罗虎

摘要：利用Adobe Photoshop CC 2015的色彩范围的选择功能，快速分离出小班图层，然后利用ArcGis 10.2.2的ArcScan扩展功能快速生成矢量线图层，再利用ArcGis 10.2.2的线转面功能生成了面矢量图层。该方法效率高、自动化程度高，准确率高。

关键词：扫描仪;Adobe Photoshop CC 2015;ArcGis 10.2.2;林业彩色调绘;矢量化

中图分类号：S7

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）03-0174-03

1 引言

在林业工作中如资源清查、营林、采伐、司法鉴定及其它专题调查等，首先是深入实地，以1：10000的地形图为底图，根据林业因子对小班进行区划，然后进行内业整理及数据分析。随着ArcGis等软件在林业运用方面的普及，内业整理基本上已放弃了手绘及方格纸求算面积的传统方法，而是采用了电脑辅助软件如ArcGis、MapGis或者在其基础上开发的专门软件。外业调查手图的矢量化是建立林业数据库的基础。在林业数据的矢量化时，一般是采用ArcGis中创建要素功能，以扫描并配准的外业手图为底图，按照小班界线一点点的绘制而成，不仅率效低，而且误差较大甚至可能产生错误。随着数字图像处理软件的不断研发，出现了计算机辅助软件R2V V5.5等软件，这些软件对栅格图层的矢量化具有一定程度的自动化处理功能，但是想要从复杂的背景图层中把需要的小班图层分离出来，采用市面上的这些小程序就显得无能为力或不尽人意。Adobe Photo-shop是Adobe公司出品的一款通用栅格图像处理软件，其功能强大，利用其色彩范围的选择功能可以快速准确地把彩色小班图层从地形图中分离出来，然后运用ArcGis的ArcScan扩展功能可快速生成矢量线图层，再把线图层转为面图层。本文旨在探索如何准确而快速的完成林业外业手图的矢量化的方法。

2 具备条件

硬件：电脑、扫描仪各一台。软件：Adobe Photo-shop CC 2015中文版、ArcGis 10.2.2中文版。其它相关资料：已配准的1：10000电子地形图（基准图）。

3 相关述语

Adobe Photoshop CC 2015中文版（PS）、ArcGis10.2.2中文版（Gis）、外业手图（图A）、扫描图（图B）、配准坐标的扫描图（图C）、通过PS分离出的小班灰度栅格图（图D）、生成的矢量线图层（图E）、矢量面图层（图F）、实例使用的文件夹为：D/矢量化实验、实例使用的坐标系为：Xian 1980 3 Degree GK CM 111E（西安80）。

4 操作流程

图A（扫描）→图B→图C（通过Gis配准坐标然后导出）→图D（通过PS的颜色选择功能分离出图C中的小班线图层）→图E（运用Gis中的扩展模块ArcScan对图D进行自动追踪矢量化成矢量线图层）→图F（ArcToolbox要素转面功能生成面图层）。

5 外业调绘要求和图纸扫描

5.1 外业调绘要求

采用黑白地形底图，使用彩色笔调绘小班线，另一种颜色的笔注记小班，小班注记尽量不要与小班线相交（实例小班线使用红色笔与注记使用兰色笔）。

5.2 扫描要求

用300dpi的分辨率、1：1的比例和彩色扫描的方式扫描图A并保存为tif格式的图B。扫描后的样图如下图1。

6 图像处理

6.1 软件设制

PS保持默认即可，对Gis作如下设置。

6.1.1 调出地理配准、编辑及矢量化工具栏

打开ArcMap→白定义→工具条→勾选ArcScan、编辑与地理配准3个复选框。

6.1.2 启动ArcMap的ArcScan扩展模块

白定义→扩展模块→勾选ArcScan→关闭扩展模块窗口。

6.2 配准图B

打开ArcMap→右击图层→属性→坐标系→选择西安80坐标系→确定→加载图B→为图B创建金字塔→确定→加载基准图→找到图B中与基准图中相应的点配准→以tif格式保存为图C→退出 ArcMap。此时，在D/矢量化文件夹中至少存在图C.tfw（坐标）与图C.tif格式的两个文件。

6.3 小班图层提取

打开PS→文件→打开→找到在D/矢量化文件夹中的图C→打开→点击背景图层中的锁图标，取消锁定→选择→色彩范围→点击“色彩范围”中的选择下拉箭头→点选红色→确定→选择→反选→点击键盘上的“Delete”→选择→取消选择→图像→模式→灰度→扔掉→文件→存储为→选择D/矢量化文件以TIFF格式，图D为名称→保存→确定→确定→关闭PS。至此，已把小班线从地形图中分离了出来，处理后的灰度图D如图2。

7 矢量化

7.1 灰度图坐标准备

7.1.1 修改坐标文件

打开D/矢量化文件夹→修图C.tfw坐标文件为图D.tfw。

7.1.2 定义坐标

启动ArcMap→选择图层框的坐标系为西安80→文件→添加数据→添加数据（T）…→找到图D→添加→是（Y）→确定→AarcToolbox→数据管理工具→投影和变换→双击“定义投影”→输人数据集或要素类为图D，坐标体系选西安80坐标系→确定。

7.2 灰度图二值化

右击图D→属性→符号系统→唯一值→是→已分类→类别选2→符号→翻转颜色→确定。

7.3 矢量数据库的准备

点开ArcGis的菜栏中中的目录→右击D/矢量化文件夹→新建→Shapefile→要素类型选折线、修改名称为图E→编辑→选择西安80坐标系→确定→确定。

7.4 矢量化设置

启动编辑→矢量化→矢量化置→孔洞大小设置为10→应用→关闭→矢量化→生成要素→确定→编辑器→保存编辑内容→编辑器→停止编辑。至此，線矢量图层形成。图E如图3。

7.5 线图层转为面图层

打开ArcToolbox→数据管理→要素→双击要素转面→输入要素选择图E→确定→右击图层_FeatureTo-polyg→数据→导出数据→选择D/矢量化文件夹及修改文件名为图F→保存→确定。至此，矢量化图层完成，可以进行添加字段、填统其它的字段属性了。图F如下图4

8 结论

本方法采用PS的颜色选择功能快速的把林业调查的外业图层从地形图背景中分离出来。在分离过程如果不尽人意，还可以利用PS的橡皮擦结合画笔工具，修善清饰图D。再利用Gis中的ArcScan扩展功能，自动高效的完成林业调查外业的矢量化，为建设林业数据库及分析提供了高效的途径。PS还可以通过把操作过程录制成动作并设置快捷键，将进一步加快林业调查外业调绘图层的分离速度，再经过调整ArcScan模块中的参数，将使工作效率更上一层楼，该方法具有自动化程度高，方便快捷、准确率高的特点，可推广使用。

参考文献：

[1]张晓景.中文版photoshop cs6完全自学一本通[M].北京：电子工 业出版社，2012.

[2]薛在军，马娟娟.ArcGIS地理信息系纺大全[M].北京：清华大学 出版社，2013.

[3]胡 鹏，黄杏元.华一新.地理信息系统教程[M].武汉：武汉大学 出版社，2009.

[4]宋晓东，钮心毅.地理信息系统实习教程[M].北京：科技出版社，2007.

[5]董 敏，孙宝生，陈 川.基丁ArcGis的栅格图像自动矢量化的实 现新方法[J].西部探矿程，2011（2）：139～142.