武永彩

【摘 要】论文介绍了基于线要素的图幅自动接边的基本方法，针对地理信息系统地图数字化过程当中经常见的多图幅数字地图逻辑拼接和数字化后易出现的空间逻辑错误毛病，建议一种基于ArcGIS的数字地图拼接方法，实现了真正意义上的多图幅数字地图逻辑拼接。

【Abstract】This paper introduces the basic method of automatic edge connection of map based on line elements. Aiming at the frequent mistakes of spatial logic that often occur in the logical stitching of multiple maps and after digitization， which is in the process of the digitization of geographic information system map， the paper suggests a digital map stitching method based on ArcGIS， it can realize the logical stitching of multi-sheet digital map in the real sense.

【关键词】地图拼接；GIS；ARCGIS；地形图

【Keywords】 map stitching； GIS； ARCGIS； topographic map

【中图分类号】C64 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）10-0181-02

1引言

随着当今社会信息科学技术的高速成长，地理信息（GIS）的保存介质发生了很大的转变，作为计算机可以辨别存储介质上的有序集合，依然继续沿用原始的分幅方式。这样的数字地形图当然存在很多弊端：

①与无分割的现实情况地理空间实体不一致存在差别，于是不能适应地理消息讯息的完整性需要；

②不便于数据库的分布式管理；

③地形图的叠幅使得信息反复获得与保存，从而导致裂隙和数据冗余，致使资源空间在利用上浪费[1-3]。其中在大比例尺地形图采集数据过程中也存在误差，这也就使得地形图的绘制不可避免地产生误差，为了能够使地形图能满足实际应用，就必须对其进行校正，拼接。本文介绍了基于线要素的图幅自动接边的基本方法，针对地理信息系统地图数字化过程当中经常见的多图幅数字地图逻辑拼接和数字化后易出现的空间逻辑错误毛病，建议一种基于ArcGIS的数字地图拼接方法，实现了真正意义上的多图幅数字地图逻辑拼接。

2 数据的提取

我们要进行地形图图幅的拼接首先我们要确保的就是数据的质量，因为数据就是图幅拼接的基础，拼接的精度和准确性还有效果的好坏都取决于数据质量的高低。一般相邻的待拼接的地形图都要满足一些要求，那么拼接时数据应满足以下要求：

①待拼接的相邻图幅必须具有相同地图比例尺，这里我们所拼接的是两幅1∶500的大比例尺地形图符合要求。

②控制点，碎步点的坐标数据精度必须要满足一定的要求。其中包括相邻图幅的同名要素距离相差不宜太远，还有就是一些线要素不得超过规定限差。例如必须要满足等高线的特点要求等高线不能相交，打结或者重叠，等高线在应连续的地方不能断开等。

③要保证这些要素的准确和完善这也是为了保证地形图拼接的正确性。

④地图数学基础的统一（高程基准，坐标系统，地图投影，坐标和高程控制点）检查计划的轮廓点可以验证是否统一。

⑤要保证两幅图可以进行拼接有相同比例尺是基础，所以不同比例尺的地形图无法拼接，本实验中我们使用的是独立坐标系大比例尺地形图不存在此问题。

拼接图形的质量在没有精度较高的数据下是很难保证的，由于拼接资源的匮乏这里我只进行了四幅图的拼接；拼接时我们要进行属性匹配，匹配时搜索同名要素的依据是属性的数据，要尽量保证属性的正确性，因为如果属性数据有严重错误，也会造成要素连接后的严重的拼接错误；因而有相同的高程坐标系和相同的平面坐标系是进行正确拼接的重要前提，图幅和图幅要有相同的属性数据。单幅地形图的正确也就在很大程度上影响着拼接的精度和准确性。待拼接的两幅地形图上存在很多等高线的端点因为数据采集误差而超出了图幅边线的情况，这是常见的图幅拼接的问题，这种情况是不能进行拼接的，要裁剪超出图幅的线要素，这样才能达到拼接要求。线要素相对于图幅边界位置有以下4种情况[4-5]：

①线要素全部都在图幅以外；

②线要素首、末都有结点在图幅以外；

③线要素首或末存在一部分位于图幅以外；

④线要素中央有個别线段位于图幅外部，但首、末点都在图幅范围之内。

情况①有可能是图幅以外的一些整饰线或其他的要素，这种情况由作业员手工编辑检查过程当中对其进行处理。情况②就是线要素超出边界的情况，这种情况裁剪线要素首、末两个端点需要视情况来定，应该通过裁剪的算法来删除超出边界的点，从而确保等高线两个端点都必须在图幅以内。而对于情况③与情况④，如果一律裁剪就会造成等高线的不完整，应该将其作为特殊情况来处理，要保留其形状特征，因为作业员要在手工编辑检查时决定是否要对其进行修改。切割后的两部分数据，在拼接之前，需要确定待拼接要素的边界距离阈值，一般由操作者根据经验来定，即可将剪接阈值在内所有元素进行拼接。

3 拼接地图

下图是待进行拼接的两幅比例尺为1∶500大比例尺地形图，先用CASS7.0处理dwg格式的文件将不参加接边的点以及图框删去只留下需要处理的等高线，然后将两幅图在ArcGIS9.3中展开，再将dwg格式的矢量地图，使ArcGIS中的ArcToolbox工具把dwg格式的矢量地图转换成为编辑系统需要的ShapePolyline格式，然后对shape文件进行编辑。在接边实验中主要使用连接，平滑，延伸，剪切等命令实现等高线的处理。

4 拼接处理

分幅图幅的某些要素在连接处可能存在断裂，在拼接前还需将折点或线要素的端点位移到相邻接边参照图层中的相应位置（也可用于邻接图幅进行校正即包含精度较低的要素的图幅参照）。因此边界匹配工具修改了图形，需将一个图层选择开始编辑。边界匹配工具属于空间校正的一种局部校正，使用空间校正工具条，右击工具条上空间校正菜单，下拉框选择选项设置边界匹配操作属性。会弹出Adjustment Properties窗口中General选项卡，点击Options按钮，会弹出Edge Snap选项卡。然后切换到Edge Match选项卡，选择Edge Match的源和目标文件。如果断裂的地物在相邻两幅图有某相同的属性值，就能够Check“Use Attribute”，并选择相应字段进行自动链接。链接的显示符号设置断裂处平滑过渡。拼接效果图见图2。

5 结语

本文主要介绍了基于线要素的图幅自动接边的基本方法，主要分3步实现：①在CASS7.0中初步对数据进行处理；②将数据导入ArcGIS9.3中转换文件格式进行线编辑使用命令完成接边；③进一步研究自动化批量修改等高线。针对地理信息系统地图数字化过程当中经常见的多图幅数字地图逻辑拼接和数字化后易出现的空间逻辑错误毛病，建议一种基于ArcGIS的数字地图拼接方法，实现了真正意义上的多图幅数字地图逻辑拼接，达到了良好的效果。

【参考文献】

【1】刘永良，陈力华. 一种实用的地图数字化方法[J].航空计算技术，2002，32（3）： 103-105.

【2】王 卉，郭 健，王 非. 一种多图幅数字地图拼接显示方法[J].信息工程大学学报，2004，5（1）： 92-94.

【3】张成才，赵英林，孙喜梅，等.基于GIS控件的电子地图制作[J]. 郑州大学学报（工学版），2005，26（1）： 96-99.

【4】许志海. 汽车自导航软件的设计与实现[D].郑州：信息工程大学测绘学院，2000.

【5】邹修明，张岳新.栅格地图矢量化关键技术研究与实现[J].计算机工程与应用，2003（19）：102-103.