数字化地形图价格 [浅谈地形图数字化过程中图像纠正的方法及特点]
时间：2020-03-05 07:37:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：地形图数字化最常用的方法是将纸质图件扫描后进行矢量化，由于种种原因，扫描获取的栅格图像存在变形，要获得高精度的地形数据必须要进行纠正，针对此问题，使用南方CASS和MAPGIS软件都能解决，本文介绍了两种软件的使用方法及优缺点。
关健词：图像纠正 CASS软件 MAPGIS软件 栅格图像
1、概述
目前各级规划及建设等部门拥有大量的各种比例尺的纸质地形图，这些都是非常宝贵的地理信息资源，为了充分利用这些资源，可以将大量纸质地形图通过图形数字化仪或扫描仪等设备输入到计算机中，获得栅格图件，再用专用的软件进行处理及编辑，将其转换成计算机能存储和处理的数字地形图。
在图形的扫描输入或数字化输入过程中，由于操作的误差，扫描仪的分辨率误差、光学误差、机械运动误差和线阵方向与扫描方向不垂直引起的误差，除此之外，在用扫描仪进行扫描图纸时，图像纠正为栅格图像的矢量化奠定了基础，是一个非常重要的作业环节，准确无误的纠正是保证数字栅格图精度的基本前提。
2、图像纠正的方法
图像纠正就是尽量消除因图纸变形而产生的像素点位移，使之尽可能符合当初纸图制作时的精度。主要采取的方式是平移、旋转、缩放，拉伸等变形。具体做法是在图上找一些具有确切坐标的像素点做为已知点，找出这些已知点的理论坐标，通过投影变换求出其他点的变换参数，来进行图像纠正。
2.1利用CASS软件对图像进行纠正
第一步：插入扫描好的光栅图像。方法是点击CASS的菜单[工具]→[光栅图像]→[插入图像]，弹出图像管理器对话框，点击[附着]，按路径选择要处理的栅格图像名称及格式，然后选择打开，弹出图像对话框，选择好插入点、缩放比例、及旋转角度后点击[确定]。图中的缩放比例要小于图纸本身的比例，可以输入值，也可以鼠标框选，使用鼠标框选的话不能把握比例尺寸，但是这些都不会影像图像纠正，可以任意选择；旋转角度设置为0。
第二步：图像纠正。方法是点击CASS的菜单[工具]→[光栅图像]→[图像纠正]，提示栏提示选择要纠正的图像时，选择时一定选取光栅图的边框，这时会弹出图像纠正对话框。不同的纠正方法选择已知控制点的数量不同，常用的是线性变换纠正法。值得注意的是：在提示框输入坐标时一定要注意，在cass下的坐标和数学中的坐标正好相反，提示中的X是测量中的Y坐标，而提示中的Y是测量中的X坐标，不能输入出错，不然就得不到正确的纠正图。
2.2利用MAPGIS软件对矢量化数据进行校正
在矢量化的过程中，由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差，清除输入图形的变形，才能使之满足实际需求。通过误差校正来完成，误差校正主要是用来校正数据源误差（即数据采集和录入过程中产生的误差）。
误差校正采用全自动误差校正和交互式误差校正两种方法，全自动误差校正这种方法实际应用时较少，在校正时，我们一般选择采用人机交互采集校正控制点，若选择自动采集控制点，则在你选择的采集文件中自动捕捉点，假如你采集的点文件比较乱，那么会采集到很多没有用处的点。只能对标准的点文件来进行采集。，由于系统自动采集控制点会识别出错，所以还是使用交互式误差校正。
交互式误差校正的方法：分为数据准备和开始校正两个部分：数据准备：方里网wt，标准图框wl，矢量化的图形（wt、wl、wp）数据来源：方里网wt，矢量化的图形（wt、wl、wp）是在输入编辑模块中矢量化而来；标准图框wl是在投影变换模块工具原来的纸图的比例尺和坐标生成的。
