根據《西部大開發土地資源調查評價實施方案及技術規程》和《貴州省土地資源調查評價技術規程》的要求,坡耕地調查研究評價縣級成果需要提供1:1萬標準分幅坡耕地分布評價圖和1:5萬坡耕地分布評價圖。規定要求:15 ~ 25。適宜耕種的坡地以SA2為代表,土地圖案顏色為淺黃色。不適宜耕種的坡地用SN2表示,地類圖斑顏色為淺灰色;25度以上適合耕種的梯田用RA1表示,土地圖顏色為橙色。不適宜耕作的梯田用RN1表示,地類斑塊顏色為棕色;不適宜耕種的坡度用RN2表示,土地圖顏色為深灰色。如表1所示。
MAPGIS制作坡耕地分布評價圖的流程圖如下:
數據準備→地圖掃描→掃描校正→圖形矢量化→拓撲處理→地圖邊緣拼接→空間數據→屬性數據→掛鉤→圖形輸出。
表1坡耕地分布評價圖圖例
1數據準備
以標準分幅土地利用現狀圖為工作底圖,根據坡耕地調查問卷,將坡耕地圖斑直觀地轉移到底圖上,制圖綜合後編制紙質標準分幅坡耕地分布評價圖。
2圖形掃描
將標準定級坡耕地分布評價草圖掃描到計算機中。MAPGIS提供數字輸入、掃描矢量化輸入等方便、快捷、開放的輸入方式。數字輸入實現了空間信息從模擬到數字的轉換。掃描矢量化輸入是通過掃描儀輸入掃描圖像,然後通過矢量跟蹤確定實體的空間位置。對於高質量的原始地圖,掃描是壹種快速高效的數字輸入方式。數字輸入法是通過數字化儀輸入圖形數據,並以矢量方式存儲,采集的數據可以直接編輯處理。掃描矢量化通過掃描儀直接掃描原始圖像,並將其存儲在圖像文件中(例如*。TIF文件),然後通過矢量化將其轉換為矢量化數據,將其存儲在線文件(*。TL)或點文件(*。WT),然後編輯輸出。可以根據需要選擇兩種方式。掃描底圖要求聚酯薄膜清晰,變形小,無折痕,這樣可以減少繪圖的系統誤差,提高繪圖的精度。圖像底邊與水平方向的夾角大於0.5度的圖紙需要重新掃描,用PHOTOSHOP軟件將圖紙旋轉到水平。
圖1掃描位圖界面
3掃描校正
所有的地圖掃描後必須進行校正,掃描的圖形要進行檢查。掃描的矢量化*。TIF文件首先進入實際服務系統的投影變換子系統,輸入左下角圖框的經緯度值和比例尺,生成與圖紙相連的標準圖框。此時需要註意的是,在生成標準圖框之前,要通過“系列標準圖框”菜單下的“圖框橢球參數”選擇圖框所在的大地坐標系。如果北京坐標系是1954,則選擇克拉索夫斯基橢球;如果是1980 Xi安坐標系,則選擇IAG1975推薦的橢球體。默認情況下,它是1980 Xi安坐標系。標準幀生成後,進入模塊中的拼接配準子系統。目的是用轉換後的場坐標標準框架校正TIF文件,然後將其轉換為RBM文件。
圖2圖形校正界面
圖3修正後的掃描位圖界面
4圖形矢量化
MAPGIS提供無條件自動矢量化和面向人工的自動識別跟蹤矢量化,即交互式矢量化。人工引導自動識別跟蹤矢量化不僅可以對二值掃描圖像進行矢量化,還可以對灰度掃描圖像和彩色掃描圖像進行識別、跟蹤和矢量化。因此,它能有效地對復雜的小比例尺全要素彩色地圖進行矢量化。在矢量化過程中,可以使用F6鍵移動屏幕,F5鍵放大屏幕,F7鍵縮小屏幕,F8鍵加點,F9鍵退點,F11鍵改變方向。F12鍵抓取線程頭,可以有效選擇圖形信息,消除無用噪聲,克服無條件自動矢量化中的盲目性,大大減少後期圖形編輯和排序的工作量,同時對圖形進行分層處理。對於圖形信息清晰、信息單壹的圖紙,可以快速自動矢量化。矢量化時,在保證曲線精度的情況下自動細化坐標數據點,大大減少了圖形矢量化的數據量,加快了運算速度。計算機輔助繪圖的質量主要取決於數字化儀的精度、人工跟蹤精度、輸出設備精度、壹等數字化儀和輸出設備精度,而人工跟蹤精度主要取決於工作人員在壹定範圍內的熟練程度和責任心,需要引起重視。