MAPGIS精图FORK9使用手册

精图 For K9使用手册第一章 产品的背景本产品是以中地数码的MapGIS K9软件为底层GIS平台，结合了MapGIS K9强大的数据组织与管理、图形显示与缩放、图形编辑和拓扑等功能，并吸取了专业地图综合软件-GenTool的一些优秀思路和算法，开发了一系列交互操作和批处理操作的综合工具，而推出的一款地图自动综合软件。第二章 地图综合的基本知识1. 地图综合地图综合一直都是地图学研究的核心内容之一，它的任务就是使用一定的方法，将一定区域内的地图数据量减少，增强地图的可读性，从而根据制图目的，最终达到凸显所需要的信息，直观地显示出地理现象的分布规律和特点的效果。毋河海（2000）对于地图综合曾提出过六个问题：5W+1H，这六个问题很直观的说明了地图综合的一些实质。第一，Why，即为什么要进行地图综合，这个问题在上文中已经提到过，简单的说，地图综合的目的就是为了由高分辨率的地理数据生成低分辨率的地理数据，减少信息量，为用户提过适宜的地理信息。第二，What is，什么是地图综合，毋河海指出地图综合的本质是地图信息的变换。第三，What is to be done，地图综合的对象是什么，也就是以任何形式存储的地理信息。第四，When，何时进行地图综合，也就是在什么条件下进行综合操作。第五，Where，何地进行地图综合，也就是综合操作所执行的区域。最后一个问题，How，如何进行地图综合，也就是选择什么样的地图综合算子和方法进行综合操作。2. 地图自动综合和地图综合的关系地图综合包括了地图自动综合，地图自动综合是地图综合的一种实现方式，它是和手动地图综合相对应的。地图自动综合的应用和实现都依赖于地图综合理论研究的成果。地图自动综合就是在数字环境下，根据地图的用途，地图比例尺和区域内地理实体的特点，由计算机通过建立的综合模型，设定的规则，对存储在计算机中的地理要素进行选取，概括，移位和化简等综合操作。也就是说，地图自动综合是借助计算机的处理，根据一定的算法，辅助人们进行综合操作，将传统的手动地图综合中繁重的重复劳动过程交给计算机根据编程实现，而综合的决策仍由制图员做出，从而大大减小制图员的工作量。在地图自动综合中，综合的质量由建立的模型、制定的规则、使用算法的合理性、完备性以及智能化程度决定。地图自动综合试图将地图人地图的关系转化为地图计算机地图的关系，但是鉴于目前人工智能和计算机研究水平的现状，我们不能指望将地图综合的任务完全交给计算机完成，这是不切合实际的。计算机只能起到辅助制图员，尽可能减小制图员工作量的功能，大部分的综合操作还需要人工干预。3. 地图自动综合的方法地图自动综合主要有交互式综合和批处理式综合。在交互式综合中，制图员根据综合软件提供的功能，人工的处理地理数据。例如，综合软件根据事先建立的模型和规则，探测出两个地物之间的几何距离，如果距离太小，就需要进行位移操作，此时，制图员就可以由实际情况，借助软件提供的功能，进行位移操作。在这个过程中，什么地方需要进行综合处理由计算机提供，而如何处理仍然由人决定，也就是说，计算机解决Where的问题，制图员解决How的问题。在交互式综合中，人起到的作用要大于计算机的作用。而批处理综合是在最低层次上进行的，需要制图员干预的情况不多，主要是由计算机根据模型和规则，使用各种独立的算法分别进行综合，这里面有面向信息综合、滤波法、启发式、分形学和小波分析等方法。在实际地图自动综合过程中，交互式综合和批处理式综合需要结合起来使用，能够使用批处理式综合的情况就应用该方法，而情况过于复杂，计算机提供的功能不足以满足综合需求的就应该使用交互式综合。第三章 综合操作实施过程1. 综合操作实施过程框图2. 综合操作实施过程概述 精图 FOR K9 软件 对地图综合更新制订的技术方案为：分要素对各类地物综合，然后对综合结果作横向上一致关系的协调处理； 数据库中的要素层在系统里区分为底图层与综合层，综合前大比例尺状态下的地图要素全为底图层，先建立与每一底图层对应的综合层框架，综合缩编过程表现为底图层上的目标选取拷贝到综合层上，并在综合层再实施化简、合并等操作。