具体操作：1）点击[实用服务]→[误差校正]弹出误差校正系统对话框，选择[文件]→[打开文件]，找到你需要校正的矢量化数据文件（方里网wt，标准图框wl，矢量化的图形（wt、wl、wp））；2）点击[文件]→[打开控制点文件]，如没有，根据系统提示新建一个；3）点击[控制点]→[设置控制点参数]，采集数据值类型选择为“实际值”，并将采集缩小范围缩小一些，一般设置为2即可；4）点击[控制点]→[消除所有控制点]；5）点击[控制点]→[选择采集文件]，选择你需要获取已知点的文件一般选择矢量化后的方里网；6）点击[控制点]→[添加校正控制点]，逐个添加你用来校正的控制点；7）点击[控制点]→[设置控制点参数]，采集数据值类型选择为“理论值”，同样将采集范围缩小些；8）点击[控制点]→[选择采集文件]，选择你需要获取理论值的文件，一般选择预先做好的图框文件；9）点击[控制点]→[添加校正控制点]，拾取点后弹出输入控制点号对话框，在其中输入该点对应的实际控制点号；10）点击[数据校正]→分别对点文件、线文件和区文件校正，注意每次只能对一个文件进行校正，进行校正时，选择校正文件后保存，然后一定要回到文件所在处更改文件名，不然你校正下一个文件时会把原来的文件替换掉。
2.3利用MAPGIS软件对影像进行校正
影像校正主要是将纸张图纸扫描成图像（tif、jpg格式的图像），转换成mapgis格式，并校正到所对应的坐标下。影像校正分为：标准分幅的影像校正和非标准分幅的影像校正。
影像校正前首先对图像的格式进行转换：将tif或者jpg图像格式转换成mapgis格式，操作：[图像处理]→[图像分析]→[文件]→[数据输入]→[选择转换数据类型]→[添加文件]→[添加目录]→[转换]。
2.3.1、标准分幅的影像校正（DRG生产）
图像处理→图像分析→文件→打开影像→镶嵌融合→DRG生产→图幅生成控制点→输入图幅信息→拾取四个角点→生成GCP→顺序修改控制点（一定要慢慢的修改，出错以后不能回退，必须从新开始）生成图幅质量文件，可以看到你图纸变形误差有多大。注意：生成质量评估文件（可以看到校正后的图形误差）
可以先做一个参照文件然后再采集控制点，做图框时：实用服务―投影变换―生成系列标准图框。
2.3.2、非标准分幅的影像校正
可以一边采集控制点一边输入坐标（和CASS方法一样，注意：X为横向，Y为纵向），步骤如下：1）点击[文件]菜单下的[打开影像]命令；2）单击[镶嵌融合]菜单下[打开参照文件/参照线文件]命令；3）单击[镶嵌融合]菜单下[删除所有控制点]命令；4）单击[镶嵌融合]菜单下[添加控制点]命令，依次添加至少四个控制点；5）单击[镶嵌融合]菜单下[校正预览]命令；6）单击[镶嵌融合]菜单下[影像校正]命令，并保存校正结果。
3、两种方法的优缺点及注意事项（比较）
利用南方CASS软件进行图像纠正，只能对栅格图像进行纠正，不能对矢量图形进行纠正，若对于扫描的图像进行矢量化时，忘记了进行图像校正，那么不能通过cass来弥补，但是可以通过MAPGIS软件来对矢量化图进行误差校正。
MAPGIS软件可以对矢量化数据进行校正，还可以对栅格图像进行校正。MAPGIS软件对矢量化数据进行校正，采用此发校正主要弥补了CASS软件的不足，但是当文件数目较多时，操作起来非常麻烦，工作量比较大，很容易看错导致纠正出错。
使用CASS进行纠正只是该软件的一个辅助功能，只能进行一些初级纠正，但是更专业一些，可选择的方法更多，更专业。
4、小结
数字地形图具有很多优点，也是当今测量行业发展的趋势，扫描矢量化是现代已有图纸数字化的主要形式之一，扫描矢量化的前提是对扫描图形进行图像纠正，只有这样才能获得一定精度的数字地形图，所以使用正确而恰当的纠正方法是很重要的，可以根据具体情况具体分析。
参考文献：
[1]承继成，郭华东，薛勇.数字地球导论[M].北京：科学出版社，2000.
[2]康金玉，AutoCAD专业绘图基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.
作者介绍：
余颖媛，毕业院校：昆明理工大学测绘工程专业，研究方向：工程测量方向
朱劲松，毕业院校：云南工业大学测量专业，研究方向：工程测量方向
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