利用到路面提取道路中心线的方法
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2015-03-09
利用到路面提取道路中心线的方法
在利用GIS制图时，需要经常跟数据打交道。很多初级的制图人员都存在一种惯性思路，以为数据精度越高，出图的效果就越好。这是错误的观点。假如现在需要制作1:1w的地图，但手头上却只有1:500的地形图，数据精度虽然很高，但却无法在小比例尺下显示出来。
回到主题上，1:500的数据，大多数道路都是以面状显示。由于其精度高，有些数据甚至是不带线道路图层的，而在1w的地图下，道路以线状表达才是符合要求的。所以，这就需要涉及到地图制图的一个常规工作—地图缩编。
本文主要介绍如何从到路面直接提取出道路中心线，从而辅助小比例尺地图的制作。
由于面状数据一般都是不规则的，所以很难从其提取中心线，一般的GIS软件也没提供直接提取的工具。ArcGIS里面虽然也有一些工具可以辅助一下处理，例如在制图工具箱里面有一个提取中心线的工具，但这个工具的作用是通过道路边线（双线）提取中心线。也有人说，ArcGIS里面同样是提供面转线工具，先用工具转一道再提取不就行了吗？可是问题来了，面转线工具传出来的数据是封闭线，而不是道路边线，提取中心线工具依然是不可用，除非在每个路面图形打断两端的封闭，不然无法进行提取，恰好打断工作又是非常的巨大。因此，该方法还是不可用。
为了解决这个问题，作者想到以另一种方式去完成这个工作，那就是ArcScan扩展模块。提到ArcScan扩展，很多专业人员第一时间反应是这只是个栅格矢量化工具，跟当前讨论的中心线提取似乎没有任何关系。只要深入了解ArcScan扩展的具体细节，我们不难发现其自动矢量化里面可以提取面要素和中心线，利用这一特性，我们就可以曲线去完成该任务了。
先来说说总体思路：将路面（矢量面数据）转化为栅格数据，因为ArcScan只能对栅格数据进行处理，由于是从矢量转为栅格而非扫描，栅格质量一般会非常好；通过二值化栅格数据后，调整捕捉参数和提取参数，直接提取矢量中心线。步骤看似简单，但在实际操作中有很多细节需要注意，以下是详细步骤：
根据实际需要设置好dpi，这个是直接影响图形识别的因素。Dpi是根据具体的地图图幅进行设置，因此，可能需要尝试多次，找一个比较合适的值，这样图像才能清晰保存下来。
版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。
文章来源：http://www.cnblogs.com/lazygis/p/4866018.html
在利用GIS制图时，需要经常跟数据打交道。很多初级的制图人员都存在一种惯性思路，以为数据精度越高，出图的效果就越好。这是错误的观点。假如现在需要制作1:1w的地图，但手头上却只有1:500的地形图，数据精度虽然很高，但却无法在小比例尺下显示出来。
回到主题上，1:500的数据，大多数道路都是以面状显示。由于其精度高，有些数据甚至是不带线道路图层的，而在1w的地图下，道路以线状表达才是符合要求的。所以，这就需要涉及到地图制图的一个常规工作—地图缩编。
本文主要介绍如何从到路面直接提取出道路中心线，从而辅助小比例尺地图的制作。
由于面状数据一般都是不规则的，所以很难从其提取中心线，一般的GIS软件也没提供直接提取的工具。ArcGIS里面虽然也有一些工具可以辅助一下处理，例如在制图工具箱里面有一个提取中心线的工具，但这个工具的作用是通过道路边线（双线）提取中心线。也有人说，ArcGIS里面同样是提供面转线工具，先用工具转一道再提取不就行了吗？可是问题来了，面转线工具传出来的数据是封闭线，而不是道路边线，提取中心线工具依然是不可用，除非在每个路面图形打断两端的封闭，不然无法进行提取，恰好打断工作又是非常的巨大。因此，该方法还是不可用。
为了解决这个问题，作者想到以另一种方式去完成这个工作，那就是ArcScan扩展模块。提到ArcScan扩展，很多专业人员第一时间反应是这只是个栅格矢量化工具，跟当前讨论的中心线提取似乎没有任何关系。只要深入了解ArcScan扩展的具体细节，我们不难发现其自动矢量化里面可以提取面要素和中心线，利用这一特性，我们就可以曲线去完成该任务了。
先来说说总体思路：将路面（矢量面数据）转化为栅格数据，因为ArcScan只能对栅格数据进行处理，由于是从矢量转为栅格而非扫描，栅格质量一般会非常好；通过二值化栅格数据后，调整捕捉参数和提取参数，直接提取矢量中心线。步骤看似简单，但在实际操作中有很多细节需要注意，以下是详细步骤：
- 单独加载路面数据，要先设置好纯色符号（建议为纯黑色），去掉轮廓线。这样是为了提升栅格数据质量，黑白分明，便于计算机识别像元。
- 设置好约束比例，例如2000。约束比例是为了在输出栅格图时控制质量。
- 点击全屏视图，导出地图，采用tiff方式记录坐标，格式设置为1位单色阈值（非常重要）。如果不选这项，默认出来是RGB三个通道的栅格数据，加载任何一个通道都没法实现栅格数据二值化，意味着无法使用ArcScan功能，所以此处必须要设置。
根据实际需要设置好dpi，这个是直接影响图形识别的因素。Dpi是根据具体的地图图幅进行设置，因此，可能需要尝试多次，找一个比较合适的值，这样图像才能清晰保存下来。
- 将导出的栅格地图加载到arcmap中，新建一个线要素图层，坐标系与栅格一致，一并加载。加载arcscan工具条，如下图 对栅格数据进行充分类，设置为两类，0和1 ，这就是二值化处理。如果不做分类，ArcScan同样不能识别栅格数据。
设置了分类后，arcscan工具条会显示栅格数据
- 打开编辑器，开始编辑，选中中心线图层。在arcscan工具条中可以显示预览 如果需要更详细的设置，在矢量化—选项中设置对应的输出图层 由于提取的是中心线，矢量化方式就必须选中心线
预览效果如下
- 蓝色部分为没有捕捉到，可以设置一下工具条 将栅格捕捉适当调整一下，如下图
设置后的预览就不存在蓝色不能捕捉部分，如下图
- 达到效果后可以点击生成按钮生成最终的效果。
停止编辑并保存数据即可完成所有的提取工作。 直至该步就完成所有的操作，可见，处理一个实际的难题，不能光靠软件提供的工具，要巧妙地运用，做适当的处理，这样才能在意想不到的情况下解决难题。
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文章来源：http://www.cnblogs.com/lazygis/p/4866018.html
