利用ArcScan進行掃描矢量化
ArcScan是ArcGIS中一個把掃描柵格轉化為矢量GIS圖層的工具,這個過程可以交互式或自動進行。
ArcMap環境下掃描矢量化的主要步驟:
1)利用ArcCatalg創建必要的數據層(shape file)
2)在ArcMap中利用Georeferencing進行圖像校正
3)使用ArcScan進行矢量化
一、圖像校正
所有圖件掃描后都必須經過掃描糾正,對掃描后的柵格圖進行檢查,以確保矢量化工作順利進行。對影像的校准有很多方法,下面介紹一種常用方法。
1. 打開ArcMap,增加Georeferncing工具條。
2. 把需要進行糾正的影像增加到ArcMap中,會發現Georeferncing工具條中的工具被激活。
3. 在校正中需要知道一些特殊點的坐標,如控制點、圖廓點。一般在實際中,這些點應該能夠均勻分布。
4. 首先將Georeferncing工具條的Georeferncing菜單下Auto Adjust不選擇。
5. 在Georeferncing工具條上,點擊Add Control Point按鈕。
6. 使用該工具在掃描圖上精確到找一個控制點點擊,然后鼠標右擊輸入該點實際的坐標位置,如下圖所示:
7. 用相同的方法,在影像上增加多個控制點,輸入它們的實際坐標。
8. 增加所有控制點后,在Georeferencing菜單下,點擊Update Display。
9. 更新后,就變成真實的坐標。
10.在Georeferencing菜單下,點擊Rectify,將校准后的影像另存。
二、利用ArcScan進行矢量化
2.1 激活ArcScan 擴展模塊
ArcMap 桌面上選擇Tools>Extensions,在彈出的Extensions 對話框中,將ArcScan的復選框勾上。
在激活ArcScan 后,便可以將其顯示到ArcMap 桌面上。選擇View>toolbars>ArcScan,將ArcScan 勾上。
2.2 將需要矢量化的柵格圖添加到ArcMap中
如果有必要,將該柵格數據二值化。
2.3 選擇目標圖層,進行矢量化
對於簡單的柵格圖像,可以直接點擊ArcScan>Vetorization>Generate Features生成矢量要素。
對於較復雜的柵格圖像,可以采用下列方法進行矢量化。
利用ArcScan進行矢量化有兩種選擇
練習一顯示的是怎樣去設置柵格捕捉選項和環境,捕捉柵格像元並跟蹤柵格像元來創建線狀要素和面狀要素。
練習二顯示的是怎樣去編輯柵格圖層,刪掉不必要的像元,應用矢量化設置和利用批量矢量化模式來生成矢量要素。
練習一:柵格跟蹤
在本練習中,可以從掃描地圖中通過跟蹤柵格像元來生成矢量要素。
啟動ArcMap
在作這個練習之前你必須先啟動ArcMap並導入練習數據。
1、在開始菜單中或桌面上雙擊ArcMap的快捷方式來啟動ArcMap。
2、單擊標准工具欄上的Open按鈕
3、在ArcScan目錄中選擇ArcScanTrace.mxd,這個文件一般在安裝的練習數據中(默認在C:\ArcGIS\ArcTutor)
4、點擊Open.
