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1、ArcGIS训练手册 1 ArcGIS简介 1.1 安装说明 1.1.1 ArcView（单用户使用许可）的安装 ArcView(单用户使用许可)即ArcView-Single Use。试用版(Evaluation Edition)也属于这种。这两种软件的安装过程基本相同，只是在注册的时候略有差别。 ArcView的安装对话框说明了如果在如何您的机器上安装Arcview，您可以选择安装到本地机器或者安装到网络机器，本向导讨论如何安装到本地机器，如果需要安装到网络机器，请查看相应的文档。如果需要进行单用户安装，请选择第一个安装选项。 ArcView的安装包含了可选择的ArcGIS的扩
2、展和其他模块。如果需要安装可选模块，在安装的时候请选择complete选项或者custome选项，complete选项将安装所有的可选择的模块，custom允许你选择相应的模块。有的可选模块需要额外的注册，注册向导将告诉您如何进行注册。 注意：要安装的目标目录不能包含空格。 当ArcView安装结束的时候，安装向导会提示您安装可选的模块。安装向导也会提示您安装例子数据ArcGIS Tutorial Data和Crystal Reports 9.0。 当所有的模块都安装完成之后，安装向导会提示你进行注册。在进行注册前，ArcView将无法使用。选择一种注册模式，然后注册向导会提示您如何进行
3、注册。 注： 1. ArcView试用版(EvaluationEdition)注册时，需输入注册号码(RegistrationNumber)，如：EVA881681009； 2. ArcView正式软件注册时，需输入软件锁号(KeyNumber)，如KEY3700541(见软件锁上印刷的数字)；同时还需要输入序列号，请留意产品的交货单。 1.1.2 ArcGIS（破解版）的安装 ⑴ 先安装license manager。 ⑵ 将Crack目录下arcgis.exe和license.dat拷贝覆盖arcgis的安装目录下的文件， (如c:\program files\esri\lic
4、ense\arcgis9x)。 ⑶ 将arcgis9x目录中的license.lic 文件用记事本打开 ⑷ 然后将第一行的SERVER后面的hostname（也有可能是别的，有的资源提供者自己改过了。其实这里能看出破解的版本号）改为本机器名，然后保存。例如：改成这样SERVER fzq0515 any VENDOR ARCGIS，其中fzq0515是我的机器名。 ⑸ 打开“开始”菜单－所有程序－ArcGIS－License Manager 9x－License Manager Tools，将弹出许可配置对话框： 选择Service/License File选项卡，并选中"Configu
5、ration using Services"项，然后在列表中选择“ArcGIS License Manager”；选择Configure Services选项卡(注意这里不是选Configuration using license File，我刚开始都下意识的选这个)，选中后，这时选择并将当前License file定位到C:\Program Files\ESRI\License\arcgis9x\license.lic，选中“Start Server at Power up”项 和“Save Service to save the settings”项；然后SAVE Service；选择 S
6、tart/Stop/ReRead选项卡，点机Start然后是Stop然后是ReRead最后在点一次Start。 ⑹ 检验是否成功安装授权文件方法：单击Server Diagnostic选项卡，单击Perform Diagnostic等待运行完毕如果看到This license can be checked out说明成功了。 ⑺ 我的电脑属性－高级－启动和故障恢复后面的设置－“编辑”按钮打开“boot.ini”文件找到/noexecute=optin /fastdetect将“=”后面的文字更换为“AlwaysOff”（不带引号）。单击“文件”“保存”按钮后重新启动计算机。如果没有就不需要
7、改。 ⑻ 再进行安装ARCGIS DESKTOP，一路安装，直到结束。 1.2 ArcGIS 体系结构 ArcGIS不是一个孤立的GIS 软件，而是具有统一、严整、完备、可伸缩集成体系结构的系列GIS平台，它可以适应GIS用户由低到高的广泛需求。ArcGIS由三个重要部分组成：ArcSDE、ArcIMS、ArcGIS桌面软件。 1.2.1 服务器端 1. ArcSDE——空间数据管理中心 ArcSDE是一个高效的海量空间数据库引擎。ArcSDE将空间数据和相关的属性数据统一放在工业标准的DBMS下进行管理，支持多用产并发访问操作。ArcSDE在企业级的GIS应用中扮演了一个重要
