扫描矢量化
扫描屏幕数字化
也称扫描矢量化。其基本原理是对各种类型的数字工作底图如纸质地图、黑图或聚酯薄膜图，使用扫描仪及相关扫描图像处理软件，把底图转化为光栅图像，对光栅图像进行诸如点处理、区处理、桢处理、几何处理等，在此基础上对光栅图像进行矢量化处理和编辑，包括图像二值化、黑白反转、线细化、噪声消除、结点断开、断线连接等。这些处理由专业扫描图像处理软件进行，其中区处理是二值图像处理(如线细化)的基础，而几何处理则是进行图像坐标纠正处理的基础，通过处理达到提高影像质量的目的。然后利用软件矢量化的功能，采用交互矢量化或自动矢量化的方式，对地图的各类要素进行矢量化，并对矢量化结果进行编辑整理，存储在计算机中，最终获得矢量化数据，即数字化地图，完成扫描矢量化的过程。
数据采集是数字化图最重要的工作，在数字化过程中各种地物的数字化均有自身特点，因而，在数字化作业时必须充分考虑各种类型地物的特点进行数据采集。
对于点状类符号（如独立地物符号），仅需采集符号的定位点数据；对折线类型的线状符号只需采集各转折点数据；曲线类型的线状符号，只对其特征点的数据进行采集，由程序自动拟合为曲线，特征点的选择同地形测图时的方法相同，曲线上明显的转弯点等均是特征点。对于斜坡、陡坎、围墙、栏杆等有方向性的线状类符号，数据的采集要结合图式符号库的具体算法进行，数据采集只在定位线上进行，采
集数据的前进方向的选择要按软件图式符号库的规定进行，如规定有方向性的线状类符号的短毛线或小符号在前进方向右侧（或左侧），由此可结合图上符号的具体位置决定数据采集的前进方向；对面状类符号，则只需采集在其轮廓线上的拐点或特征点。面状符号内部有填充符号时，面状符号的轮廓线必须闭合。
在地图地物符号采集时，为保证采集的点位数据的正确性，必须掌握地物符号的定位点、定位线的基本知识，知道各地物符号的定位点、定位线在地物中的位置。
（1）图式符号中的比例符号。对轮廓较大的地物，如湖泊、草地、林地、房屋等，其形状按实测点(特征点)位置，再据图式配置规定的符号，据测图比例尺缩绘即可。
（2）图式符号中非比例符号。对轮廓较小而无法按测图比例尺将其形状和大小缩绘到图上的地物，而按测图要求又不能省略的地物，如测量控制点、独立树、烟囱等，其在图上的表示是按图式规定统一符号进行的，这类所谓非比例符号的定位点、定位线的位置会因地物不同而异，特征点数据采集时应加以注意，有关应注意的问题综合如下：①类似三角点、导线点、检查井等圆形、矩形、三角形等几何图形符号，图形的几何中心为其定位点。②蒙古包、烟囱、独立石类的宽底符号，其底线为定位线，底线中心为定位点。③风车、路标等类的底部为直角形的符号，其底部直角的顶点为定位点。　④气象站、雷达站、无线电杆等类地物的定位点，在其下方图形的中心点或交叉点。
　⑤窑、亭、山筒等下方没有宽点或直角顶点的不规则符号，不依比例尺表示的，定位点在其下方两端点间连线的中心点。⑥不依比例尺表示的其他符号如桥梁、水闸、挡水坝、溶斗等，定位点在符号的中心点⑦半比例符号如通讯线路、窄道路、管道等一些带状延伸的地物，其长度可按比例尺缩绘在图上，而宽度却因尺寸太小无法缩绘，即所谓线状符号，其图形的几何中心线即为该类符号的定位线。地物在绘制时用比例符号、非比例符号还是线状符号表示，是由测图比例尺决定的，比例尺大时，宽度较小的地物也可按比例绘制，大比例尺地图中用比例符号的地物多，比例尺小时许多地物无法按比例表示，在图中就变成线状符号。
数字化采集点时的具体操作过程是：先将数字化仪定标器或十字型鼠标的十字交点准确对准数字化对象（地物）的特征点，按操作键或鼠标键即可，得到该点的平面坐标数据，然后到该数据对应的编码，把该点的编码输入到计算机中，并与该点的坐标数据联系在一起，经软件处理并在计算机屏幕上显示。
整幅工作底图全部数字化后，数字化数据采集工作结束，之后进入数字化图的编辑工作，经编辑后形成合格的数字化图。
扫描屏幕数字化的过程是一个解释光栅图像并用矢量元素替换的过程。理论上说如果原始光栅文件包含清晰的和单值的像素，那么转换过程就能产生在GIS、CAD软件中编辑的纯矢量文件。但
