城市地理信息系统配准实验报告教程.docx

城市地理信息系统 实验报告  PAGE \* MERGEFORMAT 10 地图配准数字化 一 实验目的 了解ArcGIS的基本组成模块ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox的应用基础及一些基本的操作。 通过作图，进一步的了解ArcGIS软件的一些基本功能。包括ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox的应用等。 掌握Aarcgis配准的基本操作，和矢量化的基本步骤 掌握基于栅格数据（含遥感影像数据）生产矢量格式数据的方法和步骤，初步了解互联网空间可以获取的多种数据来源。具体实习内容如下： (1) 掌握建立shapefile文件的基本流程与方法，理解数据文件、要素数据集与要素类的关系。 (2) 利用给定的河北地图栅格图像，进行栅格图像配准，并通过鼠标手工跟踪栅格图像，生产矢量地图要素；掌握矢量数据捕捉环境的设置与使用方法。 (3) 掌握shapefile文件属性结构定义域修改方法，掌握两种属性数据采集方法。 (4) 熟悉常见的国内外免费数据提供网站，及其提供的数据格式。 二 实验环境及数据 1 数据准备：网络下载的中国地图，最好是带有经纬网格的地图（有经纬度坐标，方便配准时添加控制点） 2.实验环境：arcgis10.2 三 实验原理 3.1 地图数字化 数字化是将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量的过程。 纸质图件的数字化是数据的一个重要来源。 当纸地图经过计算机图形图像系统光—电转换，量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。 跟踪数字化：使用跟踪数字化仪（手扶或自动）将地图图形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹的X，Y坐标值，获取矢量式地图数据。 扫描矢量化：对地图沿X或Y方向进行连续扫描，在扫描后的处理中，需要进行栅格转矢量的运算，一般称为扫描矢量化过程。 3.2校正与配准 校正与配准:把原来不含有地理坐标信息的扫描地图通过建立关联控制点，赋予地理坐标信息的过程。 所有图件扫描后都必须经过扫描纠正，扫描图像的坐标是基于扫描仪的坐标，没有任何地理意义，因此扫描图像（待数字化的图像）要先进行校正与配准，以确保矢量化工作顺利进行。 四 实验步骤 4.1地图配准 　　1 数据准备：网络下载的中国地图，最好是带有经纬网格的地图（有经纬度坐标，方便配准时添加控制点） 　　2 加载数据：打开arcgis软件，加载数据，会出现提示框“Unknown Spatial Reference”，即缺少空间参考。忽略，直接OK即可把地图加载到窗口中。但是细心的操作者会发现，鼠标移动到地图上相应的坐标点时，状态栏显示的坐标却与地图上的不一致。注意下图红色框内的信息！ 　　3 地图配准：对于上面2中提到的坐标信息显示不正确的问题，是否有方法解决呢？有，就是我们接下来要说的地图配准。 　　3.1 地图配准工具条的加载：在工具栏空白处右键单击，找到“Georeferencing”菜单，点击，即可成功加载配准工具条。红色框内为添加控制点按钮，蓝色框内为控制点属性信息按钮； 　　3.2 添加控制点：点击上述红色框内的添加控制点按钮，将地图在某一经纬度坐标点处放大，单击经纬度交线，然后右击会出现输入坐标值的对话框。提供两种形式输入坐标值，一是x,y地理坐标，二是经度、纬度值； 　　对于Input X and Y: x,y值用小数表示，如130°3030应写成 130.508(=130+30.5/60)。 这种方法需要转换计算，一般不采取该种方法；但是第二种方法的按钮是灰色的（下图红色框），很多人都会遇到此问题，这是因为在一开始加载地图时，该地图是缺少空间参考的，我们需要为地图加一个空间参考坐标系。 　　　3.2.1 添加空间参考信息：在“view/data frame properties”的“coordinate properties”中选择坐标系。如果是大地（投影）坐标系选择“predefined”中的“Projected coordinate system”，坐标单位一般为米。如果是地理坐标系（坐标用经纬度表示）表示则选择“Geographic coordinate system”。在这里，我们选择“Geographic coordinate system”下的“Beijing1954”坐标系，确定即可。 如下图 　　3.2.2 添加控制点：在设置好空间参考之后，此时你再添加控制点，你会发现“Input DMS of Lon and Lat…”按钮被