一、电子地图及纸质地图矢量化的目的

        地图数据来源有很多，其中栅格数据数字化是地图数据的重要来源。栅格数据的矢量化包括地理配准以及矢量化。矢量化后的地图数据往往可以为我们的空间统计分析提供实验依据，从而探究地理分布的时空差异性。

        空间参考：坐标系。

        地理配准：通过建立数学函数将栅格数据集（扫描后的图像）中各点的位置与标准空间参考中的已知地理坐标点的位置相连接，从而确定图像中任一点的地理坐标。

        地图投影：按照一定的数学法则将地球椭球面上点的经纬度坐标转换到平面上的直角坐标。地理坐标系经过投影后变成投影坐标系，投影坐标系由地理坐标系和空间投影组成。

二、电子地图及纸质地图基于ArcGIS的矢量化方法

（一）自带经纬网（或其他空间系网格）的栅格地图的矢量化方法

1、定义投影、数据配准

        定义投影：图层->添加数据->打开行政区划JPG文件（无坐标信息需要定义投影）->目录->系统工具箱->data management tools.tbx->投影和变换->栅格->定义投影->选择坐标系GCS_WGS_1984->点击确定；

        数据配准：自定义->工具条->地理配准（此处弹出Georeferencing工具条）->查看连接表->添加控制点（在行政区图像四个角处必须参考经纬坐标确定控制点）->在行政区划图选定一个控制点->右键输入图像标注的经纬坐标->四个角附近经纬坐标确定好以后再适当地添加一定数量的图像中心区域控制点以达到使图像坐标较为精确的目的。

（若在配准过程中，图脱离中心视野，那我们点击“全图”查看即可）

2 、给予正确地理信息（选择地理坐标系）

        Arccatalog即为目录。地理坐标系投影的选择可在配准前也可在配准后。在选择配准的地理坐标系时，我们要充分考虑研究区（京津冀行政区划图）所处的地理位置，选择最合适的地理坐标系。（我选择GCS_WGS_1984）

3、矢量化（转为要素类面图层）

        目录->文件夹链接->gisdata（选择你想存储的文件位置）->右键gisdata的新建选项->shape file->输入面要素、GCS_WGS_1984地理坐标系->确定即可；

        点击面矢量文件（Area_M）->点击编辑器工具条->开始编辑->在右侧要素框内选择“手绘”->依次对各市级行政区进行边缘描绘（我描绘的边缘存在少量重叠和空漏的现象）->保存编辑内容->停止编辑->矢量面文件创建完成。

 

 4、面矢量数据碎屑多边形处理（边界咬合）或直接采用面绘制依次接点描绘

        ①直接采用面绘制（不会产生重叠和空漏现象）

        点击面矢量文件（Area_M）->点击编辑器工具条->开始编辑->在右侧要素框内选择“面”->依次对各市级行政区进行边缘描绘（市级行政区边界处依次点击原有点）->保存编辑内容->停止编辑->矢量面文件创建完成。

        ②采用arcgis现有工具处理

        自定义->工具条->高级编辑->对齐至形状->追踪图形边界线->对齐->可以消除一些较大的空隙->确定；

        编辑器工具条->裁剪面工具->将不合常理尖尖的区域分成两个矢量面->删除尖尖区矢量面->在边界空隙处创建要素->自动创建面->将空漏区域构造多边形面要素->目录->datda manage tools->制图综合->消除->可以尽可能消除一些边界块；

5、为图层添加行政区名称字段

        图层->右键面元素矢量文件->属性->图层名称（河北省市级行政区分划图）->确定即可。

6、为对应区域命名

        图层->右键面元素矢量文件->打开属性表->点击表选项->添加字段->输入字段名称为name，字段类型为文本，长度为10->点击开始编辑->点击编辑工具->选择对应原始行政区划JPG图片来输入相应面矢量代表的市级行政区->确定即可。

7、对行政区进行符号化并成图

        图层->右键面元素矢量文件（河北省市级行政区分划图）->属性->符号系统->显示（选择类别、唯一值）->值字段（选择name）->添加所有值->应用->确定；

        图层->右键面元素矢量文件（河北省市级行政区分划图）->属性->标注->勾选标注此图层中的所有要素->文本字符串（标注字段选name）->应用->确定。

        视图->数据框属性->常规->单位（地图与显示均为十进制度）->应用->确定。

        视图->数据框属性->格网->新建格网->经纬网->自行配置经纬网的属性标记->应用->确定。

（二）无空间系网格的栅格地图的矢量化方法（要求具有相应的带空间参考的矢量数据辅助）

        若已有相同地理区域的矢量数据，我们可以直接通过对两幅图像进行特征点观察，然后首先选取栅格地图的特征点，再选取已有矢量数据的特征点，将二者作为控制点进行一阶多项式（仿射）变换，从而达到使得栅格地图与矢量数据相吻合。

        具体方法基本与自带经纬网（或其他空间系网格）的栅格地图的矢量化方法的一、二、三步相同。栅格地图地理配准后即可进行地理数据的矢量绘制。

参考资料：

[1] 地大热能，广东省地热（温泉）分布规律，2019-11-15.