MAPGIS精圖FORK9使用手冊

1、精圖 for k9使用手冊第一章 產(chǎn)品的背景本產(chǎn)品是以中地數(shù)碼的mapgis k9軟件為底層gis平臺，結合了mapgis k9強大的數(shù)據(jù)組織與管理、圖形顯示與縮放、圖形編輯和拓撲等功能，并吸取了專業(yè)地圖綜合軟件-gentool的一些優(yōu)秀思路和算法，開發(fā)了一系列交互操作和批處理操作的綜合工具，而推出的一款地圖自動綜合軟件。第二章 地圖綜合的基本知識1. 地圖綜合地圖綜合一直都是地圖學研究的核心內容之一，它的任務就是使用一定的方法，將一定區(qū)域內的地圖數(shù)據(jù)量減少，增強地圖的可讀性，從而根據(jù)制圖目的，最終達到凸顯所需要的信息，直觀地顯示出地理現(xiàn)象的分布規(guī)律和特點的效果。毋河海（2000）對于地圖綜合

2、曾提出過六個問題：5w+1h，這六個問題很直觀的說明了地圖綜合的一些實質。第一，why，即為什么要進行地圖綜合，這個問題在上文中已經(jīng)提到過，簡單的說，地圖綜合的目的就是為了由高分辨率的地理數(shù)據(jù)生成低分辨率的地理數(shù)據(jù)，減少信息量，為用戶提過適宜的地理信息。第二，what is，什么是地圖綜合，毋河海指出地圖綜合的本質是地圖信息的變換。第三，what is to be done，地圖綜合的對象是什么，也就是以任何形式存儲的地理信息。第四，when，何時進行地圖綜合，也就是在什么條件下進行綜合操作。第五，where，何地進行地圖綜合，也就是綜合操作所執(zhí)行的區(qū)域。最后一個問題，how，如何進行地圖綜合

3、，也就是選擇什么樣的地圖綜合算子和方法進行綜合操作。2. 地圖自動綜合和地圖綜合的關系地圖綜合包括了地圖自動綜合，地圖自動綜合是地圖綜合的一種實現(xiàn)方式，它是和手動地圖綜合相對應的。地圖自動綜合的應用和實現(xiàn)都依賴于地圖綜合理論研究的成果。地圖自動綜合就是在數(shù)字環(huán)境下，根據(jù)地圖的用途，地圖比例尺和區(qū)域內地理實體的特點，由計算機通過建立的綜合模型，設定的規(guī)則，對存儲在計算機中的地理要素進行選取，概括，移位和化簡等綜合操作。也就是說，地圖自動綜合是借助計算機的處理，根據(jù)一定的算法，輔助人們進行綜合操作，將傳統(tǒng)的手動地圖綜合中繁重的重復勞動過程交給計算機根據(jù)編程實現(xiàn)，而綜合的決策仍由制圖員做出，從而大大

4、減小制圖員的工作量。在地圖自動綜合中，綜合的質量由建立的模型、制定的規(guī)則、使用算法的合理性、完備性以及智能化程度決定。地圖自動綜合試圖將地圖人地圖的關系轉化為地圖計算機地圖的關系，但是鑒于目前人工智能和計算機研究水平的現(xiàn)狀，我們不能指望將地圖綜合的任務完全交給計算機完成，這是不切合實際的。計算機只能起到輔助制圖員，盡可能減小制圖員工作量的功能，大部分的綜合操作還需要人工干預。3. 地圖自動綜合的方法地圖自動綜合主要有交互式綜合和批處理式綜合。在交互式綜合中，制圖員根據(jù)綜合軟件提供的功能，人工的處理地理數(shù)據(jù)。例如，綜合軟件根據(jù)事先建立的模型和規(guī)則，探測出兩個地物之間的幾何距離，如果距離太小，就需

