Je me souviens de la classe SIG à l'université, le professeur a pris la peine de le souligner: les données spatiales sont la base du SIG. En comparaison, les données SIG étaient relativement rares à l'époque et l'acquisition de données était beaucoup moins pratique qu'aujourd'hui. La plupart des données SIG ont été obtenues par vectorisation de cartes papier. Par conséquent, la vectorisation de cartes raster est la fonction de base du logiciel SIG, et c'est également un cours obligatoire pour chaque étudiant professionnel SIG d'utiliser le logiciel SIG pour la vectorisation de cartes.
Prenant la zone de la place Tiananmen comme exemple, cet article utilise QGIS 3.x pour démontrer le processus de vectorisation des cartes raster, en se concentrant sur le processus de création de couches, d'enregistrement de cartes raster et de modification des couches.
01 Barre d'outils de vectorisation
Il existe 3 barres d'outils liées à la vectorisation des cartes: la barre d'outils de numérisation, la barre d'outils de numérisation avancée et la barre d'outils de capture. Comme indiqué ci-dessous:
Si ces trois barres d'outils ne sont pas affichées par défaut, vous pouvez cliquer sur le menu [Affichage] -> [Barre d'outils] et cocher les cases devant les barres d'outils correspondantes pour les afficher.
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Barre d'outils numérique
[Numérisation] La barre d'outils fournit des fonctions de vectorisation de base, y compris l'activation de calques modifiables, l'enregistrement et l'édition, l'ajout d'entités, l'édition d'entités, la suppression d'entités, la copie, le collage d'entités, la répétition / annulation, etc.
: Cliquez sur le bouton déroulant pour enregistrer, revenir en arrière et annuler la modification du calque actuel, ou enregistrer, revenir en arrière et annuler tous les calques modifiés.
: Changer l'état modifiable.
: Enregistrez la modification du calque actuel.
: Ajouter des éléments. Selon le type de calque actuel, les icônes d'ajout d'entités sont également différentes. Si une couche de points est sélectionnée, ce sera 
[Ajouter des entités de point]; lorsqu'une couche de ligne est sélectionnée, ce sera 
[Ajouter des entités de ligne]; lorsqu'une couche de région est sélectionnée, ce sera [Ajouter des entités de polygone]; lorsqu'une table attributaire est sélectionnée, ce sera 
[Ajouter un enregistrement] .
: L'outil Vertex, pour toutes les couches, fournit des fonctions d'affichage et d'édition des sommets.
: L'outil Vertex, pour le calque courant, fournit des fonctions d'affichage et d'édition de sommet.
: Modifier les attributs de tous les éléments sélectionnés en même temps, combiné avec la fonction d'élément de sélection d'expression, peut améliorer l'efficacité de l'édition d'attributs.
: Supprimer l'élément sélectionné.
: Couper les éléments sélectionnés.
: Copier les éléments sélectionnés.
: Coller des éléments.
: Annule l'opération.
: Répétez l'opération.
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Barre d'outils numérique avancée
[Numérisation avancée] La barre d'outils fournit des fonctions d'édition complexes telles que le déplacement d'éléments, la rotation d'éléments, la simplification d'éléments (amincissement des sommets), l'ajout / la suppression d'anneaux, l'ajout / la suppression de pièces complexes et la fusion / division d'éléments. Ces fonctions d'édition complexes sont généralement utilisées dans des opérations de vectorisation de carte plus professionnelles.
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Barre d'outils Snap
Lors de l'édition de données vectorielles, l'activation de la capture peut améliorer la précision de l'édition. [Capture] La barre d'outils peut être définie pour capturer les calques, la tolérance d'accrochage (tolérance d'accrochage), pour fournir l'édition de topologie, le suivi automatique et d'autres fonctions.
02 Nouveau calque
Dans la collecte de données SIG, il est recommandé d'effectuer à l'avance la superposition des données cartographiques et la conception des champs d'attributs.
Avant de créer une couche, vous devez observer attentivement la carte raster de la zone de recherche pour déterminer la superposition et l'organisation des données cartographiques. Par exemple, selon les objets géographiques, les routes sont généralement conçues comme une couche distincte, représentée par une couche de lignes; les zones résidentielles sont représentées par une couche de points; les divisions administratives sont représentées par une couche de surface.
Les données d'attribut sont des informations de description associées de figures géométriques et peuvent également stocker des informations de style de figures géométriques, telles que la couleur et la taille.
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Créer un calque
Cliquez sur le bouton [New GeoPackage Layer] dans la barre d'outils [Data Source Manager] pour ouvrir la boîte de dialogue New GeoPackage.