整个综合过程遵循如下原则：只有位于综合层上的目标才能实施化简合并等综合操作；综合操作只对单一要素类（Point/Line/Poly）目标进行；目标在底图层与综合层之间可多次选取删除；综合指标规则控制综合操作，实时修改指标后，对综合结果即刻产生影响；综合操作可反复进行，结果不满意时，删除综合结果，重新从底图层选取目标重新进行综合；任一由算法实现的综合结果都可由手工编辑进行调整、修改；提供简单的综合评价分析功能，但最终决策由人判断各地物要素综合缩编的总体技术路线为以下几个步骤：（1） 设定某要素类综合缩编的参量；（2） 建立可视化环境，确定操作层、资料层，在层管理器中将当前综合要素层设为当前可编辑状态，将对应的资料图层设定为可视，其他参考图层设定为可视；（3） 从资料图层选取目标到当前操作的综合层上。（4） 对选取的目标作综合化简、合并、几何类型转换等综合操作。（5） 对综合结果的相邻协调关系处理，包括报要素体系内的关系处理（道路目标接头的吻合），和与其他要素类的关系处理（等高线与河流的交叉点国谷底）。3. 几个通用综合操作 软件设计中提供选取、化简、合并等几个操作，针对不同要素类，系统在后台自动选定不同策略实施不同的操作过程。（1） 选取如上图所示，选取按点、线、面几何类型分为三个按钮，对面图元操作，驱动“选取区图元至综合层”按钮后，鼠标带有向上的箭头，表示从底图层向综合层提取面状图元，开窗选取后，目标拷贝到水系综合层；按一下 Shift键后，鼠标改变为带有向下的箭头，表示将综合层的目标删除（放回底图层）。按shift键后，向上的箭头和向下的箭头可反复切换。选取到哪一层由当前“操作层”决定，从哪一层选取由“资料层”决定。（2）综合前的评价分析 在决定对线化简、对多边形作中轴化、邻近面目标合并前，应用“评价分析功能”可以对待综合的数据作几何度量上的评判分析。 设定评价分析的几何度量限值 为后面对小弯曲识别、面目标间的间隔、面目标内瓶颈部位识别作限值设定，小于该限值的将被识别为小弯曲、小间距、狭窄部位等，可以对当前设定的综合层、资料层作评判分析。 多边形区域间小间隔识别 驱动该功能后，在当前屏幕范围内多边形间间距小于设定限值的用蓝色区域普染，对街区生成中，辅助建筑物间距离的判断。 多边形内瓶颈部位的识别 驱动该功能后，在当前屏幕范围内多边形内部其宽度小于限值的用黄色区域普染，对双线河变单线河，辅助狭窄部位的判断。 曲线小弯曲识别 驱动该功能后，在当前屏幕范围内曲线上其弯曲深度小于限值的用两种颜色区域普染，对曲线化简时，辅助弯曲的识别判断。4. 水系及其附属设施的综合 从大比例尺到小比例尺的水系要素综合主要包括：河流的选取、邻近湖泊的聚类合并、狭长多边形河流的中轴化(双线河转变为单线河)、小型水库水井的细化为点（Collapse）等操作。（1） 水系综合环境的建立 添加水系层，设置为编辑状态，其它图层设置为可见状态，驱动“综合层准备”按钮后，弹出综合准备对话框，如下图： 选择底图类型为水系，打勾区综合层，填写区综合层名字(可默认)；打勾线综合层，填写线综合层名字(可默认)；打勾点综合层，填写点综合层名字(可默认)。点击综合结果存放路径按钮，选取存放路径。点击确定。系统自动创建区、线、点综合层，并添加到当前地图中，依次设置区、线、点综合层为当前可编辑状态。水系综合环境创建完毕。（2） 双线河渠变单线河渠应用“选取”按钮将所有的面状水域多边形从底图层提取到综合层上，然后点击中轴化按钮，自动对宽度小于0.4mm的河流、沟渠变成单线表达，运行结束，弹出会话框，自动变成单线河，宽度大于0.4mm的多边形，不作处理.（3） 相邻湖泊、池塘等水域多边形毗邻化处理 对间距很近的湖泊、池塘等水域多边形，选中后有多边形毗邻化处理功能实现两多边形的相切。该操作使两多边形间的共享变分别向中间移动半宽距离。（4） 不规则水域多边形边界的化简用不规则多边形化简功能完成边界的小弯曲去除、光滑，如果不满意，用节点编辑功能调整。（5） 邻近水域多边形合并一般而言，湖泊、池塘多边形不允许合并，但在个别特殊情况下，需要执行合并操作时，用不规则多边形合并功能完成多边形的合并。（6） 线状水系地物的选取应用线选取功能从底图层提取线目标到综合层中，如果选择不合适，按一下Shift键，框选该目标则该目标被删除，可切换Shift，完成选取目标、删除目标的切换。