水文地質(zhì)

水文地質(zhì)圖數(shù)字制圖的工作方法

  資料準(zhǔn)備
  根據(jù)提供的原始圖鑒(或編稿原圖),全面收集有關(guān)資料(包括圖形報(bào)告、數(shù)據(jù)、記錄本等),以保證對(duì)專業(yè)圖形的充分理解。根據(jù)圖面的要求確定統(tǒng)一的花紋符號(hào)、線型、顏色等。在數(shù)字化開始之前,也應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的工作日志記錄表、質(zhì)量檢查記錄表;同時(shí)根據(jù)圖件的特點(diǎn)、工作量,也可編制相應(yīng)的數(shù)字化作業(yè)指導(dǎo)書,以規(guī)范和統(tǒng)一數(shù)字化工作。
  資料準(zhǔn)備的重點(diǎn)是圖件的預(yù)處理。圖件預(yù)處理就是在全面收集資料的基礎(chǔ)上,對(duì)資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究、綜合整理及篩選等,以加速圖形的錄入速度,提高圖形錄入的精度和準(zhǔn)確度。
  在圖件好的情況下,可以直接進(jìn)行圖形掃描矢量化;若圖件不清晰或圖面較亂時(shí)可將圖形分層轉(zhuǎn)繪到不易變形的聚酯薄膜上。為減少各層之間拼接時(shí)出現(xiàn)的誤差,同時(shí)又能滿足圖形數(shù)字化時(shí)的清晰度要求,可參照以下說明進(jìn)行分層清繪。
  自由生成ID號(hào):以特定圖素作為連接關(guān)鍵字的,可將多邊形圖層繪制在~張圖上,一次性生成。
  按圖面預(yù)編ID號(hào):為有利于分層編碼和圖形數(shù)字化,可用透明紙分別將不同專題數(shù)據(jù)類描繪下來,將各圖層圖素的圖元編號(hào)(ID號(hào))標(biāo)注在上面,并作為圖形數(shù)字化時(shí)圖元編號(hào)(ID號(hào))錄入的依據(jù);也可將原圖復(fù)印分層編碼。
  在描繪的透明圖上,標(biāo)制出線要素?cái)?shù)字化的路線;對(duì)于多邊形要素要標(biāo)出弧段起始位置,確保多邊形封閉。
  為保證圖件精度,每張清繪圖件上至少要有10-13個(gè)控制點(diǎn),即4個(gè)圖幅角點(diǎn)和6-9個(gè)分布均勻的方格網(wǎng)交點(diǎn),最好全部選擇方格網(wǎng)交點(diǎn)。
  對(duì)于原圖以虛線表示的內(nèi)容,清繪時(shí)可用實(shí)線表示,以利于矢量化。

  圖件掃描
  為確保數(shù)據(jù)精度,一般有條件的情況下要求采用掃描矢量化,而不采用數(shù)字化儀矢量化。圖件掃描可采用彩色掃描,也可采用黑白掃描;彩色掃描分辨率必須在150dpi以上,而黑白掃描分辨率必須在300dpi以上。
  掃描圖件要進(jìn)行精度檢查。如果掃描精度超差,則要進(jìn)行重新掃描。

  圖形矢量化
  圖形數(shù)字化是利用輸入設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將圖形信息數(shù)據(jù)化,轉(zhuǎn)變成按一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類型組成的數(shù)字化圖形,從而進(jìn)行數(shù)字制圖及建立空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),以便地理信息系統(tǒng)綜合分析應(yīng)用的過程。
  掃描圖件后,按實(shí)體要素進(jìn)行矢量化,一般采用自動(dòng)矢量或交互矢量。矢量化軟件可采用VpMax,VpStutio,MapGIS等,矢量化方式采用中心線跟蹤矢量化。
  采集校正控制點(diǎn),并確保校正控制點(diǎn)在13個(gè)點(diǎn)以上。除四個(gè)角點(diǎn)以外,其余各控制校正點(diǎn)要均勻分布在圖內(nèi)各方格網(wǎng)的交會(huì)點(diǎn)上。