柵格圖像二值化處理
在ArcMap的Table of Contents中選擇ParcelScan.img柵格圖層,右擊並選擇Properties,在Properties對話框中單擊Symbology頁面;在Show框中,單擊Classified。
決定跟蹤范圍
空間書簽可以被保存在地圖文檔中,為經常瀏覽的范圍創建一個書簽將節省時間,對於怎么樣創建和管理空間書簽請參考Using ArcMap文檔。
縮放到本次練習中創建好書簽的區域。
1、點擊菜單View—>Bookmarks—> Trace lines來設置當前區域為本次練習的區域范圍。
當顯示刷新后,你就可以看到跟蹤區域了。
開始編輯
ArcScan擴展模塊必須在編輯狀態下才能激活,Start Editing命令可以使你開始編輯工作。
1、點擊Editor工具欄中的Start Editing來開始編輯。
設置柵格捕捉選項
柵格捕捉設置影響跟蹤過程,這些設置在Raster Snapping Options對話框進行設置
1、在ArcScan工具欄上點擊Raster Snapping Options按鈕來打開對話框。
2、設置maximum line width為7,這個設置將使得能捕捉邊界的柵格像元。
3、點擊OK。
4、點擊Editor工具欄中Snapping來打開Snapping Environment對話框
5、點擊Raster前的+號展開。
6、選擇Centerlines和Intersection來進行捕捉。
跟蹤柵格像元來建立線要素
現在已經設置好了柵格捕捉環境了,准備開始跟蹤柵格像元,這將利用Vectorization Trace工具。
1、在ArcScan工具欄上點擊Vectorization Trace按鈕。
2、移動指針到捕捉到邊界交點然后點擊來開始跟蹤。
3、利用Vectorization Trace工具向下並點擊來開始創建線要素。
4、繼續利用Vectorization Trace工具來跟蹤外部邊緣。
5、當跟蹤完成了整個邊界,按F2完成草圖。
跟蹤柵格像元來創建面要素。
改變編輯的目標層:你必須通過改變編輯目標層從ParcelLines 到ParcelPolygons來創建面狀要素。
1、在Editor工具欄上點擊Target下拉框並選擇ParcelPolygons。
2、在ArcScan工具欄上點擊Vectorization Trace工具。
3、移動鼠標到捕捉到地塊061的左下角並點擊開始跟蹤。
4、點擊地塊的右下角,創建面的一段邊線。
5、逆時針方向繼續跟蹤地塊。
6、當指針回到開始點按F2完成創建面。
完成編輯過程
如果完成了柵格像元的跟蹤要屏蔽Vectorization Trace工具,可以通過保存來停止編輯並完成此練習。
1、點擊Editor菜單並點擊Stop Editing。
2、點擊Yes來保存你的編輯成果。
在本練習中學到了怎么樣設置柵格捕捉選項和環境,捕捉柵格像元並跟蹤柵格像元來創建線狀要素和面狀要素。這幾個步驟覆蓋了整個柵格跟蹤的過程,在下一個練習中將顯示怎么樣去編輯柵格圖層並利用批處理矢量化工具來對整圖進行自動產生要素。
練習二:批處理矢量化
在本練習中,你將編輯一個掃描的地圖,刪除不需要矢量化范圍的像元,柵格被處理后,將利用批處理矢量化模式來生成要素,你開始必須啟動ArcMap和導入一個包含柵格數據、兩個shape文件的地圖文檔。
啟動ArcMap並開始編輯
在作這個練習之前你必須先啟動ArcMap並導入練習數據。
1、在開始菜單中或桌面上雙擊ArcMap的快捷方式來啟動ArcMap。
2、單擊標准工具欄上的Open按鈕
3、在ArcScan目錄中選擇ArcScanBatch.mxd,這個文件一般在安裝的練習數據中(默認在C:\ArcGIS\ArcTutor)
4、點擊Open.
