地图数字化
数字化地图及其对地图信息的影响
数字化地图及其对地图信息的影响数字化地图，作为现代地理信息技术的产物，已经深刻地改变了我们获取和使用地图信息的方式。
与传统纸质地图相比，数字化地图具有更高的精度、更广的覆盖范围以及更便捷的更新速度。
首先，数字化地图的精度得益于现代测绘技术的进步，如卫星遥感、无人机测绘等，这些技术能够提供更为精确的地理信息。
这使得地图上的每一点都与实际地理位置高度吻合，极大地提升了地图的实用性和可靠性。
其次，数字化地图的覆盖范围远超传统纸质地图。
由于存储介质的无限性，数字化地图可以轻松包含全球范围内的地理信息，用户可以随时随地访问到任何地区的详细地图，这为全球旅行者和研究人员提供了极大的便利。
再者，数字化地图的更新速度是其最大的优势之一。
纸质地图的更新往往需要较长的时间周期，而数字化地图则可以实现实时更新。
一旦地理信息发生变化，如新的建筑、道路的修建或自然灾害的发生，数字化地图可以迅速反映这些变化，确保用户获取的信息是最新的。
此外，数字化地图还具有强大的交互性。
用户可以通过点击、拖动、缩放等操作，轻松获取地图上的各种信息，如交通状况、地形地貌、商业设施等。
这种交互性不仅提高了用户的使用体验，也使得地图信息的应用更加灵活和多样化。
然而，数字化地图也带来了一些挑战。
例如，信息安全问题，随着地图信息的数字化，如何保护用户的隐私和地理信息的安全成为了一个重要议题。
此外，数字化地图的普及也可能导致一些传统地图制作技艺的流失。
总之，数字化地图以其高精度、广覆盖、快速更新和强交互性，极大地丰富了地图信息的应用场景，同时也带来了新的挑战和问题。
随着技术的不断发展，我们有理由相信，数字化地图将在未来发挥更加重要的作用。
如何进行数字化地图制作
如何进行数字化地图制作数字化地图制作是基于现代科技和计算机技术的一项重要工作。
随着社会的快速发展和城市的不断扩张，我们越来越依赖地图来帮助我们导航、了解地理信息和规划路线。
在数字化时代，传统的纸质地图已经不能满足人们的需求了，数字化地图的制作变得尤为重要。
首先，进行数字化地图制作需要收集详尽的地理数据。
这些数据包括不同地区的地形、交通道路、建筑物、水系、植被等。
为了获得高质量的数据，可以利用遥感技术进行卫星和航空影像的获取。
这些影像可以提供准确的地形信息，为地图制作提供基础。
此外，还可以利用地理信息系统（GIS）收集和整理各种地理数据，如交通流量、人口分布、气候情况等。
这样一方面可以提高地图的准确性和实用性，另一方面也为日后地图的更新提供了便利。
其次，数字化地图的制作需要利用计算机软件进行数据处理和地图设计。
地图制作软件可以将收集到的地理数据进行整合和处理，将不同的地理要素通过图层的方式进行叠加和组合，形成最终的地图图像。
使用专业的地图设计软件，可以对地图进行样式的设置、要素的标注和符号的选择，使地图更加直观和易读。
同时，还可以添加标注、标牌、定位等功能，方便用户查找和使用地图。
此外，数字化地图还可以与其他应用程序相结合，实现更多功能的扩展，如导航、路径规划等。
然而，数字化地图制作并非一蹴而就的过程，需要经过一系列的步骤和环节。
首先，需要进行数据的预处理，包括数据的清理、校正和格式转换等。
这是确保地图数据质量的基础工作，也是保证最终地图的准确性和稳定性的关键。
其次，需要进行数据的空间分析和地理处理，将不同地理图层进行匹配和配准，以保证地图在空间上的一致性。
同时，还需要进行数据的符号化和样式设计，使地图更具可读性和美观性。
最后，需要对地图进行输出和发布，包括文件的导出、印刷和传播等。
这些步骤需要严格把控，确保地图的品质和实用性。
值得一提的是，数字化地图制作还面临一些挑战和难题。
首先，数据的获取和处理是一项复杂的工作，需要耗费大量的时间和人力成本。
地图数字化、数字化仪扫描仪介绍
纸 质 地 图
点 、 栅 线 格 、 图 面 各 要 素
通过获取地图上各要素
的空间坐标对数据（X、Y）
坐 标 数 矢 据 量 对 图 的 集 合
数 字 化 地 图
地图数字化技术流程
1.2 地图数字化的重要性
1998年1月，美国副总统戈尔在加州科学中心作了题为 《数字地球》的演说。之后，数字地球引起了各国各部门以 及众多专家学者的关注。戈尔认为，数字地球是一种能够嵌 入海量矢量数据的多分辨率的真实地球的三维描述。由此可 看出，数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段统一 处理地球问题；二是最大限度地利用数字化信息资源。可以 说，用数字形式表达的真实地球的数据，即数字地图无疑将 成为数字地球的基础。 数字地图与传统地图相比，具有成图速度快、精度高、 易于更新，利于分析使用、容易实现共享等特点，因此，在 高度信息化的当今社会，数字地图有着广泛的应用。
地图数字化的步骤
1 确定数字化路线
确定数字化路线就是要解决怎样数字化的问题， 诸如选取什么样的数字化底图才能满足数字化精 度要求，要对地图中哪些要素进行数字化，以及 如何对这些数字化要素进行分层。
1.1选择底图
底图的选择主要考虑底图的精度和要 素的繁简两个方面。尽量选取适当比例尺的 地图作为底图，并尽可能使选取的底图上包 含所有符合要求的地理要素（说明）。
第一章
地图数字化的方法与步骤
地图数字化的方法
手工数字化 数字化仪数字化
扫描数字化
不同的地图数字化方式，其数字化的具体技 术方法也稍有不同，但其基本步骤都大致可归纳 为确定数字化路线—准备数字化地图—设臵数字 化设备—数字化，在完成数字化工作之后一般还 要对数字化要素进行矢量编辑修改—建立拓扑关 系—修改属性信息—投影变换和误差校正—图幅 整饰接边—数字地图出图一些列过程。这就是地 图数字化的一个比较完整的工作流程。
