基于91卫图助手软件平台影像与矢量图叠加分析*

柯德森

（福建林业职业技术学院，福建南平353000）

谷歌地球影像，目前在各行各业中的应用十分广泛，特别是森林资源调查。地球影像与地形图符号相比，影像更能反映地球表面的变化特征，影像中的地物更为清晰、更为直观。在森林资源调查中，通需要把各种矢量图，叠加到影像上，输出地图，再到野外进行识别判读。谷歌地球影像为wgs84坐标系，我国目前常用的矢量图坐标系为北京54、西安80和国家2000，此外还有地方坐标系，不同坐标系的矢量图，叠加到wgs84坐标系谷歌影像上，会出现位置偏移，这样给应用者带来使用上的困难。如何把不同坐标系的矢量图准确叠加到谷歌影像上，笔者经过实践摸索，找到一条解决的途径。下面就应用91卫图助手软件平台，在影像上叠加矢量图进行分析。

1　求解坐标系转换七参数

求解七参数，需要有公共点，即在谷歌地图上找到明显的特征点，然后在地形图或矢量图上，找到与之位置对应的同名点。求解七参数一般需要找三组及以上公共点，最少也要一组点，一组点求出来的七参数，是七参数的一种特例，即我们通常说三参数。下面以求解wgs84坐标系转换西安80坐标系七参数操作步骤阐述如下：

第一步：启动91卫图助手软件，点击工具面板“坐标转换参数”工具，弹出坐标转换参数对话框，在对话框中选择目标坐标系为西安80坐标系高斯投影，在wgs84坐标系经纬度投影文本框中，先点击（点0）文本框，再点击“请从地图中取点”按钮，然后把鼠标移到一个公共点上单击，wgs84坐标系经纬度投影文本框中就出现经纬度值（如：118.409090400，26.487009554），要求公共点必须是明显地物点，如房屋、道路交叉点等。

第二步：通过ArcGIS或CAD软件平台，打开矢量图，在矢量图上找到同名地物点位置，读取坐标值。在工具面板输入框中，输入横纵坐标X、Y值（如：39640424，2931625），一般横坐标8位，纵坐标7位。这样就获得一组公共点坐标，照此方法，可以获取几组公共点。这里我们仅用一组公共点作为示例。

第三步：获取公共点以后，设置当地中央子午线，中央子午线为度格式，如果是度分秒，需要转换为度。需要注意的是：如果是标准分带的数据，如3度分带或6度分带，软件可以自动计算中央子午线，不是标准分带的数据，就必须输入正确的中央子午线，不知道中央子午线，就求不了七参数；

第四步：设置好中央子午线后，点击计算参数，即可求七参数。由于只用了一组公共点，求出来的七参数是一个特例即三参数。点击保存参数，将计算的参数保存为文件，后续即可在应用中使用该坐标转换参数文件。

图1　计算坐标转换参数

图2　七参数转换文件

2　矢量图导入导出时应用七参数

求解完坐标转换七参数，将矢量图导入到91卫图助手软件平台上进行叠加操作，也可以将软件中的矢量图编辑后，导出为原坐标系矢量坐标数据。下面以南平市郊林场九潭工区为例，阐述西安80坐标系高斯投影小班矢量图导入导出91卫图助手软件平台，进行叠加操作过程如下：

第一步：启动91卫图助手，点击工具面板“加载矢量”工具，弹出“打开矢量文件”对话框，通过“浏览”按钮，找到“shp文件”所在的文件夹，如：“D:九潭工区小班图.shp”，坐标投影选择西安80坐标系高斯投影，然后点击“参数设置”按钮，在弹出对话框中，导入前面求得七参数。这样，我们在91卫图助手软件平台上，可以看到小班矢量图叠加在影像上，相同的位置点准确一致；

第二步：在91卫图助手软件平台上，可以看到小班界与影像之间的叠加关系，使用软件平台上提供的点、线、面等编辑工具，可以编辑小班边界线；

第三步：小班图编辑完成以后，在图层管理器中，选择“小班图层”单击鼠标右键，在下拉菜单中，选择“保存为矢量文件”工具，出现对话框，选择图层为小班图，保存格式为shp，保存文件路径为“D:九潭工区小班图.shp”，坐标投影为西安80坐标系高斯投影，再点击“参数设置”按钮，选择“wgs84与西安80坐标系转换七参数”，并按“确定”键，保存小班图层。小班图层可以叠加到ArcGIS等不同软件平台上，再进一步操作分析。

图3　矢量图编辑操作

图4　矢量图保存文件

3　矢量图与影像叠加精度分析

在一定区域范围内，选择不同位置的三个明显地物点，如道路交叉点、河流交叉点和大桥中心点作为控制点。以此三个控制点坐标为基准，求解三套坐标转换七参数，再进行叠加分析，检验结果如表1。

表1　三套坐标转换七参数检验结果

从表分析可以看出：在2km小范围内，偏差平均值为0.37m，在2~5km范围内，偏差平均值为0.71m，在5~10km范围内，偏差平均值2.16m。

4　结论

（1）矢量图和谷歌影像叠加精度的高低，取决于选择的控制点，即明显地物点。地物点特征越明显，两者匹配的准确度越高，一般明显地物点可以选择道路分叉点、河流交叉点，山峰，房屋角点等。

（2）在坐标系转换中，三参数是七参数的特例。在森林资源调查中使用地图，在5km小范围内，可以使用坐标转换三参数，距离范围超过5km以上，需要求算七参数。

（3）91卫图助手软件平台，提供了历史影像数据。在森林资源调查和林业案件鉴定中，我们通过叠加分析，可以得到不同历史时期的地被信息，为我们的工作带来方便。

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