mapgis数字化采集规程.docx
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mapgis数字化采集规程.docx
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mapgis数字化采集规程
南水北调中线工程带状地形图
数字化采集规程
2002年10月29日
南水北调中线工程带状地形图
数字化采集规程
1.任务和目的
将南水北调中线工程河北段主干线上1:
5000比例尺带状地形图约320幅,进行数字化采集,生产数字线划图(DLG),在此基础上经编辑整理,建立南水北调中线工程(带状)地形数据库,和生产数字高程模型(DEM),为南水北调工程建设管理系统建设做数据库准备。
1.1作业技术依据
1、《1:
5000、1:
10000地形图图式》,GB/T5791-93,以下简称“《图式》”;
2、《南水北调中线工程总干渠河北段工程测绘技术总结》;
3、《1:
5000、1:
10000、1:
25000、1:
50000、1:
100000地形图要素分类与代码》,GB14804-93以下简称“《分类代码》”;
4、《1:
5000地理信息特征要素编码分类方案》。
1.2已有资料的搜集、分析和利用
1、南水北调中线工程河北段主干线1:
5000地形平面图共320幅,幅面为40cm*50cm,为聚脂薄膜图1991年成图,数据中矢量部分的中误差精度应达到:
平地、丘陵地:
0.1mm,约合5米。
山地:
0.1mm,约合5米。
最大限值为中误差的3倍。
其中高程的信息为:
基本等高距:
山地、高山地为1米;丘陵地1米;平地0.5米。
高程为1985年基准高程
格网线为0.5km*0.5km
数据分幅按照40cm*50cm矩形自由分幅,个别图幅面积较小时,按破图廓处理;图幅编号采用图廓西南角坐标,不取注图名。
南水北调中线工程河北段主干线位于太行山东,山前地区,多为冲击扇及丘陵地貌。
总长400多公里。
南水北调中线工程测区为南北长条形分布。
1.3数学基础设计
1:
5000比例尺基础地理信息数据中,矢量格式采用ARC/INFO数据格式。
数据投影为高斯-克吕格投影,按3°分带。
平面坐标基准采用1954年北京坐标系,大地坐标与地理坐标同时入库。
数据高程基准采用1985年国家高程基准。
地形图分别按所在的投影区域成图。
在地形图数字化和数据入库作业中,第一坐标系采用原地形图坐标系。
为便于数据入库、图形拼接、无缝漫游,第二坐标系中央子午线统一设定为114°。
利用ARC/INFO的ARCGIS模块,设置数学基础:
坐标系统:
TransverseMercator
Beijing1954
Krassovsky椭球参数
工作单位:
主单位m子单位cm
分辨率:
100cmperm
54系经纬度到54系高斯投影坐标转换(投影转换示例一)(投影文件如下:
)
INPUT
PROJECTIONGEOGRAPHIC
SPHEROIDKRASOVSKY
UNITSDD
PARAMETERS
OUTPUT
PROJECTIONTRANSVERS
SPHEROIDKRASOVSKY
UNITSMETERS
PARAMETERS
1.0
中央经线(11700)
000
500000
0
END
54系到54系高斯投影坐标换带投影(投影转换示例二)
INPUT
PROJECTIONTRANSVERS
SPHEROIDKRASOVSKY
UNITSMETERS
PARAMETERS
1.0
中央经线(11400)
000
500000
0
OUTPUT
PROJECTIONTRANSVERS
SPHEROIDKRASOVSKY
UNITSMETERS
PARAMETERS
1.0
邻带中央经线(11700)
000
500000
0
END
1.3地理信息特征要素分层编码方案(编码方案参见地形图要素分类与代码编码方案)