《地图的数字化》课件
跨领域融合发展
数字化地图将与其他领域的 技术相互融合，创造出更多 创新的地图应用和服务。
结语
数字化地图在新时代具有重要的应用前景，我们应重视数字化地图的发展，探索更广阔的地理信息世界。
资源管理
数字化地图可以用 于资源管理，帮助 监测和规划土地利 用、水资源分配等 问题。
紧急救援
数字化地图在紧急 救援中提供了重要 的辅助工具，帮助 快速定位和救援灾 害地点。
数字化地图的实现方法Fra bibliotek1卫星遥感技术
卫星遥感技术能够提供高分辨率的地
激光雷达技术
2
图影像，用于采集地理数据和更新地 图信息。
激光雷达技术通过激光测距实现对地
4 数据可视化
数字化地图可以随时更新和修改，确保地 图信息的及时性和准确度。
数字化地图将数据以可视化的方式展示， 便于用户理解和分析复杂的地理信息。
数字化地图的应用范围
地图制作
数字化地图为地图 制作者提供了更多 的工具和技术，使 得地图制作更加精 准和高效。
地理信息系统
数字化地图为地理 信息系统提供了丰 富的地理数据，支 持空间分析和决策 制定。
《地图的数字化》PPT课 件
# 地图的数字化
背景介绍
地图在人类生活中扮演着重要角色，数字化地图的发展历程推动了地图制作与使用的革命。
数字化地图的优点
1 高精度
2 高清晰度
数字化地图通过先进的技术手段，可以实 现更高的精度和准确性。
数字化地图可以展示细微的地理细节，带 给用户更清晰的视觉体验。
3 易于更新
表高程和地形的精确测量，用于生成
数字高程模型。
3
全景摄影技术
全景摄影技术通过拍摄360度全景图 像，提供全景地图浏览和街景导航功 能。
地图数字化
线状栅格数据的细化
1 最大数值计算法 2 边缘跟踪剥皮法
栅格数据自动跟踪矢量化
1 细划线的跟踪 2 区域边缘的跟踪
3.3地图扫描屏幕矢量化方法
地图扫描矢量化工作步骤
矢 量 化
工 作 地 图 扫 描 图 像 输 入 预 处 理 细 化 处 理 检 查 与 编 辑
输
地物、注记识 别和输入
地图的定向
1 2 3 4
赫尔默特变换 仿射变换 双线性变换 二次变换
手2菜单定位 3地形图数字化
3.2栅格数据运算与矢量化原理
栅格数据运算 1 灰度值变换 2 栅格图像的平移 3 两个栅格图像的算术组合与逻辑组合 4 加粗和减细
特点：劳动强度大、作业效率低。
扫描屏幕数字化法
地图扫描屏幕数字化法也称扫描矢量化， 其数字化过程实质上是一个解译栅格图像 并用矢量元素代替的过程。将栅格图像转 换为矢量图形，一般都是在计算机屏幕上 采用人机交互和自动跟踪相结合的方法进 行地形图的矢量化，所以称为扫描屏幕数 字化。
优点： 精度高、 速度快，效率高： 2～3 倍。
注记符号的输入
矢量化后还应进行注记符号的输入及适 当的检查与编辑工作，完成图形的数字 化，输出或转入其他处理系统如CAD、 GIS等作进一步加工利用。
第三章地图数字化
3.1地图数字化概述 3.2栅格数据运算与矢量化原理 3.3地图扫描矢量化方法 3.4地图扫描矢量化方法的精度分析
3.1 地图数字化的概述
地图数字化概念
将纸质地形图转换成计算机能存储和 处理的数字地形图，这一过程称为纸质 地形图的数字化，简称地图数字化或原 图数字化。
《地图数字化》 讲义
《地图数字化》讲义一、地图数字化的概念在当今数字化的时代，地图数字化成为了地理信息领域中一项至关重要的技术。
简单来说，地图数字化就是将传统的纸质地图或其他物理形式的地图，通过特定的技术手段转换为数字形式，以便于计算机存储、处理和分析。
这种数字化的过程，不仅仅是将地图上的图形和文字转化为电子数据，更重要的是要确保这些数据具有精确的地理位置和相关属性信息，从而能够为各种应用提供准确和有用的地理参考。
二、地图数字化的重要性地图数字化带来了诸多显著的优势，使得它在现代社会的众多领域中发挥着不可或缺的作用。
首先，数字化的地图更易于存储和管理。
与纸质地图相比，数字地图占用的物理空间极小，不会因为时间的推移而磨损、褪色或丢失。
而且，通过数据库管理系统，可以方便地对大量的数字地图进行分类、检索和更新。
其次，数字化地图能够实现快速、准确的查询和分析。
利用计算机软件，我们可以在瞬间获取特定区域的地理信息，进行距离测量、面积计算、路径规划等复杂的操作，大大提高了工作效率。
再者，地图数字化促进了地理信息的共享和交流。
数字地图可以通过网络轻松地在不同部门、不同地区之间传递，使得各方能够基于相同的地理数据进行协作和决策。
在城市规划、交通管理、资源勘探、环境保护等领域，地图数字化提供了强大的支持。
例如，城市规划师可以借助数字化地图来评估土地利用情况，制定合理的发展方案；交通部门可以根据数字化地图优化道路布局，缓解交通拥堵。
三、地图数字化的方法地图数字化主要有两种基本方法：手扶跟踪数字化和扫描矢量化。
手扶跟踪数字化是通过数字化仪，操作员用手扶着游标，沿着地图上的图形轮廓进行逐点采集坐标数据。
这种方法虽然精度较高，但工作效率相对较低，而且劳动强度大。
扫描矢量化则是先将纸质地图通过扫描仪转化为栅格图像，然后利用专业软件对图像进行处理，识别和提取地图中的各种要素，将其转换为矢量数据。
这种方法效率较高，但在处理复杂图形和精度要求较高的情况下，可能需要进行大量的人工编辑和修正。
《地图数字化》课件
数字化地图是使用计算机技术将地理信息纳入电子系统的过程。它的目的是 提供准确、实时的空间数据，并以可视化的方式展示地理信息。什么是地图数字化Fra bibliotek1 定义