（7） 线状水系地物的化简应用曲线化简功能完成曲线的化简，参量由综合编辑参数的“曲线化简弯曲深度”决定，化简结果如下图所示。5. 居民地及其他建筑附属设施的综合居民地及其他建筑附属设施的综合主要包括：街区多边形生成，依比例、半依比例、不依比例房屋的综合（小板房）生成，独立地物的选取等。(1) 居民地综合环境的建立添加居民地层，设置为编辑状态，其它图层设置为可见状态，驱动“综合层准备”按钮后，弹出综合准备对话框，如下图：选择底图类型为居民地，打勾区综合层，填写区综合层名字(可默认)；打勾线综合层，填写线综合层名字(可默认)；打勾点综合层，填写点综合层名字(可默认)。点击综合结果存放路径按钮，选取存放路径。点击确定。系统自动创建区、线、点综合层，并添加到当前地图中，依次设置区、线、点综合层为当前可编辑状态。居民地综合环境创建完毕。(2) 依比例、半依比例、不依比例房屋的综合（小板房）生成 （改进）对于非集中非大面积房屋分布情形，主要选取表达为独立房屋，有三种表达：依比例、半依比例、不依比例房屋，分别为面、线、有向点表达。用面提取功能拉框选取，从底图提取部分房屋到综合层上，自动生成小板房。系统执行选取的房屋不一定合理，用户可用选取功能，配与Shift键选取、删除房屋，直到密度、结构分布合理。对选取的大面积房屋仍然用多边形表达，形状复杂的则需要作业员通过节点编辑对多边形化简。房屋综合有三个指标：长度，宽度，面积如果三个都满足，则综合成依比例尺房屋如果只满足长度与面积两个指标，则综合成半依比例尺房屋其余情况全部综合成不依比例尺房屋6. 道路设施的综合(1) 道路设施综合环境的建立添加道路层，设置为编辑状态，其它图层设置为可见状态，驱动“综合层准备”按钮后，弹出综合准备对话框，如下图：选择底图类型为道路，打勾线综合层，填写线综合层名字(可默认)。点击综合结果存放路径按钮，选取存放路径。点击确定。系统自动创建线综合层，并添加到当前地图中，依次设置线综合层为当前可编辑状态。道路综合环境创建完毕。(2) 道路选取建立好道路综合环境后，用选取功能 拉框批量选取，系统自动进行过滤，将国道、省道、县道、乡道、专用道路无条件选取到道路综合层上。然后进一步用 选取功能 逐个选取底等级道路，一次只能选取一条，注意根据道路网眼密度、通达性、与居民地关系决定道路选取。7. 地貌要素等高线的综合(1) 地貌要素等高线综合环境建立添加等高线层，设置为编辑状态，其它图层设置为可见状态，驱动“综合层准备”按钮后，弹出综合准备对话框，如下图：选择底图类型为地貌土质，打勾区综合层，填写区综合层名字(可默认)；打勾线综合层，填写线综合层名字(可默认)；打勾点综合层，填写点综合层名字(可默认)。点击综合结果存放路径按钮，选取存放路径。点击确定。系统自动创建区、线、点综合层，并添加到当前地图中，依次设置区、线、点综合层为当前可编辑状态。地貌要素综合环境创建完毕。(2) 等高线的综合应用选取功能从底图层提取等高线到综合层上，应用等高线综合功能 完成等高线的化简。(3) 高程点综合应用选取功能从底图层提取等高线到综合层上。系统根据设定的选取密度和地形分布，自动进行选取。对范围内的最高点、最低点、山头点、道路交叉点，系统作了初步判断识别，但效果不一定完全符合要求，尤其是图类有很多山头点，需要用户执行应用 选取工具，执行调整，删除不合理的点，重新选取新的点。8. 植被的综合(1) 植被综合环境的建立添加植被层，设置为编辑状态，其它图层设置为可见状态，驱动“综合层准备”按钮后，弹出综合准备对话框，如下图：选择底图类型为植被，打勾区综合层，填写区综合层名字(可默认)；打勾线综合层，填写线综合层名字(可默认)；打勾点综合层，填写点综合层名字(可默认)。点击综合结果存放路径按钮，选取存放路径。点击确定。系统自动创建区、线、点综合层，并添加到当前地图中，依次设置区、线、点综合层为当前可编辑状态。植被综合环境创建完毕。(2) 植被多边形的综合植被多边形综合主要为小图斑向邻近的大面积植被多边形归并，表现为多边形求并运算，因此应用“多边形求并”功能实现该操作。 点击按钮 后，鼠标点击被合并的植被多边形和归并到共享边界长的邻近多边形，菜单左下角有面积显示，辅助归并决策。