专题地图制作遥感技术与应用

专题地图制作遥感技术与应用

遥　感　技　术　与　应　用第11卷第3期

1996年9月REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATIONVol.11,No.3

Sep.1996

GIS支持下的遥感专题地图制作

李四海

(国家海洋信息中心　天津　300171)

摘　要　本文以土地利用遥感影像图为例,介绍了在工作站版ERDAS系统中,将经过专题信息提取得到的遥感专题影像图,通过制图综合、栅格矢量转换、专题符号设计、面域填充、图面整饰等过程制作遥感专题地图的步骤和方法。与原影像图相比,此类地图易读,表现能力强,使遥感专题地图的表现方法更加实用化、规范化,符合了不同专业的制图要求。

关键词　ERDAS　制图综合　栅格矢量转换　专题符号设计　遥感专题地图

1　前　言

随着遥感技术和地理信息系统技术的飞速发展,遥感专题地图的制作正从人工调绘、解译、转绘、印刷成图等传统工艺和方法,向利用计算机进行遥感图像处理、机助制图的方向发展。利用此种方法,对大面积区域制图,可缩短成图周期,提高生产效率。因其是数字形式,所以地图的长度、面积等量算工作极为简单。近年来,国内外进行了大量遥感专题影像图的研究和生产试验。在GIS和遥感图像处理技术支持下,利用多种辅助信息和手段,对遥感图像通过最大似然法得到分类图,而后对其进一步处理,去除混分类别,提高分类精度,再经过制图综合、图面整饰等过程得到影像图,是目前较为多用的遥感制图方法,其成图精度,可以满足1∶5万专题图的制图要求。

遥感专题影像图是在遥感图像分类基础上,经过制图综合、与地图要素叠加、加绘文字注记、图例、方里网等图面整饰处理,得到的一张“专题图”。此类图是以同质图斑表示面状分布要素,类似分级设色地图,与传统专题地图相比,具有要素表示详细,较为直观的特点。但面状同质图斑的表示方法,对很多专题图来讲,并不符合其制图规范要求。例如:土地利用图,植被分布图,地质图等往往要求特定的专题图符号表示专题要素,因此,对专题影像图进行再处理,把同质图斑变为专题符号填充的多边形闭合区域,则会使遥感影像图满足多种专题地图的专业制图要求,使其表示方法更加规范化,提高遥感专题影像图的表现能力,改善读图效果。变成真正的遥感专题地图。这样,会使遥感专题图的制作具有更广泛的应用价值。

我们在工作站上,利用ERDAS遥感图像处理软件对某区TM图像,采用多元、多维信第一作者简介:李四海,男,1970年2月生,助理研究员,主要从事地理信息系统及海洋遥感的研究应用工作。收稿日期　1996204203　收修改稿　1996208206

专题地图制作遥感技术与应用

息复合法〔1〕进行了土地利用分类,在栅格分类图像的基础上,进行了遥感专题地图的制作。2　影像专题图的矢量化

栅格与矢量之间的转换是地理信息系统中的基本技术。以前,在微机地理信息系统或图像处理系统中进行栅格矢量转换,尤其是针对数据量较大的遥感图像,由于受到微机内存的限制,可操作的图像大小往往受到制约;而且运算量大,运行速度缓慢。难以满足实用要求。在工作站上,硬件对其制约性已大大减弱。1MB左右的专题图像进行栅格矢量转换,立等可得。

在遥感与地理信息系统技术结合日益紧密的形势下,遥感图像处理软件与地理信息系统软件在数据结构、模块功能上也日趋融合。工作站版的ERDAS与ARC INFO的结合便是很好的一例。ERDAS中的矢量数据采用了ARC INFO的矢量数据结构,其IMG格式图像数据和ARC INFO的其他数据类型(如GRID,TIN等)也有很好的接口。ERDAS不但具备强大的栅格图像处理功能,而且包括主要的矢量处理功能和GIS分析功能。

2.1　遥感专题图的制图综合

遥感图像在分类处理时,根据某种算法,一定光谱距离内像元,会被归入同一类,灰级较多的整幅图像被归并为几类,分类图像表现为各个类别的一个个面状同质图斑。较高的图像分辨率往往使分类图的图斑过于细碎,影响专题内容的表达。若用此分类图直接制图,其效果可能与分类图像差不多。因此,在专题图矢量化之前,要根据专题图的内容、特点、制图标准及专业要求,先对其进行图斑的制图综合。制图综合主要目的是处理诸如地图要素的几何精度与地理特征的关系以及地图的负载量与可读性之间的关系等。对遥感图像制图来讲,主要是图斑的取舍、合并及形状概括。

2.2　影像专题图的矢量化

因符号的填充只能针对矢量的多边形区域,故要对遥感影像分类图进行面状(POLY2GON)矢量化,生成ARC INFO矢量结构的COVERAGE和相应的矢量属性表,其中含有多边形的记录号(RECORD),面积(AREA),周长(PERIMETER),栅格代码(GRID2CODE)等几项。其中GRID2CODE域的值,即为该多边形对应的分类图内相应同质区域的像元(类别代码)值。矢量化完成后,多边形边界仍保留有锯齿状特征,需对其进行平滑处理。平滑处理的方法很多,如线性迭代光滑法、分段三次多项式插值法、二次多项式平均加权法、张力样条函数插值法等。我们利用ARC INFO的Spline函数对多边形边界进行了光滑处理。

