R2V、CASSCAN、ArcGIS三種數(shù)字化軟件的比較

摘要：本文簡單分析了R2V、CASSCAN、ArcGIS三種矢量化軟件的操作過程，而且對這三種矢量化軟件各自的優(yōu)缺點進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：R2V；CASSCAN；ArcGIS；矢量化

一、R2V、CASSCAN、ArcGIS三種軟件矢量化的操作步驟

（一）R2V矢量化軟件的操作

1.圖像二值化。打開R2V軟件，通過文件菜單的“打開圖像或方案”工具條，調(diào)入bmp柵格圖像文件。然后通過圖像菜單的轉(zhuǎn)換工具條的“1位單色-灰度”工具將bmp格式的圖像轉(zhuǎn)換成黑白圖像。

2.定義圖層。根據(jù)矢量化的要求，通過工具條的“定義圖層按鈕”建立圖層。

3.設(shè)置線自動跟蹤和捕捉環(huán)境。在矢量化前，通過“編輯線段”工具啟動線自動跟蹤功能。通過“編輯”菜單的捕捉間隔工具設(shè)置捕捉距離（像素），一般像素值為20。

4.分層矢量化。按下F2、F3鍵將圖像縮放到合適的地方，首先用鼠標單擊柵格圖像與矢量化圖層相一致的一條線段的第一點，再單擊下一點，會自動沿著柵格圖像的線段方向進行跟蹤，直到遇到線的斷裂處會停下來，這時按下T鍵切換手動繪制線段的狀態(tài)，手動繪制斷裂處的線段，然后再按下T鍵切換到自動跟蹤的狀態(tài)，直到整條線段跟蹤完畢。按照上面介紹的方法，對圖像進行交互式矢量化，直到整幅圖像矢量化完畢。

5.保存文件。單擊文件，單擊保存方案（10），保存工作文件，以防工作成果丟失。

（二）CASSCAN掃描矢量化軟件的操作

1.插入柵格圖像

首先根據(jù)圖形大小，利用軟件提供的圖幅整飾工具插入一個標準圖幅，然后再利用軟件提供的插入圖像工具插入一幅掃描好的柵格圖像。

2.柵格圖像預處理

利用軟件提供的圖像處理工具對柵格圖像進行預處理，比如可以對圖像的色彩、清晰度等進行調(diào)整，為后續(xù)的矢量化工作提供質(zhì)量較高的圖像。

3.柵格圖像幾何糾正

柵格圖像幾何糾分為粗糾正和精糾正兩個過程。首先，采用較少的控制點對圖像的坐標位置進行精確定位，使得柵格圖像的圖框和圖幅的圖框基本保持一致。然后，通過采用更多的控制點對圖像的幾何形態(tài)進行糾正，使得柵格圖像幾何形狀更加精確。

4.柵格圖像分層矢量化

通過CASSCAN提供的分層矢量化工具，分別對點狀地物、線狀地物和面狀地物進行矢量化，生成符合標準的矢量化地圖數(shù)據(jù)。

（三）ArcGIS軟件矢量化的操作

ArcGIS地圖數(shù)字化生產(chǎn)流程依次為柵格圖像幾何糾正、屏幕數(shù)字化、拓撲檢查、圖形接邊以及屬性編輯。

1.光柵圖像幾何糾正

掃描圖像的坐標都是基于掃描儀的坐標，沒有實際的意義，所以，在矢量化之前必須把掃描圖像的坐標配準到真實的地理坐標。主要使用ArcMap提供的柵格配準工具，根據(jù)標準圖框的坐標來對掃描圖像進行配準。使用矢量圖來配準掃描圖，精確度不僅高，而且也比較方便。

2.ArcScan屏幕矢量化

ArcScan是ArcMap提供的一個擴展模塊，柵格圖像矢量化功能非常強大，能夠?qū)鸥駡D像進行分層交互式矢量化，矢量化效率非常高。

3.ArcGIS拓撲檢查

ArcGIS拓撲是在同一個要素集下的要素類之間的拓撲關(guān)系的集合。一個要素集可以有多個拓撲，但每個要素類最多只能參與一個拓撲。使用ArcCatalog對附有標準圖框的矢量圖建立拓撲規(guī)則，然后使用ArcMap提供的拓撲工具及編輯工具對生成的拓撲錯誤進行修正，使得緊鄰標準圖框內(nèi)圖框的要素能夠與標準圖框的內(nèi)圖框真正相連接，以方便下一步的相鄰要素的接邊處理。