该操作是一反复性操作，退出时按空格键即可。植被多边形的归并要注意面积的限值要求，不同类型的植被有不同面积表达限值，同时要考虑再语义属性特征上，哪些类型关系紧密，在共享边长相近时，优先归并到属性关系紧密的邻近多边形。(3) 植被多边形的综合植被层中的行树、独立树的综合化简，主要是选取，应用选取工具从底图层提取到综合层，注意行树选取的长度限值和独立树的重要意义。第四章 综合参数设置说明文档下面表格中参数为经验值，仅做参考参数项(单位)1万5万1万2.5万5万10万备注三角形加密步长(mm)中轴线提取双线邻近的间距(mm)中轴线提取时多边形邻近间距(mm)中轴线网络可删除的最小弧段长度(mm)多边形合并的最小间距(mm)种子法构面半径(mm)曲线压缩矢高(mm)边界曲线化简弯曲深度(mm)线求交后可删除的最小长度(mm)定长线长度(mm)多边形小间距探测距离(mm)多边形瓶颈探测距离(mm)曲线小弯曲探测弯曲深度(mm)小板房长度(mm)小板房宽度(mm)生成小板房的最小面积(平方毫米)小板房选取比例(百分比)建筑物多边形化简边长阈值(mm)原始资料图比例尺综合目标图比例尺等高线选取高程间距(mm)等高线删除弯曲的深度(mm)高程点选取密度每平分米个数(个数)首曲线属性码计曲线属性码曲线特征点提取时的弯曲深度(mm)面目标转换为点目标的最大面积(平方毫米)线目标变点目标的最大长度值(mm)第五章 综合功能详解1. 综合参数设置 综合参数设置功能，用于在综合过程中对综合功能的综合力度进行控制，如多边形中轴线提取，通过修改三角形加密步长、中轴线提取时多边形邻近间距、中轴线网络可删除的最小弧段长度，来控制多边形提取的效果。 2. 综合层准备 如下图所示：系统在后台自动搜索当前已打开的图层集中处于编辑状态的底图层，放到综合准备对话框列表中，并初始化综合层的名字，用户通过修改对话框选项，如底图类型、区综合层名、线综合层名、点综合层名以及综合结果存放的路径来创建综合层，以满足自己的要求。创建的综合层初始为空目标层。3. 选取区图元至综合层 图层状态：底图层处于打开状态，对应的面图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取区图元拷贝至综合层，或在综合层中删去选中的区图元。4. 选取线图元至综合层图层状态：底图层处于打开状态，对应的线图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取线图元拷贝至综合层，或在综合层中删去选中的线图元。5. 选取点图元至综合层图层状态：底图层处于打开状态，对应的线图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元拷贝至综合层，或在综合层中删去选中的点图元。6. 面图元提取中轴线(保留面图元) 图层状态：面图元综合层处于当前可编辑状态，线图元综合层处于打开状态。操作过程：在面图元综合层选取要提取中轴线的面图元生成中轴线，生成的中轴线自动添加到线综合层，保留面图元。控制参数：三角形加密步长，中轴线提取时多边形邻近间距、中轴线网络可删除的最小弧段长度。效果图如下：7. 面图元提取中轴线(删除面图元)图层状态：面图元综合层处于当前可编辑状态，线图元层处于打开状态。操作过程：在面图元综合层选取要提取中轴线的面图元生成中轴线，生成的中轴线自动添加到线综合层，自动删除面图元。控制参数：三角形加密步长，中轴线提取时多边形邻近间距、中轴线网络可删除的最小弧段长度。效果图如下：8. 建筑物多边形合并图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要合并的面图元，合并之。控制参数：三角形加密步长，多边形合并的最小间距。效果图如下：9. 不规则多边形合并图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要合并的面图元，合并之。控制参数：三角形加密步长，多边形合并的最小间距。效果图如下：10. 多边形毗邻 图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要毗邻的面图元，毗邻之。