南充市不动产登记中心 四川南充 637000
摘要：本论文主要介绍MapGIS的原理，发展，技术特点、误差来源和使用方法及操作步骤，在全国第二此土地调查时如何将MapGIS运用于栅格数据矢量化。以及本人在工作中对MapGIS一些浅见和心得体会。
关键词：MapGIS；栅格数据；矢量化；误差
本文是通过以重庆市武隆县为例，根据利用数字正摄影像进行的全野外外业调绘（主要包括权属界线、图斑、基本农田、线状地物、零星地物等）的航片（卫片）经过扫描、调查的原图并进行几何纠正和定位，将调查的底图在计算机上适当放大倍数，参照扫描图上的权属界线、图斑、基本农田、线状地物、零星地物等在MapGIS软件上进行矢量化数据采集，从而加深对MapGIS软件的熟悉和应用。
1MapGIS简介
1.1MapGIS主要优势特点
MapGIS是一个集当代先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学为一体的高效大型中文智能GIS软件系统，是世界上最先进的GIS系统。MapGIS具有以下优点：
（1）图形输入操作比较简便、可靠，能适应工程需求，MapGIS具有数字化仪器输入与扫描输入等多种手段，特别适用于比较大的工程图形的输入。
（2）可以编辑制作具有出版精度的地图，MapGIS的功能设计符合中国地图制图工艺，它能够正确处理地图要素的压盖避让以及河流线的渐变，可以方便地进行地图制图工艺，能够自动生成标准图框，进行各种地理坐标转换，方便地设计定义线型，图符，填充花纹及色谱，同时还具有高精度的特点。
（3）图形数据与应用数据的一体化管理[1]，在MapGIS中图形数据用图形数据库进行点线面拓扑结构的严格管理。各种专业应用数据与专业属性数据库相对应。
（4）可实现多达数千幅的地图无缝拼接，MapGIS可实现多达数千幅的地图无缝拼接，对于大面积图幅的应用甚是方便。
（5）图形与图像的混合结构，MapGIS图形与图像的混合结构体现如下：a能够可处理图形数据b能处理分析遥感图像数据和航片影像数据
1.2MapGIS主要原理
MapGIS7.0按照N层体系结构建立大型GIS总体架构，具体可分为表示层、web服务层、应用逻辑层以及数据服务层。多层结构提供了灵活的系统伸缩性，在数据服务层、Web服务层、应用逻辑层、以及表示层之间建立符合国际标准的访问接口。实际应用部署时，某个Web服务器可以调用多个应用服务器提供的功能。
2 项目概况
2.1项目基本状况简介
本次二调数据影像数据处理区域范围位于重庆市武隆县，交通条件一般。主要利用MAPGIS软件，在扫描仪、计算机、绘图仪等外部设备的配合下，根据利用数字正摄影像进行的全野外外业调绘（主要包括权属界线、图斑、基本农田、线状地物、零星地物等）的航片（卫片）经过扫描、调查的原图并进行几何纠正和定位，将调查的底图在计算机上适当放大倍数，参照扫描图上的权属界线、图斑、基本农田、线状地物、零星地物等在MapGIS软件上进行矢量化数据采集。
2.2误差分析
2.2.1误差来源
进行栅格矢量化所应用的调绘图纸在用于采集数据时总会存在一定的误差，如影像误差[2]和扫描影像的误差[3]。
2.2.2误差纠正[4]
在数据采集时，直接将扫描图像导入MAPGIS中后，将其与原始数字正射影像相比较可以发现同一地类图斑的位置并不相重合，有的甚至偏差很大。如果按照直接导入进来的扫描图像进行栅格矢量化数据采集，很显然会有很大的误差。所以，为减小误差，提高精度，必须对航片（卫片）进行误差纠正。
用于图片纠正的软件有很多，比如图片编辑器、Photoshop、Mapinfo、MapGIS，GeowayDRG、CAD、R2V等软件。下面就简单介绍一下如何用Pphotoshop软件、GeowayDRG软件结合MapGIS软件进行图片纠正。操作步骤如下：
