一種基于M apGIS的矢量文件快速校正方法

張華平，王增輝，趙西強，朱恒華，智云寶

(山東省地質調查院，山東濟南250013)

一、引 言

我國地質調查工作開展比較久遠，由于客觀因素的限制，開展數字填圖以前的成果均是以紙質出版的。各種地質圖是廣大地質調查人員花費大量時間、人力、物力和財力的工作成果，直觀地反映了地質情況，是很多礦產、資源、工程勘察等工作開展的基礎資料[1]。隨著計算機技術、地理信息系統的發展，數字化這些成果成為一項重要的工作。

本項工作采用的軟件系統為MapGIS，工作的基礎圖件是掃描的1∶5萬地質圖。很顯然，無論掃描技術如何提高，柵格數據的局部的形變都是不可避免的，為了盡可能地減少誤差，提高矢量化數據的精度，必須對矢量化數據進行誤差校正[1]。

誤差校正的本質就是建立一種一一對應的轉換關系，筆者在本項工作中發現一種可以快速、準確制作該對應關系的方法，即有機結合MapGIS軟件的誤差校正系統和質量控制文件，可以快速高效地制作控制點(*．pnt)文件，大大提高工作效率。

二、傳統MapGIS誤差校正方法

MapGIS的誤差校正系統提供了兩種誤差校正方法：交互式校正和自動校正。實際控制點文件是指掃描圖件中圖幅內框及公里網的交叉點，將其以點文件的形式表示出來，點的中心為控制點中心，也是公里網及內圖框交叉中心，文件命名為＊＊＊K00A．WT[2]。其中，* 代表圖幅名稱的首字母。

1．交互式誤差校正方法

1)打開實際控制點文件，選擇此文件為校正文件，設置控制點參數為實際值。

2)選擇添加控制點，按一定的規則逐一采集控制點，必須牢記采集的順序。

3)打開校正參考文件，一般為利用軟件直接生成的圖框，設置控制點參數為理論值。

4)參照步驟2)的選點順序和位置逐一選擇理論控制點，必須保證與之一一對應，保存控制點文件。

5)檢查控制點文件，選擇瀏覽編輯控制點，校正方法選擇分塊校正以外的任何一種，可以看見點位誤差，一般中誤差一般都小于1;若大于此值則需要進行檢查，以確認是否局部變形很大或者控制點采集錯誤。

6)打開待校正的點文件、線文件和面文件，通過之前制作好的控制點文件，在瀏覽編輯控制點中選擇適當的方法進行校正轉換。

2．自動誤差校正方法

1)打開實際控制點文件，選擇此文件為校正文件，設置控制點參數為實際值。

2)選擇自動采集控制點，自動采集控制點。

3)打開校正參考文件，一般為利用軟件直接生成的圖框，設置控制點參數為理論值。

4)自動采集理論控制點，定位4個角點，將4個角點理論坐標輸入，然后自動匹配，生成控制點文件。界面如圖1所示。

圖1 自動采集理論值進行定位

5)檢查控制點，一般自動采集控制點，都會存在某些點匹配錯誤。主要的錯誤類型有部分點匹配不到，還有部分點由于幾個控制點太近可能選擇錯誤，檢查和修改控制點文件的工作比較復雜。

6)打開待校正的點文件、線文件和面文件，通過之前制作好的*．pnt文件，在瀏覽編輯控制點中選擇適當的方法進行校正轉換。

3．傳統誤差校正方法存在的不足

1)交互式誤差校正方法每個點都需要采集，對采集的順序要求要求很嚴格，不能漏采、不能重復，理論值和實際值的采集必須完全一一對應，采集的工作量很大，也很容易出現錯誤，而且一旦出現錯誤修改十分麻煩，往往都是從頭再來[3-4]。

2)自動誤差校正方法在自動匹配過程中，往往會出現匹配不上，還需要人工來匹配;個別控制點由于太近甚至會出現匹配錯誤，存在一定的不確定性。

三、快速校正的方法

1．控制點理論值采集

1)打開校正參考文件，設置控制點參數。需要注意的是該處選擇應為實際值。主要原因是：自動采集理論值必須是在采集了實際值之后，由于軟件本身不支持直接采集理論值，所以筆者設置為實際值，但是保存控制點文件時，應該將該文件存為理論值。

2)自動采集控制點。

3)顯示校正控制點，查看理論控制點的序號，如圖2所示。

圖2 利用標準文件采集理論值

4)利用Excel軟件打開理論控制點文件，注意利用分隔符的方式打開，不要破壞原數據的結構?？梢钥吹嚼碚撝祵嶋H數據是在實際值的位置上。

2．實際控制點文件的特殊處理

實際控制點文件是指圖面公里網以及圖內框的交叉點，是一個質量檢測文件。以往，該文件都是在圖面根據數據采集人員自己的意愿采集的，沒有一定的采集順序。本方法關鍵的一點就是在采集控制點時按照特定的順序將其排列起來。排列的規則就是圖2中利用標準文件采集理論值的順序。

3．控制點實際值采集

1)利用MapGIS誤差校正模塊，自己制作的控制點文件。

2)設置控制點參數，該處選擇為實際值。

3)利用軟件自動采集控制點，搜索半徑可以設置小一點，保存控制點文件為實際值。

4)顯示校正控制點，查看實際控制點的序號是否完全和理論控制點一致，如圖3所示。

圖3 利用控制點文件采集實際值

5)利用Excel軟件打開實際控制點文件，可以看到實際控制點數據，將理論控制點數據復制粘貼到理論值欄(倒數后兩欄)，并且需要保持原數據的格式不變，需要將“x”替換為“xp”，如第1個點直接粘貼過去后x=457．461 361，為了保持原數據格式不變需要替換為xp=457．461 361，如圖4所示。

圖4 合成的控制點文件

6)參照傳統方法步驟5)檢查控制點。

4．矢量文件校正

校正控制點文件制作好以后利用傳統方法步驟6)來校正矢量文件即可。

四、結束語

1)采用改進方法制作控制點文件速度快，可將原來制作一個圖幅幾個小時的工作量縮短為幾分鐘，大大提高了工作的效率。

2)理論值與實際值的對應關系在新的方法中取決于控制點文件的順序號，避免了自動匹配中由于控制點距離問題而造成的不確定性。

3)控制點文件一旦有較大的誤差和錯誤，在新的方法中比較直觀，更容易查找和修改。

4)整個過程除了MapGIS軟件外，僅僅使用了Excel軟件，十分簡單、方便，無須特殊的工具軟件[5]。

5)該校正方法不但可以利用在標準分幅文件中，同理可以利用到任何一個只要有理論控制點和實際控制點存在對應關系的矢量的校正中。

[1]吳信才．MapGIS地理信息系統[M]．北京：電子工業出版社，2004．

[2]DD2006—06數字地質圖空間數據庫[S]．北京：中國地質調查局，2006．

[3]黃祥芝．湖北省區域地質圖空間數據庫建設[J]．資源環境與工程，2011，12(2)：642-647．

[4]陳麗娟，黃青華，楊文芳，等．淺議地質圖空間數據庫建立的技巧[J]．青?？萍?，2011，24(2)：140-145．

[5]楊金玲，朱大明，曹先革．基于MapGIS的誤差校正改進方法[J]．測繪工程，2006，15(1)：31-33．