8、的基础角色。ArcSDE结合了多用户编辑和对空间数据库的事务处理，与ArcEditor和ArcInfo紧密结合支持对多用户空间数据库的设计、建立、编辑和共享。ArcSDE支持Oracle，Microsoft SQL Server，IBMDB2和Informix 等基于工业标准的数据库平台。 2. ArcIMS——空间信息网络发布中心 ArcIMS是互联网地图服务器，是基于Internet 的分布式空间信息和GIS服务器。ArcIMS 提供了 Internet／Intranet 环境下的地图服务能力。ArcIMS客户端浏览器可以是标准的浏览器，如IE，也可以是 ESRI免费提供的ArcExp
9、lorer 专用地图浏览器。所有的ArcGIS的桌面客户端(ArcInfo，ArcEditor，ArcView，ArcExplorer和ArcIMS Viewer)都可以通过Web从ArcIMS 服务器动态地获取矢量数据流。这些新的图层类型可以象本地数据一样完成符号化、制图、查询、简单编辑和分析工作。 1.2.2 客户端 ArcGIS的客户端包括ArcInfo、ArcEditor、ArcView、ArcGIS扩展模块、ArcExplorer、ArcReader 和 ArcIMSViewer(即通用浏览器)，此外，还有很多ESRI公司其他的软件产品：MapObjects for window
10、s(MO-WIN) 、MapObjects for Java(MO-Java)、ArcPad 等。 ArcGIS桌面软件：一个一体化的高级的GIS应用平台，是指ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo。它们分享通用的结构，通用的代码基础，通用的扩展模块和统一的开发环境。从ArcView、ArcEditor到ArcInfo，功能由简到繁。 1. ArcView8 ArcView 8提供了核心的制图和GIS功能。可以完成数据的创建、编辑、显示、查询、符号定制管理，动态的投影转换，内嵌的VBA 开发环境，对Shape文件和基于Access数据库的个人化Geodatabase的编辑
11、工具，支持注记等；使用ArcView 可以完成任何从简单到复杂的GIS任务，包括制图、数据管理、地理分析、数据编辑和地理处理并使用VBA进行客户化。 2. ArcEditor9 ArcEditor9包含了ArcView8 软件的所有功能，还增加了对Geodatabase的编辑能力。增加的功能包括支持多用户编辑、版本管理、数据模型定制与扩展、与要素关接的注记和尺寸标注要素类。ArcEditor提供对ESRI支持的所有矢量数据格式的建立和编辑能力。 3. ArcInfo9 ArcInfo 9除了包括ArcView 8和ArcEditor9的所有功能外，还增加了高级的空间处理能力。ArcIn
12、fo是一个完全的GIS数据建立、转换、更新、查询、制图和分析系统。所有的ArcGIS桌面软件都由一组相同的应用环境构成：ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox。通过这三个应用的协调工作，可以完成从简单到复杂的 GIST 作，包括查询检索、制图、数据管理、空间统计、空间分析和空间处理。还包括与Internet~图和服务的整合、地理编码、高级数据编辑、高质量的制图、动态投影、元数据管理、对近40种数据格式的直接支持等。 （1）ArcMap ArcMap是ArcGIS桌面系统的核心应用。它把传统的空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等GIS功能集成到一个简单的可扩展的应用
13、框架上。 图 1.5 ArcMap 地理数据视图 在该应用中，我们可以操作地图。地图是一个包含地理窗口或视图的制图版面，它由一系列图层，图例，比例尺，指北针和其他制图元素组成。 ArcMap可以以不同的视图显示地图——地理数据视图和版面视图——在此环境中，你可以完成一系列高级的GIS任务。 图 1.6 ArcMap版面视图 （2）ArcCatalog ArcCatalog用于组织和管理所有GIS数据。它包含一组工具用于浏览和查找地理数据、记录和浏览元数据、快速显示数据集及为地理数据定义数据结构。 图 1.7 ArcCatalog组织管理GIS数据 图1.8 Ar
14、cCatalog预览GIS信息 （3）ArcToolbox ArcToolbox是一个简单的包含了各种用于空间处理的GIS工具的应用。有两个版本的ArcToolbox-随 ArcInfo提供的完整版和随ArcView和ArcEditor提供的简化版。 图1.9 ArcToolbox用于空间处理和数据转换 2 数据格式的转换 2.1 e00 格式转换成其他格式 ⑴ e00 格式转换成 Coverage ArcToolBox →转换工具（Conversion Tools）→导入到Coverage（Import to Coverage）→从ESRI中间交换文件导入ArcView（A