地图数字化是将地理信息转化为数字形式， 以实现电子化的地理空间数据管理与展示。
2 目的
地图数字化旨在提供高质量、多维度的地理 信息，支持决策制定、资源管理和规划设计 等领域。
二维平面地图
使用平面地图展示地理信息， 适用于静态地理数据展示。
三维地图
通过虚拟现实技术展示地理信 息，可以提供更真实、沉浸式 的体验。
Web地图
将地理信息以网页形式展示， 用户可以通过浏览器访问地图， 与地理数据进行交互。
应用场景
地图导航
数字化地图可用于导航系统，为用户提供实时路 线规划和导航指引。
城市规划
数字化地图可用于城市规划与设计，帮助决策者 评估不同规划方案的效果。
景点地图
通过地图数字化，提供旅游景区的地理信息和导 览服务，帮助游客更好地了解景区。
自然灾害预警
地图数字化提供实时的自然灾害数据，帮助相关 机构及时预警和响应灾害。
应用案例
谷歌地图
谷歌地图是一款广泛使用的移 动应用程序，提供路线规划、 导航和实时交通信息。
数据处理方法
1 空间数据整合
2 空间数据清理
将不同来源、不同格式的 地理数据整合为一体，形 成完整的地理信息数据库。
清除地理数据中的噪声、 错误和冗余信息，以提高 数据的质量和准确性。
3 空间数据分析
使用地理信息系统（GIS） 等工具对地理数据进行分 析，以获取有关地理信息 的洞察和模式。
数据呈现方法
实现地图数字化的步骤
地图数字化
一、赫尔默特变换
赫尔默特变换方法顾及到了坐标轴的平移、旋转 和尺度缩放系数，可以在进行坐标系变换的同时克 服地图图纸或栅格图像的均匀变形。
一赫尔默特变换
X
x
y
y
y0 O X0
O
p (X,Y)
a (x,y)
(X0 ,Y ) 0
y
x
Y
地图坐标系与数字化仪坐标系的关系
二、仿射变换
一般选择地图的四个图廓点作为仿射变换的定向 点，仿射变换在进行坐标转换的同时，可分纠正地图 图纸在X和Y方向的均匀变形，且允许X和Y方向的伸 缩系数不一样。
本章主要讲述了地图数字化,主 要掌握地图数字化的概念、内容 （地图定向和图形数字化）、地图 数字化的方法（手扶跟踪数字化法 和扫描屏幕数字化法即扫描矢量 化）。
10土管2班
组员
2组
胡正伟 梁旭超
杨丽菊 王晓静 陈美熙
录和跟踪地图点、线位置的手 工数字化设备。
数字化仪
数字化仪是一种重要的图形输入装置，能方便 地实现图形数据的输入。包括三种：数字化板、 鼠标、与计算机的连线
数字化仪的工作方式
常有5种工作方式： 点式：按一下定标器的一个键，定标器十 字丝交点在数字化板上的位置（x,y)输入 计算机。 开关流式：按住鼠标的一个键不放，移动 鼠标，它在图板上移动的轨迹，将以x,y坐 标串的形式连续输入计算机，放开按键， 鼠标停止工作。
1 什么是数字化？
数字化是将地图上的空间特征转化
成为用数字形式表示数据的过程。在计 算机中，构成一幅地图的点、线、面各 要素转化为X，Y 坐标表示。单个坐标代
表一个点，一串坐标代表一条线，一条
或多条线围成一个区域（面或多边形）。
纸质地形图数字化的方法
纸质地形图数字化的方法地图数字化是将纸质地形图转换成计算机能存储和处理的数字地形图，这一过程称为纸质地形图的数字化，简称地图数字化，其常见方法为两种：手扶跟踪数字化法和扫描屏幕数字化法。
标签：数字化；手扶跟踪；扫描屏幕1 数字化仪和扫描仪概述数字化仪是数字测图系统中一种图形数据采集设备，主要用来获取矢量数据，用它从地图上获取空间位置数据。
数字化仪工作的实质是把图上的位置点信息转换成数字化的平面坐标点信息，并输入给计算机。
其硬件主要有感应板，定位器（检测器）及电子处理器三部分。
图形感应板是一个长方形面板，里面印刷着等距离的平行网线路。
工作时，扫描脉冲依次加到网格阵列X，Y方向的各条线上。
扫描仪数字测图是系统中又一种重要的输入设备，主要用来获取栅格数据，即将各种图件转换成栅格数据结构的数字化图像数据，再输入给计算机。
扫描仪是机电一体化的产品，它的硬件主要有光学成像部分，机械传动部分和转换电路部分，其核心是完成光电转换的电耦合器件CCD。
扫描仪将自身携带的光源照射到图件上，以反射光或透射光的形式，将光信号传给CCD器件，并将它转换成电信号，然后进行模/数（A/D）转换，把形成的数字图像信号传给计算机。
地图图形是由点、线、面三种图形要素构成的。
其数据格式分为栅格数据和矢量数据，栅格数据结构相比矢量数据其结构简单，表示效果相同时，栅格数据数据量比矢量数据大，在逐级放大时会发生失真。
矢量数据精确度高，数据结构严密、数据量小，显示、输出的图形精确美观，其数据结构特点决定其有利于网络的分析。
2 手扶跟踪数字化法手扶跟踪数字化的操作方法是首先将数字化仪同安装有专门的数字化软件的电脑相连接。
手持定标器（鼠标）对地形图进行定向，建立数字化仪设备坐标系和测量坐标系的转换关系。
然后用定标器对准地图上的每一个地形特征进行数据采集，经软件编辑后获得最终的矢量数据，即数字化地形图。
2.1 地形图定位方法当图幅内没有已知控制点，或虽有控制点但控制点不满足地图定位要求，一般采用四个内图廓点作为已知点进行地图定位，四个内图廓点的地图坐标，由地图可直接读取。
如何进行数字化地图制作与更新
如何进行数字化地图制作与更新数字化地图是现代社会发展的产物，随着科技不断进步和终端设备的普及，我们的生活日益依赖于地图导航和位置信息。
而要实现数字化地图的制作和更新，就需要借助地理信息系统（GIS）和其他相关技术。
一、地图制作的基础地图的制作需要搜集、整理并处理大量的地理数据。
首先，我们需要获取地理信息数据，包括卫星图像、地面测量数据以及各类边界数据。
