地理信息系统基础技术地形图扫描和矫正

1、地理信息系统基础技术-地形图扫描和改正地理信息系统基础技术-地形图扫描和改正17/17地理信息系统基础技术-地形图扫描和改正地理信息系统基础技术：地形图扫描，增加地理坐标和做几何改正第1节地形图扫描的重点：1.1.地形图底图质量：平坦，清楚无污点以纸图形式存在的地形图经过扫描以后，就可以获取以栅格格式在计算机中储存的数字图像。这类数字地图可以以极快的速度进行无数次的复制，而不会抛弃任何信息。并且扫描的过程理论上只需要进行一次，前提是扫描图的质量足够好，可以满足工作的需要。为了使扫描成就图达到最好的成效，在可能的状况下，应当第一选择质量最好的底图。所谓底图的质量好，主要指的是以下几个方面：底图平

2、坦：准备进行扫描的底图假如已经被使用过，常常会留下不一样程度的折叠痕迹，在折叠的地域，因为纸张的拉伸，会造成必定程度的变形，使得局部地域的空间相对地址失准，所以建议尽量使用新的，或极少使用的底图。假如没有，最幸好扫描从前将地图在平坦的台面上用玻璃等压平一段时间。假如变形比较严重，则需要将变形地域进行局部的几何改正。印刷清楚无污点：地图经过一准时间的使用后，会对原来的印刷线条造成必定程度的磨损。扫描后，磨损或有污点的地域可能会难于鉴别，从而对后续的数字化工作带来不便。所以，假如有选择的可能性，就应当选择印刷版本最清楚，最干净的地图。1.2.为后续步骤做早先做准备在进行扫描从前，就应当对扫描图未来

3、的用途做比较充分的考虑，从而对地图上做一些必需的办理，如增加地理坐标标志等。同时在扫描的过程中，还需要注意在扫描地域中包含地形图的边框。另一个常常遇到的状况是，扫描仪的幅面小于地图的幅面，既扫描仪的有效扫描面积不足以覆盖整幅地图。所以同一幅图需要扫描多次。以以下图所示：为了可以给扫描后的图象增加地理坐标，最好可以在扫描前做一些标志，的坐标点。1:25万的地形图上平常会印有经纬线，所以不需要其余加点，而的地图平常需要其余增加一些点，以供增加地理坐标和进行几何改正时使用。标出必定数目1:10万，1:5万1.3.图像大小和分辨率在扫描的过程中，有两个比较重要的参数。图像大小和分辨率，这两个参数决定了

4、扫描出的图像的大小。图像大小越大，或分辨率越高，目标图像就越大。目前，我们常用的组合为“图像大小”为100%，分辨率为300DPI。1.4.数据储存格式扫描出的图像可以以不一样的格式来储存。如储存为JPG格式的文件是经过压缩的图像，文件大小要比TIFTIF，或BMPBMP，JPG等常用的格式。格式的的文件小的多。可是其在压缩的过程中会抛弃一些数据。所以假如对扫描图像的真实性要求很高的，建议采纳TIF或BMP的格式储存。假如以节约储存空间为优先考虑，那么可以考虑以JPG的格式来储存。图像格式之间的变换是办理图像的软件的基本功能，可以用多种多样的软件来达到。第2节给地形图增加地理坐标和做几何改正R

5、2V是一个可以用来进行屏幕数字化的软件，此中也有增加地理坐标的功能，并且操作比较简单。假如要追求改正确的地理坐标，并同时进行几何改正，我们激烈建议使用ERDASIMAGINE中的ImageGeometricCorrection的功能来做。以下我们将分别介绍这两种方法。2.1用R2V快速增加地理坐标可以在R2V中经过使用控制点的方式，给栅格图像增加地理坐标，栅格图像也可使用Image/Warp命令与选择的控制点进行坐标对齐或几何校订。可以参照下边的步骤来进行。执行R2V.EXE，进入R2V软件环境从菜单文件（File），打开图像或工程（OpenImageorProject）阅读到图片948100

6、-2.tif，单击按纽打开（Open）打开图像文件。从菜单编写（Edit）-控制点编写器（ControlPointEditor）-控制点编写器开/关（ControlPointEditorOn/Off），点击开启控制点编写器，这时鼠标自动变为十字型，即处在新建控制点状态。用F2键放大图像到适合大小（F3可以减小图像），同时可用键盘的方向键挪动图像，至图片的右上角，将十字型鼠标指针移到坐标交织点地址，单击，这时会弹出一个窗口，在右侧的空格中分别填入该点的经纬度数值。键入X：104；Y：33.33333用同上步相同的方法增加其余5个控制点，总合六个点的坐标分别为：点地址XY点地址XY左上103.75

7、33.33333右上10433.33333左中103.7533.16667右中10433.16667左下103.7533右下10433从菜单文件（File）-保存世界文件（SaveWorldFile），在弹出的文件保存窗口中保存文件为G948100-2.TFW，从菜单文件（File）-另保存文件为（SaveFileAs），在弹出的文件保存窗口中保存文件为G948100-2.tif，这时会弹出一个对话框，咨询“能否将图像存为GEOTIFF格式”。单击是（Yes）确立。GEOTIFF是一种有地理坐标的图像文件格式，包含同文件名，但不一样扩展名（一个为.tif,另一个为.tfw）的两个文件，此中*.

