DRG（數(shù)字柵格地圖）生產(chǎn)技巧

聶春燕

（廣西航空遙感測(cè)繪院，廣西 南寧 530023）

1 前言

在國(guó)家和各地政府的大力支持下，近幾年來(lái)測(cè)繪系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展逐漸加快，以3S技術(shù)為支撐，4D產(chǎn)品為代表的技術(shù)體系逐漸健全。其中4D產(chǎn)品主要是指DLG（數(shù)字線劃圖）、DOM（數(shù)字正射影像圖）、DEM（數(shù)字高程模型）、DRG（數(shù)字柵格地圖）。

數(shù)字柵格地圖（Digital Raster Graphic，簡(jiǎn)稱DRG）是以柵格數(shù)據(jù)格式存放的地圖圖形數(shù)據(jù)集，是我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的重要組成部分。DRG在內(nèi)容、幾何精度和規(guī)格、色彩等方面與地形圖基本保持一致。該產(chǎn)品可由模擬地圖經(jīng)掃描、幾何糾正及色彩規(guī)劃等處理后形成，也可由矢量數(shù)據(jù)格式的地圖圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而成，是我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的重要組成部分之一。為了提高DRG的生產(chǎn)效率，應(yīng)該針對(duì)DRG的生產(chǎn)方法進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

2 DRG的生產(chǎn)方法

目前省級(jí)測(cè)繪局生產(chǎn)的DRG其比例尺主要是1∶10000，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)源有不同的生產(chǎn)方法，主要有直接法、疊合法和轉(zhuǎn)換法。

無(wú)論哪種生產(chǎn)方法，其主要工作均是做成柵格圖像并進(jìn)行色彩規(guī)劃，色彩規(guī)劃按照以下的色彩模板進(jìn)行，見(jiàn)表1。

表1 色彩模板表

地形圖的掃描分辨率選擇400DPI，彩色印刷圖選擇彩色掃描，黑白印刷圖選擇二值化掃描。這樣彩色圖像大概是200多兆，黑白圖像大概是10多兆，數(shù)據(jù)量適中，影像也比較清晰。

2.1 影像糾正方法

影像幾何糾正應(yīng)該用逐格網(wǎng)糾正的方法。印刷圖掃描后必須通過(guò)逐一對(duì)每個(gè)公里格網(wǎng)以及與內(nèi)圖廓構(gòu)成的四邊形進(jìn)行雙線性變換的幾何糾正，這樣才能較好的消除圖形的幾何變形。只使用四個(gè)內(nèi)圖廓點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的坐標(biāo)變換是無(wú)法達(dá)到糾正的平面精度要求的。目前市場(chǎng)上使用的影像糾正軟件比較多，不過(guò)針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)比例尺的地形圖的影像糾正，吉威數(shù)源軟件公司的GeowayDRG自動(dòng)化程度較高，糾正精度也很好。

2.2 色彩規(guī)劃軟件

色彩規(guī)劃的軟件可以用Photoshop。可以通過(guò)選擇不同的顏色范圍并按照規(guī)定的DRG顏色標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填色，也可直接轉(zhuǎn)為索引顏色模式修改顏色表進(jìn)行顏色替代，也可分析掃描影像數(shù)據(jù)的RGB色值，根據(jù)色值的特點(diǎn)，分析顏色的取值范圍編寫(xiě)程序進(jìn)行批量轉(zhuǎn)換顏色的色值，這樣可以大大提高色彩規(guī)劃的效率。

在用Photoshop進(jìn)行色彩規(guī)劃時(shí)可以充分利用軟件的通道、色彩范圍選擇等工具進(jìn)行批量的顏色規(guī)劃，可以記錄一些特定的動(dòng)作，如棕色范圍內(nèi)去黑色、黑色范圍內(nèi)去棕色等可以批處理，以提高工作效率。

2.3 直接法生產(chǎn)DRG的優(yōu)缺點(diǎn)

用直接法生產(chǎn)DRG工作程序不是很復(fù)雜，缺點(diǎn)是色彩規(guī)劃的工作量較大，而且容易產(chǎn)生雜色，也就是地貌棕色周圍容易產(chǎn)生黑色的雜色，地物黑色的邊緣容易產(chǎn)生棕色，而且不易檢查，這會(huì)使DRG的圖面質(zhì)量難以提高。

3 疊合法生產(chǎn)DRG的技巧

疊合法就是對(duì)分版二底圖分別進(jìn)行掃描，分別進(jìn)行幾何校正、賦色，然后按照坐標(biāo)進(jìn)行疊合，生成DRG。

3.1 掃描方式與分辨率的選擇

分版二底圖主要分為地貌版和地物版，掃描時(shí)可選擇黑白二值的方式對(duì)兩版分別進(jìn)行掃描，掃描分辨率選擇400DPI。

3.2 分版規(guī)劃顏色

分版二底圖主要分為地貌版和地物版，地貌版包括所有的等高線，地物版包括所有的地物要素和高程點(diǎn)。由于地貌版應(yīng)都是棕色，地物版都是黑色，所以我們可以在 Photoshop中分別對(duì)掃描的兩版進(jìn)行顏色規(guī)劃。只要將地貌版的要素選擇后填充為棕色即可，地物版因?yàn)閽呙璩珊诎椎模灶伾?guī)劃的步驟都可以省略了。

