Feflow软件中地理底图的添加及校正

摘要:把国内常用的Mapgis地理信息软件与Feflow软件有机地结合起来,探讨了dxf矢量图与tiff栅格图作为Feflow模型建设底图的适用性,提出了对于简单的地形图可以采用dxf矢量图作为Feflow模型建设的底图,而对于复杂的地形图,最好采用tiff栅格图作为Feflow模型建设的底图。针对模型建设中tiff栅格图不能正确显示的问题,在分析其原因后提出了处理方法,达到了预期的效果。

关键词:Feflow软件;地形底图; 模型建设; dxf矢量图;tiff栅格图

中图分类号:TP

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)03-0298-01

1 引言

Feflow是德国WASY公司针对地下水的流动与物质运移问题而开发的软件,该软件基于质量守恒、动量守恒及能量守恒等定理,采用有限单元的方法解决涉及地下水系统中的流场、污染物及能量的运移等一系列问题,是水文地质工作的新式武器。采用该软件来研究地下水系统能有效地提高地下水系统的研究水平。而将工作区的地理底图引入软件中并对其座标进行较正是对工作区进行有限单元剖分的基础,本文以德城区为例探讨Feflow中地理底图的添加及校正。

2 地理底图的生成

Feflow支持的地理底图文件格式较多,与我国常用的数字地图兼容的主要有tif栅格图像和dxf矢量图像,这两类文件均可以从中国地质大学(武汉)开发的Mapgis软件中生成,Feflow软件与Mapgis软件的有机结合,极大地方便了Feflow中的模型建设工作。

2.1 dxf矢量图像

采用Mapgis中的“文件转换”功能可以将Mapgis中的地图输出为dxf文件,然后在Feflow中的采用“Add map”功能将输出的dxf文件装入Feflow中。要让地图在Feflow中以实际尺寸显示(只有以实际尺寸显示才能作为模型建设的底图),Mapgis中地图的比例尺必须取1:1000。对于点、线不是很复杂的简单地图,这种方式是最方便的;但对于复杂的地图,采用Mapgis转换输出的dxf文件数据庞大,如德城区(243km2)地形图转换为dxf文件,文件占用空间大至350MB,显然,将如此大的一个文件作为底图添加到Feflow中去是不明智的。

2.2 tif栅格图像

Mapgis可以直接将矢量地图以tif栅格图像的形式输出,为减小栅格图像数据量的大小,输出分辩率选用200dpi就能很清晰地反映出地图的内容。这时,输出的tif栅格图像能直接通过Feflow的“Add map”功能装入Feflow中,但是地图不能正确显示,在Feflow中显示出一个与图像尺寸相同的黑块,因此,必须对Mapgis生成的tif栅格图像进行后期处理。

3 地理底图的处理与校正

由Mapgis生成的tif栅格图像在Feflow中不能正确显示,但通过扫描输入的tif栅格图像在Feflow中能正确显示(这种现像在其他文字识别软件中也存在,即不能正确识别由软件生成的tif栅格图像中的文字。)出现在这种现象的原因是Mapgis在生成tiff栅格图像时要么选用RGB模式,要么选用CMYK模式,这两种模式中包含了3个或4个颜色通道,而经扫描输入的tif栅格图像只有一个通道。因此,只要处理好了通道问题,在Feflow中就能正确显示。

3.1 颜色通道的处理

颜色通道的处理可以在Mapgis中的“图象处理”模块中进行,首先将生成的tiff栅格图像转换成Mapgis内置的msi栅格图像格式,然后在Mapgis中打开,这时我们可以看到图像中每个像元均包含了3个波段,对图像进行RGB分解,形成3个单波段的栅格图像。选择地图内容齐全的1个单波段栅格图像转换输出为无压缩的tiff栅格图像,Mapgis同时生成一个与该栅格图像同名的包含栅格图像地理空间信息的TFW文本文件。至此,生成的tiff栅格图像可以在Feflow中正确显示了。

3.2 地理底图的校正

将处理后的tiff栅格图像装入Feflow中,并选取“Attach area”选项,这时在Feflow的工作窗口中就能看到装入的栅格图像。从Feflow的控制板上显示的信息可知,这时的工作区大小并不是地图的实际大小(示例中工作区宽409.23m),因此该栅格图像还不能作为模型建设的底图,必须进行座标校正。

从Mapgis原图中计算出该栅格图的实际大小为18.604km×13.112km,调用Feflow软件自带的“图像助手”Femap软件包对该栅格图的空间座标进行调整,输入栅格图的实际大小后选择Register进行地图空间座标调整。重新装入调整后的栅格图,栅格图的图上尺寸就与地图的实际尺寸相符了,至此,处理后的栅格图可以作为模型建设的底图了。控制板上显示模型的工作区宽为20464.84m,这是Feflow工作区在栅格图的四周均相应地增加了一点空白区的结果。

4 结论

对于简单的地形图,可以直接采用dxf矢量图作为Feflow模型建设的底图;对于复杂的地形图宜采用tiff栅格图像作为Feflow模型建设的底图。由Mapgis生成的tiff栅格图像必须经过RGB分解、空间座标校正后方能作为Feflow模型建设的底图。

参考文献

[1]WASY Institute for Water Resources Planning and System Research Ltd.Help-FEFLOW Groundwater Modeling system,2002.