考虑到地形图制图的要求,在进行矢量化时采用尽量满足制图需求,和在符合制图需求的基础上,分离地形数据制作数字高程模型数据库。
因此数据分层采用两个方案:
制图数据分层方案、数字高程模型地形数据分层方案。
注记层由相应的线、多边形文件从数据库中直接生成
制图数据分层表
层名
数据内容
属性项
RJMD.WP
居民地
RJTX.WP
双线公路等
RSHX.WP
面状水系(双线河、湖泊、坑塘、水库等)
RQT.WP
其他面状要素(各种其它地类)
LDGX.WL
等高线(首曲线、计曲线、间曲线、示坡线)为做DEM使用
LPDGX.WL
等高线(首曲线、计曲线、间曲线、示坡线)出图需要
LDXX.WL
各种地性线(冲沟、陡崖(陡坎)、山脊、山谷线、深坑、土堆、崩崖、不成面状斜坡等)
LJTX.WL
单线铁路、单线公路、机耕路、农路、小路、单线街道等道路
LSHX.WL
线状水系(单线河、单线渠等)
LQTXZDW.WL
其它线状地物(电力线、电话线、人工建筑、水工建筑、单线道路的桥、示坡线短线、铁丝网、)
LXZHJ.WL
行政界线(省界、县界、乡界、村界等)
LDLJ.WL
地类界线(线状地类界、点状地类界、居民点边界、双线河、双线公路、双线渠、双线街、围墙、面状斜坡、季节双线河、桥线等)
PGCD.WT
离散高程点、含有高程值的井状符号、含有高程值的机井符号、含有高程值的其它符号
PGCZHJ.WT
高程注记(不打高程注释)、比高注记、井或机井旁高程比高注记
PKZD.WT
控制点符号(小三角点、三角点、水准点、桩号、埋石图根点)
PKZDZJ.WT
控制点的注记、总干渠线的参数说明
PFH.WT
各种地类符号(菜地、果园、林地、疏林地、苗圃、油井、砖瓦窑、独立工矿、点状土堆、变压器、狭长林带、不依比例尺的无树坟地、涵洞、窖洞、山隘、不能通车水闸、独立坟地等)、交通附属符号、水系附属符号、比高点、河流指示线等
PZHJ.WT
除高程外的注记(居民点、公路、铁路、水系等的名称)
LFGW.WL
图廓、方格网、接图表线、比例尺线
LFGWZJ.WT
图幅的名称、图廓周边坐标点、图廓周边注记
LZGQX.WL
总干渠线、总干渠边界线
ATNLK
辅助层
地形数据分层表
层名
数据内容
属性项
LDGX.WL
等高线(首曲线、计曲线、间曲线、示坡线)为做DEM使用
LDXX.WL
各种地性线(冲沟、陡崖(陡坎)、山脊、山谷线、深坑、土堆、崩崖、不成面状斜坡等)
PGCD.WT
离散高程点、含有高程值的井状符号、含有高程值的机井符号、含有高程值的其它符号
PGCZHJ.WT
高程注记(不打高程注释)、比高注记、井或机井旁高程比高注记
1.4要素属性设计
地形图要素属性分为基本属性和扩展属性两种。
基本属性指特征代码、特征名称、特征类型,扩展属性是指除基本属性外需加入的其它属性如居民地名称、行政隶属、人口、河道工程类型、名称、防洪功能等。
根据各属性项内容,进行属性数据库结构设计。
主要的数据文件数据库结构如下:
RJMD.WP(居民点)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
居民点名称
字符
24
RJT.WP(面状交通线)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
交通线名称
字符
24
RSHX.WP(面状水系)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
水系名称
字符
24
LDGX.WL(等高线)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
高程
双精度
7(小数点后2位)
LDXX.WL(地性线)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
类型
字符
12
LJTX.WL(线性交通要素)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