Dans la boîte de dialogue [New GeoPackage Layer], sélectionnez le chemin de stockage et le nom du fichier GeoPackage. Faites attention à définir le [Type géométrique] approprié. Par exemple, cet article utilise le calque "Tiananmen" pour enregistrer les bâtiments autour de la place Tiananmen, alors sélectionnez le type de géométrie "Polygone".
Cliquez sur le 
bouton [Sélectionner le système de référence de coordonnées] à droite du système de référence de coordonnées pour ouvrir le [Sélecteur de système de référence de coordonnées]. Entrez "3857" dans la zone de texte [Filtre] et sélectionnez "WGS 84 / Pseudo-Mercator" comme système de coordonnées de la nouvelle couche.
Ensuite, ajoutez les champs d'attribut du calque, définissez [Nom]: nom, [Type]: Type de texte, [Longueur max.]: 100, et cliquez sur le bouton [Ajouter à la liste des champs].
Cliquez sur le bouton [OK] pour revenir à la fenêtre QGIS, et vous pouvez voir la couche "Tiananmen" créée ajoutée à la fenêtre de la carte. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur la couche et confirmez si le système de référence de coordonnées de la couche et les autres paramètres sont correctement définis.
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enregistrement
La carte raster obtenue après la numérisation de la carte papier ne contient généralement pas d'informations de coordonnées géographiques. Pour la placer dans le système de coordonnées correct, la carte numérisée doit être enregistrée.
Le processus d'enregistrement utilise en fait les points avec des coordonnées connues dans la carte raster pour établir une connexion avec les coordonnées réelles, et sur cette base, calcule la relation de conversion entre les deux systèmes de coordonnées, calculant ainsi le point réel de n'importe quel point sur la carte numérisée. coordonner. Les points dont les coordonnées sont connues sont appelés points de contrôle au sol.
Cliquez sur le menu [Grille] -> 
[Outil d'enregistrement ...] pour ouvrir la fenêtre d'enregistrement.
Dans la fenêtre d'enregistrement, cliquez sur le bouton 
[Ouvrir la grille] dans la barre d'outils supérieure pour ajouter la carte de grille à la fenêtre principale.
Il existe généralement deux sources de points de contrôle:
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Les cartes numérisées sont livrées avec des points de contrôle, qui sont généralement des points en forme de croix dessinés sur des cartes papier, et les valeurs de coordonnées des points sont marquées à côté d'eux.
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Utilisez la même carte de zone avec les coordonnées correctes pour l'enregistrement, c'est-à-dire, trouvez un emplacement spécial qui est facile à identifier comme point de contrôle, et établissez une relation de transformation de coordonnées entre les deux cartes sur la carte numérisée et la carte réelle respectivement, afin de calculer les autres points de la carte numérisée coordonner. En règle générale, les éléments aux caractéristiques iconiques sont sélectionnés comme emplacements de points de contrôle, tels que les intersections de routes, les coins de bâtiments, etc.
Dans cet article, la deuxième méthode est utilisée pour collecter les points de contrôle, et l'image de la place Tiananmen est utilisée comme carte de base pour enregistrer l'image de grille de la place Tiananmen.
Ouvrez d'abord l'image de la carte du ciel. Dans la fenêtre principale de QGIS, cliquez avec le bouton droit sur le nœud [XYZ Tiles] dans le panneau [Browse] pour ajouter une image de carte du ciel.
Adresse de connexion: http://t0.tianditu.com/img_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=img&tileMatrixSet=w&TileMatrix={z}&TileRow={y}&TileCol={x}&tyleRow={y}&TileCol={x}&tyle=def 40b190683706230fade806c1ac8c14e8.
Double-cliquez sur l'image de la carte du ciel ajoutée pour ouvrir la carte de base.
Cliquez sur le 
bouton [Ajouter un point de contrôle au sol] de la barre d'outils pour commencer à marquer les points de contrôle dans la carte quadrillée.
Déplacez la souris sur la carte, vous pouvez voir que le curseur se transforme en forme de croix, déplacez la zone de la fenêtre de la carte quadrillée, trouvez le point de contrôle, alignez le centre de la croix au point, cliquez sur le bouton gauche de la souris pour poignarder le point, et la boîte de dialogue [saisir les coordonnées de la carte] apparaîtra . Si les coordonnées du point de contrôle sont connues, vous pouvez saisir manuellement les valeurs de coordonnées dans [Coordonnée horizontale / Est] et [Coordonnée verticale / Nord]. Cet article choisit de cliquer sur le bouton [Depuis le canevas de la carte] pour percer des points sur la carte.
