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地圖編制設計課程設計報告 中國地質(zhì)大學（武漢）信息工程學院 2009 年 9 月9日 用MAPGIS編制1：10萬地形圖 一、目的 通過實習，讓我們熟悉用MAPGIS編制地圖的全過程及基本方法，了解MAPGIS在制圖領域中的應用。鞏固課堂上所學的地圖編繪的基本原理、綜合理論和方法，從而提高我們的專業(yè)水平和動手能力，為今后的工作打下堅實的基礎。 二、內(nèi)容 采用1：5萬地形圖為基本資料，其圖名圖號分別為高家堰鎮(zhèn) H49E009013 ，猇亭區(qū)H49E009014，長陽土家族自治縣H49E010013，枝城的市H49E010014。采用等大編繪法，兩位學生合編上述1：5萬地形圖中的一幅（即1/4幅1：10萬的地形圖），編好后，八位學生將相鄰的四幅1：5萬地形圖拼成一幅1：10萬地形圖（H49D005007）。 三、步驟 1、在草圖上進行制圖綜合 各要素的綜合原則及指標規(guī)定如下： a. 控制點 圖上的控制點，包括三角點、水準點及埋石點全部選取。其高程注記精確至0.1米。 b. 獨立地物 優(yōu)先選取表示第一類高大的方位物如煙囪、水塔、塔形建筑物、科學測站、電視發(fā)射 塔、氣象站、紀念碑、亭等。對于沒有方位意義的地物符號可大量舍去，如露天設備、棚 房、窯、水磨房、水車、舊碉堡、舊地堡、敖包、麻尼堆等。 c. 高程點 高程點選取指標為：5個/100cm2。 高程注記精確至1米。 選取原則：選取有控制意義的獨立山頭、山頂或重要地物的高程；選取全圖最高點和 最低點；每塊山體的最高點；有山峰名稱的高程點；一、二類方位物上的高程點；線狀物體交叉點等。選取后要求分布均勻。 d. 水系及附屬物 資料圖上的單線仍以單線表示，線粗為0.1~0.4mm。圖上寬度不足0.8mm時，應以單線表示。 選取長度≥14mm的河流； 選取圖上面積≥16mm2的湖泊、水庫； 河寬、河深、河底性質(zhì)及橋的說明注記均不表示。 e. 居民地 街區(qū)式居民地圖形均以其輪廓形狀來表示。其輪廓形狀可作較大的概括。 農(nóng)村式散列式或街區(qū)周圍獨立房屋的選取指標約為1/2。優(yōu)先選取居民地的中心部 分，其距離較遠的房屋一律舍去，選取時應注意居民地的分布密度。 所選上的居民地均注出其名稱。 f. 道路網(wǎng) 鐵路、公路（高速公路、等級公路、等外公路）除次要支叉可舍外，全部表示。 機耕路作為高級道路的補充，僅表示通往鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、大居民地的機耕路。小路一般不表示。 鐵路車站、雙線路上橋梁基本表示，不注站名。 隧道、路堤在圖上長于12mm時可表示。 g. 地貌 新編圖采用的等高距為40m，200m之整倍數(shù)為計曲線。 山坡上兩谷間的距離不應窄于6mm。 山脊上相鄰很近的小山頭，其間距小于0.5mm時，可以合并。 圖上長于3cm的干河床應表示。 選取具有重要意義和有方位作用的山名注記。 適當選注等高線注記。 h. 管線 包括高壓輸電線、通訊線和管道。 只表示通往城鎮(zhèn)、廠礦、工農(nóng)業(yè)中心的高壓輸電線路。 土城墻、磚石城墻應全部表示。 i．土質(zhì)、植被 只繪出面積在20平方毫米以上各種植被的地類界。 圖上面積大于8平方厘米的植被需注出植被種類和高度。 2、輸入 a. 數(shù)字化輸入 數(shù)字化輸入按基本圖元（點、線、面）方式進行。