5、要進行位移操作，此時，制圖員就可以由實際情況，借助軟件提供的功能，進行位移操作。在這個過程中，什么地方需要進行綜合處理由計算機提供，而如何處理仍然由人決定，也就是說，計算機解決where的問題，制圖員解決how的問題。在交互式綜合中，人起到的作用要大于計算機的作用。而批處理綜合是在最低層次上進行的，需要制圖員干預的情況不多，主要是由計算機根據(jù)模型和規(guī)則，使用各種獨立的算法分別進行綜合，這里面有面向信息綜合、濾波法、啟發(fā)式、分形學和小波分析等方法。在實際地圖自動綜合過程中，交互式綜合和批處理式綜合需要結合起來使用，能夠使用批處理式綜合的情況就應用該方法，而情況過于復雜，計算機提供的功能不足以滿足

6、綜合需求的就應該使用交互式綜合。第三章 綜合操作實施過程1. 綜合操作實施過程框圖2. 綜合操作實施過程概述 精圖 for k9 軟件 對地圖綜合更新制訂的技術方案為：分要素對各類地物綜合，然后對綜合結果作橫向上一致關系的協(xié)調處理； 數(shù)據(jù)庫中的要素層在系統(tǒng)里區(qū)分為底圖層與綜合層，綜合前大比例尺狀態(tài)下的地圖要素全為底圖層，先建立與每一底圖層對應的綜合層框架，綜合縮編過程表現(xiàn)為底圖層上的目標選取拷貝到綜合層上，并在綜合層再實施化簡、合并等操作。整個綜合過程遵循如下原則：只有位于綜合層上的目標才能實施化簡合并等綜合操作；綜合操作只對單一要素類（point/line/poly）目標進行；目標在底圖層與

7、綜合層之間可多次選取刪除；綜合指標規(guī)則控制綜合操作，實時修改指標后，對綜合結果即刻產(chǎn)生影響；綜合操作可反復進行，結果不滿意時，刪除綜合結果，重新從底圖層選取目標重新進行綜合；任一由算法實現(xiàn)的綜合結果都可由手工編輯進行調整、修改；提供簡單的綜合評價分析功能，但最終決策由人判斷各地物要素綜合縮編的總體技術路線為以下幾個步驟：（1） 設定某要素類綜合縮編的參量；（2） 建立可視化環(huán)境，確定操作層、資料層，在層管理器中將當前綜合要素層設為當前可編輯狀態(tài)，將對應的資料圖層設定為可視，其他參考圖層設定為可視；（3） 從資料圖層選取目標到當前操作的綜合層上。（4） 對選取的目標作綜合化簡、合并、幾何類型轉換

8、等綜合操作。（5） 對綜合結果的相鄰協(xié)調關系處理，包括報要素體系內的關系處理（道路目標接頭的吻合），和與其他要素類的關系處理（等高線與河流的交叉點國谷底）。3. 幾個通用綜合操作 軟件設計中提供選取、化簡、合并等幾個操作，針對不同要素類，系統(tǒng)在后臺自動選定不同策略實施不同的操作過程。（1） 選取如上圖所示，選取按點、線、面幾何類型分為三個按鈕，對面圖元操作，驅動“選取區(qū)圖元至綜合層”按鈕后，鼠標帶有向上的箭頭，表示從底圖層向綜合層提取面狀圖元，開窗選取后，目標拷貝到水系綜合層；按一下 shift鍵后，鼠標改變?yōu)閹в邢蛳碌募^，表示將綜合層的目標刪除（放回底圖層）。按shift鍵后，向上的箭頭和

9、向下的箭頭可反復切換。選取到哪一層由當前“操作層”決定，從哪一層選取由“資料層”決定。（2）綜合前的評價分析 在決定對線化簡、對多邊形作中軸化、鄰近面目標合并前，應用“評價分析功能”可以對待綜合的數(shù)據(jù)作幾何度量上的評判分析。 設定評價分析的幾何度量限值 為后面對小彎曲識別、面目標間的間隔、面目標內瓶頸部位識別作限值設定，小于該限值的將被識別為小彎曲、小間距、狹窄部位等，可以對當前設定的綜合層、資料層作評判分析。 多邊形區(qū)域間小間隔識別 驅動該功能后，在當前屏幕范圍內多邊形間間距小于設定限值的用藍色區(qū)域普染，對街區(qū)生成中，輔助建筑物間距離的判斷。 多邊形內瓶頸部位的識別 驅動該功能后，在當前屏幕