La fenêtre d'enregistrement est automatiquement masquée, passez à la fenêtre principale de la carte et le curseur se transforme en croix. Trouvez la position correspondante sur la carte, cliquez sur le bouton gauche de la souris pour poignarder le point et établissez la relation correspondante entre les coordonnées de la grille de la carte et les coordonnées réelles. Le premier point de contrôle est collecté.
Répétez les étapes ci-dessus pour collecter les points de contrôle restants dans l'ordre. Le nombre recommandé de points de contrôle est d'au moins 4. Plus le nombre est élevé, plus le résultat de l'enregistrement est précis. Cliquez sur le 
bouton de la barre d'outils pour enregistrer les points de contrôle dans le fichier. Lors de l'enregistrement de plusieurs cartes raster dans la même zone, le chargement de points de contrôle à partir d'un fichier peut réduire le temps d'enregistrement.
Cliquez sur le 
bouton [Paramètres de transformation] pour commencer à définir les paramètres de transformation.
Selon le nombre de points de contrôle et les exigences de précision, différents algorithmes de transformation peuvent être sélectionnés. Les algorithmes les plus couramment utilisés sont le polynôme du premier degré, le polynôme du deuxième degré et le polynôme du troisième degré. Afin de simplifier l'opération, cet article choisit l'algorithme polynomial du premier ordre, la méthode de rééchantillonnage choisit «échantillonnage du plus proche voisin» et le système de référence spatiale cible choisit EPSG: 3857.
Définissez le chemin et le nom de fichier du raster en sortie, assurez-vous de cocher la case [Charger dans QGIS une fois terminé], puis cliquez sur le bouton [OK] pour terminer les paramètres de transformation.
Revenez à la fenêtre d'enregistrement, dans la [liste des points de contrôle au sol] ci-dessous, vous pouvez voir que les résidus sont calculés en fonction des paramètres de transformation et des points de contrôle. Les résidus correspondent à la différence entre la valeur de coordonnées réelle du point de contrôle et la valeur de coordonnées calculée par le modèle de transformation, qui représente la précision de la transformation des deux systèmes de coordonnées. Si la précision ne peut pas répondre aux exigences, vous pouvez ajouter des points de contrôle ou modifier des points de contrôle existants pour ajuster la valeur résiduelle.
Une fois que la précision répond aux exigences, cliquez sur le bouton 
[Démarrer l'enregistrement] pour effectuer la transformation des coordonnées sur la carte numérisée. Passez à la fenêtre de la carte, vous pouvez voir que la couche enregistrée est ajoutée dans le panneau [Layer]: "Tiananmen Square_Registration".
Désactivez l'image de la carte du ciel et activez l'annotation de la carte du ciel.
Adresse de connexion: http://t0.tianditu.com/cva_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=cva&tileMatrixSet=w&TileMatrix={z}&TileRow={y}&TileCol={x}&tyleRow={y}&TileCol={x}&tyle=def 40b190683706230fade806c1ac8c14e8.
Superposez la carte raster enregistrée. On peut voir qu'il y a peu d'erreur entre la position d'annotation et la carte raster enregistrée.
03Modifier la couche
Faites un clic droit sur le calque "Tiananmen", sélectionnez [Changer l'état d'édition] dans le menu contextuel, passez le calque en modifiable et vous pouvez ajouter des entités au calque.
Cliquez sur le bouton [Ajouter des éléments de polygone] dans la barre d'outils [Numérique], puis cliquez sur le bouton gauche de la souris le long du contour du bâtiment du «Musée national de Chine» pour tracer le polygone du musée, et cliquez avec le bouton droit pour terminer le dessin.
Après avoir dessiné les graphiques vectoriels, la boîte de dialogue [Attribut d'élément] apparaîtra et entrez l'attribut "Musée national de Chine" dans le champ [nom] pour terminer la vectorisation du bâtiment du musée.
Continuez le processus ci-dessus pour esquisser d'autres bâtiments. Pour faciliter l'observation de la carte de base, vous pouvez définir la couleur de remplissage du calque "Tiananmen" sur remplissage semi-transparent.
Utilisez la même méthode pour créer de nouvelles couches telles que les routes et les espaces verts, définir les champs d'attributs correspondants et vectoriser ces éléments pour obtenir un ensemble de données SIG qui répond aux besoins d'utilisation.
- Ce chapitre se termine ici -
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