2024年5月4日发(作者：)

第三篇 常用地质制图软件的使用方法

在地质领域使用较多的还是矢量图，为了将纸质的一些复杂图形（如地形图）输入计

算机变为矢量图，过去一般采用数字化仪进行数字化的方法，但这种方法费时费力，且速

度较慢。目前多采用扫描矢量化的方法，即通过扫描仪将纸质图件变为栅格图形，然后用

专门的矢量化软件变为矢量图形。

可用于地质制图的软件较多，有通用制图软件，如AutoCAD、MicroStation，也有用于

特定行业领域的专门开发的软件，本篇主要介绍矢量化软件R2V及常用地质制图软件的使

用方法。

12 图形矢量化及R2V使用方法简介

前面已讲过，图形数据的数据结构分为矢量数据和栅格数据，虽然它们各有其自身的

优势和不足，都能方便地被计算机存储、识别和处理，都可以作为数字化成图系统的数据

源。然而，就目前实际使用的情况来看，可能是基于精度和存储量方面的考虑，在大比例

尺数字化成图系统中，一般很少将栅格数据结构作为其内部数据结构，而是将其作为一种

可以支持的外部数据源(例如，扫描仪产生的图像文件)。具体的作法是将栅格数据转化为矢

量数据后导入系统之中。在数字化成图系统的外部，一般就需要实现矢量数据与栅格数据

的转换。

12.1 栅格数据转化为矢量数据的基本方法

一般情况下，栅格数据到矢量数据的转换(常被称为矢量化)要经过三个过程：二值化、

细化和跟踪。对于部分工程扫描仪，二值化过程一般是在扫描时完成的，这时矢量化的主

要过程就是细化和跟踪。

（1）二值化

由于扫描后的图像是按从0~255的不同灰度值量度的不同灰度级存储的，为了进行栅

格数据矢量化的转换，需将这种256级不同的灰阶压缩到2个灰阶，即0和1两级，这就

称为二值化。

二值化的关键是在灰度级的最大值和最小值之间选取一个阈值，如下式所示，当灰度

级小于阈值时取值为0，当灰度级大于阈值时取值为l。阈值可根据经验进行人工设定，虽

然人工设定的值往往不是最佳阈值，但在扫描图比较清晰时是行之有效的。

1

B(i,j)

0

如果G(i,j)T

如果G

(

i

,

j

)

T

式中：T—阈值

G（i,j）—灰度值

（2）细化

所谓细化就是将二值图像像元阵列逐步剥除轮廓边缘的点，使之成为线划宽度只有一

个像元的骨架图形。细化后的图形骨架既保留了原图形的绝大部分特征，又便于下一步的

跟踪处理。细化基本要求是：保持原线划的连续性；线宽只为一个像元；细化后的骨架应

是原线划的中心线；保持图形的原有持征。

对于栅格线划的“细化”方法，可分为“剥皮法”和“骨架化”两大类。剥皮法的实

质是从曲线的边缘开始，每次剥掉等于一个栅格宽宽一层，直到最后留下彼此连通的由单

个栅格点组成的图形。因为一条线在不同位置可能有不同的宽度，故在剥皮过程中必须注

意一个条件即不允许剥去会导致曲线不连通的栅格，这是该方法的技术关键所在。

“骨架化”法的细化的基本过程是：

①确定需细化的像元集合

②移去不是骨架的像元；

③重复①、②，直到仅剩骨架像元。

（3）跟踪

跟踪是将细化处理后的栅格数据，整理为从结点出发的线段或闭合的线条，并以矢量

形式存储于特征栅格点中心的坐标。跟踪时，从图幅西北角开始，按顺时针或逆时针方向，

从起始点开始，根据八个邻域进行搜索，依次跟踪相邻点。并记录结点坐标，然后搜索闭

曲线，直到完成全部栅格数据的矢量化，写入矢量数据库。需注意的是，已追踪点应作标

记，防止重复追踪。

12.2 矢量化软件R2V简介

目前，矢量化软件非常多，如R2V，VP、CASS等，另外，基础地理信息系统软件一

般都具有矢量化功能。本节简要介绍R2V软件的矢量化操作方法。

R2V（Raster2Vector）是Windows 环境下一款高级光栅图矢量化软件系统。该软件系

统将强有力的智能自动数字化技术与方便易用的菜单驱动图形用户界面有机地结合到

Windows 环境中，为用户提供了全面的自动化光栅图像到矢量图形的转换，它可以处理多

种格式的光栅（扫描）图像，是一个可以用扫描光栅图像为背景的矢量编辑工具。由于该

软件的良好的适应性和高精确度，加之具有图形校正、输出格式多样的特点，其非常适合

于 GIS、地形图、CAD 及科学计算等应用。

12.2.1 R2V的用户界面

R2V的用户界面如图12.2.1所示，主要包括：

162