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地理信息系统GIS——实习二

[ 作者:网络┋来源:百博数字┋发布:毛毛巴巴┋日期:2009年03月05日┋阅读:7998次┋字体:  ]


实习二  地图屏幕数字化

 实习指导书2        实习需要的数据(以后实习内容所需的数据都是这个数据)


   一、实习目的
掌握栅格图像配准、地图屏幕数字化的方法和步骤。
   二、实习内容
利用给定的河北地图删格图象(文件名HBDT.TIF),配准并通过鼠标手工跟踪显示在屏幕上的栅格图象来创建矢量地图对象。
三、实习要求
地图屏幕数字化按层进行,地图要素分层及文件名如下:
    1.市域(面状要素,文件名SY)
    2.河流(线状要素,文件名SX)
    3.铁路(线状要素,文件名HCL)
    4.公路(线状要素,文件名QCL)
5.城市(点状要素,文件名CS)
6.注记(文本要素,文件名WB)
  四、实习步骤
   在开始之前要下载实习所需的数据,登录http://www.byber.net找到下载位置。开始下载,后解压到本地硬盘。如果不放置在其他盘中可以不执行第一步复制实习数据。
1.复制实习数据
使用“复制/粘贴”命令,拷贝实习数据到目标子目录中。具体操作步骤如下:
(1)找到实习数据所在的文件夹(HBGIS)。
(2)打开HBGIS文件夹,利用“编辑>全部选定”命令,选中所有文件。
(3)在菜单中选中“编辑>复制”命令。
(4)在本地硬盘适当位置上,建立自己的文件夹。方法是:用鼠标点中“文件>新建>文件夹”命令,然后为新建的文件夹输入名称。
(5)打开新建的文件夹,选定“编辑>粘贴”命令,这是开始拷贝数据,数据复制完成后,关闭窗口即可。
  2.栅格图像配准
  (1)选择“文件>打开表”命令,打开自己新建立的文件夹中的表“HBDT”栅格图像,这时出现“MapInfo”提示框,“你想简单地显示未配准的图像,或配准它使它具有地理坐标?”,单击“配准”按钮,出现图像配准对话框。
(2)单击“投影”按钮,在“选择投影”对话框内选择“类别”为“Longitude/Latitude”,在“类别项”也选择“Longitude/Latitude”,单击确定。
 (3)单击“单位”按钮,在“单位”对话框内选“度”,然后确定。
 (4)在“图像配准”显示框中的栅格图像内,找到纬度37°N线与纬度115°E线的交点位置。利用“+”或“-”按钮,缩放地图窗口,适当调整地图大小。将十字丝光标对准该点并单击鼠标左键,这时出现“增加控制点”对话框。
(5)在“增加控制点”对话框内的“地图[M]X”栏内输入:115;在“地图[A]Y”栏输入:37,单击确定。
(6)重复第(4)和(5)步,  依次键入39°N与116°E、41°N与117°E和40°N与119°E等控制点。输入控制点完毕,单击“确定”按钮。
   3.屏幕栅格地图的面状要素矢量化
(1)选择“文件>新建表”,这时“新建表”对话框出现(如图2-3所示)。
(2)选上“添加到当前地图窗口[A]”选项,单击“创建”按钮,“新表结构”对话框出现(如图2-4所示)。
     图2-3  “新建表”对话框          图2-4  “新表结构”对话框 
 (3)单击“增加字段”按钮,定义1项数据列(包括名字、类型和宽度),“名字”为ID,“类型”为整型,“宽度”为自动给定。设定“表结构”选项,如索引等。
(4)当数据项定义好后,单击“创建”按钮,出现“创建新表”对话框,在该对话框内的文件名框内键入新文件名SY,单击“确定”按钮,该表创建完毕。
(5)选中绘图工具条中的“绘多边形”按钮。
(6)选好数字化起始点,然后单击鼠标左键开始数字化,让鼠标“十字丝”严格沿境界线移动,选取图形特征点,单击左键采集坐标点,连续进行下去,直到一个多边形终点,双击左键来结束数字化(如图2-5所示)。
                   图2-5  地图多边形数字化
 (7)从第二个多边形开始出现多边形对象的公共边界,公共边界不允许重复数字化,这时打开对齐方式使用自动跟踪。在数字化时自动跟踪折线/多边形,可执行下述步骤:①按下S键激活对齐方式,这时光标变为大十字丝,单击要跟踪已矢量化的多边形上的节点,把光标移到同一对象的另一个节点;②按住Shift键,MapInfo就突出显示要自动跟踪的路径。单击时,MapInfo在两节点间自动跟踪所有线段,并把它增加到正在绘制的多边形中。(注:Shift键自动跟踪跨越若干节点间的较长路径,不使用Shift键则一次只能跟踪一个节点。非公共边界数字化与第(6)步相同)。
(8)重复6~7步,把所有市域边界全部数字化。
(9)存盘,关闭表SY。
4.屏幕栅格地图的线状要素矢量化
  (1)参照上述“3. 屏幕地图的面状要素矢量化”中的1~4步,创建新表河流SX。
  (2)选中绘图工具条中的“绘折线”按钮。
  (3)单击线的一个端点开始数字化,让鼠标“十字丝”严格沿线状地物的中心轴线移动,选取图形特征点,单击左键采集坐标点,连续进行下去,直到一条折线的终点,双击左键来结束数字化。
(4)重复第3步,完成所有河流的矢量化。
 (5)重复1~4步依次完成铁路(文件名为HCL)和公路(文件名为QCL)的数字化工作。
  5.屏幕栅格地图的点状要素矢量化
 (1)参照上述“3. 屏幕地图的面状要素矢量化”中的1~4步,创建新表城市CS。
 (2)单击绘图工具条中的“符号”按钮,光标变成十字丝。
 (3)把光标移到城市符号(五星或圈形符号)中心点处,单击鼠标左键。此处便添加一个符号。
    (4)把所有城市都添加一个符号,完毕后,点击主工具条中的“信息”(图标为“i”)按钮,这时光标变成十字丝。
 (5)把十字丝光标移到石家庄市符号处(栅格图像上符号为五角星),单击鼠标左键,这时出现“信息工具”框(如图2-6所示)。
 (6)把光标移到“信息工具”框中的“ID”项后空格内,输入数字1,为省会城市赋属性,其它城市不赋,以示区别。
                     图2-6  “信息工具”窗口
 (7)关闭“信息工具”窗口,保存表CS,即完成点状要素的矢量化。
6.标注地图注记
  (1)参照上述“3. 屏幕地图的面状要素矢量化”中的1~4步,创建新表文本WB。
(2)单击绘图工具条中的“文本”按钮,光标变成“I”字样。
(3)把输入法转换为汉字状态。
(4)把光标移到要添加注记的位置处,单击鼠标左键。
(5)输入注记内容(如图2-7所示)。
(6)重复4~5步,把地图上所有注记全部标注。    

