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综合实训一 编制120万地质图 一、目的 通过实习,让学生熟悉用MAPGIS编制地图的全过程及基本方法,了解MAPGIS在制图领域中的应用。巩固课堂上所学的地图编绘的基本原理、综合理论和方法,从而提高学生的专业水平和动手能力,为今后的工作打下坚实的基础。 二、内容 采用120万地质图为基本资料,其图名图号分别按图中所示。采用等大编绘法,八位学生合编一幅。六位学生完成主图,每一位学生完成一定方里网内的数据,另外的两位一位完成柱状剖面图,另外一位完成剖面图和图例的编绘。编好后,拼成一幅完整的120万地质图。 三、操作步骤 1、读图分层 为了有效地管理和利用空间数据,在GIS中还引入了一个“图层”的概念。通常我们将具有相同属性的地理要素分为一层,如等高线、公路、铁路、河流等地理要素可以分别存放到不同的层中。同时数字化地质图中以图幅为单位进行管理,划分的图层在不同图幅中都是一致的。划分图层有利于图形的编辑与检索;同时也避免了无关图形干扰编辑者的视线。对图形分层更有意义的是有利于制作专题图。当我们对每个要素进行编辑时可以调入相应的图层,无关图层不调入,这样进入工作区的数据就可以大大减少。 因为tiff文件占用空间太大,如果在tiff文件下分层,打开图形时会需要很多的时间,所以我们先在jpg文件下分层。并需要提交分层报告,修改分层报告后才能进行后面的操作。为保证多幅图拼接后每个图形信息及相应属性信息的独立性,防止图层名重复出现,图名编码结构如下 ∆X∆∆∆ XX 图类代码(如D地质,L地理,Z整饰) 比例尺代码(A-11000000,B-1500000,C-1250000,D-1100000, E-150000,F-125000,G-110000,R-1200000) 图名的汉语拼音首字母缩写 某一图类中划分的图层数字编号(或汉语拼音) 地质图内容包括地理要素、地质要素和图面整饰要素三部分,根据需要将三者大体划分为如下图层(参考文件“地质图空间数据库建设工作指南.pdf”) 1.图幅基本信息图层(LXTFXX) 数字化地质图的总体描述,内容包括角点坐标、图幅号、比例尺、调查单位、完成时间及出版年代等。 2.水系图层(LXSXXX) 包括河流、湖泊、水库、沼泽地、海岸线、雪线等及其类别和名称。 3.交通图层(LXJTXX) 包括铁路、公路及其类别和名称。 4.居民地图层(LXJMDXX) 包括乡镇及以上各级政府驻地和居民地名称。 5.境界图层(LXJJXX) 包括县以上(含县)各级行政区划界线和其它特殊地区、自然保护区界线。 6.地形等高线图层(LXDXXX) 包括地形等高线及高程、各类测量控制点、山峰高程点。 7.地层图层(DXDCXX) 包括所有的地质界线及地层的主要特征。 8.火山岩岩性图层(DXYXXX) 包括各种火山岩岩性特征。 9.非正式地层单位图层(DXFZSDCXX) 包括各种特殊成分、标志、形态、成因含义的非正式沉积、变质、火山地层单位主要特征。 10.侵入岩图层(DXQRYXX) 包括侵入岩及变质变形侵入岩(体)主要特征。 11.脉岩图层(DXMYXX) 包括各类脉岩及其主要特征。 12.围岩蚀变图层(DXWYXX) 包括各种围岩蚀变及其主要特征。 13.混合岩化带、变质相带图层(DXHHYXX) 包括各类混合岩化带、变质相带及其主要特征。 14.断层图层(DXDCXX) 包括各类断层线及其主要特征。 15.构造变形带图层(DXGZXX) 包括各类脆、韧构造变形带(如碎裂岩、糜棱岩带等)及其主要特征。 16.矿产图层(DXKCXX) 包括矿产地(矿床、矿点、矿化点)的矿种、矿床成因类型、矿床规模、矿石品位、成矿时代及地质工作程度等主要信息。 17.产状符号图层(DXCZXX) 包括地层产状和片理、劈理、线理、流面及裂隙 等产状及其主要特征。 18.其它图元图层(DXQTXX) 包括化石采样点、同位素年龄采样点、钻孔、火山口、泉及图切剖面线等。 最后提交读图分层报告,如下所示 ================================ 120万地质图分层报告 班 组 组长 组员 提交日期 地质图内容包括地理要素、地质要素和图面整饰要素三部分,根据需要将三者分别划分为如下图层 类别 图层名称 图层内容 图层类型 相关参数 备注 地理(L) LR∆∆∆XX 点/线/区 子图号/线型/填充图案/颜色 地质(D) 整饰(Z) /*在地质图的绘制过程中严格按照该分层方案进行图形绘制。*/ ================================ 2、生成120万标准图框 根据光栅图中所给的经纬坐标,生成120万标准框。