15、rcView Import from Interchange File）→在“输入文件”中输入e00的路径及文件，在“输出数据集”中输入要生成的Coverage 的路径及名称→确定完成转换。 图 2.1 e00 格式转换成Coverage ⑵ Coverage格式转换成ShapeFile ArcToolBox→转换工具（Conversion Tools）→从Coverage导入（Exportfrom Coverage）→Coverage导入到 ShapeFile（Coverage to ShapeFile）→在“输入Coverage”中输入Coverage 的路径及文件，在“Feat
16、ure class”中选择 Poly、Line或 Point 类型，在“Data type mapping”中选择投影类型，在“输出 ShapeFile”中输入要生成的ShapeFile的路径及名称→确定完成转换。 图 2.2 Coverage 格式转换成 ShapeFiles 2.2 CAD格式转换成Geodatabase 首先，在ArcCatalog中新建一个Personal Geodatabase。 ArcCatalog→在放置Geodatabase的目录上击右键→New→Personal Geodatabase→生成一个Personal Geodatabase。 图2
17、3 在ArcCatalog 中生成一个 Personal Geodatabase ArcToolBox→转换工具（Conversion Tools）→从CAD导入（Export fromCAD）→CAD格式转换成Geodatabase（CAD to Geodatabase）→在“输入CAD文件”中输入CAD的路径及文件，在“Select an existing CAD feature class”中选择PolyLine或Point等类型，在“Output Geodatabase”中输入要导入的Geodatabase的路径及名称→确定完成转换。 图2.4 CAD格式转换成Geodata
18、base 3 数据的显示和查询 3.1 数据的打开和显示 3.1.1 数据的打开 ArcMap→选择An existing map→双击Browse for maps→选择要打开的文件（*.mxd）。 图3.1 在ArcMap中打开数据 3.1.2 数据视图和版面视图 ArcMap→View菜单→Data View 数据视图。 图3.2 ArcMap的数据视图ArcMap→ View菜单→Layout View 版面视图。 图 3.3 ArcMap的版面视图 3.1.3 图层、数据集、地图 图 3.4 ArcMap 的图层、数据集、地图 ArcMap中，
19、左边是内容表（Table of contents），右边是地图。在内容表中，列出了所有的图层并指示出它们在地图中的表现方式。可以将图层进一步组织为数据集（Data frames），使数据框中包含的图层可以同时进行操作，比如数据集的对比。 图 3.5 ArcMap 的数据集的应用 3.1.4 管理内容表 如图3.4 所示，排在内容表中上部的图层在地图窗口中显示在排在内容表中下部的图层的上面，为了不遮盖其他图层，面图层一般应排在内容表的下部。点击图层前面的使之变成，可以看到该图层的详细信息；将图层前面的中的“√”去掉，可以使该图层不显示。 3.1.5 修改符号属性 点击schools
20、图层的点符号→显示其符号选择窗口，在该窗口中重新选择符号→新符号在地图窗口中显示。如图3.6～图3.8 所示。 图 3.6 ArcMap中修改符号属性1图 图 3.7 ArcMap中修改符号属性2图 图 3.8 ArcMap中修改符号属性3图 3.1.6 符号的定制 Tools→Styles→Style Manager，弹出ArcMap的符号管理器如图3.9所示→选中Line Symbols→在右边 Symbol contents窗口的空白区域击鼠标右键→点击New→点击Line Symbol→得到New Line Symbol。 图 3.9 ArcMap的符号管理
21、器 在Style Manager中双击 New Line Symbol →弹出Symbol Property Editor →选择Type为Cartographic Line Symbol→Color选择白色→Width选择2.2→单击Template tab→将小格子拉到11的位置→点击将前面的4各格子涂黑。 图 3.10 ArcMap 的符号属性编辑1图 在Symbol Property Editor的Layers下点击+号增加1层→Color选择黑色→Width选择3→确定完成铁路符号的定制。 图3.11 ArcMap的符号属性编辑2图 3.1.7 标记要素 在内容表
22、中右键点击要标记的层并点击属性→选择Labels tab→选择标记使用的Label Field →确定。 图 3.12 ArcMap 中选择要标记的字段 在Draw toolbar中点击Label button（点击 New Text旁边的dropdown arrow选择）→选择position和label style→在要标记的位置点击鼠标。 图3.13 ArcMap 中的要素标记 3.1.8 自动标记要素 和图3.12类似，在内容表中右键点击要标记的层并点击属性→选择Labelstab→选中Label Features→选择标记使用的Label Field→确定，该层所有