                    图2-7  地图注记的输入


五、实习相关知识
1.MapInfo主要绘图工具和使用方法
(1)“符号”按钮
使用符号工具可以在地图上放置点符号。条件是地图窗口被激活且图层可编辑。给地图增加点符号的步骤如下:
①单击“符号”按钮。
②单击地图上要加入符号的位置,点符号显示在该位置。
(2)“直线”按钮
使用直线工具可以绘制直线。条件是地图窗口被激活且一个图层可编辑。要绘制水平、垂直或45°线,可以使用线工具时按住Shift键,注意区域或边界的框线不是线。因此,若使用线工具绘制矩形,MapInfo将不把它看成区域,不能渲染其内部或在其中进行搜索。绘制直线的步骤如下:
①    点击“直线”按钮并将鼠标指针移到要开始绘制直线的位置。
②按住鼠标键不放,拖延鼠标指针,使屏幕上出现一条线,其长度随着鼠标指针的移动而变化。到目标位置时,再松开鼠标键。
(3)“折线”按钮
    使用折线工具可以绘制折线(相连但不闭合的直线序列)。条件是地图窗口被激活且一个图层可编辑。折线可以被整形和进行平滑处理。绘制折线的步骤如下:
①单击折线按钮,将出现的折线工具光标移到要开始绘制的位置,并单击鼠标键左键。
②移动折线工具光标,绘制第一条直线线段。若希望终止当前直线段并从终点处开始连续绘制下一线段时,单击鼠标左键。
    ③重复步骤②。在最后一个终点处双击鼠标左键,可结束折线绘制。
    (4)“圆弧”按钮
    使用圆弧工具可以绘制大小和形状为四分之一个椭圆的圆弧。创建圆弧后,可以对其整形得到需要的大小。若要绘制圆的一段弧段,可在使用圆弧工具时按住Shift键。其条件和使用步骤同“直线”按钮。
    (5)“多边形”按钮
    使用多边形按钮可以绘制封闭的多边形区域。条件是地图窗口被激活且图层可编辑。绘制多边形的步骤如下:
    ①单击多边形工具,光标变成十字丝。将鼠标指针移到要开始绘制的位置。
    ②单击鼠标左键,移动鼠标指针以绘制第一条边或线段。若希望终止当前直线段并从终点处开始连续绘制下一线段时,单击鼠标左键。
    ③重复步骤②。在最后一个终点处双击鼠标左键,可结束折线绘制多边形。
    (6)“椭圆”按钮
    使用椭圆工具可以创建椭圆对象和圆对象。条件是地图窗口被激活且图层可编辑。绘制椭圆是从中心向外至你单击点处。若要绘制一个圆,可在拖动椭圆光标时按住Shift键。要从“角”上开始绘制椭圆或圆,可组合使用Ctrl键和椭圆工具。绘制椭圆的步骤如下:
    ①单击绘图绘图工具条中的“椭圆”按钮,出现椭圆工具十字丝光标。
    ②将十字丝移到开始创建椭圆的位置。该点将成为椭圆的中心。
    ③按住鼠标键不放并拖动它。屏幕上出现椭圆形状,其大小和比例随着鼠标指针的移动而变化。当得到所需要的椭圆时松开鼠标键。
    (7)“矩形”按钮
使用矩形工具可以绘制矩形和正方形。条件是地图窗口被激活且图层可编辑。绘制正方形时,可在使用矩形工具时按住Shift键。对象是从“角”上开始绘制的。要绘制一个中心在你单击点处的矩形,可在使用矩形工具时使用Ctrl键。绘制矩形的步骤如下:
①选择矩形按钮,出现矩形工具光标。将光标移到开始创建矩形的位置。