8、Tif文件储存的是图像数据文件，件储存的是地理地址信息。*.tfw文从菜单视图（View）-显示地理编码坐标（Geo-CodedCoordinates），单击，此刻在图形窗口中挪动鼠标，可以看出在主窗口右下方的状态栏中的坐标已经是经纬度的数字了。我们已经达成了给图片948100-2.tif进行地理编码的任务，重生成了由名为G948100-2.tif和G948100-2.twf两个文件构成的有经纬度坐标编码的地形图。退出R2V程序。2.2用ERDASIMAGINE增加地理坐标，同时进行几何改正下边我们将用ERDASIMAGINE为同一幅地图增加地理坐标。详尽的步骤是：由“开始”-“程序”，运转I

9、MAGINE程序。显示IMAGINE的操作面板主界面。这时将自动打开一个阅读窗口（Viewer）,假如没有自动打开，单击操作面板上的阅读窗口（Viewer）按纽，打开一个。从阅读窗口（Viewer）的菜单文件（File），打开（Open），栅格图层（RasterLayer），出现一个文件打开窗口。在出现的文件打开窗口中阅读到数据所在文件夹，在文件种类（Fileoftype）下拉列表框中所列的文件种类中选TIFF（*.tif）。选中要增加地理坐标的文件948100-2.tif，单击确立（OK）打开文件。从阅读窗口（Viewer）的菜单栅格文件（Raster），单击几何改正（Geometricco

10、rrection），对图像进行几何改正。在新出现的设置几何改正模型（SetGeometricModel）窗口中的选择多线性Polynomial），单击确立（OK）。在新出现的多线性模型属性窗口（PolynomialModelProperties）中多线性级别（PolynomialOrder）中选择2，进行第级的多线性改正。控制点：高级其余变换可以用来改正更复杂的扭曲。可是，要使用较高级其余变换，就需要更多的控制点。比方，进行第1级的变换，最少需要3个控制点，而进行第2级的变换，就需要最少6个点，所需最少点的公式为：N=(t+1)(t+2)/2，此中，N为所需最少点的数目，而t为所进行变换的级别

11、。下边表中列出了变换级别和所对应的所需最少控制点的数目。变换级别所需控制点最少量目OrderofTransformationMinimumGCPsRequired36101521283645551066在同一对话框的投影面板（Projection）中指定要增加的地理投影，点击按纽增加/改变投影方式（Add/ChangeProjection）。投影选择器对话框（ProjectionChooser）将打开，我们用它来选择目标投影方式，单击定制面板（Custom）在定制面板(Custom)中选择投影方式（ProjectionType）为地理经纬度Geographic(Lat/Lon)），椭球体（Sp

12、heroidName）和基准面（DatumName）都为WGS84。单击按纽确立（OK）。将回到多线性模型属性窗体ProjectionfromGCPTool）。，点击按纽用控制点工具设置投影（Set在弹出的控制点设置方式窗体（GCPToolReferenceSetup）中选择键盘输入（KeyboardOnly），单击确立OK按纽。在新出现的地图参照系信息（ReferenceMapInformation）窗体中，单击确立OK按纽随后将弹出两个显示进度的运算窗体，分别点击OK按纽。2.2.14接下来将弹出3个新的窗体。地理改正工具（GeoCorrectionTools），控制点工具（GCPTool

13、）和一个没有工具栏的菜单的阅读窗口2（Viewer#2）作为阅读窗口1（Viewer#1）的放大镜。在以下图所示的部分控制点工具（GCPTool）窗体中将鼠标指针移到颜色（Color）下边的白框中，单击鼠标右键，将弹出一个颜色选择盘，选择红色（Red）指定控制点的颜色为红色。将阅读窗口1（Viewer#1）中的白框移到地图的右上角，在挪动的过程中，可以看到阅读窗口2（Viewer#2）中放大的其实是白框内的部分，让坐标交叉点位于阅读窗口2（Viewer#2）的中间，在居中的地址增加一个控制点GCP#1。这时可以看到在控制点工具（GCPTool）窗体中增加了一个控制点，在此中参照点（XRef），

14、Y参照点（YRef）列所对应的GCP#1的格中分别填入数字104和33.33333。重复相同的操作，分别指定其余5个控制点的地址和坐标参照值。单击地理改正工具（GeoCorrectionTools）面板中的显示图像重采样对话框按纽。在弹出的重采样对话框（Resample）中点击输出文件（右侧的文件夹按纽打开文件阅读窗体。OutputFile）文本框阅读到储存目标文件的文件夹，命名新的文件名为新的文件已经是ERDASImagine的img格式了。单击g948100-2.img，注意，OK回到前一窗体。单击重采样窗体（Resample）中的OK，进行图象的几何改正，同时增加地理坐标。将会出现一个工作进度窗体，指示正在进行的几何改正的进度。等到计算达成，单击OK，几何改正达成。单击地理改正工具（GeoCorrectionTools）面板中的退出（Exit）按纽，退出几何改正工具。时期将弹出一系列的窗体咨询能否保存设置等，可以所有选否（NO）。此刻我们来检查一下改正后有地理坐标的图像。点击阅读窗口1（Viewer#1）