相应比例尺的图框生成的步骤如下 1.选择“实用服务”中的“投影变换”,启动“MAPGIS投影变换”子系统; 2.在“系列标准图框”菜单中选择“生成120万图框”; 3.在“120万图框”对话框中,选择“高斯坐标实线公里网”,根据所给120万地质图输入起点经纬坐标和网间间距,并输入“图框文件名”,然后确定;如图1-1所示 图1-1 生成图框对话框 4.确定“接图表内容”; 5.保存图框文件。 3、光栅文件处理 MAPGIS可以直接处理TIFF非压缩格式的图像文件可通过扫描仪扫描原图获得,也可接受经过MAPGIS图像处理系统处理得到的内部格式RBM文件,还可以是影像文件(MSI)。也就说直接扫描完的图像文件一般存储为非压缩的TIFF文件,或是转换为MAPGIS内部格式的RBM文件,或是转换为MIS影像文件,才可以在MAPGIS中来使用。 本实验所给的光栅文件为jpg文件,可以通过一些图像处理软件对图像进行简单的校正,保证图像的水平以及垂直方向的正确,同时可以调整图像的亮度、对比度、颜色等;然后转换为tiff文件(无压缩),再在“MAPGIS图像分析”转换成MSI文件;也可以直接在“MAPGIS图像分析”把处理过的jpg文件转换成MSI格式。 有了MSI图像文件后,就可以用前面生成的标准图框对该图像文件进行校正,校正完就可以使用了,其操作如下 1启动“图像分析”子系统,通过“文件”菜单中的“数据输入”把要配准的图像转换成MSI图像文件; 2打开要配准MSI图像文件,选择“镶嵌融合”菜单的相关命令就可以进行图像的配准,如图1-2所示,操作如下 图1-2“图像镶嵌”菜单 ①打开参照文件,即前面生成的图框文件(主要用到的是线文件); ②设置“校正参数”,系统支持一阶到五阶的多项式几何校正变换。一阶多项式几何校正最少控制点数3个,二阶多项式几何校正最少控制点数6个,三阶多项式几何校正最少控制点数10个,四阶多项式几何校正最少控制点数15个,五阶多项式几何校正最少控制点数21个;为了保证较高的校正精度,实际选择的控制点至少为理论数的3倍。 ③选择编辑模式,选择“图像-图形-控制点列表显示模式”和“图像-编辑-控制点列表显示模式”中的一种编辑模式; ④控制点编辑,可以添加、更新、删除控制点,通过按下空格键来确认窗口; ⑤校正预览; ⑥影像校正,在对校正影像添加一定数量的控制点后,便可利用这些控制点信息对影像进行校正处理。选取主界面菜单-镶嵌融合-影像校正,对校正图像按校正图像的控制点信息进行几何校正并重采样,重采样只对参照坐标在处理参数设置的范围的校正图像数据进行,本操作生成一个新MSI图像,也就是校正结果。 4、制作工程图例板 根据光栅文件中的图例,编辑一个工程图例板,便于小组参数的统一,同时完成读图分层报告中的点、线、区的参数设置。如图1-3所示 图1-3工程图例板 5、矢量化 a.根据分组情况分配任务,并通过画线的方式以区分; b. 根据读图分层的结果,建立工程文件和对应的点、线、面文件,并装入分配任务的线文件;(同一小组内的文件名必须相同,里面的内容也应该对应,只以序号来区分) c. 装入光栅文件 通过“添加项目”命令,把校正处理过的MSI图像添加到工程中,也可以通过“矢量化”菜单的“装入光栅文件”装入相应的校正处理过的MSI文件; d. 设置矢量化参数,矢量化参数包括矢量化时的几个必须的控制参数; e. 设置矢量化范围; f. 开始矢量化 矢量化的目的是把读入的栅格数据通过矢量跟踪,转换成矢量数据。通常采用交互式矢量化。其基本方法是移动光标,选择需要追踪的矢量化的线,沿着栅格数据线的中央追踪。每当跟踪一段遇到交叉的地方就会停下来,让你选择下一步的跟踪方向和路径。当一条线跟踪完毕后,按鼠标右键,即可终止一条线,如果此时按住CTRL键,同时按右键,此线终止并封闭一条线。于是可以开始下一条线的跟踪。在矢量化时,注意不要用鼠标加点,用F8手工加点。在矢量化等高线时,选定一条线尽可能地跟踪到底,防止矢量化后断线太多,给以后的工作带来许多不便。对于小山头,在矢量化选择线型时,选用椭圆线来矢量化,可一步到位。在弯曲度较大的地方采用F8键给线上加点,可更准确地进行矢量化。为了能熟练地进行矢量化,可用下列功能键F5放大 F6移动 F7缩小 F8 手工加工 F9退点 F11改变跟踪方向 F12shift捕捉线头(靠近线)。 矢量化操作菜单如下图1-4所示 图1-4 矢量化操作菜单 6、图形编辑 MAPGIS图形编辑器提供了对点、线、面三种图元的空间数据和图形属性进行编辑的功能。 a. 点编辑 包括空间数据编辑和参数编辑。前者是改变点的位置、删除或增加点等操作;后者包括改变点图元的图形、大小、颜色等参数。如图1-5所示 图1-5点编辑菜单 图1-6线编辑菜单 图1-7区编辑菜单 b. 