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引言 任何一个在老矿区工作的人最终都需要数字化以前的纸质手绘图和图件。甚至在现代矿山，如果丢失了原始电子数据，你可能也需要数字化现存的纸质绘图。数年前，这可以通过把纸质图件蒙在数字化输入板上然后费力的用鼠标追踪画线来完成。事实上，甚至今天我们也会偶尔被要求或推荐使用数字化输入板。 如今，已有很多种数字化纸质数据的有效方式，不管是手动还是使用自动矢量化软件。在这几篇文章中，我将描述一种高效的准备纸质图件并将其转化成数字（三维的）线的工作流程。不管你使用Micromine软件，地理信息系统软件，还是其它软件，本工作流程都同样适用。为了与我之前文章中的免费主题保持一致，在相应的阶段我会推荐一些免费的软件。 源数据 三种常见的需要扫描和数字化的数据源是： 等值线图（包括地表矿山平面图） 地下矿山平面图和手绘图 地质图 我将集中讨论平面的图件，而不考虑剖面图。尽管剖面图本质上也使用同样的工作流程，但并不是所有的应用程序都支持三维空间参考。另外，当剖面平面与坐标系统不一致或有弯曲时，把线从像素坐标转换成现实世界中的三维坐标是很棘手的。尽管我没有任何现代计算机辅助设计软件的直接经验，我还是相信它们中的一些有这个功能。如果您有处理这类数据的经验，请留言交流。 等值线图 等值线图涵盖多种数据类型，如地表地形（可能包含地表采矿活动如采坑和堆场），地球物理学，以及地球化学。一张典型的图通常仅包含等值线及其标签，可以是黑白的也可以是彩色的（图1）。地图有时可能包括常用注释，尽管它会被保持到最小因为它会遮挡等值线。 等值线图极少会包含实体或图案填充区域。 
 
图1. 一张扫描的等值（高）线图（上）和最终生成的三维数字高程模型（下） 这类图采用自动矢量化很理想，软件会完成大部分数字化工作。而后你需要花点时间清理图中的线并将其赋值。由于其拓扑结构的简单性（比如不会分叉、相交、或改变值），这类图件是最容易处理的。 地下矿山平面图和手绘图 地下矿山平面图和手绘图一般包含大量的线和大量的标签，可以是黑白的或彩色的（图2）。这类图件通常不包含实体或图案填充。
图2. 一张扫描的地下矿山平面图（上）和最终的三维钻孔和实体（下） 矿山平面图采用自动矢量化也很理想，尽管处理起来比等值线图较难。因为地下矿有复杂的三维拓扑关系（一个螺旋形的斜面在平面图中与其自身相交，以及一个巷道可能会从斜面变化成水平却没有一个明显的断线），赋高程值也困难多了。 地质图 地质图，尤其是以前的地质图，通常包含代表不同岩石或蚀变类型的图案填充区域（图3）。由于这些填充区域有时会使用深色的颜色或图案，它们矢量化起来比线图困难多了。 
图3. 一张扫描的地质图（上）和最终的二维矢量图（下） 如果你能放大线和填充区域之间的区别，矢量化一张以前的地质图是有可能的。目标是生成一张主要是线的图片，仅有少量或干脆没有可见的填充。很明显这在地图包含深色填充或图案时会变得更困难，在这种情况下唯一实用的选项是手动数字化。在第三部分中，我将提供一些关于如何处理和放大旧式地质图并将其矢量化的想法。 相反，浅色或单一颜色（实体）填充的现代地质图更容易处理。仅包含多边形（没有其它线）的地图是一个很好的例子。每个多边形必须是无边界的并且使用单一颜色实体填充，毗邻的多边形必须用不同的颜色。这类地图典型的产自地球物理解译或卫星图片之类，其较通常的地质图少见。幸运的是在地理信息系统软件的帮助下它们更容易被多边形化（矢量化）。 数字化纸图 此工作流程依靠的是屏幕数字化（heads-up digitizing）的理念，在这种方式下操作人员在电脑显示器上数字化一张扫描的图片而不是在数字化输入板上的原图上追踪画线（heads-down digitizing）。屏幕数字化相比旧式的数字化输入板有很多重要的优势，使其在大部分场合被采用： - 扫描地图（即使是最大的）的成本比数字化输入板的成本要低
- 变形（褶皱，撕裂，拉伸，或扫描质量差）可以通过矫正图形来消除。而把原图蒙在数字化输入板上时，这些缺陷是无法消除的。
- 矢量化软件可以创建整张地图的初始版本，无需在地图上划动。
- 数字化后的线显示在扫描版地图的上面，很容易发现并纠正错误。
- 扫描图件以电子版存档，可以被重新投影，被多人共享和浏览。
处理步骤 典型的纸至数工作流程包括下面的步骤： 1.清理纸质图件 2.扫描 3.裁剪 4.地理定位，校准，以及（可选的）尽可能准确的投影图件 5.放大和清理扫描的图件 6.矢量化（数字化） 7.导入目标软件 8.清理线 9.连接，标注，和赋属性，以及（可选的）如果是三维工作环境的话赋高程。 我把这些步骤分成三篇独立的文章，集中讨论工作流程的不同阶段： 第二部分 关注第1步和第2步，把纸质图件转变成扫描图片 第三部分 集中讨论第3步至第6步，把扫描图片转变成数字化线 第四部分 包括第7, 8, 9步，把半成品线转为成品。 你很可能注意到了，“清理”出现在了三个不同的位置。读完文章的剩余部分，每一单个步骤都会变得更清晰。 结论 尽管矿产行业自20世纪80年代就拥抱了数字技术，现在仍然有很多历史矿山拥有巨量的（未使用的）纸质数据存档。将这些纸质图件电子化，以及转化成（更好的）三维格式，是令人生畏的，但是对于使这些遗产进入现代化运营却是至关重要的。你将在即将发布的文章中了解更多，从第二部分开始：扫描。
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发表于 2021-6-7 15:21:35