通过遥感技术和测绘仪器，可以实时获取卫星图像和地面数据。
其次，将获取到的数据进行加工处理，包括数据清洗、筛选和转换等工作，以确保地图数据的准确性和一致性。
二、地图数据的更新与维护数字化地图需要不断进行更新与维护，以确保所提供的地理信息是准确和实时的。
更新地图数据是一个周期性的过程，主要包括两方面内容：地理要素的变化和道路网络的动态更新。
地理要素的变化包括土地利用变化、建筑物的增减和交通设施的更新等。
而道路网络的动态更新则需要关注交通状况的变化，了解道路修建、拆除、施工等情况。
三、地图数据更新的技术手段地图数据的更新可以通过人工更新和自动更新相结合的方式进行。
人工更新需要由专业人员按照一定的流程和标准进行，借助于现代化的测绘仪器和地理信息系统进行数据的采集和处理。
在实际操作过程中，需要注意保护个人隐私和商业秘密。
自动更新则主要依靠遥感技术和无人机技术，通过人工智能的辅助分析，可以快速准确地获取地图数据，并进行自动处理。
四、数字化地图的应用数字化地图的应用涵盖广泛，不仅能够帮助人们实现精准导航，还可以应用于城市规划、交通管理、电子商务等各个领域。
在城市规划中，数字化地图可以为城市发展提供数据支持，辅助决策制定，提高城市规划的科学性。
在交通管理方面，数字化地图可以实现车辆监控和交通流量分析，提供智能交通导航和优化交通路线。
在电子商务领域，数字化地图可以帮助用户快速找到目标地点，提高送货效率，进一步提升用户体验。
五、数字化地图的挑战和发展趋势数字化地图的制作与更新面临着一些挑战，包括数据采集难度大、地图数据的精度和准确性等。
如何进行数字化地图的制作
如何进行数字化地图的制作数字化地图制作是现代地理科学与信息技术相结合的产物，通过将地理空间数据与电子设备相结合，实现地理信息的可视化展示和空间分析。
随着技术的发展，数字化地图已经成为各个领域的重要工具，如交通规划、城市管理、环境保护等。
本文将从数据采集、数据处理、地图制作等方面探讨如何进行数字化地图的制作。
一、数据采集数字化地图的制作离不开有效的地理数据，数据的采集是制作过程的关键一步。
现代科技的进展使得地理数据的采集范围和方式更加多样化。
首先，卫星遥感技术能够提供大范围、高分辨率的地理数据。
通过卫星传感器获取的影像数据，可以反映地表的真实情况，提供准确的地理参考。
这些数据可以用来制作基础地图，如卫星地图、高程图等。
其次，无人机技术的发展为地理数据采集提供了新的途径。
无人机搭载高分辨率相机及其它传感器，可以获取地理空间的局部细节，如建筑物、道路等。
这些数据可用于城市规划、建筑物识别等领域的地图制作。
此外，地理信息系统（GIS）也是重要的数据采集工具。
通过各类传感器、仪器设备，可采集到包括地形、气候、土壤等多种地理属性数据。
这些数据在地图制作中具有重要意义，可以为制图工作提供丰富的信息基础。
二、数据处理采集到的数据需要进行处理，以便更好地展示和利用地理信息。
数据处理主要包括数据清理、数据融合、空间分析等环节。
首先，数据清理是为了剔除采集误差和噪声，保证数据的准确性和一致性。
对于卫星遥感数据，可以通过遥感影像解译技术，将数字图像转换为地理信息。
对于无人机采集的数据，可以借助图像处理技术，去除遮挡物、修复噪点等。
其次，数据融合将来自不同源的地理数据进行整合，形成一幅完整的地理信息图。
数据融合可以采用栅格数据和矢量数据相结合的方式，使得地图既能展示全局信息，又能反映局部细节。
最后，空间分析是利用地理信息系统进行的一种针对地理空间数据的处理方法。
通过空间分析，可以得出地理空间数据之间的关联关系，验证地理模型的有效性，为地图制作提供科学依据。
使用数字测图仪进行地图数字化的技巧与要点
使用数字测图仪进行地图数字化的技巧与要点地图数字化是地图制作与管理的重要环节，数字测图仪作为其中的一种常用工具，能够实现快速、准确地将纸质地图转化为数字化地图。
然而，要想正确地使用数字测图仪进行地图数字化，我们需要掌握一些技巧与要点。
本文将介绍一些关键的技巧与要点，帮助读者更好地进行地图数字化。
1. 准备工作在使用数字测图仪进行地图数字化之前，我们要做一些准备工作。
首先，确认所需数字化的纸质地图的品质与尺寸，以便选择合适的数字测图仪。
同时，为了避免误差，最好保持地图纸张完整与边缘平整，尽量避免折叠或破损。
另外，清洁地图面且保持干燥，以避免因污渍或水分导致的数字测图仪读取问题。
2. 连接与校准将数字测图仪连接到计算机，并确保设备连接成功。
接着，进行校准操作以确保测量结果的准确性。
校准时，可以使用数字测图仪附带的软件进行操作，根据软件的引导进行标定点的选择，以便建立坐标系统。
在选择标定点时，最好选择地图上的明显特征点，如交叉口或村庄中心等，这样有助于提高后续的测量准确性。
3. 测量与定位在进行地图数字化时，测量和定位是关键的步骤。
数字测图仪通过测量地图上的坐标点，并将其转化为数字数据。
在进行测量时，要认真根据地图上的刻度进行测量，以确保测量结果的准确性。
同时，尽量选择具有明显特征的地理要素进行测量，例如道路交叉口或建筑物的角点等。
在进行定位时，可以使用数字测图仪软件提供的功能来辅助。
例如，通过引导线的设置，可以更加准确地定位地理要素的位置。
引导线可以是直线或曲线，根据地图上相邻要素的关系进行设置。
在设置引导线时，需要根据地图的特点和要素的形状来选择合适的引导线类型，以确保定位的准确性。
4. 数据处理与编辑在完成测量与定位后，就需要进行数据处理与编辑，以获取最终的数字化地图。
首先，对测得的坐标数据进行处理，将其转化为相应的地理坐标。
