矿图扫描数字化误差分析及对策探讨.doc

矿图扫描数字化误差分析及对策探讨

李璐1，2,王战举3

(1.中国矿业大学环测学院江苏，徐州2.平顶山工业职业技术学院河南，平顶山
3.上海英塔信息技术有限公司郑州办事处河南，郑州)

LiLu1,2,WangZhanju3
ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou,Jiangsu.2.PingdingshanIndustryProfessionalTechnologyInstitute,Pingdingshan,Henan.3.ShanghaiIntaInformationTechnologyCo.,LtdZhengzhouOffice,Zhengzhou,Henan.)

摘要：本文分析了矿图扫描数字化的误差来源，对误差的控制作了探讨并给出一些质量控制指标；结合实际工程，对误差控制的数据结果用点位中误差方法进行了抽查鉴定。
关键字：矿图，扫描数字化，误差分析

ErrorsAnalyzingandControlMeasuresDiscussinginMineMappingDigitizing
Abstract:Thepaperanalyzeserrorsresourceinminemappingdigitizing,anddiscussesthecontrolmeasures,setsthestandarddatatochotrolthequality.Combiningtheprojection,spot-checkstheresultdata.
KeyWords:minemap;digitizing;errorsanalyzing

1前言
数字矿山是实现煤矿现代化管理的必由之路。实现数字矿山的基础性工作就是对测量、地质、水文地质等矿图的扫描数字化,特别是对储量图、地形图、采掘工程平面图的扫描数字化。地图数字化分为手扶跟踪数字化与扫描数字化,对于前者误差的性质、分布以及处理方法已有不少的研究,对扫描数字化的研究也有不少，但是对矿图扫描数字化的误差及精度分析很少,本文在详细分析矿图扫描数字化误差来源的基础上，对矿图扫描数字化误差的分析及对策作进行探讨。
2矿图扫描数字化误差来源
2.1矿图源数据误差
矿图数据原有误差受矿图投影方式的影响，比例尺对矿图数据误差的影响。“在1∶20000或比例尺更大的地图上,90%的测量点的精度应在1/726cm之内,在比例尺小于1∶20000的地图上,该标准是1/127cm。”影响地图扫描数字化成果精度的主要因素为图纸变形、地图要素本身的影响、原图清晰度的影响。
2.2扫描误差
由于当前的工程扫描仪误差较大，特别是不均匀的扫描误差加上图纸不均匀变形，矿图扫描可产生较大的扫描误差，由于扫描误差的影响，定向点图上也坐标存在误差。因此，受数学模型误差及定向点误差的影
响，产生图纸定向误差。扫描误差是地图扫描数字化的主要误差源。地图扫描误差除了原图的质量因素外,扫描时在光学成像部分、机械传动部分、转换电路部分都会产生一定的误差，另外还包括扫描仪分辨率、扫描灰度阀值、扫描速度、外界环境影响、人员因素、图像处理误差等。
2.3图幅定向误差
在扫描矢量化过程中，矿图经扫描后得到的是一帧栅格图像（二值图像），矢量化时要从栅格图像中对矿图要素进行采集。工作底图定向误差由定向点误差（图廓点本身误差引起的最后采样点矿图坐标误差）和采样点量测误差（采样点量测引起的采样点矿图坐标误差）构成，前者与扫描分辨率的大小成反比，提高扫描分辨率可减小该项误差的影响；后者与点量测精度有关，点量测精度可通过自动对中算法来提高，达到量测精度的极限。
2.4屏幕数字化误差
在屏幕上以矿图扫描图像为背景采集矢量地图要素，是矿图扫描数字化十分重要的工序，产生误差的原因包括：
软件因素。包括扫描矢量化软件图纸定向、坐标系统转换、数据精度定义、操作方法、线划跟踪、在线质量检查与编辑功能、图像交换格式等不全造成的误差等。
采样误差。采样误差属于偶然误差，包括操作员采点时的对中误差及取点的代表性误差，此项误差与操作人员的经验、熟练程度、技能及作业习惯有很大关系。
3误差控制对策
3.1控制矿图源数据误差
在矿图扫描数字化误差处理过程前，必须对矿图源数据进行检查。目的是防止数据源可能存在的粗差。矿图原图要求图纸变形小和图面清晰，已有矿图若变形太大，则扫描二底图或分版图；若为平板仪测图成果，在测图时注意选用图廓尺寸符合规范要求，可以利用距离测量工具对坐标格网位置或底图对角线长度检查。另外加强对图面不清晰原始地图进行线划清绘或补绘，可以用较高精度或大比例尺矿图与工作底图进行比较，也可以对工作底图之间的接边精度进行检查。
3.2控制扫描精度
选择合适的扫描参数。分辨率是扫描矢量化误差中最主要的误差源，减小这