地图数字化中的影像自动处理技术研究论文

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1、地图数字化中的影像自动处理技术研究毕业论文目录1.绪论11.1地图数字化背景11.1.1扫描数字化11.1.2手扶跟踪数字化11.1.3栅格矢量化21.2地图数字化的影像自动处理技术发展21.3地图数字化中的影像自动处理技术意义32.地图数字化中的影像自动处理算法和相关知识概述42.1点特征提取42.1.1Moravec算子52.1.2Forstner算子62.1.3Harris角点提取算法72.2线特征提取82.2.1梯度算子92.2.2Robert梯度算子92.2.3Sobel算子102.2.4LOG算子（高斯—拉普拉斯算子）112.2.5Canny算子112.3影像匹配132.3.

2、1相关函数（矢量数积）132.3.2协方差函数（矢量投影）142.3.3相关系数（矢量夹角）142.3.4差平方和（差矢量模）152.3.5差绝对值和（差矢量分量绝对值和）152.4数据库关系模型的范式162.4.1第一范式（1NF）162.4.2第二范式（2NF）172.4.3第三范式（3NF）172.4.4BCNF范式173.地图数字化中的影像自动处理技术研究18303.1数据预处理193.1.1格式转换193.1.2导入坐标系203.2查找243.2.1全局查找243.2.2线性查找283.2.3基于二值图像的线性查找303.3属性查询343.4地物定位353.5矢量图输出364.

3、空间数据库385.地图数字化精度分析405.1手扶跟踪式数字化误差分析405.2扫描数字化方法的误差分析405.3地图数字化误差原因416.结论41致谢42参考文献43附录1外文参考文献（译文）1附录2外文参考文献（原文）14301.绪论1.1地图数字化背景地图数字化（mapdigitizing）是将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量的过程[[]万杉杉．地图数字化精度分析[J]．科技资讯，2009(14):49-51．]。目前的数字化方式有三种，扫描数字化、手扶跟踪数字化、栅格矢量化。如果我们需要整幅的影像可以进行扫描，但是要对某一类图形或是图像进行数字化，就需要进行手扶跟踪数字化

4、、屏幕数字化[[]李志林，朱庆．数字高程模型.武汉:武汉大学出版社，2008]。传统的地图数字化速度慢、精度低、可靠性差、自动化程度低和劳动强度大等缺点，已远远不能满足当下地理信息系统发展的需要。1.1.1扫描数字化扫描数字化指的是利用图形扫描仪将地图从模拟状态转换成一组阵列式排列的灰度数据(也就是数字影像)[[]孙家广，计算机图形学．北京：清华大学出版社，2008]。图形扫描仪是直接把图形（如工程图纸）和图像（照片和遥感影像）扫描输入到计算机中，以像素信息进行存储表示的设备。按其所支持的颜色分类，可分为单色扫描仪和彩色扫描仪；按所采用的固态器件又分为电荷耦合器件（CCD）扫描仪、MOS

5、电路扫描仪、紧贴扫描仪等；按扫描宽度和操作方式可分为大型扫描仪、台式扫描仪、和手动式扫描仪。扫描数字化基本步骤：纸质地图，扫描转化，拼接子图块，几何校正，屏幕跟踪矢量化，矢量图合成接边，矢量图编辑，存入空间数据库。1.1.2手扶跟踪数字化将地图放在数字化仪的台面上，用一个带十字丝的游标，手扶跟踪地图，并记录地图特征点的坐标，属性则需要人工按键输入。数字化有两种基本方式：流方式和点方式。30流方式数字化是将十字丝置于曲线的起点并向计算机输入一个按流方式数字化的命令，让它以等时间间隔或等距离间隔开始记录坐标，操作员则小心地沿曲线移动十字丝并尽可能地让十字丝经过所有弯曲部分。在曲线的终点或连接

6、点，用命令告诉计算机停止记录坐标。点方式是操作员每按一下记录按钮，标示器所在点的坐标就被输送到计算机。这是地图数字化最常用的记录方式，其优点是操作员可以控制采集特征点，因此可以大大减少非特征点数据。1.1.3栅格矢量化栅格数据的矢量化可以是手工的、半自动的和全自动的。手工式的矢量化是将栅格数据显示在屏幕上，然后对显示在屏幕上的地物进行手工标记和输入属性。半自动化矢量化是由计算机自动跟踪和识别的，当出现错误和计算机无法完成的时候再进行人工干预，这样既可以减轻人工劳动强度，又能使处理软件简单易实现。而全自动化是一种理想状态，不需要任何人工干预。目前主要采用半自动化跟踪方法。1.2地图数字化的

7、影像自动处理技术发展地图数字化最初是通过手扶跟踪数字化和扫描数字化的形式完成的，扫描数字化是全部数字化，没有进行分类、分层数字化；手扶跟踪数字化需要人工一点一点输入，劳动强度很大。现在屏幕矢量化称为主流。将地图扫描，从扫描图像上识别和提取数字地理信息，是地图数字化发展的一种趋势。现在主流的屏幕矢量化软件之一是Mapinfo，通过在栅格化影像地图上通过手工描绘，完成地图的矢量化。与手扶跟踪数字化相比，屏幕矢量化有更大的灵活性，在修改、