水文地質(zhì)

水文地質(zhì)圖數(shù)字制圖的工作方法

  資料準備
  根據(jù)提供的原始圖鑒(或編稿原圖),全面收集有關(guān)資料(包括圖形報告、數(shù)據(jù)、記錄本等),以保證對專業(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、線型、顏色等。在數(shù)字化開始之前,也應(yīng)準備相應(yīng)的工作日志記錄表、質(zhì)量檢查記錄表;同時根據(jù)圖件的特點、工作量,也可編制相應(yīng)的數(shù)字化作業(yè)指導書,以規(guī)范和統(tǒng)一數(shù)字化工作。
  資料準備的重點是圖件的預(yù)處理。圖件預(yù)處理就是在全面收集資料的基礎(chǔ)上,對資料進行系統(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確度。
  在圖件好的情況下,可以直接進行圖形掃描矢量化;若圖件不清晰或圖面較亂時可將圖形分層轉(zhuǎn)繪到不易變形的聚酯薄膜上。為減少各層之間拼接時出現(xiàn)的誤差,同時又能滿足圖形數(shù)字化時的清晰度要求,可參照以下說明進行分層清繪。
  自由生成ID號: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: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(ID號)標注在上面,并作為圖形數(shù)字化時圖元編號(ID號)錄入的依據(jù);也可將原圖復印分層編碼。
  在描繪的透明圖上,標制出線要素數(shù)字化的路線;對于多邊形要素要標出弧段起始位置,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個控制點,即4個圖幅角點和6-9個分布均勻的方格網(wǎng)交點,最好全部選擇方格網(wǎng)交點。
  對于原圖以虛線表示的內(nèi)容,清繪時可用實線表示,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。
  掃描圖件要進行精度檢查。如果掃描精度超差,則要進行重新掃描。

  圖形矢量化
  圖形數(shù)字化是利用輸入設(shè)備和計算機系統(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,按實體要素進行矢量化,一般采用自動矢量或交互矢量。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,并確保校正控制點在13個點以上。除四個角點以外,其余各控制校正點要均勻分布在圖內(nèi)各方格網(wǎng)的交會點上。

  圖形數(shù)字化
  其基本要求和原則包括以下幾個方面。
  1)圖形數(shù)字化的數(shù)學基礎(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)標準執(zhí)行。
  2)圖形數(shù)字化的參數(shù)。圖形數(shù)字化時所用到的線型、花紋、色標、符號、圖例等,無明確規(guī)定姐均按原圖進行。
  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錄入圖形要素。當一個圖層利用另外一個圖層中的內(nèi)容時,利用拷貝的方式將其從另一個圖層拷貝到當前圖層中來,不能重復錄入。必須嚴格按一定的順序?qū)D層進行數(shù)字化錄入。對其他圖層不出現(xiàn)重復利用圖形要素的現(xiàn)象,按圖件不同的要素分層進行數(shù)字化錄入即可。

  全自動矢量化
  一般是對圖面較清晰、簡單的圖形直接采用矢量化軟件進行全自動矢量化生成數(shù)據(jù)文件。半自動和交互式跟蹤矢量化則是對圖件質(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)控制點矢量化。設(shè)置圖層和點參數(shù),點參數(shù)設(shè)置為黑色十字符號,依據(jù)柵格文件上的控制點位置錄入控制點,形成實際數(shù)據(jù)的控制點文件。
  2)點要素矢量化。設(shè)置當前圖層點參數(shù),裝入柵格數(shù)據(jù)文件,依據(jù)柵格文件上的點的位置進行錄入,同時編輯點要素的圖元編號(ID號)。
  3)線要素矢量化。設(shè)置當前圖層線參數(shù),裝入柵數(shù)據(jù)文件,依據(jù)原圖上標注的圖元編號(ID號)順序,逐條在柵格文件上按其方向進行跟蹤矢量化,同時編輯線要素的圖元編號(ID號)。
  4)注釋的錄入??梢砸罁?jù)柵格文件上的注釋位置直接錄入,也可在完成點線矢量化后在矢量圖形文件上錄入,點屬性中包含注釋內(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,先將要添加要素的圖層全部拷貝到當前圖層上來,改變其顏色備用。在矢量化當前圖層圖元要素時,遇到需要添加其他圖層要素時,將其顏色改變?yōu)楫斍皥D層的顏色并修改其圖元編號(ID號),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)容挑出來形成單獨的圖層文件。
  在進行分層處理前,需嚴格進行圖面檢查;發(fā)現(xiàn)遺漏或錯誤要補充、修改完成后再進行分層處理;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
  圖形編輯是對點、線、多邊形等圖形要素的空間數(shù)據(jù)和圖形的屬性進行編輯修改。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;在進行圖形分層處理前,建立點、線、多邊形的拓撲關(guān)系;沒有超出相關(guān)比例尺圖件編繪標準的圖形誤差,特別是空間誤差。
  1)點要素編輯。點要素的編輯主要是檢查點要素的圖層、參數(shù)、空間位置是否正確,點要素的圖元個數(shù)是否正確,并針對不同的問題利用編輯系統(tǒng)中的拷貝、刪除、移動、修改參數(shù)等功能進行修改,直到準確無誤。
  2)線要素編輯。線要素的編輯是圖形編輯的重點。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,都直接影響拓撲關(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、編輯屬性等功能進行編輯修改。②修改數(shù)字化錯誤的線,包括參數(shù)、圖層、接頭、方向等。
  ③進行線的自動結(jié)點平差,確保所連結(jié)的線頭能準確無誤地連結(jié)在一起;結(jié)點平差的參數(shù)選擇要合理,符合精度要求。④建立拓撲關(guān)系,形成多邊形。檢查、識別錯誤,返回以上幾步修改錯誤,直到無任何差錯為止。最終再進行一次拓撲處理。
  3)多邊形要素編輯。①拓撲處理后形成的多邊形要對照原圖上標注的圖元編號(ID號)進行修改。②修改多邊形參數(shù)、圖層,依據(jù)標準編輯多邊形顏色和花紋。多邊形要素的圖形數(shù)據(jù)要進行嚴格的檢查。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在線實體中與多邊形公用圖元的,要使用建立拓撲正確的多邊形弧段。
  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利用軟件生成標準的理論圖框。②通過采集的控制校正點,利用系統(tǒng)的誤差校正功能進行校正。

  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行檢查,一般在圖件的所有圖元輸入和拓撲建立完成后即開始圖面檢查。主要方法是對編輯的圖形噴出全要素圖進行圖面檢查,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;否則要進行修補。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行檢查。圖面檢查工作,要有嚴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行整飾。

  空間數(shù)據(jù)庫建立
  對于需要建立空間數(shù)據(jù)庫的,應(yīng)該嚴格按照相應(yīng)的標準建立。目前建立空間數(shù)據(jù)庫的標準或規(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準》等。在此類標準或指南中,對空間數(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。