地理信息系统课件 第六章 空间获取与处理.ppt

第六章 空间数据获取与处理 主要内容 6.1 空间数据获取来源 6.1.1 空间数据获取来源 6.1.2 空间数据获取初步处理 6.2 空间数据采集 6.2.1 图形数据的采集 6.2.2 属性数据的采集 6.3 空间数据录入后的处理 6.3.1 图形坐标转换 6.3.2 拓扑生成 6.4 实践练习---扫描及屏幕跟踪数字化（以MapInfo为例） 6.4.1 MapInfo软件介绍 6.4.2 扫描及屏幕跟踪数字化 6.1 空间数据获取来源 6.1.1 空间数据获取来源 6.1 空间数据获取来源 6.1.2 空间数据获取初步处理 1）地图--------- 2）遥感数据-------- 3）统计数据--------- 4）实地勘测数据---- 5）已有数字数据----- 6）各种文字报告和文献文件--- 6.2 空间数据采集 6.2.1 图形数据的采集（地图数字化） 6.2 空间数据采集 6.2.1 图形数据的采集 根据图形数据的类型可分为矢量数据的采集和栅格数据的采集两种。 矢量数据的采集 A、人机交互，直接从计算机键盘或鼠标输入； B、直接采用现成的矢量结构电子数据； C、从栅格数据文件转换而来； D、通过手扶跟踪数字化仪输入。 栅格数据的采集 A、人工方式； B、从矢量数据直接转换； C、采用遥感数据； D、扫描数字化。 6.2.1.1 数字化仪数字化 1）数字化仪工作原理 一种读取图形坐标数据的设备。是利用电磁感应的原理检测图形坐标数据。 2）数字化前准备 A、选择底图。 2）数字化前准备 B、确定需要数字化的要素并分层和分幅。 2）数字化前准备 C、 录入之前先输入至少3个定位点(注册点)。 3）数字化方式 方式： A、点方式 点方式是当录入人员按下游标(Puck)的按键时，向计算机发送一个点的坐标。 B、流方式 流方式是当录入人员沿着曲线移动游标时，能够自动记录经过点的坐标，它能够加快线或多边形地物的录入速度。 距离流方式(Distance Stream)和时间流方式(Time Stream)比较： 4）曲线离散化算法 曲线采样简化，在曲线上取有限个点，变其为折线。 Douglas-Peucker算法 （五步） ①.在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦； ②.得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d； 4）曲线离散化算法 Douglas-Peucker算法 （五步） ③.比较该距离与预先给定阈值的大小，如果小于，则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕； ④.如果距离大于阈值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1~3步的处理； 4）曲线离散化算法 Douglas-Peucker算法 （五步） ⑤.当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。 5）特点 数据量小，数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化的精度与作业员的操作有很大关系。 6.2空间数据采集 6.2.1.2 扫描矢量化以及常用算法 1)扫描矢量化以及处理流程 2）扫描仪输入 A、工作原理 是一种计算机系统的信息采集与输入设备，采用光电转换原理将连续图像转换为供计算机处理的数字图像，实现图像信息的数字输入。 主要分为采用光电倍增管(PTM)的滚筒式和采用光电藕合器件(CCD)的平板式（平台式）两类。 2）扫描仪输入 B、扫描前准备 扫描时，必须先进行扫描参数的设置，包括： ①.扫描模式的设置； ②.扫描分辨率的设置； ③.亮度、对比度、色调等针对一些特殊的需要调整； ④.设定扫描范围。 2）扫描仪输入 C、扫描步骤 利用扫描仪对地图扫描时大致按以下步骤进行： ①原图定位； ②激活扫描软件： ③设置扫描方式： ④原图预扫： ⑤调整扫描的尺寸和扫描方式： ⑥最终扫描及扫描后处理。 2）扫描仪输入 D、特点 结果为栅格数据，数据量大；输入速度快；不受人为因素的影响；操作简单。 3）图像拼接／裁剪 ①图像拼接 按拼接位置：上下拼接 左右拼接 按拼接方法：自动拼接 人工拼接 ②图像裁剪 外围调整修理、规则分割 4）图像二值化(Threshold) 图像二值化是用于从原始扫描图像计算得到黑白二值图像(Binary Image)，通常将图像上的白色区域的栅格点赋值为0；而黑色区域为1，黑色区域对应了要矢量化提取的地物，又称为前景。 5）二值图像平滑 ①去毛刺 ②去孔洞及凹陷 6）图像细化(Thinning) 一般要求：保证细化后曲线的连通