文档介绍：面向对象数字化和数据处理
童小华华慧杨光姚连璧刘大杰
(同济大学道路与交通工程系 200092)
【摘要】本文主要介绍作者开发的数字化软件的主要功能和特色,包括面向对象的数字化方法、对数字化数据的处理和精度评定以及图幅的自动化接边处理等。通过试验和实际工作表明,该软件达到了改善图形质量,提高数字化精度,进而实现对GIS数据的质量控制的目的。
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一、概述
数据是GIS应用的基础和重要的组成部分,其质量的好坏将直接影响GIS分析结果的可靠性与价值。目前,GIS数据采集方法主要有原始数据和派生数据采集(Thapa & Burtch, 1990)。原始数据采集是野外直接采集方法,如地面常规测量、数字摄影测量、卫星遥感影像以及GPS测量等。派生数据采集是从已有的地图中获取信息,如扫描数字化、手扶跟踪数字化等。从目前我国建立GIS基础信息库的实际来看,由于大部分城市都有较完整的大比例尺地形图,因此地图手工数字化仍然是GIS的主要数据源之一。目前,地图数字化软件较多,例如各种自行开发的数字化采集软件,但是多数软件往往基于制图方法,只注重图形的采集和输入,而不重视图形实体之间的关系,导致图形的负荷过重,不能适应GIS的拓扑化处理和空间分析。而各种GIS软件中的前端数据采集,极少在数字化过程中对数字化数据进行处理并提供相应的精度指标,缺乏基础数据的精度这一重要的元数据信息。
鉴于此,研制地图数字化采集软件并评价和控制数字化成果的质量是十分必要的。基于此考虑,我们开发了一套大比例尺地形(籍)图数字化采集软件,并应用平差理论建立各种规则地物的几何约束模型对数字化数据进行处理和精度评定。该数字化软件的主要特点是:
1. 采用面向对象的数字化方法,将图形数据采集和图形符号生成分开,数字化时只须数字化主线和定位点,而作为数字化实体对象的辅助信息的符号则按照图式由程序生成。这样,提高了数字化速度,符号生成美观,可根据要求变换不同的比例尺,并为后续的图形编辑和接边处理提供方便。http;//网
2. 采用数字化数据平差处理方法进行图形纠正,并将计算所得的精度指标作为衡量数字化成果的质量。目前,能够平差处理的对象主要是规则地物,如直角房屋、平行线和直线等,以及采用分级控制、逐级平差方法处理的成片房屋。而对非规则曲线(如等高线等)的精度分析,尚在研究中。
3. 采用要素接边方法实现图幅的自动化、半自动化接边处理,改变了由手工接边的方法,达到了较高的自动化程度,大大提高了工作效率。同时,按照不同的接边要素,如曲线、直线、房屋等,计算其接边精度,以此作为衡量数字化成果的质量指标之一。
二、面向对象的数字化软件
本套大比例尺地形(籍)图数字化采集软件(简称TDigit,以下同)是在AutoCAD R12环境下二次开发的。目前,提供DOS/Windows两种版本。
AutoCAD是一种在我国广为使用的制图软件,由于其具有便于修改、易于存贮以及成图线条精细等特点,比较适合地形图的绘制和管理。此外,AutoCAD提供开放的、强大的开发环境,如各种定制功能、开发接口、用户界面设计等,大大方便了用户的开发工作。目前,众多的机助制图软件和外业采集成图软件等,几乎多少都利用了AutoCAD的图形功能与外设的接口等进行制图,也是GIS的最普及的数