  圖形數(shù)字化
  其基本要求和原則包括以下幾個(gè)方面。
  1)圖形數(shù)字化的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。圖形數(shù)字化的投影采用原圖的投影方式,其精度要求接國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
  2)圖形數(shù)字化的參數(shù)。圖形數(shù)字化時(shí)所用到的線型、花紋、色標(biāo)、符號(hào)、圖例等,無明確規(guī)定姐均按原圖進(jìn)行。
  3)圖層數(shù)字化錄入的順序。圖形數(shù)字化既不能丟失也不難重復(fù)錄入圖形要素。當(dāng)一個(gè)圖層利用另外一個(gè)圖層中的內(nèi)容時(shí),利用拷貝的方式將其從另一個(gè)圖層拷貝到當(dāng)前圖層中來,不能重復(fù)錄入。必須嚴(yán)格按一定的順序?qū)D層進(jìn)行數(shù)字化錄入。對(duì)其他圖層不出現(xiàn)重復(fù)利用圖形要素的現(xiàn)象,按圖件不同的要素分層進(jìn)行數(shù)字化錄入即可。

  全自動(dòng)矢量化
  一般是對(duì)圖面較清晰、簡單的圖形直接采用矢量化軟件進(jìn)行全自動(dòng)矢量化生成數(shù)據(jù)文件。半自動(dòng)和交互式跟蹤矢量化則是對(duì)圖件質(zhì)量不太好的掃描圖像,直接在軟件系統(tǒng)中部分自動(dòng)矢量化、部分交互式跟蹤或全部交互式跟蹤矢量化,最終形成數(shù)據(jù)文件。
  其主要內(nèi)容及步驟:
  1)控制點(diǎn)矢量化。設(shè)置圖層和點(diǎn)參數(shù),點(diǎn)參數(shù)設(shè)置為黑色十字符號(hào),依據(jù)柵格文件上的控制點(diǎn)位置錄入控制點(diǎn),形成實(shí)際數(shù)據(jù)的控制點(diǎn)文件。
  2)點(diǎn)要素矢量化。設(shè)置當(dāng)前圖層點(diǎn)參數(shù),裝入柵格數(shù)據(jù)文件,依據(jù)柵格文件上的點(diǎn)的位置進(jìn)行錄入,同時(shí)編輯點(diǎn)要素的圖元編號(hào)(ID號(hào))。
  3)線要素矢量化。設(shè)置當(dāng)前圖層線參數(shù),裝入柵數(shù)據(jù)文件,依據(jù)原圖上標(biāo)注的圖元編號(hào)(ID號(hào))順序,逐條在柵格文件上按其方向進(jìn)行跟蹤矢量化,同時(shí)編輯線要素的圖元編號(hào)(ID號(hào))。
  4)注釋的錄入??梢砸罁?jù)柵格文件上的注釋位置直接錄入,也可在完成點(diǎn)線矢量化后在矢量圖形文件上錄入,點(diǎn)屬性中包含注釋內(nèi)容的可以通過屬性轉(zhuǎn)換形成注釋。
  5)在矢量化需要添加其他圖層要素的圖層時(shí),先將要添加要素的圖層全部拷貝到當(dāng)前圖層上來,改變其顏色備用。在矢量化當(dāng)前圖層圖元要素時(shí),遇到需要添加其他圖層要素時(shí),將其顏色改變?yōu)楫?dāng)前圖層的顏色并修改其圖元編號(hào)(ID號(hào)),全部完成后將不要的圖素刪掉。另外,也可以將同一張圖件的內(nèi)容錄入到一起進(jìn)行編輯修改,然后利用圖層操作,將不同圖層的內(nèi)容挑出來形成單獨(dú)的圖層文件。
  在進(jìn)行分層處理前,需嚴(yán)格進(jìn)行圖面檢查;發(fā)現(xiàn)遺漏或錯(cuò)誤要補(bǔ)充、修改完成后再進(jìn)行分層處理;圖層所使用的公共線,要使用建立區(qū)以后的弧段。