10、范圍內多邊形內部其寬度小于限值的用黃色區(qū)域普染，對雙線河變單線河，輔助狹窄部位的判斷。 曲線小彎曲識別 驅動該功能后，在當前屏幕范圍內曲線上其彎曲深度小于限值的用兩種顏色區(qū)域普染，對曲線化簡時，輔助彎曲的識別判斷。4. 水系及其附屬設施的綜合 從大比例尺到小比例尺的水系要素綜合主要包括：河流的選取、鄰近湖泊的聚類合并、狹長多邊形河流的中軸化(雙線河轉變?yōu)閱尉€河)、小型水庫水井的細化為點（collapse）等操作。（1） 水系綜合環(huán)境的建立 添加水系層，設置為編輯狀態(tài)，其它圖層設置為可見狀態(tài)，驅動“綜合層準備”按鈕后，彈出綜合準備對話框，如下圖： 選擇底圖類型為水系，打勾區(qū)綜合層，填寫區(qū)綜合層名

11、字(可默認)；打勾線綜合層，填寫線綜合層名字(可默認)；打勾點綜合層，填寫點綜合層名字(可默認)。點擊綜合結果存放路徑按鈕，選取存放路徑。點擊確定。系統(tǒng)自動創(chuàng)建區(qū)、線、點綜合層，并添加到當前地圖中，依次設置區(qū)、線、點綜合層為當前可編輯狀態(tài)。水系綜合環(huán)境創(chuàng)建完畢。（2） 雙線河渠變單線河渠應用“選取”按鈕將所有的面狀水域多邊形從底圖層提取到綜合層上，然后點擊中軸化按鈕，自動對寬度小于0.4mm的河流、溝渠變成單線表達，運行結束，彈出會話框，自動變成單線河，寬度大于0.4mm的多邊形，不作處理.（3） 相鄰湖泊、池塘等水域多邊形毗鄰化處理 對間距很近的湖泊、池塘等水域多邊形，選中后有多邊形毗鄰化處

12、理功能實現(xiàn)兩多邊形的相切。該操作使兩多邊形間的共享變分別向中間移動半寬距離。（4） 不規(guī)則水域多邊形邊界的化簡用不規(guī)則多邊形化簡功能完成邊界的小彎曲去除、光滑，如果不滿意，用節(jié)點編輯功能調整。（5） 鄰近水域多邊形合并一般而言，湖泊、池塘多邊形不允許合并，但在個別特殊情況下，需要執(zhí)行合并操作時，用不規(guī)則多邊形合并功能完成多邊形的合并。（6） 線狀水系地物的選取應用線選取功能從底圖層提取線目標到綜合層中，如果選擇不合適，按一下shift鍵，框選該目標則該目標被刪除，可切換shift，完成選取目標、刪除目標的切換。（7） 線狀水系地物的化簡應用曲線化簡功能完成曲線的化簡，參量由綜合編輯參數(shù)的“曲線

13、化簡彎曲深度”決定，化簡結果如下圖所示。5. 居民地及其他建筑附屬設施的綜合居民地及其他建筑附屬設施的綜合主要包括：街區(qū)多邊形生成，依比例、半依比例、不依比例房屋的綜合（小板房）生成，獨立地物的選取等。(1) 居民地綜合環(huán)境的建立添加居民地層，設置為編輯狀態(tài)，其它圖層設置為可見狀態(tài)，驅動“綜合層準備”按鈕后，彈出綜合準備對話框，如下圖：選擇底圖類型為居民地，打勾區(qū)綜合層，填寫區(qū)綜合層名字(可默認)；打勾線綜合層，填寫線綜合層名字(可默認)；打勾點綜合層，填寫點綜合層名字(可默認)。點擊綜合結果存放路徑按鈕，選取存放路徑。點擊確定。系統(tǒng)自動創(chuàng)建區(qū)、線、點綜合層，并添加到當前地圖中，依次設置區(qū)、線