短整型
4
名称
字符
30
类型
字符
12
宽度
双精度
长度
双精度
LSHX.WL(线性水系)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
整型
4
名称
字符
30
类型
字符
12
宽度
双精度
长度
双精度
PGCD.WT(离散高程点)
数据项名
数据类型
数据长度
编码
整型
4
高程
双精度
2.数据采集精度要求以及参数设置
2.1数据采集限差
栅格图象图幅定向后,内图廓点、格网点坐标偏差<=图上0.1mm;
点状要素等点位误差〈=图上0.15mm;
线状地物采集误差〈=图上0.2mm;
采点密度一般为0.5-2.0mm,平直地方可适当放宽,但不得超过20mm;
接边误差不〈=平面位移中误差的2倍。
2.2数据采集、编辑参数
工程扫描仪型号:
ContexFss12300DSP
扫描分辨率=300DPI
FUZZY=0.1mm
CLEAN=0.2mm
DANGLE=0.3mm
SNAP=O.2mm
NODESNAP=0.1mm
TIC-MATCH=0.1mm
WEED=0.2mm
GERALIZE=0.1mm
2.3DEM实验要求
在全线1:
5000地形图高程数据的基础上,建立输送水路线一定宽度范围内的数字高程模型数据库,格网分辨率为2米.正射彩色影像图,加数字高程模型制作影像高程模型。
西部山区和山前地区用1:
50000iknos影像,加数字高程模型制作影像高程模型。
3.软、硬件配置环境要求
1、要求扫描仪的扫描分辨率高于300dpi,支持.tiff数据格式。
2、矢量化软件为MAPGIS6.1,输出数据格式为.EOO。
3、MAPGIS6.1,用于分图幅矢量化及整图拼接。
4、ARC/INFO软件,用于生成.EOODEM的BILL或GRID文件。
5、硬件配置:
主频500M以上,PentiumIII处理器,128M内存,20G硬盘;Windows2000环境,windowsserver服务器,100M星型局域网,共14个工作站。
4.数字化采集技术方案
4.1成图方法、主要精度指标和成图规格
1、1:
5000地形图采用扫描矢量化的方法,单幅扫描、矢量化,再整体拼接矢量图。
扫描分辨率不低于300dpi,扫描图象数据格式为TIFF,
2、成图精度:
栅格图象图幅定向后,内图廓点、格网点坐标偏差不大于图上0.1mm,扫描点位误差不大于0.15mm,线划误差不大于0.2mm,接边误差不大于平面位移中误差的2倍。
4.2作业流程:
图1DEM数据生产作业流程
1、地图扫描:
扫描所用低图为聚脂薄膜图,为保证各要素的线条光滑、实在、不粘连,应根据图面的信息量适当调节扫描分辨率,最低不小于300dpi。
基于Contexx300Fss12300工程扫描仪,建议使用阀值为:
扫描分辨率取300dpi,采用黑白二值扫描。
2、利用MAPGIS6.1软件分图幅采集矢量数据,可支持的栅格图象文件格式:
BMP、TIFF,软件自身格式为.MSI,其输出接口有:
MapInfo的MIF、ArcInfoE00、AutoCAD的DXF、MapGIS明码格式等。
矢量数据采集作业方法简明如下:
1)、运行MAPGIS6.1,进入主界面。
点击输入编辑模块进入数据输入状态。
2)、创建工程文件。
根据数字化命名规则创建工程文件中的点、线、面各层数据文件(如图2)。
图2工程资源管理器
3)定义数据库结构:
根据要素属性设计部分设计数据库结构,使之符合要求后存盘。
(图3)
图3属性结构编辑
4)、图幅定向:
是将扫描栅格地图坐标变换成为用户需要的坐标系的坐标。
定向点不少于4个,一般取四个内图廓点。
此过程可以在输出数据之前随时进行。
图幅定向采用MapGIS软件的图像校正模块见图4:
图4图像校正
4)、设置图层:
按“图层”菜单下的“修改层名”,弹出“修改图层名称”对话框,可以进行图层的““改名”操作,根据数字化编码方案对图层名称进行设置(如图5)。