其次，可以根据需要进行数据清理和修复。
在数据清理时，可以删除一些测量误差较大的数据点，以提高地图的质量。
第四章 地图的数字化
6个变换参数，至少需要3个定向点，一般采用3个以上 的定向点采用平差的方法求解。实际作业中，通常选择地图 的4个图廓点作为定向点。
特点：坐标平移、旋转和X、Y 方向 不同缩
放
3.双线性变换
与赫尔默特和线性变换相比，双线性变换还考虑到了地 图图纸的不均匀变形，其数学模型为
8个变换参数，至少需要4个定向点，实际作业中，通常 选择地图的4个图廓点和若干个方里网线交叉点作为定向点。
A或B
A与B
A异或B
A非B
4.加粗和减细
加粗：将原图向上、右、下、左平移得到私服新图与原图进行“或”运
算。
二、线状栅格数据的细化
为了便于线状影像的自动跟踪矢量化，应进行线状栅格 数据的细化，即提取线状栅格的中轴线。
1.最大值计算法
细化原理：计算原始栅格数据格线交点的V值，每点的
V值是该点左上、右上、左下、右下四个栅格灰度值的和，
终止条件：跟踪到了起始像元(即跟踪轨迹已闭合)。
三、栅格数据自动跟踪矢量化
1.细化线的跟踪
2.区域边线的跟踪
3.预测跟踪法
§4.3 地图扫描屏幕矢量化方法
地图扫描数字化：将图纸通过扫描仪录入计算机，生成按行
和列规则划分的栅格数据，然后用扫描矢量化软件，采用人机 交互与自动化跟踪相结合的方法完成地形图的矢量化。
地形图的精度。
二、地图定向
图纸定位：将数字化仪坐标系转换成地形图坐 标系的过程或将图纸坐标转换成测量坐标的过 程。 实质：坐标变换（确定坐标系间的变换参数） 平移 坐标变换 旋转
缩放
1.赫尔黙特变换
设XOY为地图坐标系， xoy 为数字化仪坐标系，两坐标系 的坐标轴之间的夹角为a。地图 西南角图廓点O的地图坐标为X0 和Y0 ，数字化仪坐标为x0和y0， 即O点相对于xoy坐标原点o的平 移距离为x0，y0 。
地图数字化
在地图扫描屏幕数字化方法中，地图扫描后成为以像元坐标行和列表示的栅格数据，将其矢量化，也就是建 立栅格数据行列与矢量数据坐标之间的对应关系，对应关系的建立也必须事先确定它们之间的变换参数。
将数字化仪定标器十字丝对准图形的特征点逐一数字化，得到相应点的坐标数据，再移动定标器到菜单区并 选择相应地形图符号，按下定标器，它会自动记录下该要素的代码，并与图形坐标保存在一起。并依次完成其他 地形图符号的数字化，直至完成所有 。
谢谢观看
地图数字化手扶跟踪数字化方法需要作业人员逐点，逐线地在数字化板上采集数据，存在劳动强度大，工作 效率低等问题，因此，手扶跟踪数字化成图方法已经较少使用。而地图扫描屏幕数字化方法亦称扫描矢量化，其 矢量化软件通过人机交汇结合自动跟踪的方式，对扫描所得的影像地形图进行数据采集化，经过编辑整理，得到 矢量格式的数字化地图。
扫描图为栅格数据，要进行屏幕跟踪矢量化。故在扫描后处理中，需要进行栅格转矢量的运算称为扫描矢量 （数字）化 。
扫描屏幕数字化就是利用数字化扫描仪将地图图形或图像转换成栅格数据的方法。
扫描屏幕数字化基本步骤：纸质地图→扫描转化→拼接子图块→几何校正→屏幕跟踪矢量化→矢量图合成接 边→矢量图编辑→存入空间数据库。
确定坐标间的变换参数其实质就是地图定向或栅格图像纠正。
地图定向或栅格图像纠正一般包括坐标的平移，旋转和尺度缩放，并非单纯的定向。
根据纸质图和扫描栅格图像的变形程度，变换参数可以通过以下几种方法来求定：赫尔默特变换、仿射变换、 双线性变换、二次变换以及三次变换。
第七章 地图数字化
X X 0 ( x x 0 ) cos ( y y 0 ) sin Y Y 0 ( x 0 x ) sin ( y y 0 ) cos
数 字 化 测 图 技 术
从理论上讲，只须两个定向点根据（7-2）列出4 个方程式即可求出这4个变换参数。但在实际作业 中，为了提高地图定向的可靠性和精度，一般均 要求用两个以上的定向点来进行地图定向
数 字 化 测 图 技 术
地图数字化
手扶跟踪数字化
基本淘汰
扫描数字化
数 字 化 测 图 技 术
扫描矢量化
地图经扫描后，形成以一定的分辨率按行 和列规则排列的栅格矩阵，每个栅格称为 一个像元或像素，每个像元可用不同的灰 度值来表示，灰度值可以是黑、白二值模 式，也可以是不同的彩色值，这种以像元 灰度值组成的矩阵形式的数据称为栅格数 据，相应的图像称为栅格图像。
数 字 化 测 图 技 术
扫描矢量化
栅格图像中的各像元之间彼此没有任何逻辑上的关系， 对栅格图像而言，图像的放大或缩小会使图像信息产 生失真，尤其是放大时，图像目标的边界会发生阶梯 效应。因此，需要用专用扫描图像处理软件对其进行 诸如点处理、区处理、帧处理、几何处理等加工，由 此提高影像的质量；然后利用专用软件的矢量化功能， 采用交互矢量化或自动矢量化的方式，对地形图的各 类要素进行矢量化，并对矢量化结果进行编辑整理， 存储在计算机中，最终获得矢量化数据，即数字化地 形图。
图廓点
控制点
定向点的分布要均匀，并能覆盖整个图幅范围
数 字 化 测 图 技 术
扫描矢量化误差
原图固有误差
图纸扫描误差 图幅定向误差 图像细化误差 矢量化误差
第四章 地图的数字化
数字化方法有：
手扶跟踪数字化 地图扫描屏幕数字化
注：地形图数字化后，地形要素的位置精度不会高于原
地形图的精度。
二、地图定向
图纸定位： 图纸定位 ： 将数字化仪坐标系转换成地形图坐 标系的过程或将图纸坐标转换成测量坐标的过 标系的过程 或将图纸坐标转换成测量坐标的过 程。 实质：坐标变换（确定坐标系间的变换参数） 实质：坐标变换（确定坐标系间的变换参数） 平移 坐标变换 旋转 缩放
作