點圖元的數(shù)字化只采集其定位點； 線圖元數(shù)字化只跟蹤基線；面圖元的數(shù)字化是用游標跟蹤其區(qū)域輪廓線。其基本過程為： 數(shù)字化儀初始化 裝入文件 圖元數(shù)字化 保存數(shù)據(jù)文件 b. 掃描輸入 掃描輸入是通過掃描儀直接輸入圖，并以刪格形式存儲于圖形或圖像文件（*.tif）中，然后經(jīng)過矢量化轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)，存入點、線文件中。這次實習就是采用這種輸入形式。 3、矢量化 a. 劃分圖層 b. 裝入光柵文件（枝城市） c. 設置矢量化參數(shù) 這是我修改過的圖例板 d. 開始矢量化 矢量化的目的是把讀入的柵格數(shù)據(jù)通過矢量跟蹤，轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)。一般有4種方式：全自動矢量化、交互式矢量化、封閉式單元矢量化和高程自動賦值。通常采用交互式矢量化。其基本方法是移動光標，選擇需要追蹤的矢量化的線，沿著柵格數(shù)據(jù)線的中央追蹤。每當跟蹤一段遇到交叉的地方就會停下來，讓你選擇下一步的跟蹤方向和路徑。當一條線跟蹤完畢后，按鼠標右鍵，即可終止一條線，如果此時按住CTRL鍵，同時按右鍵，此線終止并封閉一條線。于是可以開始下一條線的跟蹤。在矢量化時，注意不要用鼠標加點，用F8手工加點。在矢量化等高線時，選定一條線盡可能地跟蹤到底，防止矢量化后斷線太多，給以后的工作帶來許多不便。對于小山頭，在矢量化選擇線型時，選用橢圓線來矢量化，可一步到位。在彎曲度較大的地方采用F8鍵給線上加點，可更準確地進行矢量化。 F5：放大 F6：移動 F7：縮小 F8 ：手工加工 F9：退點 F11：改變跟蹤方向 F12：捕捉線頭 4、圖形編輯 a. 點編輯 包括空間數(shù)據(jù)編輯和參數(shù)編輯。前者是改變點的位置、刪除或增加點等操作；后者包括改變點圖元的圖形、大小、顏色等參數(shù)。 b. 線編輯 包括增刪線、改變線的空間位置，剪斷線、編輯、修改線參數(shù)（線型、線寬及線色）， 還可以進行線上加點、刪點、移點等。利用這些功能可以刪除一些小彎曲。 c. 區(qū)編輯 包括區(qū)域的形成，區(qū)域?qū)傩缘木庉嫞瑓^(qū)域幾何數(shù)據(jù)的編輯等。 5．誤差校正 輸入的圖形，由于手工操作誤差、數(shù)字化設備精度、圖紙變形等因素，使輸入后的圖形與實際圖形在位置上往往有誤差，必須經(jīng)過誤差校正，才能使之滿足實際精度要求。誤差校正分交互式誤差校正和自動誤差校正，這里我們介紹自動校正。 自動誤差校正的基本原理是：通過系統(tǒng)自動采集實際控制點和理論控制點的值，建立一種實際值和理論值之間的對應關系，并計算出每個實際控制點的誤差系數(shù)，從而可根據(jù)所得到的誤差系數(shù)來校正每個實際控制點周圍的點、線、面數(shù)據(jù)，最終達到校正整個點線面文件的目的。 既然自動誤差校正是通過系統(tǒng)自動采集實際控制點和理論控制點的值而進行校正的，那么首先應生成實際控制點文件和理論控制點文件。采集這兩個文件的具體方法和操作步驟： （1）實際控制點文件：在數(shù)據(jù)錄入的開始，我們就應該采集這個文件。采集該文件可通過以下兩種方法： A、 將掃描光柵文件上所有網(wǎng)格線的交點用輸入“十”字子圖的方法保存為點文件； B、 在圖形編輯中，選擇“折線”線形，用“輸入線”的方法將光柵文件上所有網(wǎng)格線的交點矢量化成相交的“十”字短線并單獨存成一個線文件，例如SJ.WL。