23、的要素自动标记。在内容表中右键点击已标记的层并点击Label Features，可清除该层的自动标记；复选，重新自动标记。 图 3.14 ArcMap中开关自动标记 3.1.9 设置显示 在地图窗口中调整到合适的显示比例→右键点击要设置显示阀值visible scale的图层→点击Visible Scale Range选择设置Maximum Scale或Minimum Scale。 已设置显示阀值的可以点击Clear Scale Range取消。 图3.15 ArcMap中开关自动标记 3.2 数据的选择与查询 3.2.1 设置可选图层 点击Selection菜单下的S
24、et Selectable Layers→在弹出窗体中选中要选择的层→再点击Selection菜单下的 Interactive Selection Method中的Create New Selection→在工具栏中点击Select Features工具→点击要选择的要素（可以按住Shift键进行更多选择）。 图 3.16 ArcMap中设置可选图层1图 图 3.17 ArcMap中设置可选图层2图 3.2.2 属性选择查询 点击Selection菜单下的Select By Attributes→在弹出窗体中选中要选择的层→选择selection method→双击一个fiel
25、d添加field name到expression box→给表达式添加操作符operator→选择values→点击Verify 按钮验证表达式的正确性→应用执行。 图3.18 ArcMap中属性选择查询 3.2.3 空间选择查询 点击Selection菜单下的Select By Location→在弹出窗体中选择selection method→选中要选择的层→选择执行的selection method→选择要执行选择的层→选中use selected features→选中Apply a buffer→应用执行。 图3.19 ArcMap中空间选择查询 3.2.4 查询结
26、果的保存 右键点击包含选择集的图层→选择Data→Export Data→在Export框中选择Selected features→输入Output file路径及文件名→保存。 图 3.20 ArcMap 中查询结果的保存 3.2.5 创建查询结果的统计 右键点击包含选择集的图层→选择Open Attribute Table→选择Selected显示→右键点击AREA字段头选择Summarize。 图 3.21 ArcMap 中查询结果的统计 1 图 在弹出窗口中选择summary statistics的方法→选择output table的路径及文件名→确定执行。
27、图 3.22 ArcMap 中查询结果的统计2图 4 数据的编辑 4.1 编辑环境 4.1.1 Editor 工具条 Editor工具条如图 4.1 所示。 图4.1 Editor工具条 4.1.2 开始和结束编辑会话 点击Editor→ Start Editing，开始编辑会话；点击Editor→ Stop Editing，结束编辑会话。 4.1.3 选取、拖动和旋转要素 点击Edit按钮，选取要素，被选要素高亮。 选取要素后，左键按住不放可以拖动要素。 选取要素后，点击 Rotate 按钮可以旋转要素。 4.2 创建新要素 1. 草图工具 2. 打断工具
28、3. 中点工具 a 单击编辑工具条中的中点工具； b 在图中点击两点画一条线； d 这条线的中点将作为新创建的线的一个点； e 继续画线，每一条线的中点将作为新创建线的点。 4. 距离－距离工具 a 单击编辑工具条中的距离-距离工具； b 单击图中任意一点，以此点为圆心画圆，按 D 键后输入数字，确定半径； c 单击图中任意一点，以此点为圆心画圆，按 D 键后输入数字，确定半径； d 两个圆的交点作为创建线的一个点； e 按上述方法继续创建线的其他点。 5. 方向——距离工具 a 单击编辑工具条中的方向-距离工具； b 单击图中任意一点，确定方向后单击； c 单击图
29、一点，以此点为圆心画圆，按 D 键后输入数字，确定半径； d 圆与线的交点将作为新创建线的一点； e 按上述方法继续创建线的其他点。 6. 弧线工具 7. 中点弧工具 a 单击编辑工具条中的工具中点弧工具； b 点击弧线的起点； c 点击弧线的终点； d 移动鼠标确定合适的弧度。 8. 切线工具 a 在画完一段弧线之后，单击编辑工具条中的工具切线工具； b 点击任意一点画第二个点； c 确定的弧线和原来的弧线相切。 9. 追踪工具 4.3 编辑存在要素 4.3.1 编辑节点 Start Editing后，在Task栏选择Modify Feature，点击Edit