1.预处理 1.预处理
扫描地形图工作底图得到的原始光栅文件，还需进行 多项处理才能完成矢量化。预处理过程实际上是对原始光 栅文件进行修正。
噪声消除 图像纠正 图层设置 地物编码
图幅定位 图幅定向
2.细化处理 2.细化处理
细化处理过程是在正式光栅数据中， 细化处理过程是在正式光栅数据中 ， 寻找扫描 图像线条的图形原骨架也就是线条中心线的过程。 图像线条的图形原骨架也就是线条中心线的过程。 寻找线条中心线 人工补断和毛刺剔除
细化原理：计算原始栅格数据格线交点的V值，每点的 计算原始栅格数据格线交点的V
V值是该点左上、右上、左下、右下四个栅格灰度值的和， 其中要素栅格灰度为“1”，背景栅格灰度为“0”。因为 其中要素栅格灰度为“1”，背景栅格灰度为“0”。因为 每点周围至多为四个“1”，所以Vmax＝ Vmin＝ 每点周围至多为四个“1”，所以Vmax＝4，Vmin＝0，然后 选取最大V值的点。显然，最大V 选取最大V值的点。显然，最大V值点不可能位于线划边缘， 而位于线划内部。如果经一次细化仍嫌太粗，还可以将所 有最大V值点的灰度值重新赋为“1”，而将其它V 有最大V值点的灰度值重新赋为“1”，而将其它V值点的灰 度值重新赋为“0”，进而再选取最大V值点,……。 度值重新赋为“0”，进而再选取最大V值点,……。
地图数字化
等高线即地面上高程相等的相邻点连成的闭合曲线。
等高距及示坡线
地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差，称为等高距。等高距越小则图上等高线越密，地貌显示就越详细。
地形图上相邻等高线间的水平间距称为等高线平距。
盆地和山头的等高线在外形上非常相似，其区别在于山头地貌是里面的等高线高程大，盆地地貌是里面的等高线高程小。为了便于区别，就在等高线的斜坡下降方向绘一短线来表示坡向，并把这种短线称为示坡线。盆地的示坡线一般选择在最高、最低两条等高线上表示，能明显地表示出坡度方向即可。山头的示坡线仅表示在高程最大的等高线上。
地形图注记分为名称注记、说明注记和数字注记三种。（ ）
使用扫描仪对底图扫描后一般生成矢量数据文件。（ ）
符号与物体的比例关系分为依比例表示和半依比例表示两种。（ ）
我们常用的Calcomp9500系列数字化仪时手扶跟踪数字化仪。（ ）
地形图的比例尺越小，相同图上距离在实地水平距离就越大。（ ）
在比例尺相同和等高距相同的地形图上，等高线间隔大的表示坡度陡，间隔小的则坡度缓。（ ）
在地形图上没有底线的符号，如窑洞、亭等，以符号下部两端连线的中心为地物的实地中心位置。（ ）
使用数字化仪完成从图形到数字的转换。（ ）
在数字化作业中，独立符号的大小可任意缩放。（ ）
A．地形 B．地物
C．地貌 D．地形图要素
我们通常所说的4D是指DLG、DEM、DOM和 。
A．DSW B．DRG
C．DPS D．DIS
地面对水平面倾斜的角度叫做 。
A．地貌 B．地类
1.2 地图数字化的方法
地图数字化的方法主要有哪几种？分别加以叙述。
地图数字化
4D产品随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。
地图不在局限与以往的模式，现代数字地图主要由DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、DLG (数字线划地图)以及复合模式组成。
DOM (数字正射影像图)利用航空相片、遥感影像，经象元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。
它的信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。
DEM (数字高程模型)数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。
可制作透视图、断面图，进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计，用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
DRG (数字栅格地图)数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。
可作为背景与其他空间信息相关，用于数据采集、评价与更新，与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。
DLG (数字线划地图)现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。
数字线划图既包括空间信息也包括属性信息，可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业信息系统的空间定位基础。
普通地图的内容要素及表示方法一、普通地图上的内容要素-数学要素、地理要素和图廓外要素数学要素——坐标网、地图比例尺、地图定向等地理要素——包括自然地理要素、社会经济要素和其他标志自然地理要素有水系、地貌和图质植被；社会经济要素有居民地、交通网、境界和行政中心；其他标志为方位物、经济标志、科学文化标志等。
图廓外要素——图名、图号、接图表、图例、图廓、分度带、比例尺、坡度尺及坐标系统等二、水系及其在图上表示水系是指海洋、江河、湖泊、水库、水渠、井泉各种自然的人工的水文物体的总称。
关于河流及沟渠的表示：我国1971年《图式》中规定河流单双线的分界宽为0.4mm，即凡双线河就表示真实的河宽。
