MAPGIS中圖像處理方法介紹及應(yīng)用

郁艷萍

摘要：本文主要介紹了MAPGIS如何對矢量化圖件進行圖像處理、誤差校正的方法和步驟，以及在工作中的應(yīng)用和問題。

關(guān)鍵詞：圖像：處理；校正；控制點；

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1674-3520（2014）-06-00163-02GIS的物理外殼是計算機化的技術(shù)系統(tǒng)，它由若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成，如數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、圖像處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出子系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)的優(yōu)劣、結(jié)構(gòu)直接影響著GIS的硬件平臺、功能、效率、數(shù)據(jù)處理的方式和產(chǎn)品輸出的類型。 GIS的操作對象是空間數(shù)據(jù)，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體?？臻g數(shù)據(jù)的最根本特點是每一個數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標進行編碼，實現(xiàn)對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區(qū)別于其它類型信息系統(tǒng)的根本標志，也是其技術(shù)難點之所在。GIS的技術(shù)優(yōu)勢在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息，實現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預(yù)測。 GIS與測繪學和地理學有著密切的關(guān)系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術(shù)為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)；電子速測儀、GPS全球定位技術(shù)、解析或數(shù)字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測繪技術(shù)的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數(shù)字信息產(chǎn)品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發(fā)展。地理學是GIS的理論依托。有的學者斷言，“地理信息系統(tǒng)和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發(fā)展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學的興起和發(fā)展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發(fā)展和提高開辟一個嶄新的天地”。GIS被譽為地學的第三代語言——用數(shù)字形式來描述空間實體。

MAPGIS是武漢中地數(shù)碼科技有限公司開發(fā)的新一代地理信息基礎(chǔ)軟件平臺，其中的軟件處理是當前處理圖形、圖像、數(shù)據(jù)庫等比較先進的工具，它已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、測繪、土地管理、地質(zhì)勘查，資源管理等領(lǐng)域。下面主要探討下MAPGIS軟件在工作中用到的簡單功能、圖像處理和誤差校正的應(yīng)用。

一、MAPGIS處理圖像

（一）啟動MAPGIS主程序，打開“圖像處理”模塊中的“圖象分析”子系統(tǒng)。

（二）在“文件”下拉菜單中選擇“數(shù)據(jù)輸入”選項，在系統(tǒng)彈出的對話框進行參數(shù)設(shè)置，然后點擊“添加文件”按鈕，通過瀏覽方式添加需轉(zhuǎn)換的“圖形”文件（注意在調(diào)入文件之前，最好是在PhotoShop、ACDSee等圖像處理軟件中通過調(diào)整亮度、對比度等對原圖像進行降噪和銳化處理），點擊“轉(zhuǎn)換”按鈕系統(tǒng)自動完成轉(zhuǎn)換并將其保存于與源文件“南河鎮(zhèn)地形地質(zhì)圖”相同的路徑之下，轉(zhuǎn)換完畢后關(guān)閉此對話框結(jié)束轉(zhuǎn)換。

（三）在“文件”下拉菜單中選擇“打開影像”選項，在系統(tǒng)彈出的選擇界面中選擇“圖形.msi”文件，點擊“打開”按鈕載入影像文件。

（四）在“文件”下拉菜單中選擇“打開影像”選項，在系統(tǒng)彈出的選擇界面，中選擇“圖形.msi”文件，點擊“打開”按鈕載入影像文件。?影像文件打開對話框?。

（五）在“鑲嵌融合”下拉菜單中選擇“打開參照文件”中的“參照線文件”選項，在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇“FRAM10000.WL”文件。

（六）若在視圖下方控制點信息顯示框中已有數(shù)據(jù)的話，在“鑲嵌融合”下拉菜單中選擇“刪所有控制點”選項，將已有控制點信息刪除。

（七）在“鑲嵌融合”下拉菜單中選擇“添加控制點”選項，將光標移至左邊影像窗口中圖像左下角坐標圖框交角位置點擊鼠標左鍵，此時系統(tǒng)會彈出另一視圖窗口。控制點添加窗口在此窗口中進行進一步選擇以確定控制點的準確位置，待確定準確位置后點擊“空格鍵”確定選擇；再將鼠標移至右邊參照文件窗口，在圖形中的對應(yīng)位置點擊鼠標鍵，在系統(tǒng)彈出的另一視圖窗口按上述方法確定一位置，這時系統(tǒng)會彈出提示框，點擊“是”按鈕完成第一個控制點的選擇，這時在控制點列表框中會顯示此控制點信息。??控制點確認提示框?按照逆時針或順時針方向，按上述方法依序完成其余三個控制點的確定。完成控制點選擇后系統(tǒng)狀況所示。?影像校正控制點信息界面

