自动化和半自动矢量化提取地物矢量轮廓

假期愉快（这个假期加班了没？

）！今天小助手来分享关于自动化和半自动化的矢量提取，使用的软件都是我们常用的软件。一是使用Global Mapper对遥感影像或矢量底图进行自动提取，二是基于天地图矢量底图使用ArcGIS半自动矢量化提取地物矢量轮廓。这个两个小技巧还是挺有趣的，有空的小伙伴可以学习操作一番。

Global Mapper

对遥感影像或矢量底图进行自动提取

先说下Global Mapper中图像提取矢量的原理，比较简单粗暴：直接是提取影像中的像素RGB，然后根据像素颜色提取，类似于Photoshop的魔棒工具，下面我们来看看Global Mapper中如何操作。

本次测试是0.5的遥感影像中提取不规则水域矢量。

软件：Global MapperV22（21版本后都带此功能）

数据：0.5m遥感影像

在影像中找了一圈，我们专门找了一个不规则的水塘进行测试。

Global Mapper菜单栏中layer→Create Area Features from Equal Values...

Maximum Match设置30（这个类似PS中的容差，可根据自己的影像情况来设定）点击Only Selected Color（S）选中提取区域的颜色。

然后再点击Area Bounds，选择All Loaded Dat 画个你所提取的区域。

来看下效果。

最后移除不必要的矢量。可按面积来选择，一键全部选中删除。

最后看成果！

当然除了遥感影像，矢量地图更容易提取。

同样的操作步骤，矢量地图操作起来效果会更好。下面来看下提取的效果

提取后可直接导出.Shp/Kml等常用矢量格式，最后是套合卫星影像后效果。

ArcGIS

半自动矢量化提取地物矢量轮廓

一、加载矢量底图

网站搜索【天地图-在线地图】。

 

打开网站，点击左上角的三道杠 -> 添加图层，选择矢量底图服务。

 

选取想要矢量化的地方，利用截屏工具截取下来，这里为什么不用遥感影像作为底图，主要是因为像元太过多样，太过复杂，不好做二值化处理。

 

二、栅格类二值化

1.改变符号系统

将截图加载至ArcMAP中，右键图层选择属性 -> 符号系统，将显示方式由RGB合成变为拉伸。

 

2.识别像元

利用识别工具，探查不同地物的像元值，这里发现建筑物的像元值为251，道路的像元值为253。

 

3.类二值化处理

利用重分类工具，将其分为其它地物、建筑物和道路三类，点击分类可设置类别和中断值。

工具位置：Spatial Analyst工具 -> 重分类 -> 重分类

 

二值化正常应为两个值，分别为0和1，一般1为要提取的地物，0为其它地物，这里我们把道路也一起进行矢量化，就设定为3个值。

 

相比较来说处理的还是非常不错的，但若是原图层有很多标注的话，是非常影响处理的。

三、工具矢量化

1.矢量化面

调用栅格转面工具，将栅格图层转化为矢量面图层。

 

观察属性表会发现gridcode字段记录了类别信息，此处0为建筑物，1为其它地物，2为道路。

 

仔细观察图层会发现有很多属于建筑物的小图斑，可以将它们找出来以后删掉。

 

可以利用识别工具探查最小建筑物的面积，再利用按属性选择工具将小于这一面积且同属建筑物的图斑找出来，这里在按属性选择工具中输入gridcode = 0 AND Shape_Area <  271。

 

打开编辑器，使其处于编辑状态，删掉即可。

2.矢量化线

打开矢量面属性表，利用按属性选择工具选取属于道路的图斑。

 

调用要素转线工具，将选中的道路图斑转为矢量线，看起来还行，不过基本就是提取的轮廓线。

 

四、ArcScan矢量化

1.添加ArcScan扩展模块

添加ArcScan扩展模块只需点击软件上方的【自定义】，选择【扩展模块】，勾选【ArcScan】即可。

 

里面除了ArcScan扩展模块，还有关于网络分析、3D分析等其它的扩展模块。建议全部勾选，说不定某天在使用工具时用到了某一个扩展模块，但此时并没有勾选的话，使用工具时很有可能会报错，到时候到底是哪里出了问题都不知道。

2.添加ArcScan和编辑器工具条

右键工具栏空白处，在弹出的菜单栏中勾选位于上方的ArcScan和中间偏上的编辑器。

 

3.创建图层

在自己想要存储的目录中创建点图层，若是普通文件夹就新建ShapeFile，若是地理数据库就新建要素类，这里仅介绍后者。

 

在第一页设置名字及要素类型，第二页这里作者就不设置坐标系了，怪麻烦的[(*￣3￣)╭]，其它页皆为默认选项即可。

 

这里注册矢量面和矢量线两个图层。

4.二值化处理

像之前类二值化处理过的图层是没办法用的，ArcScan工具条上的工具都是灰色的。

 

我们可以在之前处理的基础上进行二值化，右键之前重分类的结果图层名称，选择属性 -> 符号系统，将显示方式变为【已分类】，类别设置为2，颜色随便，个人感觉建筑物设为黑色其它为白色更能凸显建筑物的轮廓，点击分类设置中断值为0和1。

 

此时可以看到工具条上已经有了二值化处理结果的图层了，但是工具还是黑色的，这主要是因为矢量化时要改变矢量图层的内容，需要使编辑器处于编辑状态才行。

 

5.矢量化

使编辑器处于编辑状态。

 

点击ArcScan工具条上的【矢量化】，选择【选项】。

 

设置矢量化方法选择为轮廓，前景颜色为黑色，背景颜色为白色。

 

勾选显示预览可是预览下矢量化效果，点击生成要素可以导出至矢量图层。

 

在矢量化道路时，需要重新设置符号系统，将中断值改为1和2即可。

 

矢量化选项更改矢量化方法为中心线，其它不变。