3　专题符号库的设计

根据制图规范中专题符号设计要求,为分类图中的各类设计相应的符号。本分类图中共有水田、旱地、菜地、居民地、水域、芦苇、草地、沙地等主要类别,其类别值分别为1,2,3,4,5,6,7,8。分别设计下列符号:1.水田↓2.旱地　3.菜地　4.居民地∥6.芦苇↑7.草地‖8.沙地…,水域填充蓝色。

管理功能,它提供了USGS.SML,MICS1SML等几个符号库。ERDAS具有符号设计、

如所提供的符号不能满足要求,可对其符号进行修改,或重新设计新的符号,存入到自己的

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符号库中。下面以上符号设计为例,说明如何在ERDAS中绘制专题符号,建立专题符号库。

在VIEWER中打开一个新的注记层(ANOTATION),利用VIEWER ANOTA2TION TOOLS(含画点,线,框,圆等绘图功能)绘制上述符号。一般符号由几个部分(PART)组成,如草地符号由“　”和“　”两个PART组成,在两个PART分别绘制好后,把它们组成GROUP(组)“　”,而后打开VIEWER ANOTATION SYMBOL窗口,把该

“　”作为一个符号加入到SYMBOL表中,如果所需专题符号包含在ERDAS提供GROUP

的符号库中,则可直接从其符号库中选取,加入到SYMBOL表中,在所需专题符号全部加入到SYMBOL表后,把该表作为一个新的符号库保存,以后便可从自己的符号库中提取所需符号。

4　面域填充和图面整饰

4.1　面域填充

专题符号库建立好后,便可调用其中的符号,为多边形区域填充相应的专题符号。首先在VIEWER中打开已矢量化的VECTOR文件,再打开VIEWER VECTOR SYMBOL窗口,通过SYMBOL AUTOMATIC,利用矢量属性表中GRID2CODE值作UNIQUEVAL2UE类型的分级。即所分级数与原分类图中所含类别数一致,分级后,多边形的ID号即为原分类图中相应区域内的类别值。

为矢量图中的各级区域填充专题符号。原分类图中1—8分别为水田、旱地、菜地、居民地、水域、芦苇、草地、沙地,故在LSH.SML中为第1—6,8级分别选取↓,　,　,∥,↑,‖,…等符号(水域填充蓝色),并且可以对所填充符号的大小、符号间的上下左右距离、符号的背景色等进行调整,以满足制图要求。在符号调整好后,将其填充到相应的多边形区域。

4.2　地图要素的叠加

在地形图上选取行政界线、水系、道路等并数字化,将其坐标转换到与分类图一致的地理坐标系,在VIEWER中实现二者叠加显示。

4.3　图面整饰、制图

打开COMPOSE NEWMAPCOMPOSE,首先设定纸张规格,再在纸上适当位置画一个图框(FRAME),将VIEWER中显示的图形调入到图框中。调入过程中,确定地图比例尺、选取输入图形的范围大小。之后,对图形进行图面整饰,添加图内注记,如居民地名称,道路名称等,加方里网及基注记,把图名、图例、比例尺、指北针等置于图面适当位置。整饰好后,可将其输出到喷墨绘图机上,得到相应比例尺的专题地图。

经过上述步骤,便得到一张基于影像分类图,但图面表现力和效果又远高于影像专题图的遥感专题地图。

5　结　语

通过对遥感专题影像图进行制图综合、矢量化、符号化及地图整饰等处理使其成为真正传统意义上的专题地图,增强了遥感专题图的专业表现能力,适应了应用者的读图习惯,扩大了适用范围,将大大提高其应用价值;经矢量化的专题图形数据,有着精确的空间位置和要素拓扑关系,能非常方便地融入GIS数据库,成为GIS的高质量的空间数据源。

专题地图制作遥感技术与应用

参　考　文　献

1　李四海.提高遥感数据分类应用性的有效途径1国土资源遥感,1995,41

2　黄仁涛等.专题地图编制.北京:测绘出版社,19921

3　ERDAS,Inc,Altalanta,Georgia.ERDASFIELDGULDE1

TheRemoteSensingThemetic

MappingSupportedbyGIS

LiSihai

(NationalMarineData&informationService,Tianjin,300171)

Abstract

Thispaperillustratestheappoachesandstepsofremotesensingthemeticmapping.Thiskindofthemeticmap,madefromremoteseningthemeticimagethroughmapgeneral2ization,rastervectortransformation,themeticsymboldesign,areafill2in,maparrangeanddecorationandsoon,expressesitscontentswell,andmakesthemapexpressionpracticalandstandard.

Keywords　ERDAS,Mapgeneralization,Raster2vectortransformation,Themeticsymboldesign,Remoteseningthemticmap

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