（八）在“鑲嵌融合”下拉菜單中選中“校正預(yù)覽”選項，這時在右側(cè)參照文件窗口中會出現(xiàn)影像校正后的情況。然后在此下拉菜單中選擇“影像校正”選項，在系統(tǒng)彈出的對話框中確定校正影像的保存路徑和校正后影像的文件名，影像保存路徑同PhotoShop處理圖像文件的保存路徑相同。設(shè)置好各項參數(shù)后，點擊“保存”按鈕，系統(tǒng)會彈出對話框，在此對話框不作修改，點擊“確定”按鈕即可。系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)置的參數(shù)自動完成影像校正。保存文件為“自己需要的圖形名稱MSI”。

二、mapgis誤差校正

誤差校正的目的：在計算機機助制圖中，主要是通過掃描原有圖，形成圖像文件，并且掃描的分辨率≥300dpi，然后按其影像進行計算機制圖，將普通圖紙上的圖件，轉(zhuǎn)換為計算機可識別處理的圖形文件。但由于掃描的圖像或適量化的圖件與實際存在一定的誤差，適量化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形時不能重合，無法精確，相鄰圖幅不能拼接，因此需要對影像或矢量化圖形文件進行校正。矢量化前未對掃描的光柵圖進行坐標配準，矢量化后得到的點、線、面圖層文件坐標為相對坐標，要在MapGIS中將轉(zhuǎn)化為絕對坐標，則通過誤差校正實現(xiàn)坐標配準。

（一）生成標準圖框

1、實用服務(wù)子系統(tǒng)-投影變換-系列標準圖框-用鍵盤生成矩形圖框。

2、以原圖內(nèi)圖廓左下角X及Y值作為起始公里值，以內(nèi)廓右上角Y及Y坐標值作為結(jié)束公里值，單位為公里。

3、“坐標系”選“國家坐標系”，“矩形分幅方法”選“任意公里矩形分幅”。

4、原圖X坐標值前兩位37為3度帶帶號。本次說的是1:5000的圖紙，網(wǎng)格間距xd及yd均為0.5，網(wǎng)格線類型選“繪制實線坐標線”，各參數(shù)輸入自己所需要的。點擊確定，圖框自動生成。

5、點擊“文件”→“另存文件”→選定全部點、線、區(qū)文件→“確定”。

6、指定存放目錄→以“圖框”名將點、線、區(qū)文件全部存在指定的文件夾中。

7、退出投影變化系統(tǒng)。

（二）誤差校正

1、采集實際控制點：在MAPGIS誤差校正系統(tǒng)中裝入已經(jīng)矢量化但未進行坐標校準的點、線、面文件（包括裝入預(yù)先采集的校正網(wǎng)格線）

（1）實用服務(wù)→誤差校正→文件→打開文件→選定要裝入文件→確定

（2）設(shè)置控制點參數(shù)

（3）控制點→設(shè)置控制點參數(shù)→采集數(shù)據(jù)類型：

（4）實際值此時是采集未配準圖控制點的實際值

（5）選擇采集文件：控制點→選擇采集文件

（6）此時選擇未配準的圖框網(wǎng)格線文件“圖框.WL”作為采集文件。

添加校正控制點：控制點→添加校正控制點至少選取10-13個控制點，即4個圖幅角點和6-9個分布均勻的方格網(wǎng)交點（最好全部選擇方格網(wǎng)交點），以保證誤差校正精度。以下按左下-左上-右下-右上依次添加4個控制點實際值為例子

2、添加控制點理論值實際值添加完后，打開剛才自動生成的標準圖框的點、線文件。

（1）文件-→打開文件→選定標準圖框的點、線文件→確定。

（2）點擊“1:1” →選中文件名→確定。重新設(shè)置控制點參數(shù)，此時是采集標準圖框?qū)?yīng)控制點的理論值?？刂泣c→設(shè)置控制點參數(shù)→采集數(shù)據(jù)類型：理論值。

（3）選擇采集文件：控制點→選擇采集文件

（4）此時選擇標準圖框線文件“圖框.WL”作為采集文件。采集4個控制點對應(yīng)的理論值，注意：添加的順序一定要一致?！拔募薄瓣P(guān)閉文件”→選中所有打開的未配準圖層文件→確定；關(guān)閉采集控制點實際值時裝入的所有未校正圖層文件。

3、數(shù)據(jù)校正：數(shù)據(jù)校正→成批文件校正→點擊“文件/目錄”→選中所有校正的未配準各圖層文件→打開；點擊“開始校正”，校正結(jié)束后，在輸入編輯模塊中進行查看，原來的相對坐標值已經(jīng)成為絕對坐標值。

參考文獻：

[1]武漢中地數(shù)碼科技公司MAPGIS地理信息系統(tǒng)使用手冊[Z]武漢,2005