因為坡耕地分布評價的草圖很舊很破,十幾年來壹直在查改。地圖沒有更新,所以幹擾因素大。如果想追蹤到理想的地圖,無條件自動矢量化是不夠的。因此,建議采用面向人工的自動識別跟蹤矢量化,即交互式矢量化。對於壹些單壹的閉合圖元,比如居民區,建議使用閉合單元矢量化。矢量化時,應註意用戶應沿著柵格數據的中心進行。首先,對線狀要素進行矢量化和分層采集,包括水系、道路、行政邊界、地類邊界、權屬邊界、分類和詳查數據采集的分層編碼。請參照縣(市)級土地利用數據庫標準分類。在這個過程中,壹定要註意各層的統壹,有利於以後操作的方便;然後對點要素(零散要素和註記)進行矢量化,將地名註記、水系註記、道路註記和鄉鎮村名輸入數據庫。對於壹些單個封閉的圖元,比如小區門牌,建議用封閉單元矢量化。在矢量化過程中,點與點之間要首尾相連,甚至略多於壹點,保證圖形的相交,為以後生成面文件打下堅實的基礎。
圖4圖形矢量化界面
對輸入計算機的數據和分析統計後的數據進行數據修正編輯、圖形修飾、誤差消除、坐標轉換等。MAPGIS是通過圖形編輯子系統、投影變換、誤差校正等系統完成的。圖形編輯子系統編輯、修改、檢索、創建區域等。在圖形數據庫中,從而使圖形更準確、更豐富、更美觀。具體操作流程如下:首先編制壹個數據字典,將不同類型的圖形元素放在不同的數據圖層中,然後確定線型、顏色、符號等。根據《縣(市)級土地利用數據庫標準》和《貴州省土地資源調查評價項目技術規程》對各要素進行制圖,並制作圖例版1: 10000坡耕地分布評價圖,最後采用交互式矢量化。誤差校正以四個輪廓點作為實際校正點,以標準圖框的四個頂點作為理論值進行校正。投影變換的目的是將圖形坐標變換為場坐標。如果涉及過帶問題,就要換帶了。
5拓撲處理
拓撲處理的核心是建立拓撲關系,系統提供了壹系列拓撲預處理功能。如果前期工作做得好,很多後期工作(如斷弧編輯和自動切割等。)可以省略,建立拓撲也是得心應手。在這裏,我們應該註意幾個問題:
在進行數字化和矢量化(1)時,我們應該更加小心節點(即幾個圓弧的交點)。首先,我們應該斷開它。第二,要利用抓線頭或調整節點的功能使其重合,盡量避免使節點符合實際,盡量避免端點折疊,不要產生長度超過1 mm的無用短線,以免漏點線之和。
(2)弧段最好在節點處斷開。如果沒有斷開,可以通過執行自動數據切割功能在節點處截斷弧段,前提是弧段必須經過節點周圍的壹個小區域(即節點搜索半徑)。這也要求原始數據誤差不能太大。
(3)將原始數據(線數據)轉換為弧數據,在建立拓撲關系之前,刪除那些與拓撲無關的線或弧段。
(4)盡量避免多個重疊弧段。數字化或矢量化得到的原始數據都是線數據(*。wl)。同時,這些數據可能存在很多錯誤和誤差。因此,在進行拓撲處理之前,必須進行拓撲預處理,即必須糾正線數據的錯誤和誤差,將線數據轉換成弧數據(*。wp),以文件名存儲,然後加載進行拓撲處理。拓撲處理的工作流程如下:
數據準備→自動線切割→清除重疊坐標和自相交線→清除微短線→自動線節點調整→線轉弧段→關閉線文件或清除工作區→加載轉換後的弧段文件→拓撲錯誤檢查→拓撲重建→弧段轉弧。
圖5拓撲處理界面
1)數據準備:將原始數據中與區域圖元無關的線(如鐵路)放入其他圖層,即提取包圍區域邊界的線單獨放入壹個圖層,使用“保存當前圖層”將該圖層保存為新的線文件進行拓撲處理。
2)自動切線:在數字化或矢量化的過程中,操作者難免會出現壹些失誤,斷線的地方沒有斷線,給圖形區域帶來很大的不便。在建立區域的過程中,如果在節點處沒有斷線,就必須先把線剪斷才能建立區域,這顯然是很麻煩的。MAPGIS系統提供的自動線切割功能解決了這個問題,“自動切割”包括端點切割和相交切割。
