Adobe Photoshop CC 2015結合ArcGis 10.2.2在地形圖矢量化中的應用

羅虎

摘要：利用Adobe Photoshop CC 2015的橡皮擦、畫筆、魔棒等基本工具及圖像模式、圖層及選區的貯存與載入等基本功能，快速準確地把柵格地形圖中的地圖信息按層分離出來，例如：等高線、道路、水系、房屋建筑、地類等，然后利用ArcGis 10.2.2的ArcScan擴展功能分層快速生成了矢量線圖層。應用結果表明：該方法效率較高、自動化程度較高，準確率高。

關鍵詞：柵格地形圖;矢量地形圖;Adobe Photoshop CC 2015;ArcGis 10.2.2;矢量化

中圖分類號：TP391

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）14-0229-03

1引言

隨著社會發展和計算機技術的普及，傳統的生活方式正逐漸改變，在許多領域，人們需要使用計算機技術模擬顯示現實世界巾的各種信息，并對信息進行查詢和處理。由此需要對實際信息進行數字化處理，即進行各種數據的采集和矢量化處理，使之變成大家需要的電子信息。

紙質地圖存在數據有限且更新慢、信息描述簡單且形式單一、查詢分析不方便和地形景觀不直觀等特點，使它很難適應日新月異的社會變化，經常帶來諸多麻煩。地形圖的矢量化在數據采集中的作用越來越突出，如何準確高效地對地形圖進行矢量化，成為了研究的方向。目前市場上，可以用來進行矢量化處理的軟件有很多，比如AUTOCAD、COREDRAW、ArcGis等。這些軟件對柵格圖層的矢量化具有了一定程度的自動化處理功能，但是會同時矢量化地形圖一Il的所有要素，如何讓這些地類要素分類分離，是矢量化需要解決的難點。本文運用首先對柵格圖像進行分類處理，再分類進行矢量化的方法。而Adobe Photoshop是一款功能強大的柵格圖像處理軟件，利用其橡皮擦、畫筆、魔棒等基本工具及圖像模式、圖層及選區的貯存與載入等基本功能可以快速準確地把柵格地形圖中各要素分層分離出來，以供ArcGis的ArcScan擴展功能快速的矢量化使用。

2具備條件

（1）硬件：電腦一臺。

（2）軟件：Adobe Photoshop CC 2015中文版、ArcGis 10.2.2中文版。

（3）相關資料：已配準坐標的1：10000柵格電子地形圖（柵格地形圖.TIF及柵格地形圖.TfW兩個文件），其樣式如圖1所示。

3相關術語

Adobe Photoshop CC 2015中文版（PS）、ArcGis10.2.2中文版（Gis）、已配準的tif格式的柵格地形圖（圖Al）、矢量地形圖（圖A2）、等高線柵格圖層（圖Bl）、等高線矢量圖層（圖B2）、水域柵格圖層（圖Cl）、水域矢量圖層（網C2）、道路交通柵格圖層（圖B1）、道路交通柵格圖層（圖B2）、房屋建筑柵格岡層（圖D1）、房屋建筑矢量圖層（圖D2）、實例使用的文件夾為：D/Test、實例使用的坐標系為：Xian_ 1980_3_Degree_GK_CM_111E（西安80）。

4前期準備

4.1確定圖層個數

分析地形圖中的要素，根據需要確定分幾層，本例中確定分6層，具體分層如下：等高線層、水域層、交通道路層、房屋建筑層。

4.2柵格圖層的準備

建D：/Test文件夾，并在其中分別建立等高線柵格圖層、水域柵格圖層、道路交通柵格圖層、房屋建筑柵格圖層文件夾。然后把地形圖. TIF及地形圖.Tfw兩個文件復制到上述4個文件夾中，然后修改文件名與所屬的文件夾同名。

4.3數據庫的準備

利用Gis在Test文件中建立Test文件地理數據庫并在數據庫內建立名稱分別為等高線矢量圖層、水域矢量圖層、道路交通矢量圖層、房屋建筑矢量圖層的線要素（坐標為西安80）。

5操作流程

5.1 分層柵格數據制作

5.1.1 等高線柵格圖層制作

（1）打開柵格圖層。

打開PS軟件→點擊文件菜單→打開→找到等高線柵格圖層→打開。

（2）修改圖層模式。

點擊菜單欄中的圖像→模式→灰度→確定。

（3）清飾等高線。

結合PS中的縮放、抓手、橡皮擦工具等清除非等高線部分→選擇畫筆工具并設置畫筆大小為1或2像素，按照等高線的性質修復缺失的等高線。清飾完成的等高線樣式如圖2所示。

（4）貯存等高線圈層選區。

點擊工具欄上的魔棒工具→設制容差為0并取消連續前的“√”，在等高線圖中空白處點擊，出現蟻形線→點選擇菜單→反選→點選擇菜單→存儲選區，在彈出的存儲選區窗口中命名選區名稱為等高線選區→確定→點選擇菜單→取消選擇→點文件→貯存（不關閉等高線圖層）。