14、、點綜合層為當前可編輯狀態(tài)。居民地綜合環(huán)境創(chuàng)建完畢。(2) 依比例、半依比例、不依比例房屋的綜合（小板房）生成 （改進）對于非集中非大面積房屋分布情形，主要選取表達為獨立房屋，有三種表達：依比例、半依比例、不依比例房屋，分別為面、線、有向點表達。用面提取功能拉框選取，從底圖提取部分房屋到綜合層上，自動生成小板房。系統(tǒng)執(zhí)行選取的房屋不一定合理，用戶可用選取功能，配與shift鍵選取、刪除房屋，直到密度、結構分布合理。對選取的大面積房屋仍然用多邊形表達，形狀復雜的則需要作業(yè)員通過節(jié)點編輯對多邊形化簡。房屋綜合有三個指標：長度，寬度，面積如果三個都滿足，則綜合成依比例尺房屋如果只滿足長度與面積兩個指

15、標，則綜合成半依比例尺房屋其余情況全部綜合成不依比例尺房屋6. 道路設施的綜合(1) 道路設施綜合環(huán)境的建立添加道路層，設置為編輯狀態(tài)，其它圖層設置為可見狀態(tài)，驅動“綜合層準備”按鈕后，彈出綜合準備對話框，如下圖：選擇底圖類型為道路，打勾線綜合層，填寫線綜合層名字(可默認)。點擊綜合結果存放路徑按鈕，選取存放路徑。點擊確定。系統(tǒng)自動創(chuàng)建線綜合層，并添加到當前地圖中，依次設置線綜合層為當前可編輯狀態(tài)。道路綜合環(huán)境創(chuàng)建完畢。(2) 道路選取建立好道路綜合環(huán)境后，用選取功能 拉框批量選取，系統(tǒng)自動進行過濾，將國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道、專用道路無條件選取到道路綜合層上。然后進一步用 選取功能 逐個選取底

16、等級道路，一次只能選取一條，注意根據(jù)道路網(wǎng)眼密度、通達性、與居民地關系決定道路選取。7. 地貌要素等高線的綜合(1) 地貌要素等高線綜合環(huán)境建立添加等高線層，設置為編輯狀態(tài)，其它圖層設置為可見狀態(tài)，驅動“綜合層準備”按鈕后，彈出綜合準備對話框，如下圖：選擇底圖類型為地貌土質，打勾區(qū)綜合層，填寫區(qū)綜合層名字(可默認)；打勾線綜合層，填寫線綜合層名字(可默認)；打勾點綜合層，填寫點綜合層名字(可默認)。點擊綜合結果存放路徑按鈕，選取存放路徑。點擊確定。系統(tǒng)自動創(chuàng)建區(qū)、線、點綜合層，并添加到當前地圖中，依次設置區(qū)、線、點綜合層為當前可編輯狀態(tài)。地貌要素綜合環(huán)境創(chuàng)建完畢。(2) 等高線的綜合應用選取功

17、能從底圖層提取等高線到綜合層上，應用等高線綜合功能 完成等高線的化簡。(3) 高程點綜合應用選取功能從底圖層提取等高線到綜合層上。系統(tǒng)根據(jù)設定的選取密度和地形分布，自動進行選取。對范圍內的最高點、最低點、山頭點、道路交叉點，系統(tǒng)作了初步判斷識別，但效果不一定完全符合要求，尤其是圖類有很多山頭點，需要用戶執(zhí)行應用 選取工具，執(zhí)行調整，刪除不合理的點，重新選取新的點。8. 植被的綜合(1) 植被綜合環(huán)境的建立添加植被層，設置為編輯狀態(tài)，其它圖層設置為可見狀態(tài)，驅動“綜合層準備”按鈕后，彈出綜合準備對話框，如下圖：選擇底圖類型為植被，打勾區(qū)綜合層，填寫區(qū)綜合層名字(可默認)；打勾線綜合層，填寫線綜合