柵格圖像二值化處理
在ArcMap的Table of Contents中選擇ParcelScan.img柵格圖層,右擊並選擇Properties,在Properties對話框中單擊Symbology頁面;在Show框中,單擊Classified。
確定清除的區域
空間書簽可以被保存在地圖文檔中,為經常瀏覽的范圍創建一個書簽將節省時間,對於怎么樣創建和管理空間書簽請參考Using ArcMap文檔。
現在將縮放到本次練習中創建好書簽的區域。
1、點擊菜單View—>Bookmarks—> Raster cleanup來設置當前區域為本次練習的區域范圍。
當顯示刷新后,你就可以看到編輯區域了。
開始編輯
ArcScan擴展模塊必須在編輯狀態下才能激活,Start Editing命令可以使你開始編輯工作。
1、點擊Editor工具欄中的Start Editing來開始編輯。
清理矢量化的柵格
當執行批處理矢量化,在生成要素之前必須編輯柵格影像,這個過程ArcScan提供了raster cleanup工具來清理不需要矢量化的內容。
現在利用raster cleanup工具從ParcelScan影像上清除不想要的注記。
1、點擊Raster Cleanup菜單並點擊Start Cleanup來開始清理工作。
2、點擊Raster Cleanup菜單並點擊Raster Painting Toolbar 來打開Raster Painting工具欄。
3、點擊在Raster Painting工具欄上的擦除工具。
4、點擊並按住鼠標左鍵來擦除地塊頂上的注記。
5、繼續使用擦除工具一直到完全擦除此注記。
除了擦除工具以外,Raster Painting工具欄還提供了另一個工具叫做Magic Erase工具,允許你通過單擊並畫框的方式來擦除連續的一系列像元。
6、點擊在Raster Painting工具欄上的Magic Erase工具。
7、圍繞着地塊中間的注記畫一個框來刪除這個注記。
利用cell selection工具來幫助清理柵格。
在前面的步驟中,你學習到了怎么樣利用擦除工具和魔法擦除工具來從影像上刪除不需要的像元。如果影像上需要大量的處理,這個方法就太麻煩了,為了使這個過程順利,你可利用聯合使用cell selection工具和柵格擦除工具。
1、為了更好的顯示編輯區域,需要使用名字為Cell selection的書簽,點擊View—>Bookmarks—>Cell selection。
當刷新屏幕后,你將看到編輯區域。
2、點擊Cell Selection菜單中的Select Connected Cells。
3、在Select connected cells對話框中,在柵格區域總像素中輸入500,這個表達式將選擇柵格中所有的注記。
4、點擊OK。
現在柵格中所有的注記對應的像元都被選擇上了。
5、點擊Raster Cleanup菜單並且點擊Erase Selected Cells來刪除選擇中的像元。
現在選擇中的像元都被刪除了。
矢量化設置
批處理矢量化依靠用戶自定義的設置,這些設置將影響產生的要素的形狀,這些設置依賴你所使用的柵格數據類型,一旦為你的柵格決定了相應的設置,你可以保存它們到地圖文檔或獨立的文件中,你可應用Vectorization Settings對話框來設置。
1、點擊Vectorization下的Vectorization Settings來打開Vectorization Settings對話框。
現在可以修改矢量化設置來確保生成最佳的結果
2、改變Maximum Line Width為10
3、改變Compression Tolerance為0.1
4、點擊Apply來保存設置。
5、點擊Close.
預覽矢量化
ArcScan提供了一種方式來預覽批處理矢量化生成的要素,這可以幫助你來確定怎樣設置將影像矢量化,當設置被改變了,預覽也可以隨着單擊Vectorization Settings 中的Apply按鈕來改變,這個設計允許你最佳的調整矢量化設置。
1、點擊Vectorization 菜單並點擊Show Preview。
地圖中將預覽矢量化后的結果。
生成要素
批處理矢量化的最后一個步驟就是生成要素了,Generate Features對話框允許你選擇保存新要素的圖曾和執行矢量化。
1、點擊Vectorization菜單並點擊Generate Features。
2、選擇ParcelLinesBatch圖層。
3、點擊OK。
4、在ArcMap中的Table of Contents 中的ParcelScan.img柵格圖層上點擊右鍵,點擊菜單中的Zoom To Layer來顯示新生成的要素。
當顯示刷新后,你將看到新生成的矢量要素。
完成編輯任務
一旦生成要素完成,就可以停止編輯並保存結果完成練習。
1、點擊Editor菜單並點擊Stop Editing。
2、點擊Yes來保存編輯結果。
在這個練習中你學到了怎么樣利用柵格清理工具和像元選擇工具來編輯柵格圖層、應用矢量化設置、預覽矢量化結果和生成矢量要素。