5.1.2水域柵格圖層制作

（1）打開水域柵格圖層。

點擊文件菜單→打開→找到水域柵格圖層→打開。

（2）修改水域柵格圖層模式。

點擊菜單欄中的圖像→模式→灰度→確定。

（3）載入等高線選區并刪除水域柵格圖層中的等高線。

點擊菜單中的選擇→載入選區→選擇等高線選區通道并選擇新建新區→確定→按Delete→在彈出的填充窗中選擇內容為背景色→確定→選擇→取消。

（4）清理水域標志。

結合PS中的縮放、抓手、橡皮擦、畫筆工具等清除非水域地物標志，并修復水域標志線。

（5）保存水域選區。

點擊工具欄上的魔棒工具→設制容差為0并取消連續前的“√”→在水域圖層中空白處點擊→點擊菜單欄中的選擇→反選→點選擇菜單→存儲選區，在彈出的存儲選區窗口中命名為水域圖層選區→確定→選擇→取消選擇→文件→保存。

5.1.3道路交通柵格圖層的制作及房屋柵格圖層制作

采用與水盾后，把各圖層的模式改為位圖模式，并保存。

5.2圖層矢量化

5.2.1

Gis軟件設置——調出編輯及矢量化工具欄

打開ArcMap→自定義→工具條→勾選ArcScan與編輯復選框。

5.2.2啟動ArcMap的ArcScan擴展模塊

自定義→擴展模塊→勾選AraScan→關閉擴展模塊窗口。

5.2.3定義坐標

啟動ArcMap→右擊圖層→屬性→坐標系→選擇坐標系為西安80→確定→文件→添加數據→添加數據（T）…→找到等高線柵格圖層→添加→是（Y）→確定→打開AarcToolbox一數據管理工具一投影和變換一雙擊“定義投影”→輸入數據集或要素類為等高線柵格圖層，坐標體系選西安80坐標系→確定。用同樣的方法給其余的柵格數據定義坐標。

5.2.4灰度圖二值化

右擊等高線柵格圖層→屬性→符號系統→已分類→確定→符號→確定。用同樣的方法給其它柵格數據二值化。

5.2.5矢量化設置

文件→添加數據→添加數據（T）…→找到等高線矢量圖層→添加→啟動編輯→矢量化→矢量化置→孔洞大小設置為10→應用→關閉→矢量化→生成要素→確定→編輯器→保存編輯內容→編輯器→停止編輯。至此，等高線矢量圖層形成。同理，矢量化其它圖層（圖3）。

5.2.6線圖層轉為面圖層

雙線道路、面狀水域及房屋建筑等圖層需要由矢量線圖層轉為矢量面圖層。以雙線道路為例：加載道路交通矢量圖層→啟動編輯→封閉雙線道路，使其形成封閉的環形線→保存編輯→全選雙線道路→右擊道路交通矢量圖層→數據→導出數據→選擇輸出路徑并重名為雙線道路，保存類型為Shapefile→保存→是，把雙線道路添加到當前地圖圖層中→打開ArcToolbox→數據管理→要素→雙擊要素轉面→輸入要素選擇雙線道路→選擇輸出要素類的位置為Test.gdb并命名為道路面矢量圖層→保存→確定。把所有的柵格圖層矢量化后的樣式如圖4所示。

6結論

本方法采用PS的基本工具結合保存選區、載入選區及圖層功能，把地形圖的成果分層轉化為柵格圖層，再利用Gis軟件對各柵格圖層進行矢量化。與采用Gis等其它軟件單純進行矢量化比較，效率較高，準確率高。以矢量線圖層為基礎，再通過設置各圖層的屬性，如等高線設置等高值等，不僅能為后期的分析如：坡度、坡向、坡位、通視性、可視范圍、匯水區、森林防火、工程選址、挖填方等分析提供有力的技術支撐，還能夠為地形圖的適時更新提供便利，如地類界線可以修改為林業二類調查的地類界線等。PS結合Gis對地形圖分層矢量化的方法具有自動化程度較高、方便快捷、準確率高的特點，可推廣使用。