這些網(wǎng)格線包括坐標網(wǎng)交點、坐標網(wǎng)與內(nèi)圖廓線的交點及內(nèi)圖廓線的四個交點。 （2）理論控制點文件：也即圖框文件，生成相應比例尺的圖框的步驟如下： ? 在圖框生成實用程序中選擇“1：5萬圖框生成。 設置參數(shù)：西南圖廓點的經(jīng)緯度； 網(wǎng)間距離：2cm; 采用高斯投影，1975年國際橢球元素。 ? 圖框參數(shù)選擇： 將左下角平移為原點 √ 標記實際坐標值 旋轉(zhuǎn)圖框底邊水平 輸入并繪制接圖表 繪制圖幅比例尺 繪制圖框外圖廓線 在編輯系統(tǒng)中，刪除標準網(wǎng)的外框。把內(nèi)框的四個角剪斷，目的是能更準確地采集控制點。 ? 存盤：如Frame.WL。 這兩個文件準備好后，就可進入誤差校正系統(tǒng)進行誤差校正了，具體操作步驟為： （1） 打開文件 包括矢量化需要進行校正的點、線、面文件；實際控制點文件（如SJ.WL）；理論控制點文件（如Frame.WL）。 （2）檢查實際文件和圖框文件是否基本套合 通過復位窗口同時顯示實際網(wǎng)格文件及圖框線文件，看它們是否套合在一起。如果不套合，可先分別量出實際網(wǎng)格文件（SJ.WL）和圖框文件（Frame.WL）左下角的屏幕坐標，計算出其差距，然后通過數(shù)據(jù)校正菜單下的整圖變換功能輸入X與Y的平移參數(shù)（差距），平移實際文件達到套合的目的。 （3）打開或創(chuàng)建一個控制點文件（其擴展名為.pnt ） （4）采集實際控制點 ⅰ.設置控制點參數(shù) 在設置窗口中，輸入采集數(shù)據(jù)值類型為：實際值。采集搜索范圍取默認值。 ⅱ.選擇采集文件 選擇存放實際控制點的文件來采集校正控制點。 ⅲ.自動采集控制點 記下實際圖框四個角的坐標。 （5）采集理論控制點 ⅰ.設置控制點參數(shù) 在設置窗口中，輸入采集數(shù)據(jù)值類型為理論值，采集搜索范圍為3.00000。 ⅱ.選擇采集控制點文件 選擇存放標準圖框的文件來采集校正控制點。 ⅲ.添加控制點 輸入上面記下的實際圖框的四個角坐標。 ⅳ.自動采集控制點 4 3 2 1 選擇先定位后匹配的方式，選定四個角的坐標。四個角的坐標順序標記如下： （6）保存校正控制點文件 控制點文件的擴展名為.pnt。 （7）誤差校正 ⅰ.選擇要進行誤差校正的文件（一次只能選擇一個文件） ⅱ.進行誤差校正 ⅲ.保存校正后的文件 6. 拼圖 a. 將所有的點、線文件按順序放入一個工程文件中 如：a1.wl a1.wt a2.wl a2.wt …. a7.wl a7.wt b.在編輯中調(diào)入某一文件，再添加其他文件，通過這一步后，就拼接好了四幅圖的內(nèi)圖廓。 c.在編輯中拼接好圖幅內(nèi)的各要素。 通過移點、平差、刪除等手段來拼接。 d.整圖變換 設比例參數(shù)：x比例：0.5 y比例：0.5 將原圖縮小1/2 。 e.生成1：10萬標準框 f.用該標準框套原圖 將該標準框的西南圖廓點和原圖廓點移到一起，那么這個標準框就套好了原圖。 7.填色 a. 造區(qū) 造區(qū)通常有兩種方式，一種是經(jīng)“拓撲處理”自動生成區(qū)域稱為自動化方式；另一種是用光標順序跟蹤這些輪廓線生成區(qū)域稱為手工方式。 ⅰ.自動化方式造區(qū) 其基本步驟如下： ?自動剪斷線； ? 清除微短線； ? 清除重疊坐標； ? 線轉(zhuǎn)弧段； ? 