ArcGIS数字化地质图校正及配准.pdf

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1、第36卷第3期化工矿产地质Vbl_36NO．32014年O9月GE0LOGYOFCHEMICALMINERALSSep．2014信息技术ArcGIS数字化地质图校正及配准樊敏秦健李云响刘香凤巴文艳21辽宁省化工地质勘查院，辽宁锦州，1210002中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754提要空间校正和地理配准是地图编绘中不可缺少的技术手段之一，利用这一手段消除图件数字化过程中产生的误差。通过ArcGIS空间校正及地理配准的数学基础说明了图件校正和配准所需点位数和方法，用栅格和矢量数据在Ar

2、cGIS系统中进行配准和校正的典型应用说明地质图件数字化的方法，采用这个方法达到精确快速解决地质工作中数据分析与研究的目的。关键词空间校正地理配准地图数字化中图分类号：P231．5文献标识码：A文章编号：1006-5296(2014)03—0185--051概述一种坐标系统。经常用于把数据从数字化仪或扫描仪转换到真实世界的坐标，校正过程实质上是在对地质图进行扫描输入或矢量化输入时，找一种数学关系，描述变换前图形坐标，与变由地质图纸质变形、矢量化地图定向、矢量化操换后图形坐标，y之间的数学关系。作及

3、读数产生误差，由于这些误差的存在n，使r．’，．IX’alx+a2Y+a1lX+a12xY+a22Y+A地质图各要素的矢量化转换成图不能套合，不同时期工作的成果也不能精确联结，多幅图件不能【’=blX+b2y+bllX+bl2xy+b22Y+B拼接，因此在组织地质图成图时必须对其进行编数学关系常表示为二元多项式一次、二次或辑处理和数据校正，消除成图工作过程产生的误三次及更高次表达式。差，满足地质研究工作的需求。点的多少决定了其位置计算关系式中的最高数据处理产生的误差远远小于数据采集和输次数。为了使

4、校正后的图形各处校正效果都比较入过程中产生的误差，另外应用过程中产生的误好，必须使控制点选取在图形各处且分布比较均差也不是数据本身的误差，因此要对数据采集和匀，特别是边界、四角要有点，以避免图形校正输入过程中产生的误差进行校正。不能满幅。增加点数目和增加多项式次数可以提用ArcGIS矢量化地质图并进行数据的误差高精度，现在一般采用的方案为：控制点在4至校正时，常采用两种方法，一种是先对图像文件7个时，用双线性变换公式。二次多项式点数为6进行配准再进行矢量化；另一种是先对图像文件个以上，8至l9个点

5、时采用为好；三次多项式点进行矢量化，然后再对矢量数据(或已有矢量数数为10个以上，2O至49个点精度较高，变换据)进行空间校正阳。的阶数越高，矫正变形就越复杂。采用不同次数的多项式，分别适用于不同的变形校正。2ArcGIS空间校正及地理配准的数从理论上讲，点越多，分布越均匀，校正的学基础效果越好。当控制点的个数与方程阶数相适应时，校正是把地图数据从一种坐标系统变换至另这样可以使点满足精度要求。当方程阶数增高时，第一作者简介：~(1964-)，女，从事地质勘查工作，工程师。收稿日期：2014．03-

6、24；改回日期：2014．07-22化工矿产地质控制点外其他点的误差反而会增大，离控制点越换是一种广义的线性变换，设数字化的坐标为远，变化越大，在使用中很少用高次变换，较多)，经射影变换后的坐标为，)，则射影变换是应用仿射变换和双线性变换。函数为：2．1仿射变换aX七byC仿射变换进行直线变换和平行线变换时效果gx+hy+1相当好，仿射变换可以将数据进行缩放、倾斜、dxeyF旋转和平移。gx+hy+1仿射变换函数为：射影变换基于更加复杂的公式，该公式要求x=似+by+C至少具有四个位移连接。射影变

7、换可用于对从航Y：dx+ey+F空像片中采集的数据直接进行变换。其中x和Y为输入图层的坐标，X和y是2．4栅格变换变换后的坐标。口、b、C、d、e和F通过源控为了将扫描地图、收集航空像片和卫星影像制点与目标控制点的位置来确定。这些值可对图对齐或配准到地图坐标系中，可选择使用多项式层坐标进行缩放、倾斜、旋转和平移。此方法最变换、样条函数变换、纠正变换或投影变换来为少需要三个控制点。栅格中的每个像元确定正确的地图坐标位置。2．2相似变换多项式变换使用最小二乘拟合算法和控制点相似变换可以缩放、旋转和平移

8、数据。相似构建的多项式。多项式变换方法所需的非相关点变换不会单独对轴进行缩放，也不会产生任何倾数量必须为：零阶平移1个，一阶仿射变换3斜。相似变换可使变换后的要素保持原有的横纵个，二阶变换6个和三阶变换10个。较低阶多比，保持要素的相对形状。项式容易出现随机型误差，较高阶多项式容易出相似变换函数为：现外推误差。=+by+C零阶多项式用于平移数据。使用一阶(或仿Y=bx+ay+F射)变换来平移、缩放和旋转栅格数据集。一般其中：情况下，栅格数据集需要进行拉伸、缩放和旋转，a为sxcos