⑴首先用Photoshop软件将图像旋转为图框水平的图像。
在工具栏中选取度量工具分别按照内图廓对四边进行度量，然后进行画布旋转抬平，另存为jpg格式，
⑵用GeowayDRG图像纠正软件纠正图像
纠正过程如下：
ⅰ在GeowayDRG软件中打开处理过的图像；
ⅱ运行菜单“加工\地图信息”，在打开的对话框中输入“图幅名称”，”图幅编号”(切忌不要输错)，并选择坐标系统为“80坐标系”，完成“地图信息”设置；
ⅲ运行菜单“加工\配准图廓左下角”，配准内图廓左下角；
ⅳ运行菜单“加工\控制点采集\内图廓点采集”，采集四个内图廓点，注意：选择内图廓十字丝处，并精确捕捉；
ⅴ运行菜单“加工\整体纠正”，根据四个内图廓点将图形进行整体纠正；
ⅵ重复步骤ⅲ；
ⅶ重复步骤ⅳ，在采集每个内图廓点时覆盖先前步骤5中采集得控制点数据；
ⅷ运行菜单“加工\控制点采集\自动采集公里网格点”，采集每公里网格点控制点数据，方法同步骤ⅳ；
ⅸ运行菜单“加工\分格网精纠正”，，对图形进行精确纠正；
ⅹ保存图片。
⑶运用MapGIS进行图像与光栅文件的镶嵌配准。（要求残差不超过0.2mm）
操作步骤下：
ⅰ打开MAPGIS→图像处理→图像分析
ⅱ文件→输入数据（弹出如下对话框）→添加文件（转换数据类型选为jpg格式，并选择扫描图片）→转换，
ⅲ文件→打开影像→选择ⅱ中转换的影像→镶嵌融合→打开参照文件→打开参照线文件→删除所有控制点→添加控制点，依次按照逆时针顺序采集→校正预览，
2.3栅格矢量化
2.3.1基础图件的预处理
首先检查外调的现状图幅各个要素及其相互关系是否正确，并对检查情况记录在册。
2.3.2数据采集的内容、过程、方法
在正式进行数据采集时，我们还要根据要求建立好工程图例板。并在使用图例板之前将其关联好。
（1）数据采集的内容
以武隆县为例，数据采集内容主要包括：矢量数据、属性数据和栅格数据。矢量数据的内容主要是行政区域、行政区界线、线状地物、地类图斑、等高线等内容；属性数据分为手工录入数据和分析计算数据两种；栅格数据的内容是通过对图件进行扫描、栅格编辑、图幅定向、几何纠正等工艺处理生成的DRG数据。
（2）数据采集过程、方法和精度
1）矢量数据采集：本次武隆县土地调查数据库建设，主要注意以下的步骤流程。
a、分层矢量化
在进行矢量化的数据采集时我们遇到了很多具体的问题，并结合外业和往年的成果（如相关的mapinfo数据）进行了处理。
b、分层矢量化的方法
首先我们要根据要求在MapGIS中建立所需要的图层。以武隆县为例，我们将图层大致归纳为：点、线、面三个主层，详细的又可xzqjx（行政界线层）、xzdw（现状地物层）、dlj（地类界层）、lx（流向层）、hlkd（河流宽度层）、dlkd（道路宽度层）、xg（悬挂层）、lx（流向）等一些辅助层，并分别对应其图幅号。图层分别包括其可以更改的参数结构和属性结构。参数结构一般都是默认的。
图形矢量化时按主次采集。为清楚辨别沟渠流向可先采集沟渠源头如坑塘、水库等。在采集境界时，按照先高级后低级（市、县、乡、村）的顺序进行，此次土地调查数据库建设的县界是利用上级提供的行政勘界数据进行坐标系统转换和投影变换。在数据采集时不同要素层重叠要素，其几何位置必须严格匹配，还必须注意到境界线、线状物、地类界线之间的各种关系。
⑴各级行政界线的相互关系
境界线必须完整、表示正确。一般情况下，下一级境界要搭在上一级境界上，即下一级行政界与上一级行政界形成封闭区。如，村界搭在乡界上，乡界搭在县界上。
权属界线应与权属注记相对应，一个权属范围内不能同时出现两个同级行政区注记，飞地注记除外。
⑵行政界线与线状地物的相互关系