3)明確重疊坐標和自相交。該功能可分為【清除直線重疊坐標和圓弧段自相交】和【清除圓弧段重疊坐標】。使用此功能,可清除重疊在壹起的直線或圓弧段以及冗余坐標,並可切割自相交直線或圓弧斷點。這些重疊點可能是由於重復輸入或獲取操作造成的。
4)清除微存根:執行前兩個功能後,可能會生成壹些無用的存根頭,影響拓撲處理和空間分析。MAPGIS中清除微短線的功能解決了這個問題。選擇該功能時,系統會彈出最小線長輸入對話框,輸入最小線長值並確認,系統會自動刪除工作區中線長小於該值的線。
5)自動節點調整:包括線節點調整和弧點調整。自動節點調整時,應正確設置“節點搜索半徑”。半徑過大,相鄰節點會重疊或造成線路紊亂;否則半徑過小,起不到調節作用。
6)直線到圓弧段:將工作區的直線轉換成圓弧段,並保存在文件中。
7)弧段轉換:將工作區的弧段轉換成直線,並保存在文件中。
8)拓撲錯誤檢查:這是拓撲處理的相關步驟。只有數據規範無誤,才能建立正確的拓撲關系。由於數據輸入過程中存在很多錯誤,操作人員往往很難發現,所以拓撲重構前必須執行該功能,通過錯誤檢查可以很容易地檢測出坐標重疊、掛弧、相交弧、弧重疊、節點不閉合等問題。
①重疊坐標。如果坐標重疊,執行[清除弧段重疊坐標]或[清除所有弧段重疊坐標]。
②懸弧段。如果有懸掛弧段,使用[刪除弧段]或[刪除所有弧段]功能將其刪除。如果弧段很短,您可以執行[上移弧段的點]功能,將點移動到弧段之外。如果弧段是有用的弧段,可以執行[弧段節點調整]。
③弧段相交:如果兩個弧段相交,只需切割弧段即可;如果弧段自身相交,需要執行[切割自相交弧段]或[切割所有自相交弧段];
④重疊弧段:按鼠標右鍵執行【清除重疊弧段】或【清除所有重疊弧段】;
⑤節點未閉合:使用[節點調整]或[弧段上移點]功能使其閉合。
9)拓撲重建:將線數據數字化,通過【線到弧段】轉換成弧數據。這些數據仍然是孤立的弧段,沒有拓撲關系。拓撲重構就是建立節點與弧段之間的拓撲關系以及弧段形成的區域之間的拓撲關系,並賦予其屬性。當拓撲錯誤檢查後及時發現錯誤時,可以執行該功能。選擇該功能時,系統會自動建立節點與弧段之間的拓撲關系以及弧段形成的區域之間的拓撲關系,同時為每個區域賦予屬性,並自動對區域進行顏色填充。
10)標簽合並:選擇該功能後,用戶輸入標簽點文件名。標簽點文件加載到工作空間後,系統會將條柱中的點的屬性添加到條柱的屬性中。
投影線文件分為三層,即行政界線層、圖斑層和線狀要素層。分別進行拓撲重構。首先,制作行政區域界線的權屬代碼,並根據空間位置將其分配給補丁文件。請註意,應在補丁文件中輸入補丁號字段,以使其完全對應於分類帳記錄。
拓撲關系建立後,可以在圖形編輯子系統中修改區域參數和屬性,以滿足繪圖的需要。
6鏈接屬性數據和空間數據
屬性數據錄入和空間數據矢量化可以同時進行,也可以通過數據庫和圖形空間的數據接口進行聯動輸入。
(1)屬性數據輸入。在建立坡耕地圖層空間屬性結構的基礎上,根據坡耕地評價問卷,逐像元輸入坡耕地屬性數據,形成坡耕地空間數據庫。
圖6。建立屬性結構界面
圖7屬性數據錄入界面
圖8數據掛鉤界面
圖9標準框架坡耕地分布評價圖
圖10坡耕地分布評價縣級成果圖
(2)在FOXPRO、FOXBASE、PB、ORACL等大中型數據庫平臺上建立坡耕地的數據庫關系,然後通過空間圖形數據庫接口進行條件對應的數據鏈接。在這個過程中,要註意連接條件的唯壹性和完整性。
根據《貴州省土地資源調查評價項目技術規程》和《西部大開發土地資源調查評價實施方案及技術規程》的要求,在圖外進行修飾和修改,從而制作出1 ∶ 1000標準圖幅的坡耕地分布評價圖,1 ∶ 50000縣級坡耕地分布評價圖的制作方法同上。