图5修改图层名称
5)、定制图例板:
图例板的使用可以提高图形矢量化的速度和准确率,矢量化时可以通过图例板获得当前的点、线、面的具体参数,而不用每次输入参数。
(图6)
图6定制图例板
5)、矢量图形输入:
进行手工输入点、线、多边形、圆、弧、文字等矢量数据。
点击工具箱按扭,可以显示、隐藏工具箱,工具箱中包括了一些常用的图形编辑工具,如:
单点输入、折线输入、曲线输入、中心圆、三点圆、三点弧、正交控制多边形、直角改正多边形等手动输入方式,还特别提供了线跟踪的单线跟踪和双线跟踪的交互式自动跟踪功能,交互式跟踪功能在使用时要设置好自动跟踪的参数,本次矢量化采用的参数暂定为图7所示参数:
图7矢量化参数
6)、数据的属性及代码输入:
鼠标点击工具栏中的“修改属性”按钮,可修改矢量图形的属性、代码;也可以选择“设置矢量化参数”设置“及时属性赋值”,这样在每输入一条矢量数据后,MAPGISV6.0自动弹出属性输入对话框,供用户输入属性数据。
在输入矢量数据时可以随时打开或关闭图形符号化,以查看属性代码是否正确。
7)、图形及属性编辑:
MAPGIS6.1提供了一些共性工具:
移动、拷贝、删除等,对线和面数据可对其节点进行移动、增加、删除、合并等操作,对线可进行打断、和并等操作。
8)、矢量采集后,文件存盘。
本幅图中全部矢量采集完成,可以输出外部数据,如MapIfo,ArcInfo,AUTOCAD的DXF格式等。
输出时只将单独一层显示,按代码输出。
9)、使用软件过程中一些常用的快捷键:
F5:
屏幕图形放大
F6:
将光标位置移动到屏幕中心并刷新
F7:
屏幕图形缩小
F8:
矢量化加点
F9:
矢量化退点
F11:
矢量化改向
F12:
线段捕捉
Shift键:
坐标点捕捉
10)、关于一些技巧及详细说明,请参见《MAPGIS6.1用户手册》。
3、分图幅数据质量初步检验
4、分图幅数据接边
5、分幅数据合成一个数据文件
6、提取地形要素,进行进一步的数据规范化,使其符合DEM生成之前的数据要求,地形要素共分4层,编码参见《地理信息特征要素分层编码方案》,地形要素分层如下:
等高线:
含首曲线、计曲线、间曲线、示坡线等;
地性线、断裂线:
含山脊线、山谷线、冲沟、断崖、梯田坎等;
测量控制点:
要求采集等级控制点(点层),图根点不采集;
离散高程点:
图中具有高程值的独立点
高程注记:
通过MapGIS6.1把数据库中的高程值自动生成;
7、等高线高程自动赋值。
8、数据转换,将MapGIS数据转换成ArcInfo数据。
9、生成DEM
5.采集要求:
5.1采集技术要求
1.矢量线不偏移或漂移栅格线。
2.单幅地形图中所有要素以同一文件采集后分层输出。
3.测量控制点层、注记层,在单幅图中不采集,在拼接矢量图形后统一生成。
4.要素采集的图层顺序为水系、居民地、铁路、公路、境界、关系要协调。
5.在对要素采集时,进行图形编辑的同时要保持数据的拓扑关系;
6.处理和协调要素间关系如面状水系与等高线的关系,沟、坎与等高线的走向关系、铁路与附属设施的关系;
7.异层数据共线的,应先采集自然要素具有定位意义的,然后在复制到其他要素所在层;
8.图幅要全部接边。
5.2地理数据拓扑关系处理(ArcInfo)
1.本次数据采集涉及17个层,每个层涉及一个或两个属性表,即AAT或PAT;
2.每个属性表的属性项要正确赋值;
3.每层要建立正确、完整的拓扑关系;
4.面状多边形有且只有一个标识,无悬挂点和伪节点,无破碎的多边形。
5.CODE、GB码不得出现空值。
6.建立拓扑关系的命令:
CLEAN,线、面;BUILD,点、线、面
5.3数据编辑的方法
1.MapGIS中的编辑技巧
等高线采用交互式矢量化,矢量化参数(见图7),像素连续的地方系统自动跟踪,像素不连续或遇到线的交叉点时用F8加点,跟踪不正确时,用F9退点。
采用预先定义的图例板进行矢量化,减少图形参数的输入时间和输入错误