  圖形編輯修改
  圖形編輯是對(duì)點(diǎn)、線、多邊形等圖形要素的空間數(shù)據(jù)和圖形的屬性進(jìn)行編輯修改。為確保所建空間數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量,必須遵循如下原則:圖層中沒有遺和多余的數(shù)據(jù);該連的線必須相連,該斷的線必須斷開,確保沒有打結(jié)現(xiàn)象;所有的多邊形必須封閉;在進(jìn)行圖形分層處理前,建立點(diǎn)、線、多邊形的拓?fù)潢P(guān)系;沒有超出相關(guān)比例尺圖件編繪標(biāo)準(zhǔn)的圖形誤差,特別是空間誤差。
  1)點(diǎn)要素編輯。點(diǎn)要素的編輯主要是檢查點(diǎn)要素的圖層、參數(shù)、空間位置是否正確,點(diǎn)要素的圖元個(gè)數(shù)是否正確,并針對(duì)不同的問題利用編輯系統(tǒng)中的拷貝、刪除、移動(dòng)、修改參數(shù)等功能進(jìn)行修改,直到準(zhǔn)確無誤。
  2)線要素編輯。線要素的編輯是圖形編輯的重點(diǎn)。線要素圖形數(shù)據(jù)的空間位置的精確度、線與線連結(jié)的好壞、線與線形成的多邊形能否封閉,以及圖層、參數(shù)、圓滑等的正確性,都直接影響拓?fù)潢P(guān)系的建立和地理信息系統(tǒng)的使用。
  ①檢查有否漏掉或多余的數(shù)據(jù),利用編輯系統(tǒng)中線編輯的輸入線、刪除線、編輯屬性等功能進(jìn)行編輯修改。②修改數(shù)字化錯(cuò)誤的線,包括參數(shù)、圖層、接頭、方向等。
  ③進(jìn)行線的自動(dòng)結(jié)點(diǎn)平差,確保所連結(jié)的線頭能準(zhǔn)確無誤地連結(jié)在一起;結(jié)點(diǎn)平差的參數(shù)選擇要合理,符合精度要求。④建立拓?fù)潢P(guān)系,形成多邊形。檢查、識(shí)別錯(cuò)誤,返回以上幾步修改錯(cuò)誤,直到無任何差錯(cuò)為止。最終再進(jìn)行一次拓?fù)涮幚怼?br style="padding:0px;margin:0px;white-space:normal;" />  3)多邊形要素編輯。①拓?fù)涮幚砗笮纬傻亩噙呅我獙?duì)照原圖上標(biāo)注的圖元編號(hào)(ID號(hào))進(jìn)行修改。②修改多邊形參數(shù)、圖層,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編輯多邊形顏色和花紋。多邊形要素的圖形數(shù)據(jù)要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。此類數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,直接影響到整體圖形數(shù)據(jù)的質(zhì)量。4在線實(shí)體中與多邊形公用圖元的,要使用建立拓?fù)湔_的多邊形弧段。
  4)圖形校正。在圖形數(shù)字化的過程中,由于操作的誤差、掃描儀精度、原圖圖紙變形等因素,會(huì)使輸入的圖形與理論上的圖形位置有一定的誤差;如經(jīng)編輯修改仍難達(dá)到要求,則必須經(jīng)過誤差校正,消除誤差,使其滿足精度要求。①利用軟件生成標(biāo)準(zhǔn)的理論圖框。②通過采集的控制校正點(diǎn),利用系統(tǒng)的誤差校正功能進(jìn)行校正。

  圖面檢查
  圖面檢查是保證數(shù)字化工作質(zhì)量的重要程序之一。不可在大部工作完成之后再輸出圖件進(jìn)行檢查,一般在圖件的所有圖元輸入和拓?fù)浣⑼瓿珊蠹撮_始圖面檢查。主要方法是對(duì)編輯的圖形噴出全要素圖進(jìn)行圖面檢查,主要檢查是否丟失圖元和內(nèi)容,要確保與原圖完全一致才能轉(zhuǎn)入下一道工序;否則要進(jìn)行修補(bǔ)。圖面檢查也可以利用圖形軟件的放大瀏覽功能,將圖形在顯示狀態(tài)下放大到一定的比例逐片進(jìn)行檢查。圖面檢查工作,要有嚴(yán)格的工作日志記錄和修改記錄,建立完整的質(zhì)量保證體系。

  圖面整飾輸出
  圖面整飾主要是指在軟件系統(tǒng)中對(duì)出圖的整飾。圖面整飾部分的內(nèi)容,原則上要與圖面的內(nèi)容分別存放,整飾部分的內(nèi)容也可分為圖內(nèi)整飾部分和圖外整飾部分。圖面整飾圖層要根據(jù)原圖內(nèi)容,按相關(guān)的出版格式和要求進(jìn)行整飾。

  空間數(shù)據(jù)庫建立
  對(duì)于需要建立空間數(shù)據(jù)庫的,應(yīng)該嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)建立。目前建立空間數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定有:《地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作指南》、《區(qū)域水文地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫圖層及屬性文件格式標(biāo)準(zhǔn)》等。在此類標(biāo)準(zhǔn)或指南中,對(duì)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)的分層、屬性數(shù)據(jù)庫的建設(shè)以及相關(guān)的工作流程均有比較明確的定義。