一种基于M apGIS的矢量文件快速校正方法

张华平，王增辉，赵西强，朱恒华，智云宝

(山东省地质调查院，山东济南250013)

一、引 言

我国地质调查工作开展比较久远，由于客观因素的限制，开展数字填图以前的成果均是以纸质出版的。各种地质图是广大地质调查人员花费大量时间、人力、物力和财力的工作成果，直观地反映了地质情况，是很多矿产、资源、工程勘察等工作开展的基础资料[1]。随着计算机技术、地理信息系统的发展，数字化这些成果成为一项重要的工作。

本项工作采用的软件系统为MapGIS，工作的基础图件是扫描的1∶5万地质图。很显然，无论扫描技术如何提高，栅格数据的局部的形变都是不可避免的，为了尽可能地减少误差，提高矢量化数据的精度，必须对矢量化数据进行误差校正[1]。

误差校正的本质就是建立一种一一对应的转换关系，笔者在本项工作中发现一种可以快速、准确制作该对应关系的方法，即有机结合MapGIS软件的误差校正系统和质量控制文件，可以快速高效地制作控制点(*．pnt)文件，大大提高工作效率。

二、传统MapGIS误差校正方法

MapGIS的误差校正系统提供了两种误差校正方法：交互式校正和自动校正。实际控制点文件是指扫描图件中图幅内框及公里网的交叉点，将其以点文件的形式表示出来，点的中心为控制点中心，也是公里网及内图框交叉中心，文件命名为＊＊＊K00A．WT[2]。其中，* 代表图幅名称的首字母。

1．交互式误差校正方法

1)打开实际控制点文件，选择此文件为校正文件，设置控制点参数为实际值。

2)选择添加控制点，按一定的规则逐一采集控制点，必须牢记采集的顺序。

3)打开校正参考文件，一般为利用软件直接生成的图框，设置控制点参数为理论值。

4)参照步骤2)的选点顺序和位置逐一选择理论控制点，必须保证与之一一对应，保存控制点文件。

5)检查控制点文件，选择浏览编辑控制点，校正方法选择分块校正以外的任何一种，可以看见点位误差，一般中误差一般都小于1;若大于此值则需要进行检查，以确认是否局部变形很大或者控制点采集错误。

6)打开待校正的点文件、线文件和面文件，通过之前制作好的控制点文件，在浏览编辑控制点中选择适当的方法进行校正转换。

2．自动误差校正方法

1)打开实际控制点文件，选择此文件为校正文件，设置控制点参数为实际值。

2)选择自动采集控制点，自动采集控制点。

3)打开校正参考文件，一般为利用软件直接生成的图框，设置控制点参数为理论值。

4)自动采集理论控制点，定位4个角点，将4个角点理论坐标输入，然后自动匹配，生成控制点文件。界面如图1所示。

图1 自动采集理论值进行定位

5)检查控制点，一般自动采集控制点，都会存在某些点匹配错误。主要的错误类型有部分点匹配不到，还有部分点由于几个控制点太近可能选择错误，检查和修改控制点文件的工作比较复杂。

6)打开待校正的点文件、线文件和面文件，通过之前制作好的*．pnt文件，在浏览编辑控制点中选择适当的方法进行校正转换。

3．传统误差校正方法存在的不足

1)交互式误差校正方法每个点都需要采集，对采集的顺序要求要求很严格，不能漏采、不能重复，理论值和实际值的采集必须完全一一对应，采集的工作量很大，也很容易出现错误，而且一旦出现错误修改十分麻烦，往往都是从头再来[3-4]。

2)自动误差校正方法在自动匹配过程中，往往会出现匹配不上，还需要人工来匹配;个别控制点由于太近甚至会出现匹配错误，存在一定的不确定性。

三、快速校正的方法

1．控制点理论值采集

1)打开校正参考文件，设置控制点参数。需要注意的是该处选择应为实际值。主要原因是：自动采集理论值必须是在采集了实际值之后，由于软件本身不支持直接采集理论值，所以笔者设置为实际值，但是保存控制点文件时，应该将该文件存为理论值。

2)自动采集控制点。

3)显示校正控制点，查看理论控制点的序号，如图2所示。

图2 利用标准文件采集理论值

4)利用Excel软件打开理论控制点文件，注意利用分隔符的方式打开，不要破坏原数据的结构。可以看到理论值实际数据是在实际值的位置上。

2．实际控制点文件的特殊处理

实际控制点文件是指图面公里网以及图内框的交叉点，是一个质量检测文件。以往，该文件都是在图面根据数据采集人员自己的意愿采集的，没有一定的采集顺序。本方法关键的一点就是在采集控制点时按照特定的顺序将其排列起来。排列的规则就是图2中利用标准文件采集理论值的顺序。

3．控制点实际值采集

1)利用MapGIS误差校正模块，自己制作的控制点文件。

2)设置控制点参数，该处选择为实际值。

3)利用软件自动采集控制点，搜索半径可以设置小一点，保存控制点文件为实际值。

4)显示校正控制点，查看实际控制点的序号是否完全和理论控制点一致，如图3所示。

图3 利用控制点文件采集实际值

5)利用Excel软件打开实际控制点文件，可以看到实际控制点数据，将理论控制点数据复制粘贴到理论值栏(倒数后两栏)，并且需要保持原数据的格式不变，需要将“x”替换为“xp”，如第1个点直接粘贴过去后x=457．461 361，为了保持原数据格式不变需要替换为xp=457．461 361，如图4所示。

图4 合成的控制点文件

6)参照传统方法步骤5)检查控制点。

4．矢量文件校正

校正控制点文件制作好以后利用传统方法步骤6)来校正矢量文件即可。

四、结束语

1)采用改进方法制作控制点文件速度快，可将原来制作一个图幅几个小时的工作量缩短为几分钟，大大提高了工作的效率。

2)理论值与实际值的对应关系在新的方法中取决于控制点文件的顺序号，避免了自动匹配中由于控制点距离问题而造成的不确定性。

3)控制点文件一旦有较大的误差和错误，在新的方法中比较直观，更容易查找和修改。

4)整个过程除了MapGIS软件外，仅仅使用了Excel软件，十分简单、方便，无须特殊的工具软件[5]。

5)该校正方法不但可以利用在标准分幅文件中，同理可以利用到任何一个只要有理论控制点和实际控制点存在对应关系的矢量的校正中。

[1]吴信才．MapGIS地理信息系统[M]．北京：电子工业出版社，2004．

[2]DD2006—06数字地质图空间数据库[S]．北京：中国地质调查局，2006．

[3]黄祥芝．湖北省区域地质图空间数据库建设[J]．资源环境与工程，2011，12(2)：642-647．

[4]陈丽娟，黄青华，杨文芳，等．浅议地质图空间数据库建立的技巧[J]．青海科技，2011，24(2)：140-145．

[5]杨金玲，朱大明，曹先革．基于MapGIS的误差校正改进方法[J]．测绘工程，2006，15(1)：31-33．