GIS基础软件及操作(三)

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wshunli 1月 14, 2016
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练习三、地图配准操作

1.对无坐标信息的地形图(图片格式)进行地图配准操作
2.编辑器的使用(点要素、线要素、多边形要素的数字化)

本例主要介绍如何给无坐标信息的地形图(图片格式)添加坐标信息。带有坐标信息的图片文件格式有tiff
和grid 格式(此种情况可跳过1、2、3步,从第4步开始),其余如jpg、bmp、png
等都不带有坐标信息。

第1步 确定目标坐标信息

打开地形图图片,查看该地形图的坐标基准信息、比例尺以及坐标范围。

【坐标基准信息】为该地形图的地理坐标系,在图片左下方;
【比例尺】在图下侧中央,其确定了该地形图的投影方法,我国的大比例尺地形图均采用Gauss-Kruger(高斯-克吕格)投影;
【坐标范围】确定了高斯-克吕格投影的带号(3度或6度)和中央经线。注:1:1万采用 3 度带投影,1:2.5 万-50万采用6度带投影。

读图可知:

第2步 设定数据框的属性

打开ArcMap,加载地形图文件“70011-1.tif”,右键图层【Layers】-坐标系【Coordinate Systems】-投影坐标系【Projected Coordinate Systems】-【Gauss Kruger】-【Xian 1980】-【Xian 1980 3 Degree GK CM 102E】,选择常规【General】选项卡,设置地图单位【Units】。


第3步 定义投影。

可以查看到该图层的坐标范围已校正到高斯坐标系下,但该数据只是隐式的具有坐标信息,需要进行定义投影后才具有显示坐标信息。

打开【数据管理工具】|【投影和变换】|【定义投影】工具,输入数据集或要素类设置为“70011-1.tif”,点击右侧坐标系按钮,打开【空间参考属性对话框】;点击【选择】,选择投影坐标系【Projected Coordinate Systems】-【Gauss Kruger】-【Xian 1980】-【Xian 1980 3 Degree GK CM 102E】;

由于本例中地形图的中央经线为 102.65625°,因此需要修改默认以 102E 为中央经线的坐标信息;

点击【修改】按钮,设置本例投影名称为“newproject”,中央经线值改为 102.65625°。确定,执行定义投影工具,得到定义投影的地形图。


第4步 设置配准连接

打开ArcMap,加载地形图图片数据。右击菜单栏空白处,添加地理配准工具条。首先,将地理配准工具条下的【自动校正】的勾取消;

使用【添加控制点】工具,对四角点进行配准;

点击某一角点后,右击任意位置,选择【输入经纬度】,将步骤1中的经纬度坐标输入,依次设置好四角点的连接关系。

注:若内图廓四边不水平或垂直,必须先将该图片整平后方能进行配准。本例已整平处理。

第5步 查看连接表。

点击工具条中【查看连接表】按钮打开【连接表】,表中列出了从像素坐标系(原始)到高斯坐标系(目标)的控制点对应关系,残差列表为空。在连接表对话框中,变换选择【校正】或【一阶多项式(仿射)】,即可计算出四角点校正前后产生的残差值。

由于【校正】是强制性变换方法,容易造成图片校正前后发生严重扭曲、错位等错误,建议不使用该方法;
而一阶多项式或二阶多项式等变换方法是在牺牲校正精度的情况下,保持图像的整体完整性(无错位)。

本例中,由于控制点为四角点,全部包含了图内容,可以考虑使用【校正】方法。

第6步 执行图像校正。

选择工具条【地理配准】下的【纠正】菜单,保存校正后的地形图为“纠正.tif”,格式为“tiff”,像元大小默认(以一阶多项式变换方法进行纠正)。

第7步 分层矢量化-在ArcCatlog中创建一个线要素图层

(1) 打开ArcCatalog.在指定目录下,鼠标右击,在“新建”中,选择“个人Geodatabase”。并修改该Geodatabase数据库的名称(例如test3.mdb)。

(2) 下面将为该Geodatbase创建新的要素类,首先创建一个“等高线”要素类来存储等高线要素。在ArcCatalog中,鼠标右击test3这个个人 Geodatabase,在“新建”中选择“要素类”.

(1) 输入创建的要素类的名称“等高线”,点击下一步。

(2) 点击下一步。

下面将是我们创建新的要素类的关键,为我们的数据定义坐标系统,空间范围,存储要素类型。以及可以在这增加属性字段。

(1) 点击Shape字段。在对话框中将显示详细的选项,我们首先点击“几何类型”,并将要素类型选择为我们需要的类型(我们现在要创建等高线这个要素类,所以应该选择线).

(1) 点击“空间参考”选项后面的按钮,在“空间参考属性”对话框中的“坐标系”选项页下,将选择合适的坐标系统,点击“选择”按钮。在(Projected Coordinate Systems目录下,选择Gauss uger—-Xian 1980—Xian_1980_Degree_GK_CM_102E.prj)。点击增加,现在这些坐标系统信息应该如下图所示:

(1) 下面我们将为该数据创建新的属性字段。“高程”,类型设置为“Float”用来存储等高线的高程值。

(1) 点击完成这样,我们就创建了一个线状的要素类。

第8步 已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中

(1) 切换到ArcMap中,将新建的线要素图层,加载到包含已配准地形图的数据框中,保存地图文档为Ex3.mxd

(2) 打开“编辑器”工具栏,在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑命令”,并选择前面创建的“等高线”要素类。确认编辑器中:任务为――新建要素,目标为――等高线,设置图层――等高线的显示符号为红色,并设置为合适的宽度。

(1) 将地图放大到合适的比例下,从中跟踪一条等高线并根据高程点判读其高程,输入该条等高线的高程。

(2) 进行一步练习线要素的其它操作,比如线段的合并、分割、编辑顶点等操作

可参照以上步骤,从地图中提出多边形要素(比如居民地),并进一步熟悉多边形要素编辑的相关操作。

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