3.3 分版糾正影像

把規(guī)劃好顏色的地貌版和地物版分別進(jìn)行分版糾正，由于二底圖是薄膜的，變形不是很大，因此基本用四個(gè)內(nèi)圖廓點(diǎn)進(jìn)行整體糾正就可以套合了。如果變形比較大、套合誤差較大的情況下，就必須用分格網(wǎng)精糾正分別糾正兩版，然后再在Photoshop中進(jìn)行套合。套合檢查的要點(diǎn)是檢查高程點(diǎn)、水系等是否與地貌套合。

由于在套合前影像是進(jìn)行過(guò)糾正的，因此注意在Photoshop中不改變圖像的大小和分辨率即可保證糾正的數(shù)學(xué)精度不變。

3.4 疊合法生產(chǎn)DRG的優(yōu)缺點(diǎn)

疊合法生產(chǎn)DRG可以大大減少顏色規(guī)劃的工作量，絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)雜色的圖面質(zhì)量問(wèn)題，因此DRG的圖面質(zhì)量控制得非常好。但是糾正套合的精度有時(shí)候比較難控制，因?yàn)槔系姆职娑讏D地貌版是沒(méi)有公里格網(wǎng)線的，因此要進(jìn)行分格網(wǎng)精糾正的話得先進(jìn)行連線處理，有時(shí)候糾正套合的精度不是很好。

4 轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)DRG的技巧

轉(zhuǎn)換法就是將DLG數(shù)據(jù)按照DRG色彩模板對(duì)各要素按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定顏色，然后進(jìn)行矢量—柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，生成DRG。

4.1 DLG數(shù)據(jù)分析

以往省級(jí)的 DLG制圖數(shù)據(jù)成果基本上是 DWG格式或者DXF格式較多，數(shù)據(jù)已經(jīng)按照?qǐng)D式的要求編輯好，圖層分得比較多，顏色比較豐富，數(shù)據(jù)的線性和符號(hào)基本都是Autocad環(huán)境下的，離開(kāi)Autocad環(huán)境后線形和符號(hào)基本上都顯示不出來(lái)了。

4.2 轉(zhuǎn)換方法

由于數(shù)據(jù)不能離開(kāi) Autocad環(huán)境，因此只能利用 Autocad進(jìn)行矢柵轉(zhuǎn)換了。在進(jìn)行矢柵轉(zhuǎn)換前先整理DLG成果使其顏色符合DRG色彩模板的要求，因?yàn)镈LG成果一般分層較細(xì)，只要把所有要素的顏色都隨層，直接改動(dòng)層的顏色就可以迅速滿足DRG色彩模板的要求了。然后在Autocad中可以利用打印選項(xiàng)打印成柵格地圖，直接存成TIF格式。

4.3 影像糾正

在Autocad中打印出來(lái)的TIF圖像最大的缺點(diǎn)是圖面比例發(fā)生變化，因此只要用四個(gè)內(nèi)圖廓點(diǎn)進(jìn)行整體糾正就可以恢復(fù)比例尺了。

4.4 疊合法生產(chǎn)DRG的優(yōu)缺點(diǎn)

疊合法生產(chǎn)DRG步驟非常簡(jiǎn)單，不用進(jìn)行復(fù)雜的顏色規(guī)劃和糾正套合等過(guò)程，DRG質(zhì)量控制較好，唯一的缺點(diǎn)就是在轉(zhuǎn)換過(guò)程中有可能有些字塊的遮掩等特殊的效果經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后效果丟失，但是我們可以通過(guò)圖面的檢查發(fā)現(xiàn)并加以修正。

5 結(jié)論

這3種生產(chǎn)方法均各有優(yōu)勢(shì)，總的來(lái)說(shuō)最簡(jiǎn)單的應(yīng)該是轉(zhuǎn)換法，其次是疊合法，最后是直接法。一般來(lái)說(shuō)，有新的DLG數(shù)據(jù)的時(shí)候選擇轉(zhuǎn)換法，有分版二底圖的時(shí)候選擇疊合法，只有紙質(zhì)地形圖資料的時(shí)候選擇直接法。

當(dāng)然在生產(chǎn)DRG的過(guò)程中可能還有更多的技巧，而且在新的 DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)的時(shí)候有些公司的軟件已經(jīng)提供可以直接將DLG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成真實(shí)地理坐標(biāo)的DRG，這將大大提高生產(chǎn)DRG的效率，相信以后生產(chǎn)DRG將會(huì)非常便利。