18、層名字(可默認)；打勾點綜合層，填寫點綜合層名字(可默認)。點擊綜合結果存放路徑按鈕，選取存放路徑。點擊確定。系統(tǒng)自動創(chuàng)建區(qū)、線、點綜合層，并添加到當前地圖中，依次設置區(qū)、線、點綜合層為當前可編輯狀態(tài)。植被綜合環(huán)境創(chuàng)建完畢。(2) 植被多邊形的綜合植被多邊形綜合主要為小圖斑向鄰近的大面積植被多邊形歸并，表現(xiàn)為多邊形求并運算，因此應用“多邊形求并”功能實現(xiàn)該操作。 點擊按鈕 后，鼠標點擊被合并的植被多邊形和歸并到共享邊界長的鄰近多邊形，菜單左下角有面積顯示，輔助歸并決策。該操作是一反復性操作，退出時按空格鍵即可。植被多邊形的歸并要注意面積的限值要求，不同類型的植被有不同面積表達限值，同時要考慮再

19、語義屬性特征上，哪些類型關系緊密，在共享邊長相近時，優(yōu)先歸并到屬性關系緊密的鄰近多邊形。(3) 植被多邊形的綜合植被層中的行樹、獨立樹的綜合化簡，主要是選取，應用選取工具從底圖層提取到綜合層，注意行樹選取的長度限值和獨立樹的重要意義。第四章 綜合參數(shù)設置說明文檔下面表格中參數(shù)為經(jīng)驗值，僅做參考參數(shù)項(單位)1萬5萬1萬2.5萬5萬10萬備注三角形加密步長(mm)中軸線提取雙線鄰近的間距(mm)中軸線提取時多邊形鄰近間距(mm)中軸線網(wǎng)絡可刪除的最小弧段長度(mm)多邊形合并的最小間距(mm)種子法構面半徑(mm)曲線壓縮矢高(mm)邊界曲線化簡彎曲深度(mm)線求交后可刪除的最小長度(mm)定

20、長線長度(mm)多邊形小間距探測距離(mm)多邊形瓶頸探測距離(mm)曲線小彎曲探測彎曲深度(mm)小板房長度(mm)小板房寬度(mm)生成小板房的最小面積(平方毫米)小板房選取比例(百分比)建筑物多邊形化簡邊長閾值(mm)原始資料圖比例尺綜合目標圖比例尺等高線選取高程間距(mm)等高線刪除彎曲的深度(mm)高程點選取密度每平分米個數(shù)(個數(shù))首曲線屬性碼計曲線屬性碼曲線特征點提取時的彎曲深度(mm)面目標轉換為點目標的最大面積(平方毫米)線目標變點目標的最大長度值(mm)第五章 綜合功能詳解1. 綜合參數(shù)設置 綜合參數(shù)設置功能，用于在綜合過程中對綜合功能的綜合力度進行控制，如多邊形中軸線提取，

21、通過修改三角形加密步長、中軸線提取時多邊形鄰近間距、中軸線網(wǎng)絡可刪除的最小弧段長度，來控制多邊形提取的效果。 2. 綜合層準備 如下圖所示：系統(tǒng)在后臺自動搜索當前已打開的圖層集中處于編輯狀態(tài)的底圖層，放到綜合準備對話框列表中，并初始化綜合層的名字，用戶通過修改對話框選項，如底圖類型、區(qū)綜合層名、線綜合層名、點綜合層名以及綜合結果存放的路徑來創(chuàng)建綜合層，以滿足自己的要求。創(chuàng)建的綜合層初始為空目標層。3. 選取區(qū)圖元至綜合層 圖層狀態(tài)：底圖層處于打開狀態(tài)，對應的面圖元綜合層處于當前編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取區(qū)圖元拷貝至綜合層，或在綜合層中刪去選中的區(qū)圖元。4. 選取線圖元至綜合層圖層狀態(tài)：底圖層

