文档介绍：地形图数字化
地形图数字化
武汉大学测绘学院潘正风
数字地形图除采用地面数字测图方法外，也可采用地形图数字化方法。采用常规测图方法测绘的图解地形图通过地形图数字化，可转换成计算机能存储和处理的数字地形图，但其地形要素的
地形图数字化
地形图数字化
武汉大学测绘学院潘正风
数字地形图除采用地面数字测图方法外，也可采用地形图数字化方法。采用常规测图方法测绘的图解地形图通过地形图数字化，可转换成计算机能存储和处理的数字地形图，但其地形要素的位置精度不会高于原地形图的精度。地形图数字化方法按采用的数字化仪不同分为手扶跟踪数字化和扫描屏幕数字化。
一．手扶跟踪数字化
1．跟踪数字化仪

数字化仪输出的数据是数字化仪坐标系的坐标。
2．数字化仪坐标转换成地形图测量坐标

二．地形图扫描屏幕数字化
1．数字图像
将连续的光强图像进行离散化为一幅数字图像。利用一定的成像设备，如数码相机、扫描仪等，将函数f(, )在空间上按一定方式离散划分为小区域（,）( = 0,1,…,m-1; j = 0,1,2,…,n-1 ),该区域称为图像元素，简称为像素或像元。m 和 n是图像分别在x和y两个方向的像素个数。

经过离散后的数字图像从数学形式上看，就是一个m × n的数学矩阵。该数学矩阵的元素排列的位置代表对应像素点在图像上的空间位置，矩阵中元素值对应于像素点的灰度值，这种以像素灰度值组成矩阵形式的数据称为栅格数据。
如果一个图像灰度值只有两种（通常用1表示前景，用0表示背景），则这个图像也称二值图像。
2．坐标变换
地形图扫描后，栅格的位置以像素坐标行号和列号表示，因此栅格数据变转成矢量数据就要将像素坐标变换成地形图测量坐标。扫描屏幕数字化坐标变换可采用在手扶跟踪数字化中讲述的相似变换和仿射变换方法外，一般按双线性变换公式计算：

式中，0、1、2、3 和 0、1、2、3 为8个坐标转换系数。、为像素坐标，X、Y为地形图测量坐标。
为求得坐标转换系数，需要有4个已知点，一般以4个图廓点作为已知点。
3．线状栅格数据的细化
线状栅格影像一般具有一定的粗度，并呈现粗细不均的形状，因此，栅格数据矢量化应先进行线状栅格数据的细化，即提取线状栅格的中轴线。细化的方法很多，下面介绍最大数值计算法。
最大数值计算法是计算原始栅格数据格线交点的V值，每点的V值是该点左上、右上、左下、右下四个栅格灰度值的和，其中要素栅格灰度值为1，背景栅格灰度值为0。因为每点周围至多有四个1，所以最大V值为4。然