据实际情况布设分辨 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。绝不如果断层扫描的图像效果不理想，可以利用图像处 理软件(如photoshop软件)对图像通过预处理，使得背景图像清晰, 予以识别。
(2)确定投影方式和坐标系
地图具有确定的计算机科学基础，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成像坐标，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，直接利用变换对数方 程进行解算，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；另一种是系数变换法，这种方法交互式主要用于地图的 数字化。最小二乘法是最为常用的最数值变换的方法。
在数字化的过程中，在背景图像上所采集一定一定的控制点, 得到它们的图像坐标，同时通过获得上的坐标信息地图对应点在地图 上的实际富尔县，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，根据最小二乘法原先理解 算出多项式的系数，从而求解水文出地图上任意点的实际地理坐标。
(3)借助数字化软件进行数字化
选择数字化软件，根据软件的数据组织方法将地图要素进行 层次结构，然后利用编辑功能将地图上的要素描绘出来，存入相应的 图层，完成地图数据的矢量化工作。
三、实验组织及工具
每组一人，个人独立完成；课内2学时。电脑、扫描地图数 据、ArcGIS 10. 0 软件。
四、实验步骤
(1)数字化方案设计
仔细研读待矢量化的地图，获得地图上的所有要素，并根据 内容进行分类，如控制点、坐标格网、干道及其附属设施、旧楼及其 附属设施、河流、湖泊、独 立地物等。确定哪些要素对应点文件、哪 些要素对应线文件、哪些要素对应面文件。以此为基础确定要建立的 图层名称和。获得地图的数学下工夫，包括地理坐标、投影坐标、高 程坐标、比例尺等相关机构内容。
(2)数据库的建立
①打开ArcCato