由于原图纸的各种误差和扫描本身的原因，扫描结果提供的是有误差甚至是有错误的光栅结构。因而，扫描地图工作底图得到的原始光栅文件，还需进行多项处理才能完成矢量化，预处理过程实际上是对原始光栅文件进行修正，因在原始光栅文件中，由于工作底图图面不洁、线不光滑及扫描、摄像系统分辨率等可能造成的不利影响，会使扫描出来的图像线划带有黑斑、孔洞、毛刺、凹陷等噪声。在细化前要采用消声和边缘平滑技术除去这些噪声，减小其对细化的影响和防止失真，同时还要进行图幅定位坐标纠正，修正图纸坐标的偏差，通过预处理得到正式光栅文件，以格式TIFF、PCX、BMP存储；预处理内容还包括：设置图层、图层颜及地物编码，便于矢量化地图的后续利用；数字图是利用数字来表达地球表面的地物、地形相对位置关系的，所以数字化图最终采用的坐标系应当是原地图工作底图采用的坐标系统，扫描后形成的栅格图图像坐标必须转换到原地图坐标系中，即要进行图幅定向。　
矢量化工作是用人机交互的方式完成的，这是因为对扫描仪所获得的栅格图像矢量化时，要从栅格数据中对各类地形要素进行提取，并区别要素间不同的属性，其中的工作内容是相当复杂的，目前这项工作还不能完全靠计算机实现。但是，与数字化仪数字化地图相比，扫描矢量化在纸张的变形程度、工作底图清晰程度相同的条件下，数字化的精度要高，300pdi或500pdi的扫描仪分辨率可达到0．08~0．05 mm即800线／mm~500线／mm，且作业的自动化程度很高，劳动强度小，必将成为未来地图数字化的主要手段。随着大比例尺地图矢量化软件的不断改进，扫描屏幕数字化的自动化程度将进行一步提高，最终取代数字化仪数字化是必然的。
扫描数字化方法误差的主要来源有：原图固有误差和扫描屏幕数字化方法本身的误差。扫描屏幕数字化方法本身的误差包括：图幅定向误差、图纸扫描误差、图像细化误差、矢量化误差、图幅定向误差。
CASS6.0是南方测绘仪器公司推出的测绘专业软件，该软件基于WINDOWS200X操作系统下的AutoCADR200X平台，该软件具有扫描矢量化功能。本次实习选用的CAD版本及对应的CASS版本为基础版，同学可自行安装最新的CAD版本及与之配套的CASS，并根据下面的提示完成设计，对于版本不同带来的操作问题，自己加以处理，作业步骤如下：
1、安装AutoCAD200X（安装步骤略）；
2、安装CASS6.0（安装完毕，需要用安装盘中的文件替代程序中相应的文件）；
3、在CASS中，插入扫描图纸得到的图象
根据情况选4、图象纠正，对图象进行变形纠正并赋以坐标；
写字楼出租合同在图上选择具有清楚、精细、易识别的点状标志。该标志一定有对应的实际坐标，一般为格网点、控制点。
与源坐标对应，给出图上选择的点的实际坐标，并
将该点添加到已采集控制点集合中
在图面上均匀地采集3个以上的控制点，多了更好，分别赋以实际坐标，选择一种纠正方法，并计算误差，最后纠正
0575是哪里的区号图象纠正后，可返回到AutoCAD界面下，在命令行中按右
户口迁移证丢失键，选择“选项”命令，在配置中选择“未命名配置，”确
定后返回。
如需要返回CASS界面，操作方法同上，选择“CASS50”
选项即可。
5、数据采集：
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首先对图面要素进行分类、分级，不同符号的要素最好分成不同层。
点状、线状、面状要素分别数字化为点、多段线、闭合的多段线。
对地图上的每一类要素，在数字化前，都要新建一层，命名该层，为了便于管
理，层的命名要规范，便于数据组织。设置层的颜与线型及其他参数，并将
其设置为当前层，为了操作方便，也可以使用关闭、冻结、锁定层的命令。
数字化作业时，不要频繁更换作业层，容易造成失误。最好数字化完一层再数
字化其他层。
（1）线状要素数字化
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