对中小比例尺地形图(如1：5万)补充规定“实地宽100m以上的合理就扩大绘为双线”(从0.2扩大到0.4）实地河宽100米到200米这段成为符号性双线河(或称记号双线河)，它不表示真宽，要注明河宽注记。
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地图数字化1 内容1）利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准；2）编辑工具的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。
注意：在基于ArcMap的操作过程中请注意地图文档的及时保存和备份。
2 准备1）数据：贵州省某县1:100000扫描图一张(tiff格式)2）软件：ArcMap3 Arcmap基础知识1) 地图—Map (ArcMap document)当你在ArcMap中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档。
地图文档是存储在扩展名为.mxd文件中的。
在ArcGIS中，一个地图存储了数据源的表达方式(地图，图表, 表格)以及空间参考。
在ArcMap中保存一个地图时，ArcMap将创建与数据的链接，并把这些链接与具体的表达方式保存起来。
当打开一个地图时，它会检查数据链接，并且用存储的表达方式显示数据。
一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据。
（它所显示的数据都是链接在外部的）2) 数据框架—Data Frame在“新建地图”操作中，系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架。
在ArcMap 中，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。
一个地图中可以包含多个数据框架，同时一个数据框架中可以包含多个图层（即各layer的叠加）。
例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息，另一个数据框架表示中国在世界的位置。
但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动状态。
在Data View只能显示当前活动的数据框架，而在Layout View可以同时显示多个数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
3）组图层-- New Group Layer有时需要把一组数据源组织到一个图层中，把它们看作Contents窗口中的一个实体。
例如，有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层（如道路、铁路和站点等）放在一起，以方便管理。
4）数据层ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载，诸如AutoCAD矢量数据DWG，ArcGIS的矢量数据Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID，ArcView的矢量数据ShapeFile，ERDAS的栅格数据ImageFile，USDS的栅格数据DEM等。
注意Coverage 不能直接编辑，要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile。
5）shape的要素类型point、polyline、Polygon、Multipoint、MultiPatch.3步骤3.1在目标位置建立文件夹在目标位置建立三个文件夹：“原始数据”文件夹以存储.tif扫描图；“配准图层”文件夹以存储校正后的.tif图；“矢量图层”文件夹以存储数字化的shp矢量图层。
3.2地形图的配准（校正）3.2.1建立“网格”图层（1）打开ArcCatalog程序，在左边栏目标位置“矢量图层”文件夹处点击右键，选择New-Shapefile。
（2）修改Name为：网格，选择Feature Type为：Polyline。
点击Edit按钮，点击Select，选择合适的大地坐标系(Geographic Coordinate Systems)和投影坐标系(Projected Coordinate Systems)，然后点击add，确定。
3.2.2加载图层（1）打开ArcMap程序，当出现ArcMap对话框时，点击“A new empty map”单选按钮，然后点击OK.确定。
（2）右键点击“Layers”数据框架，点击“Properties”选项。
选择“Coordinate System”选项卡，预定义坐标系。
可点击“predefined”设定，或点击“import”导入和“网格.shp”文件相同的坐标系。
（3）选择“Gernal”选项卡，设置合适的地图单位。
大地坐标系为“Decimal Degrees”，投影坐标系一般为“m”。
（4）点击工具栏上按钮，出现“Add Data”对话框，选择.tif格式的扫描图，点击add按钮加载图层。
出现询问是否建立金字塔的对话框，金字塔的作用是对影像数据进行有损压缩，以加快打开处理文件的时间，但不影响源文件。
这里选择否。
出现提示缺少空间坐标信息的对话框，点击OK。
（5）点击工具栏上按钮，出现“Add Data”对话框，选择“网格.shp”矢量图层，点击add按钮加载图层。