4.ArcGIS圖形接邊

接邊就是將相鄰的同一要素的邊界相連接。利用ArcMap的空間校準工具條的邊界匹配工具對空間數(shù)據(jù)進行自動接邊處理，使得相鄰的同一要素能夠真正相連接。

5.ArcGIS屬性編輯

ArcGIS提供強大的空間數(shù)據(jù)管理功能，使用ArcMap可以對空間數(shù)據(jù)的屬性信息進行增加、刪除等編輯。

二、R2V、CASSCAN、ArcGIS三種矢量化軟件的優(yōu)缺點

（一）R2V掃描矢量化軟件的優(yōu)缺點

1.優(yōu)點

R2V矢量化軟件支持TIFF、GeoTIFF和BMP多種圖像文件格式，能夠?qū)鈻艌D像進行地理坐標參照，支持全自動矢量化、交互式矢量跟蹤和手動屏幕數(shù)字化三種矢量化方式，自動矢量化效率和精確度都很高。而且它能夠?qū)鈻艌D像進行地理坐標參照，提供強大的圖像編輯功能。

2.缺點

R2V矢量化軟件沒有提供縮放、平移工具，必須使用快捷鍵縮放平移視圖圖，比較麻煩。而且R2V矢量化軟件不支持屬性信息錄入，只能通過其他軟件進行編輯。另外，不能同時對點和線進行操作，需要分別使用相應的工具進行操作。R2V矢量化軟件不能生成標準圖幅的圖框和數(shù)據(jù)檢查功能，矢量化圖形必須通過其他軟件進行數(shù)據(jù)檢查。

（二）Casscan掃描矢量化軟件

1.優(yōu)點

Casscan掃描矢量化軟件支持柵格圖像、衛(wèi)星遙感圖像矢量化，支持全自動矢量化、交互式自動跟蹤、手動屏幕數(shù)字化三種矢量化方式，自動矢量化不僅效率高，而且質(zhì)量也高，跟蹤線基本上能夠保證在圖像的中間。它能夠自定義比例尺和生成標準圖幅的圖框，提供對柵格圖像兩點匹配和多點糾正兩種方式的幾何糾正功能。此軟件具備強大的圖像處理和編輯功能，能夠?qū)D像進行預處理，而且在矢量化的同時可以對地物的屬性進行編輯，提高了矢量化的效率。它提供批量跟蹤等高線和房屋自動識別提取的功能。它提供完善的符號庫和開放的符號制作體系，可方便進行符號的修改和擴充。

2.缺點

Casscan掃描矢量化軟件不支持矢量圖形接邊，不提供屬性結(jié)構(gòu)設(shè)置和屬性信息錄入功能，沒有數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查功能，不支持dwg向shp格式數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

（三）ArcGIS矢量化

1.優(yōu)點

ArcGIS提供Georeferencing功能模塊，能夠?qū)鸥駡D像進行幾何糾正。ArcGIS提供的擴展模塊Arcscan能夠?qū)鸥駡D像進行矢量化。Arcscan支持批處理矢量化、交互式自動跟蹤、手動屏幕數(shù)字化三種矢量化方式。Arcscan提供強大的圖像處理功能，能夠?qū)鸥駡D像進行檢查和修正。ArcGIS能對空間數(shù)據(jù)進行拓撲檢查并修正拓撲錯誤。ArcCatalog提供強大的空間數(shù)據(jù)管理功能，可以將地物的屬性信息快速準確入庫。ArcGIS具有強大的圖形編輯功能，能夠?qū)D形進行接邊。ArcGIS支持強大的空間分析功能。ArcGIS能夠?qū)κ噶繑?shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)進行坐標轉(zhuǎn)換。ArcGIS能夠擴展符號庫。

2.缺點

ArcGIS沒有提供標準圖幅的圖幅整飾功能，需要借助其他軟件進行圖幅的編輯。另外，ArcGIS編輯功能雖然強大，不太適合我國的國情，操作起來很麻煩。ArcScan提供的自動矢量化參數(shù)設(shè)置不方便，需要多次嘗試才能滿足實際要求。

三、結(jié)語

通過對以上三種矢量化軟件的分析，每種矢量化軟件都有自己的特點，我們需要根據(jù)工程項目的實際情況，選擇適合工程的矢量化軟件，以滿足工程和客戶的需求，確保工程項目的順利進行，形成符合要求和規(guī)范的標準化矢量地圖數(shù)據(jù)。

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