一种带地理坐标识别的纸质地图快速矢量化方法

杨 洋，郭佳金，安红红，张 谦

（1.湖北大学 资源环境学院，湖北 武汉 430062）

GIS研究应用的相关矢量数据有时难以获取合适的电子版数据，这主要是因为我国早期的地理数据大多以纸质材料保存，同时商业公司提供的矢量数据价格比较昂贵，且比例尺也很难满足实际应用要求[1-2]。为弥补相关数据的缺失，通常先将纸质地图扫描成栅格影像，再利用GIS软件进行人工矢量化，该方式工作量巨大，数据生产不够高效，且由于缺乏空间地理坐标信息，仍需对矢量数据进行后续操作。因此，研究高效的栅格影像矢量化算法对于GIS研究至关重要。

目前，栅格影像自动矢量化已积累了较多的方法，如Montanari U[3]提出了一种从数字化图像中获取多边形轮廓的方法；但当时计算机技术较落后，栅矢转换不够高效，且难以处理大规模数字化图像。针对该弊端，学者们先后提出了一些改进方法，如黄波[4]等通过聚合带有左右码的直线段形成多边形，简洁高效地完成了栅格影像的矢量化；吴华意[5]等提出的无边界游程编码和矢栅互转算法为图像数据的压缩带来了极大的便利；唐宏[6]等利用线性四叉树的矢量化方法省去了从线性四叉树到栅格矩阵的中间转换过程，提高了数据处理效率；谢顺平[7]等提出的基于游程编码的矢量化方法减少了内存负担；倪皓晨[8]等提出的基于三角网的栅格矢量化方法以及祁洪霞[9]等提出的基于小波特征的栅格矢量化方法均可解决大规模、高复杂度的常规栅格图形矢量化问题，但纸质地图数据扫描后的栅格影像缺乏空间地理坐标信息，利用上述方法获取的矢量数据无法直接用于GIS研究。……