3.2.3绘制公里网格（或经纬度网格）（1）在工具栏空白处点击右键，加载“Editor”工具。
（2）点击“Editor”工具栏上的“Editor”按钮，点击“Start Editing”选项，开始编辑。
（3）使用“sketch tool”工具在“网格.shp”图层上面绘制公里网格或经纬度坐标网格。
3.2.4添加控制点（1）公里网格或经纬度坐标网格绘制完成后，在工具栏空白处点击右键，加载“Georeferencing”工具。
（2）点击“Georeferencing”按钮，取消勾选“Auto Adjust”选项。
（3）在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
一般为公里网格的交点。
在“Georeferencing”工具栏上，点击“Add Control Points”按钮。
使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点(网格交点)点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置。
用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。
（4）点击“Georeferencing”工具栏上的“View Link T able”按钮。
检查控制点的残差和RMS，删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。
转换方式设定为一次或二次多项式均可。
3.2.4进行配准（校正）（5）在“Georeferencing”菜单下，点击“Rectify”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，另存为一个新的影像文件。
ARCGIS软件配准1.1.栅格图像配准1>.打开ArcMap，增加Georeferencing工具条。
2>. 把需要进行纠正的影像增加到ArcMap中，会发现Georeferencing工具条中的工具被激活。
在view/data frame properties的coordinate properties中选择坐标系。
如果是大地（投影）坐标系选择predefined中的Projected coordinate system，坐标单位一般为米。
如果是地理坐标系（坐标用经纬度表示）表示则选择Geographic coordinate system。
3>.纠正前可以去掉“auto adjust”前的勾。
在校正中我们需要知道一些特殊点的坐标。
如公里网格的交点，我们从图中均匀的取几个点，不少于7个。
在实际中，这些点要能够均匀分布在图中。
4>.首先将Georeferencing工具条的Georeferencing菜单下Auto Adjust不选择。
5>.在Georeferencing工具条上，点击Add Control Point按钮。
6>.使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击，Input X and Y输入该点实际的坐标位置。
采用地理坐标系时应输入经纬度，经纬度用小数表示，如110°30'30'应写成110.508(=110+30/60+30/60/60)。
7>.用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。
8>.增加所有控制点后，在Georeferencing菜单下，点击Update Display。
9>.更新后，就变成真实的坐标。
10>.在Georeferencing菜单下，点击Rectify，将校准后的影像另存。
1.2.矢量矫正空间校正（spatial adjustment）是个常用的工具，但许多新手不太明白如何使用它，下面简单说一下它的使用方法。
1>、将已经具有坐标系的要素类和需要校正的要素类加进arcmap中，调出spatial adjustment工具条，开始编辑。
2>、在spatial adjustment工具条菜单里设置要校正的数据，把要校正的要素类打钩（6）3>、设置校正方法每种校正方法的适用范围和区别可看帮助文件。
仿射变换是最常用的方法，建议新手使用。
4>、设置结合环境，以便准确地建立校正连接5>、点置换连接工具6>、点击被校正要素上的某点，然后点基准要素上的对应点，这样就建立了一个置换链接，起点是被校正要素上的某点，终点是基准要素上的对应点。
用同样的方法建立足够的链接。
理论上有三个置换链接就能做仿射变换，但实际上一般是是不够用的。
实际使用中要尽量多建几个链接，尤其是在拐点等特殊点上，而且要均匀分布。
7>、点spatial adjustment工具条菜单下的adjust当你熟悉整个过程后，可以试试其他几种变换（相似、投影、橡皮拉伸等）。
上面的方法是将一个没有坐标系的要素类校正到一个有坐标系的要素类，简单说是图对图校正。
如果只有一个没有坐标系的要素类，但知道它上面关键点的真实坐标，上面的4、5、6步用下面方法代替：4>、读出原图上关键点的屏幕坐标，找到和它对应的真实坐标5>、建立连接链接文件，格式为文本文件，第一列是关键点的屏幕x坐标，第二列是关键点的屏幕y坐标，第三列是关键点真实的x坐标，第四列是关键点真实的y 坐标，中间用空格分开，每个关键点一行。
6>、在spatial adjustment菜单中打开链接文件，选刚才建立好的链接文件其它步骤与前面的相同。