实验三、影像配准及矢量化汇编

实验三、影像配准及矢量化

一、实验原理

利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准，编辑器进行点要素、线要素、多边形要素的数字化。

二、实验过程（本次试验用的是，9.3汉化版）

第一步：地形图的配准－加载数据和影像配准工具

点ArcMap-加入图像-点工具-栅格配准

第二步：输入控制点

随机选取8个控制点，过程如下：

控制点选取结果：

控制点数据，并选择二次多项式：

第三步：设定数据框的属性

更新后结果如下：

第四步：矫正并重采样栅格生成新的栅格文件

点栅格配准-矫正

第五步：分层矢量化－在ArcCatalog 中创建一个线要素图层新建要素类，步骤如下:

选择坐标系：

定义属性：

第6步：从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中运用编辑器，进行矢量化：

矢量化后，输入保存：

查看属性;

第七步:根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤首先导入GPS数据：

配置坐标系：

结合GPS数据：

三、实验结果

1) 总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。

第1步、地形图的配准－加载数据和影像配准工具

必要性：所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。

第2步、输入控制点

必要性：在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。通过读图，我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。利用它们同名性质列方程，求待定系数来获取其在规定坐标系下的坐标。

第3步、设定数据框的属性

必要性：统一标准，单位m，参考坐标系统80西安坐标系（Xian 1980 Degree GK CM102E），可以求得真实坐标。

第4步、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件

必要性：矫正，和配准。使用这些配准后的影像进行分层矢量化。

第5步、分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层

第6步、从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中

2) 分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。

1、数据采集：实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）

2、数据输入：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）

3、数据存贮：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）空间精度不能满足

4、数据操作：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）

5、多层数据叠加误差多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）

6、各种内插引起的误差

（二）、质量控制方法：

1、手工方法：与原始地图或者属性数据比较；

2、元数据法：元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。

3、地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量，如利用地表特征的空间分布进行分析。

3) 为什么要对配准后的数据进行重采样？

由于配准是对待配准图像进行变换，将其变换到参考图像坐标参考系中，而一个图像的显示存储是以栅格形式存储，待配准图像变换到参考系中不一定在栅格点上，因此要进行重采样将其变换到栅格点上