地信实验
《地理信息系统B》上机实验4——实验指导书
Part A（制图输出）
实验名称：SuperMap制图输出与3D展示实验
实验代码：G1215404
实验日期：
实验地点：12号楼建筑工程学院机房（223、221）
一、实验目的
1.利用地图配准工具进行影像数据/扫描地图的地理配准（回顾实验2-Part
B的相关内容）
2.编辑器的使用（点对象、线对象、多边形对象的数字化，回顾实验2-Part
A的相关内容）。
3.熟悉地图配准过程中的控制点选取原则以及刺点调整方法（回顾课本第
6章内容）。
4.掌握使用SuperMap iDesktop8c进行矢量地图渲染的相关方法，认识并实
现地图符号编辑。
注意：在基于SuperMap的操作过程中请注意保存工作空间文档。
二、实验准备
数据：淄博市行政区域纸质扫描地图；带坐标信息的淄博市Google Earth遥感图像。
地图配准的目的和作用：
（1）首先为了赋予地物实际的空间位置，使地物具有地理含义；
（2）其次可以对原始数据进行几何校正；
（3）地图配准是屏幕矢量化数据采集的重要步骤；
地图配准的原理：
（1）进行坐标变换（回忆几何纠正坐标变换的几种方法：投影变换、仿射变换等）
软件数据准备：
SuperMap iDesktop8c软件；ex3.udb数据源
三、实验内容及步骤
第1步建立数据源
新建UDB型数据源reg01，在“新建数据源”窗体输入数据源名称reg01，如下：
第2步导入扫描地图
将“江苏政区.tif”和“市级区划.shp”数据导入到reg01数据源中（具体过程略）。
第3步保存工作空间
将未命名工作空间保存到“data”文件夹下，命名为“reg01.smw u”，具体过程略。
此时将“江苏政区”栅格数据加载到地图窗口查看，如下：
第4步线性配准
点击“数据”菜单，选择“配准/新建配准窗口”子菜单以进行配准操作，如下图：
弹出“配准数据设置”窗体，如下图：配准图层的数据集选择导入的“江苏政区”栅格数据（纸质地图扫描件），参考图层的数据集选择导入的“市级行政区划R”数据集，同时将结果数据数据集的名称修改为“江苏政区Result”。
点击“确定”按钮，完成新建配准窗口（弹出“配准操作”工具条），接下来的配准工作将在新建的配准窗口完成：
法，下面以线性配准为例进行说明，线性配准至少需要选择4个控制点。
在配准数据和标准数据上选择合适的控制点，采点时先采源点（要配准的数据），后采目标点（标准数据集）。由于标准数据集上仅包含江苏省的市级行政区划，不包含其他地理信息，因此我们主要选择行政区划边界或交点处作为控制点。
下图是同名点示例。思考题：控制点选取的原则是什么？
按顺序选择4个或以上的控制点（线性配准最低要求4个控制点），所选的控制点在地图配准窗口的下方表格中列出，如下图：
点击“配准操作”工具条的“计算误差”按钮，计算所选控制点的X、Y方向上的残差和均方误差，该按钮在工具条的位置如下：
此时在控制点列表上点击鼠标右键，弹出如下菜单：
在上述菜单中可点击“保存数据为文件”菜单将选定的控制点保存为外部文件（扩展名为“.drf u”），如下图：
点击“从文件中载入数据”可将以前保存的drfu数据加载到系统中，这样可以避免每次配准都要重新选择控制点，提高地图配准的工作效率。
误差计算完毕后，若某个控制点的误差太大，可以通过移动刺点（地图上的十字丝表示的点，移动时需要将其先锁定，地图配置窗口每次只能锁定一个控制点）或者重新拾取源点或目标点进行调整，直到达到误差要求为止。上述操作均通过点击鼠标右键后选择相应菜单实现。例如我们要调整第4个点（5个点中其误差最大），首先在控制点列表的右键菜单中点击“锁定当前点”，将第二个控制点锁定，如下：
此时在源数据窗口和标准数据集窗口将地图视图缩放到点4所代表的刺点处，如下图，此时通过点击地图实现移动点4，移动完成后，再次点击“计算误差”按钮，观察控制点误差的变化。
通过调整点位，当控制点误差满足要求后，如下（小于1），可将其导出到外部drfu文件，以供下次直接使用。
不再修改控制点，此时点击“配准操作”工具条上的“配准”按钮，完成地图配准工作。完成配准后，观察命令输出窗口有何输出？