线编辑 包括增删线、改变线的空间位置,剪断线、编辑、修改线参数(线型、线宽及线色),还可以进行线上加点、删点、移点等。利用这些功能可以删除一些小弯曲。如图1-6所示 c. 区编辑 包括区域的形成,区域属性的编辑,区域几何数据的编辑等。如图1-7所示 7、进行图形拼合 要求进行两两拼合,并最终拼合为一完整的120万地质图。 a. 将所有的点、线文件按添加到一个工程文件中 如a1.wl a1.wt a2.wl a2.wt . b.合并相同内容的同类文件,选中要进行合并的文件,右键,选择合并所选项命令,如图1-8所示 图1-8 合并文件操作 也可以通过复制(剪切)对象的方法,把一个文件中的对象粘贴到同类文件中去;还可以选定一个文件把它通过“右键合并文件”命令合并到另外一个文件。 c.通过编辑拼接好图幅内的各要素(主要是线要素的操作)通过连接、移点、平差、删除等手段来拼接。 8、填色 a. 造区 造区通常有两种方式,一种是经“拓扑处理”自动生成区域称为自动化方式;另一种是用光标顺序跟踪这些轮廓线生成区域称为手工方式。 i.自动化方式造区,其基本步骤如下 自动剪断线; 清除微短线; 清除重叠坐标; 拓扑查错根据提示的错误,在编辑系统中修改; 线转弧段; 拓扑重建; 填色。 在区编辑中选择修改区参数,在颜色库中挑选你所需要的颜色,按确认键即可。 ⅱ.手工方式造区 对于图上填色区域不多的地图,可采用手工造区的方式。 线工作区提取狐段; 输入区; 修改错误; 填色。 在本实验中,我们要求采用“拓扑造区”的方式,先把要造区的线合并在一个临时的线文件中,然后对该临时线文件进行拓扑造区工作。其操作在“其它”菜单,如下图1-9所示 图1-9拓扑造区操作 b. 填色 在区编辑中选择修改区参数,在颜色库中挑选你所需要的颜色,按确认键即可。 9、输出 MAPGIS输出系统是MAPGIS系统的主要输出手段,它读取MAPGIS的各种输出数据,进行版面编辑处理、排版、进行图形的整饰,最终形成各种格式的图形文件,并驱动各种输出设备,完成MAPGIS的输出工作。 MAPGIS的输出主要分成三大类 ⅰ.Windows的格式输出; ⅱ.POSTSCRIPT格式输出; ⅲ.光栅形式输出。 本实验要求使用两种输出方式,一种是光栅输出,一种是直接打印输出。 1.光栅形式输出的基本步骤如下 a. 拼版、生成输出工程文件 经过上述操作后,得到了处理好的点、线、面文件,但这些文件不能直接输出,必须将它们合拼成工程文件,这里着重介绍单工程(把单幅图在一个版面上输出)输出编辑,其操作顺序为 设置工程矩形参数图幅输出范围是从原点开始的第一象限的范围。如果你的图不在第一象限的范围内,你应该改位移参数,使其移动到第一象限的范围内。 进行页面设置在版面定义的选择栏中选择系统自动检测,由系统自动检测图幅的大小来设定页面大小。如果纸张小于图幅的大小,但还要完全输出,请选择按纸张大小设置按钮,此时X、Y比例发生改变。如图1-10所示 图1-10页面设置 设置XY比例等大输出为11。 设置输出方式。 设置完毕,按确定按钮即可完成。 b. 光栅输出 设置光栅化参数 光栅化时,一般采用系统提供的缺省参数,按OK按钮结束。 进行光栅化处理 处理后,系统生成以NV为后缀的光栅文件。 c.生成光栅文件,可以生成GIF、TIFF、JPG格式的图像文件。通过这三种格式文件对所绘制的图形进行输出。 2.打印当把页面设置好后,就可能对设置好的工程文件进行直接打印。 a.采用“Windows输出”菜单中的“打印输出”就可能进行打印; b.假如果生成了以NV为后缀的光栅文件,就可以采用“光栅输出”菜单的“打印光栅文件”来进行打印;选择“打印光栅文件”命令后就选择了刚刚生成的*. NV光栅文件,系统将弹出输出设备设置对话框,你可以设置输出设备、设备尺寸、纸宽、纸长等,按OK按钮后,出现进度条,结束后,便开始在喷墨绘图仪上输出。 c.假如生成了GIF、TIFF、JPG等格式的图像文件,就可以在其它的图形图像处理软件中来对GIF、TIFF、JPG等格式的图像进行打印。 四、成果的提交 小组读图分层报告(含小组图例说明) 个人绘制结果 个人总结 相关理论,自己所做工作,自我评介和总结,体会等 整图拼合结果 小组总结小组完成情况,组员情况,所做成果总结,课程总结等 打印成图结果。 五、课程安排 内容 课时 结果 读图分层 2学时 分层报告组 图框生成及误差校正 2学时 提交误差校正后的结果 图形输入及编辑 2*8学时 图形结果(个人) 图形拼合 2学时 两两结果和完整结果 造区及填色 4学时 输出 2学时 打印输出结果 总结 2学时 个人总结 小组总结
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