②按住鼠标键不放,将鼠标指针拖到矩形的对角处。屏幕上出现矩形形状,其大小和比例随着鼠标指针的移动而变化。
③松开鼠标键,结束绘制矩形。
  (8)“圆角矩形”按钮
  使用圆角矩形工具可以绘制圆角矩形和圆角正方形。其条件和绘制步骤可参考“矩形”按钮。
(9)“文本”按钮
  可用文本工具注释地图,绘制汉字、字母、数字文本。条件是地图窗口被激活且图层可编辑。可以自定义字体、字大、字色和旋转角度。也可以使用MapInfo的标注工具和命令来创建文本。文本工具能创建单行和多行文本对象。输入文本步骤如下:
①单击文本按钮,光标变成“I”形杆。
②将光标置于地图、布局或浏览窗口显示的数据中要输入文本的位置上,出现闪烁光标。在浏览窗口内,可按Tab键移到下一单元格,键入所需文本。当键入时文本会出现在闪烁光标处。若希望在文本中加入新行,则按Enter键。
③若要结束键入文本,可单击主工具条中的选择按钮,并在地图的其它位置单击鼠标。
  2.栅格图像配准
    在MapInfo中以打开表的方式打开栅格图像,如果是第一次打开该图像MapInfo会提示你是否配准。选择配准按钮,进入配准图像对话框。
(1)投影和单位
用MapInfo数字化地图时,首先必须设定投影方式,这样才能考虑到该地图的变形,并保持地图要素之间正确的空间关系。在图像配准对话框内单击投影按钮来选择投影(如图2-1所示)。通常选择纸张地图图例中指定的地图投影。如采用河北政区栅格图,在图上读出4个经纬线交点的地理坐标。
                图2-1  “投影选择”对话框
除选择合适的投影方式外,还必须设定坐标系使用的地图单位。例如,经/纬度投影中的地图将以度显示地图坐标。如果没有该地图的坐标系统,那么需要把地图数字化为非地球地图(Non_earth Map),这意味着该图像上的点只是彼此有关,而与地球上的点无关,这时可以使用其它地图单位。
(2)输入控制点
                  图2-2  “图像配准”对话框
在图像配准对话框的图像上选择一点(经纬线交点)并单击鼠标,然后在弹出的编辑控制点对话框中键入该点对应的实际坐标值(经纬度)(如图2-2所示)。每个控制点有一个标号,指示控制点的名称,如“Pt1”等。一般输入4个控制点,但应当注意其中任意三个控制点不能在一条直线上。
(3)编辑控制点
输入第四个控制点后,MapInfo以像素为单位计算控制点的输入误差。MapInfo利用控制点进行数值变换,靠该变换来倾斜、移动和调整数字化对象,使之与控制点相符。MapInfo按设定的坐标系确定控制点的相对位置,对比这些点在栅格图像中相应的坐标,随后算出一个误差,即点在栅格图像上的位置和单击位置的实际坐标之间的偏差。误差值应该与数字化仪的图形分辨率保持一致,大多数情况下误差不应超过图框宽度的千分之几或仅为几个像素。为减少误差估计偏高的可能性,可增加控制点数量并且为控制点设定坐标时要尽可能精确。同时,仔细检查在图像配准对话框中是否已设定正确的投影。按确定按钮,完成栅格图像的配准。

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