采用等高线高程自动赋值对数字化好的等高线进行自动赋值,提高速度。
选择“矢量化”菜单中的“高程自动赋值”子菜单,用鼠标左键托出一条橡皮线,系统弹出高程设置对话框(图8),要求输入当前高程、高程增量和高程域名,然后系统将与该橡皮线相交的等高线,根据已设置的当前高程为基值,自动逐条按高程增量递增赋值,若原先有值,则被自动更新。
图8高程自动赋值
可以采用Windows中通用的剪切、复制、粘贴等快捷键在文件之间或文件内部复制移动图形要素。
2.ARCINFO中数据编辑
主要针对点、线、面及属性项等的操作,涉及方法如下:
点:
增加、移位、删除、更改属性项等(ADD,MOVE,DELETE,PUT,CALCULATE,MOVEITEM);
线:
增加、移位、删除、更改属性项等(RESAPE,ADD,MOVE,DELETE,SPLIT,SPLINE,EXTEND,COPY。
ARCSANP,CALCULATE,MOVEITEM);
面:
增加、修改图形、删除、更改属性项等,检查悬挂节点(CLEN);
属性项:
增加、修改、删除属性项、赋值(ADD,ADDITEM,ALTER,TRASFER,CALCULATE,DROPITEM,KILL,DBASEINFO,UPDATE);
后悔操作OOPS,UNDO、
5.4文件、目录管理
数据文件以树状结构存储,第一级目录名为:
NSBDHBZX(取“南水北调河北段中线”之意);第二级目录名为:
DLG(取数字线划图之意)、DXDLG(取数字线划图地形要素之意)、DEM(取数字高程模型之意);第三级目录名为各单幅地形图图名(取各图幅编号加图幅名)和拼接后的整幅图目录名JDLG、JDXDLG(取合成之意);第四级为各单幅矢量图层文件名、工程文件名(.MPJ)、拼接后的整幅图文件层等(详见图9)。
图9文件、目录管理
检查验收的文件另存为:
在原文件名前加“F”(取成果之意),如:
原文件名为:
1-1.*,则检查验收的文件名为:
F1-1.*。
拼接后的整幅图文件名为DIXING.*(取地形图之意)或,最后上交矢量图文件名为FDIXING.*(取地形图之意)或FDEM.*(取DEM之意)。
5.5作业注意事项:
1)、作业过程中应定时存盘,避免因死机或突然断电而造成损失。
2)、作业时应认真仔细,有问题及时解决,争取一次成图,避免因返工而浪费时间。
6.质量检查、验收:
1、本任务实行项目负责制度,由专门负责人做好生产全过程的计划安排、实施、检查和协调工作。
2、严格质量管理,对产品实行两级检查,一级验收制度。
两级检查包括作业员百分之百自查和作业员间互查,认真校对后方可上交成果,一级验收即由专门负责人负责验收,保证成图质量可靠。
3、检查、验收方法及内容:
把全部矢量图与原底图显示对照检查,精度检查可在计算机屏幕上浏览、查看。
4、入库编辑检查和拓扑处理检查改正。
7.工期、进度、人力安排:
本数字化任务共三大类内容,要求在12月底前全面完工,三类图可以分段进行,也可以交叉作业,基本上互不影响。
专门负责人应对本任务分段管理,全面了解工期的进展,适时调配生产人员力量,确保任务能够按时或提前完成。
1、地形图矢量化,任务估算1/幅天/人。
共计320幅,11月7日----12月1日
2、DEM生成,任务估算5/幅天/人,共计320幅。
12月5日----12月20日
8.上交资料:
1、拼接后的整幅地形矢量图文件(1个);
2、拼接整饰后的分幅矢量图文件(供打印);
3、数字高程模型数据库;
4、数字化采集规程;
5、技术总结。
9.需要解决的技术问题
1、断裂线在MapGIS软件及ArcInfo软件中的处理方案;
2、双线公路与单线公路及其他道路系统在构建拓扑关系时的处理问题;
3、道路穿过居民点时,制图效果要求断开,道路数据库中怎么处理;
4、道路与河流交查处的桥梁处理问题。
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