拓撲查錯：根據(jù)提示的錯誤，在編輯系統(tǒng)中修改； ? 拓撲重建； ? 填色。 在區(qū)編輯中選擇修改區(qū)參數(shù)，在顏色庫中挑選你所需要的顏色，按確認鍵即可。 ⅱ.手工方式造區(qū) 對于圖上填色區(qū)域不多的地圖，可采用手工造區(qū)的方式。 ? 線工作區(qū)提取狐段； ? 輸入?yún)^(qū)； ? 修改錯誤； ? 填色。 b. 填色 在區(qū)編輯中選擇修改區(qū)參數(shù)，在顏色庫中挑選你所需要的顏色，按確認鍵即可。 8.輸出 MAPGIS輸出系統(tǒng)是MAPGIS系統(tǒng)的主要輸出手段，它讀取MAPGIS的各種輸出數(shù)據(jù)，進行版面編輯處理、排版、進行圖形的整飾，最終形成各種格式的圖形文件，并驅(qū)動各種輸出設備，完成MAPGIS的輸出工作。 MAPGIS的輸出主要分成三大類： ⅰ.Windows的格式輸出； ⅱ.POSTSCRIPT格式輸出； ⅲ.光柵形式輸出。 MAPGIS的地圖輸出流程見附圖。 下面簡要介紹光柵形式輸出的基本步驟。 a. 拼版、生成輸出工程文件 經(jīng)過上述操作后，得到了處理好的點、線、面文件，但這些文件不能直接輸出，必須將它們合拼成工程文件，才能輸出，具體操作如下： ? 創(chuàng)建工程文件； ? 編輯工程文件； ? 添加項目（按面、線、點的順序）； ? 工程輸出編輯 這里著重介紹單工程（把單幅圖在一個版面上輸出）輸出編輯，其操作順序為： ?? 設置工程矩形參數(shù) 圖幅輸出范圍是從原點開始的第一象限的范圍。如果你的圖不在第一象限的范圍內(nèi)，你應該改位移參數(shù)，使其移動到第一象限的范圍內(nèi)。 ?? 進行頁面設置 在版面定義的選擇欄中選擇系統(tǒng)自動檢測，由系統(tǒng)自動檢測圖幅的大小來設定頁面大小。如果紙張小于圖幅的大小，但還要完全輸出，請選擇按紙張大小設置按鈕，此時X、Y比例發(fā)生改變。 ?? 設置XY比例 等大輸出為1：1。 ?? 設置輸出方式 ?? 設置完畢，按確定按鈕即可完成。 b. 光柵輸出 ? 設置光柵化參數(shù) 光柵化時，一般采用系統(tǒng)提供的缺省參數(shù)，按OK按鈕結束。 ? 進行光柵化處理 處理后，系統(tǒng)生成以NV為后綴的光柵文件。 ? 打印光柵文件 選擇了剛剛生成的*. NV光柵文件，系統(tǒng)將彈出輸出設備設置對話框，你可以設置輸出設備、設備尺寸、紙寬、紙長等，按OK按鈕后，出現(xiàn)進度條，結束后，便開始在噴墨繪圖儀上輸出。 四、成果展示 在畫等高線時，我將首曲線和計曲線分在了不同的圖層 下面是首曲線的各項參數(shù) 截圖如下： 全圖： 五、實習心得 本次地圖編制課程設計我和同學合作完成了枝城市這幅地圖。 整個實習過程中，繁雜的等高線花去了我的大部分時間。在對等高線進行矢量化時，原圖上的等高距是10m，而新編圖的等高距是40m，因此我們只需選擇原圖上40m，80m，120m，160m，200m……的等高線進行矢量化。但原圖上很多地方的等高線模糊不清，兩條計曲線之間本應由有四條首曲線，但有時只能看得到三兩條，這給我們的矢量化帶來了一些不便，也讓最后新編圖的準確性打了折扣！ 七天的實習時間，我和同學完成了共同完成了枝城市的制圖綜合及矢量化工作，對Mapgis軟件的功能有一定的了解，但中途還是遇到了一些棘手的問題，最終在老師和同學的幫助下得到了解決！ 本次實習我的收獲很多，尤其是在制圖綜合方面，光了解一些理論知識是不夠的，通過實習時的實際操作才讓我更加熟練掌握制圖綜合的具體方法！