此时在工作空间管理器中已经可以看到配准后的结果数据“江苏政区Result”：
此时比较“江苏政区”和“江苏政区Result”两个数据集的属性，看有何区别？将“江苏政区Result”和“市级区划”两个数据集在同一个地图窗口叠加显示：
若上图中的矢量数据和扫描图存在较大误差，则需要重新更换控制点或者配
准方法，重新进行配准操作。课下请同学们自行尝试另外两种数据配准方法：矩形配准和多项式配准。以下为三种配准方式的适用性比较：
第5步多项式配准
具体过程略，要求必须自行实验此步骤，且选择10个以上的控制点，并将控制点误差计算结果表截图保存并打印出贴到实习报告上。
第6步分层矢量化数据采集
1、在当前工作空间中新建reg02数据源（UDB型），并在reg02数据源中分别新建名为city（点）、railway（线）和shanghai（面）的数据集，最后分别为三个新建的数据集各自追加一个名为name的字段，name字段类型为“文本型”，长度为25，如下图：（以上详细过程略过）。
2、采集江苏省所有的地级市点位（包括南京市），存储至city数据集中，并将每一个城市的名字填写到name字段中。
（1）将“reg01”数据源中的“江苏政区Result”数据集添加到地图窗口（过程略），同时将reg02数据源中的city数据集叠加到扫描图上。地级市的符号如下，图中的同心圆符号的中心即为我们需要采集的点位坐标所在位置：
（2）将city图层设置为可编辑：
（3）使用对象绘制工具条上的“绘制点”工具往city数据集中采集并绘制城市点，每新绘制一个点，点击“地图操作”工具条上的“选择”工具，选中新点并双击该点，打开属性编辑界面，并输入城市名称，如下图：
（4）江苏省共13个地级市（包括南京市），全部采集完毕后与市级行政区叠加，并制作标签专题图后，关闭图层编辑，叠加显示如下：（详细步骤略）
3、采集江苏省境内从南京市到上海市的铁路线，存储至railway数据集中，并将该铁路线的名字填写到name字段中（京沪铁路）。
（1）将“reg01”数据源中的“江苏政区Result”数据集添加到地图窗口（过程略），同时将reg02数据源中的railway数据集叠加到扫描图上。铁路符号如下：
（2）将railway图层设置为可编辑：
（3）使用对象绘制工具条上的“绘制折线”工具往railway数据集中采集并绘制铁
路线，绘制完成后，打开属性编辑界面，输入铁路线名称，如下图：
（4）制作标签专题图，并与city、市级区划数据集叠加显示：（步骤略）
4、采集上海市行政区域，并存储至shanghai数据集中，并将上海市名称填写到name字段中。
（1）将“reg01”数据源中的“江苏政区Result”数据集添加到地图窗口（过程略），同时将reg02数据源中的shanghai数据集叠加到扫描图上。上海市边界如下：
（2）将shanghai图层设置为可编辑：
（3）使用对象绘制工具条上的“绘制多边形”工具往shanghai数据集中采集并绘制上海行政区域（包括崇明岛、长兴岛、横沙岛），绘制完成后，打开属性编辑界面，输入上海市名称，如下图：
（4）制作标签专题图，并与city、市级区划R数据集叠加显示：（步骤略）
（5）请同学们寻找办法消除上海市主城区多边形与苏州市多边形间因为未启用相邻边界的捕捉编辑而带来的缝隙和重叠，如下图：
提示：综合利用叠加分析的求交、裁剪、合并等工具（如下图）、捕捉和多边形节点编辑等功能完成上述操作。
5、按照类似的方法，在扫描地图上采集江苏省境内的所有铁路线状数据、高速公路现状数据、水系湖泊数据；苏州市及其下辖县（县级市）的行政区边界数据，最后使用上述数据与行政区边界数据进行叠加，制作水系交通专题图并打印出来黏贴到实习报告上。
四、考核要求
详细记录实验内容，包括原理、过程和结果。具体内容如下：
1)总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。
2)分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。
3)实验过程中要求提交的实验结果图必须按要求提交。