地图的获取——MapX核心技术剖析（七）

 

 第三章 关键技术分析与难点攻克

　　一、 地图的获取
　　空间地理数据的获取方式
　　地理信息系统的最主要特点是能以电子地图的形式，直观地表现背景地物信息，并可做图文互查、综合分析等。因此，在系统开发的最初阶段，首要的问题就是准备一张包括相关地理信息的电子地图。
　　空间地理数据的获取主要有以下几种方式：
　　 Ø 使用数字化仪
　　使用手扶跟踪数字化仪，通过人工选点或跟踪线段产生坐标数据。一般用于比较规则的地图或原图质量不太理想的地图，可利用 AUTOCAD 软件进行编辑修改。
　　 Ø 利用扫描仪
　　利用扫描仪把图纸信息扫描后以栅格数据结构形式存储，再经其它图象处理软件进一步处理改善图象质量，如图形拼接、降噪、细化等，并把栅格数据转换为矢量数据格式。这种方式要求图纸质量较好软件自动化程度高，交互式工具方便可靠。
　　 Ø 键盘键入
　　顾名思义，就是通过手工在计算机终端上输入地图数据。
　　 Ø 购买商业性数据
　　商业性数据可以拿来直接使用。目前电子地图作为一种信息商品，日益受到各界青睐，常见的产品有：卫星影象图 —— 地球资源卫星获得的地表景观影象数据；电子地形图 —— 通过分层技术将多种地理要素分成独立的信息层，每层具有同一属性的地理要素，如等高线、行政界线、道路、水系等；专题电子地图 —— 如土壤类型图、人口专题图等。
　　 Ø 从其它部门获得数字拷贝
　　根据某些部门标准的原始数据文件，进行数据格式转换，最终形成 MapInfo 可以识别的数据格式。 MapInfo 虽然没有公开其内部的数据结构，但它给出了用于格式交换的数据结构，即 MIF 与 MID ，其中 MIF 文件保存图形， MID 文件保存文本数据。将其它形式的地图数据转成 MIF 与 MID 格式，然后利用 MapInfo 菜单中的 Import 命令就可以导入，从而完成转换。另外， MapInfo 也支持标准的 AUTOCAD 数据格式 .DXF 。
　　应用分析
　　在上面谈到的多种方式中，前两种方式获取数据比较精确，也十分专业，但是均需要购买昂贵的专用设备及数字化软件包（常用的有 AUTOCAD 、 CorelDraw 等），成本太高；纯粹的手工操作费时费力，容易出错，已无法满足现时的需要。
　　在世行项目中，主要涉及到陕西省行政界线、灌区位置等地理信息，地理数据精度要求不高，不牵涉复杂的拓扑关系及计算。
　　开始，希望能够直接得到标准的矢量地图数据。在网上反复查找，能够利用的只有 “ 图行天下 ” 网站（ WWW.GO2MAP.COM ）可供下载的栅格数据。于是，最终采用的方法如下：
　　（ 1 ）、 下载陕西省行政区界地图，存成栅格文件；
　　（ 2 ）、 在 MapInfo 中调入该文件，设置投影方式；
　　（ 3 ）、以配准后得到的地图为蓝本，采用手工绘制方法，自定义新的图层并绘制相关地理对象，包括行政区划界线、灌区位置、地级市等；
　　配准方法与投影选择
　　栅格图象也称为位图，由象素组成。 MapInfo 支持 BMP 、 GIF 、 JPEG 、 PCX 、 SPOT 、 TARGA 和 TIFF 七种栅格图象文件格式。
　　在 MapInfo 中打开栅格文件时会显示一个信息框，询问是只简单显示还是要进行配准。如果选择简单显示，则 MapInfo 自动生成一个与该栅格文件同名的 .TAB 文件，并在地图窗口中显示，此时的图层称为栅格图层。栅格图象只用于显示栅格图层，而不能象矢量图象图层那样附加数据，因此最适合用作矢量图象图层的背景，从而提供比矢量图象更细致的图象。
　　如果要同时使用栅格图象与矢量图象则必须首先进行图象配准，这样， MapInfo 才能在地图窗口中确切地放置图象。配准过程在图象配准对话框中进行，主要有两方面的工作，一是提供准确的控制点信息，二是指定栅格图象的投影。
　　实际应用中，将从 WWW.GO2MAP.COM 下载的多幅 gif 格式的地图在图形处理软件中进行拼接，最终形成一幅完整的陕西省地图，并存为 .BMP 文件。在 MapInfo 中打开，新建图层并覆盖在该 BMP 图象之上，将其作为编辑矢量地图图层的参考。这种基于屏幕图象来进行编辑的过程称为 “ 屏幕数字化 ” 。
　　由于此处栅格图象只用作背景参考，因此不必进行栅格图象配准；倘若与矢量图象一起使用，则必须进行配准。
　　投影是一种方法，用于减少球面上的对象显示在平面上时产生的变形。有许多不同类型的投影，每种投影都是针对某一给定区域的，但是允许使用不同的投影来显示同一幅地图。投影最常用于数字化有明确投影的地图。
　　坐标系是与投影密切相关的一个概念。一个坐标系是一组参数，说明如何判断对象的定位坐标，其中一个参数就是投影。因此可以认为投影是坐标系的一部分。
　　地图可以区分为地球地图何非地球地图两类，通常需要进行不同的处理。地球地图包含在地球表面有特定位置的对象，坐标一般用经纬度代表对象的位置；非地球地图包含在地球表面没有特定位置的对象且其对象并不显式地参照地球表面位置的地图，如楼层平面图地功能。非地球地图不包含投影。
　　小结
　　充分利用现有资源，发挥栅格图在矢量图层建立过程中的作用，大大减少了地图的准备工作，降低了开发过程中的设备投入和成本，缩短了系统的开发周期。因此选用栅格图作为背景地图，无疑对地理信息系统的开发起到很大的帮助。
　　在数据准备过程中，深刻体会到国家基础地理数据的缺乏。几个大型的 GIS 专业网站基本上只提供地图的在线浏览和查询，用户无法直接使用相关的地图数据；商品化的地理数据也并不完善；只有国家基础地理信息系统网站提供一些数据的下载，包括国界、省级行政区划、一级河流、二级河流等，无法进行进一步细致的开发。