arcgis影像配准及矢量化.doc

目录一实验名称2二实验目的及实验要求2三实验过程21. 地形图的配准加载数据和影像配准工具22输入控制点33.设定数据框的属性44.矫正并重采样栅格生成新的栅格文件55. 分层矢量化在ArcCatalog中创建一个线要素图层66. 从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.97.根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤11四实验结果141.分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法142.为什么要对配准后的数据进行重采样1414一实验名称影像配准及矢量化二实验目的及实验要求1.实验目的学习地图数字化及其编辑的方法。2、实验要求(1)利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准(2)编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。三实验过程1. 地形图的配准加载数据和影像配准工具所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。把需要进行配准的影像70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。2输入控制点在”栅格配准”工具栏上，点击 “添加控制点”按钮。使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置，如下图所示：用相同的方法，在影像上增加多个控制点（大于7个），输入它们的实际坐标。点击“影像配准”工具栏上的“查看链接表”按钮。注意：在连接表对话框中点击“保存”按钮，可以将当前的控制点保存为磁盘上的文件，以备使用3.设定数据框的属性增加所有控制点，并检查均方差（RMS）后，在”影像配准”菜单下，点击“更新显示”。执行菜单命令“视图”“数据框属性”，设定数据框属性4.矫正并重采样栅格生成新的栅格文件在”影像配准”菜单下，点击“矫正”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，另存为一个新的影像文件。加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。后面我们的数字化工作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。5. 分层矢量化在ArcCatalog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Geodatabase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”.（3）输入创建的要素类的名称“等高线”，点击下一步。（4）点击下一步。（5）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）.（6） 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 Kruger-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： （7） 再点击“X/Y 域”选项页，在该选项页下为我们的数据定义存储的空间范围。该空间范围需要认真考虑，不仅要考虑你当前的纸制地图的空间范围，还要考虑到将来工作中还会出现的最大的空间范围。 为确定这个区域XY（最小值），XY(最大值)，可以切换到ArcMap中，点击“绘制”工具栏上的“矩形框”按钮，在地图显示区中画一个矩形，使区在更大范围内包含已配准的栅格地图。右键选中这个矩形框，设置“属性”，将填充色设置为“无”，可得到如下的效果： （8） 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。（9）点击完成这样，就创建了一个线状的要素类。6. 从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.mxd2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。3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。4.进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5.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。 7.根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤(1). 打开ArcMap，添加扫描地图YNKM.JPG，打开“影像配准”工具栏（在ArcMap的工具栏的空白区域点击鼠标右键，然后选择“影像配准”）（2） 参考练习2中最后一步的内容，根据gpsdata.dbf中的内容，将其转换为一个新的图层：GPS.shp,并将其添加到当前数据框中。添加gpsdata.dbf执行菜单命令, 在出现的菜单中指定坐标系统为地理坐标：GCS_WGS 1984, X坐标指定为经度（E），Y坐标指定为纬度（N）在TOC 面板中“显示”视图下，右键选择图层“gpsdata事件”，从右键菜单中执行“数据”“导出数据”，将其导出成为一个新的Shape文件名称为gps.shp将GPS.shp 添加到当前的数据框中（3） 在TOC中右键选择图层YNKM.JPG，在出现的菜单中点击“缩放到图层”，并将其放大到某一尺度下.（4）在ArcCatalog中新建一个要素类，可命名为：Schools，（要素类型为点要素将用于从扫描图中提取各个学校的位置，添加所需要的字段用于存储学校的名称，坐标系统设置为WGS_1984地理坐标系与GPS野外数据相同）（5）将Schools图层添加到当前数据框中。（6）在TOC面板中，右键选择“图层”，在出现的菜单中，点击“属性”，设定数据框的坐标系为GCS_WGS_1984 （7） 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，选择要编辑的图层Schools，确认“编辑器”工具栏中，任务为新建要素，目标为Schools。（8） 将地图放大到合适的比例下，在“编辑器”中选中“草图”工具 ，在地图中找到图例为 的要素，在其所在位置，点击鼠标，分层提取昆明市的各高校位置数据（点要素）。打开属性表，修改要素属性，比如：输入学校的名称。（9） 完成编辑后，停止编辑，并将修改结果保存到要素类Schools中。四实验结果1.分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法数字化过程中误差的来源主要有原始资料的误差和数字化过程中的操作误差的双重精度误差。2.为什么要对配准后的数据进行重采样？因为经过配准的不同栅格的像元并不总是对齐的，因为像元大小可能不同，或者像元边界之间会有相对的偏移。当进行栅格合并时，空间分析必须为每一个输出像元指定对应的输入栅格的像元，这个过程就叫做重采样。 重采样的方法有最近邻发、search法、双线性内插法和立方卷积法。前两者适用于离散数据，后两者适用于连续数据。