河心岛应明确岛屿的权属，不能证明属于集体经济组织的所有的，其权属性质应确定为国有。
⑶各种线状地物的关系的处理方法
当线状地物与线状地物立交时，若线状地物从双线河上（架桥）通过，则双线河流应连续表示其他线状地物断在交叉处，若线状地物从单线河上（架桥）通过，则单线河断在交叉处。
矢量化线状地物时，注意线状地物宽度，不同宽度的线状地物应在相应的位置断开，避免赋值时出错。
采集单线沟渠时，可参照流向或高程值判断，从水系源头向尽头采集。注意一定要主次分明。在MapGIS中，均采用“造折线”。
2）属性数据采集
ⅰ属性数据采集的方法
a、手工录入
外业调查提供的成果影像图中注标有的图形属性、外业手簿记录的数据和省土地调查办公室提供的资料，按照图形逐个输入。
b、分析计算
每一个图斑面的行政代码和行政名称，可以通过空间分析，将行政区域里的行政代码和行政名称赋入到对应的图斑中去。
ⅱ属性数据采集要求
a、属性数据采集以数据源为依据；
b、属性值应保证正确无误；
ⅲ地块在图上的面积与地块实际面积的关系
a、地块实际面积和地块在图上的面积可以根据成图比例尺进行互相换算；
b、第二次土地调查规定，地块实际面积采用球面面积公式计算，地块在图上的面积是平面面积，必须换算成地块在椭球面的面积。
2.3.3数据检查
图形数据采集完成以后，要检查坐标系、高程系、地图投影、分带是否符合要求。高程系统采用“1985国家高程基准”。为保证精度，1：10000标准分幅图，采用3°分带投影。如果图形数据有错漏、偏移，都要进行修改完善。
为了保证整个数据的拓扑正确，首先要进行空间数据的分层检查。
线的拓扑正确后，再把线转换成弧段，由弧段生成各种面。具体操作方法如下：
1)点检查
点检查包括独立地物、行政注记、地类符号、线状地物宽度等的参数和属性是否正确，是否有遗漏的点。
2)线检查,检查的操作如下：
将需要检查的图层打开，并处于编辑状态→检查→工作区属性检查→线工作区，依次选择属性结构框中的内容，进行检查。
3)面检查
首先新建一个图层，将所要检查的线放到该图层；其次将所有线剪断，并转换为弧段保存；然后创建面并和地类符号合并，即给面副属性；最后进行检查。
4)数据接边检查
各分幅图接边时在保证数据的完整性后要检查相邻图幅的接边。在图幅接边拓扑处理时，两幅图共边的内图框必须完整重合，然后，两幅图的接边时两条线必须在共边的线上相接，保证逻辑无缝且不重叠。
3.1数据入库流程
数据入库之前，我们要保证数据正确无误。最后还要进行系统运行测试。
3.2数据检查
数据检查请看图3-1数据检查流程图。
该成果图上主要包括点、线、面及对应的属性元素。点元素是通过影像图及外业调绘进行数据采集。面数据是经过拓扑重建，将点数据和线数据二者严格结合在一起的。这一操作过程都离不开MapGIS强大的点线结合功能（在工具栏的“其他”选项里面可以找到对应的功能）。
4.结语
通过这次实践应用，使我对MapGIS作业全过程有了进一步的了解，通过理论联系实际，能帮助我构建一个专业知识的整体框架、积累实际工作经验，锻炼专业技能和解决工程中遇到的实际问题的能力,
参考文献
[1]吴信才.MAPGIS地理信息系统[M].北京：电子工业出版社，2004.1.
[2]四川省第二次土地调查技术规范，2007.
[3]陈伟，扫描仪的校准与图件扫描纠正，《江西煤炭科技》期刊，2007(4).
[4]张菊清，聂建亮，杨淑靖.基于BP神经网络的地图数字化误差纠正.《测绘科学》期刊，2008.03.
论文作者:山春花
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：地物论文; 数据论文; 线状论文; 数据采集论文; 误差论文; 图形论文; 栅格论文; 《基层建设》2018年第2期论文;