控制参数：三角网加密步长，中轴线提取时多边形邻近间距，中轴线网络可删除的最小弧段长度。效果图如下：11. 建筑物变小板房图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要小板房化的面图元，变小板房。控制参数：三角网加密步长，生成小板房的最小面积，小板房长度，小板房宽度。效果图如下：12. 不规则多边形化简图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要化简的面图元，化简之。控制参数：三角网加密步长，边界曲线化简弯曲深度。效果图如下： 13. 建筑物多边形化简图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要化简的面图元，化简之。控制参数：三角网加密步长，建筑物多边形化简边长阈值。效果图如下： 14. 多边形小间距探测图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要探测的面图元群，探测之。控制参数：三角网加密步长，多边形小间距探测距离。效果图如下：15. 多边形瓶颈部位探测图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要探测的面图元，探测之。控制参数：三角网加密步长，多边形瓶颈探测距离。效果图如下： 16. 曲线小弯曲距探测图层状态：面图元综合层处于可编辑状态。操作过程：拉框选取要探测的面图元，探测之。控制参数：三角网加密步长，多边形瓶颈探测距离。效果图如下： 17. 等高线提取谷底点、山脊点图层状态：线综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取谷底点图元或山脊点图元至综合层。 控制参数：三角网加密步长，曲线特征点提取时的弯曲深度。 18. 高程点选取图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：高程点选取密度每平方分米个数。 19. 面转点图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：面目标转换为点目标的最大面积。 20. 线转点图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：线目标变点目标的最大长度值。 21. 曲线光滑图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：曲线光滑步长。22. 曲线化简图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：三角网加密步长，边界曲线化简弯曲深度。23. 坐标串压缩图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：曲线压缩矢高。24. 等高线化简图层状态：底图层处于打开状态，对应的点图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取点图元至综合层。控制参数：三角网加密步长，等高线删除弯曲的深度。25. 自动生成中轴线26. 自动生成线状道路中心线27. 自动生成街区道路中心线28. 等高线自动化简29. 居民地多边形选取30. 居民地多边形化简31. 根据区属性条件合并32. 多边形自动综合33. 水系化简质量评价34. 自动提取等高线谷底点、山脊点35. 原始资料图比例尺设置当前视图为原始资料图比例尺。1:5万效果如下：36. 综合目标图比例尺设置当前视图为综合目标图比例尺。1:1万效果如下：37. T型接头处理图层状态：线图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取三个端点相重合的线，处理之。效果图如下： 38. 工型接头处理图层状态：线图元综合层处于当前编辑状态。操作过程：拉框选取五个端点相重合的线，处理之。效果图如下： 39. 选取区边界咬合