22、處于打開狀態(tài)，對應的線圖元綜合層處于當前編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取線圖元拷貝至綜合層，或在綜合層中刪去選中的線圖元。5. 選取點圖元至綜合層圖層狀態(tài)：底圖層處于打開狀態(tài)，對應的線圖元綜合層處于當前編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取點圖元拷貝至綜合層，或在綜合層中刪去選中的點圖元。6. 面圖元提取中軸線(保留面圖元) 圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于當前可編輯狀態(tài)，線圖元綜合層處于打開狀態(tài)。操作過程：在面圖元綜合層選取要提取中軸線的面圖元生成中軸線，生成的中軸線自動添加到線綜合層，保留面圖元。控制參數(shù)：三角形加密步長，中軸線提取時多邊形鄰近間距、中軸線網(wǎng)絡可刪除的最小弧段長度。效果圖如下：7. 面圖元提取

23、中軸線(刪除面圖元)圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于當前可編輯狀態(tài)，線圖元層處于打開狀態(tài)。操作過程：在面圖元綜合層選取要提取中軸線的面圖元生成中軸線，生成的中軸線自動添加到線綜合層，自動刪除面圖元。控制參數(shù)：三角形加密步長，中軸線提取時多邊形鄰近間距、中軸線網(wǎng)絡可刪除的最小弧段長度。效果圖如下：8. 建筑物多邊形合并圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要合并的面圖元，合并之?？刂茀?shù)：三角形加密步長，多邊形合并的最小間距。效果圖如下：9. 不規(guī)則多邊形合并圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要合并的面圖元，合并之?？刂茀?shù)：三角形加密步長，多邊形合并的最小間距

24、。效果圖如下：10. 多邊形毗鄰 圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要毗鄰的面圖元，毗鄰之?？刂茀?shù)：三角網(wǎng)加密步長，中軸線提取時多邊形鄰近間距，中軸線網(wǎng)絡可刪除的最小弧段長度。效果圖如下：11. 建筑物變小板房圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要小板房化的面圖元，變小板房?？刂茀?shù)：三角網(wǎng)加密步長，生成小板房的最小面積，小板房長度，小板房寬度。效果圖如下：12. 不規(guī)則多邊形化簡圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要化簡的面圖元，化簡之。控制參數(shù)：三角網(wǎng)加密步長，邊界曲線化簡彎曲深度。效果圖如下： 13. 建筑物多邊形化簡圖層狀

25、態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要化簡的面圖元，化簡之?？刂茀?shù)：三角網(wǎng)加密步長，建筑物多邊形化簡邊長閾值。效果圖如下： 14. 多邊形小間距探測圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要探測的面圖元群，探測之。控制參數(shù)：三角網(wǎng)加密步長，多邊形小間距探測距離。效果圖如下：15. 多邊形瓶頸部位探測圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要探測的面圖元，探測之?？刂茀?shù)：三角網(wǎng)加密步長，多邊形瓶頸探測距離。效果圖如下： 16. 曲線小彎曲距探測圖層狀態(tài)：面圖元綜合層處于可編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取要探測的面圖元，探測之?？刂茀?shù)：三角網(wǎng)加密步長，多邊形瓶頸探測距離。效果圖如下： 17. 等高線提取谷底點、山脊點圖層狀態(tài)：線綜合層處于當前編輯狀態(tài)。操作過程：拉框選取谷底點圖元或山脊點圖元至綜合層。 控制參數(shù)：三角網(wǎng)加密步長，曲線特征點提取時的彎曲深度。 18. 高程點選取圖層狀態(tài)：底圖層處于打開狀態(tài)，對應的點