30、工具→点击小方块形的节点，可以进行移动，删除等操作。 图 4.2 ArcMap 中编辑节点 4.3.2 要素的合并 选择要合并的两个或两个以上的要素，点击Merge或Union。Merge执行合并，原要素删除；Union产生一个新的合并要素，原要素不变。 4.3.3 要素的延伸和裁剪 Start Editing后，在Task栏选择Extend/Trim Features→点击Edit按钮→选择要延伸或裁剪的线段→点击Sketch工具→绘制线段，完成延伸或裁剪。 图 4.3 ArcMap 中要素的延伸和裁剪 Start Editing后，在Task栏选择Cut Polygo
31、n Features→点击Edit按钮→选择要裁剪的多边形→点击Sketch工具→绘制线段完成裁剪。 图 4.4 ArcMap中要素的裁剪 4.4编辑属性 4.4.1查看属性 Start Editing 后，点击Edit工具→选择要查看属性的要素→点击 Attributes按钮→弹出属性表。 图 4.5 ArcMap的数据编辑中查看属性 4.4.2添加和修改属性 如图4.5 所示，可以在要素的某一字段的Value列中更改属性值，回车即可保存。也可以对图层的所有要素的某一字段修改属性值，如图4.6所示。 图 4.6 ArcMap的数据编辑中查看属 4.4.3复制和粘
32、贴属性 属性表支持复制和粘贴操作，可以复制和粘贴属性值。 图 4.7 ArcMap的数据编辑中查看属 4.5 空间配准 使用地理参考工具栏 在菜单栏点鼠标右键，选取影像配准工具Georeferencing。 图 4.8 ArcMap的影像配准工具 鼠标右键单击target layer（矢量层）选择Zoom to Layer→选择Georeferencing下的Fit To Display →点击Control Points工具添加控制点（在光栅图上点击一个位置点，再点击矢量图上的相应位置点）→ 添加更多的控制点使配准更精确→点击View Link Table可以查看添加的
33、控制点的信息→点击Georeferencing下的Update Georeferencing保存更改信息（和光栅图同名但拓展名为.aux）→可以点击Rectify将校正后的光栅图另存为一个文件。 图 4.9 ArcMap中影像配准 5 数据的管理 5.1 内容标签 Contents 窗口有四种浏览方法：大图标、列表、详细列表、缩略图。 图 5.1 ArcCatalog的内容浏览工具条 图 5.2 ArcCatalog的内容标签 5.2 预览标签 在预览窗口能够执行Zoom In、Zoom Out、Pan、Full Extent、and Identify的操作。
34、 图 5.3 ArcCatalog 的预览工具条 图 5.4 ArcCatalog 的预览标签 5.3 元数据标签 元数据窗口显示地图数据的描述信息。其中，Description描述数据的状态，存储及访问信息；Spatial描述数据的坐标系，空间信息；Attributes描述数据的字段信息。 图 5.5 ArcCatalog的元数据工具条 图 5.6 ArcCatalog 的元数据标签 5.4 设置显示数据类型 选择Tools菜单下的Options →在General tab中可以设置Catalog显示的数据类型。 图5.7 ArcCatalog中设置显示数据
35、类型 5.5 创建新 ShapeFile等 在放置ShapeFile的目录上击右键→ New→ ShapeFile→设置ShapeFile的属性，包括Point、Line、Polygon等类型和坐标系→生成。 图5.8 ArcCatalog中创建新ShapeFile 6 制图与输出 6.1 地图输出 通过一个练习（见using ArcMap P23），了解地图输出的有关功能，主要包括： 1. 地图模板 2. 数据框 3. 地图制图和整饰的要素 4. 页面设置 5. 预览和打印输出。 6.2 矢量数据的获取，从纸质地图到矢量地图 在 GIS 的几何数据采集中，如果几
36、何数据已存在于其它的 GIS 或专题数据库中，那么只要经过转换装载即可；对于由测量仪器获取的几何数据，只要把测量仪器的数据传输进入数据库即可，测量仪器如何获取数据的方法和过程通常是与GIS 无关的。 对于栅格数据的获取，GIS 主要涉及使用扫描仪等设备对图件的扫描数字化，这部分的功能也较简单。因为通过扫描获取的数据是标准格式的图像文件，大多可直接进入 GIS 的地理数据库。 从遥感影像上直接提取专题信息，需要使用几何纠正、光谱纠正、影像增强、图像变换、结构信息提取、影像分类等技术，主要属于遥感图像处理的内容。 因此，以下主要介绍 GIS 中矢量数据的采集。GIS 中矢量数据的采集主要包括
37、地图跟踪数字化与地图扫描数字化，以及屏幕跟踪数字化。 一、地图跟踪数字化 跟踪数字化是目前应用最广泛的一种地图数字化方式，是通过记录数字化板上点的平面坐标来获取矢量数据的。其基本过程是：将需数字化的图件(地图、航片等)固定在数字化板上，然后设定数字化范围、输入有关参数、设置特征码清单、选择数字化方式(点方式和流方式等)，就可以按地图要素的类别分别实施图形数字化了。 由于跟踪数字化本身几乎不需要 GIS 的其它计算功能，所以跟踪数字化软件往往可以与整个 GIS 系统脱离开，因而可单独使用。 地图跟踪数字化时数据的可靠性主要取决于操作员的技术熟练程度，操作员的情绪会严重影响数据的质量。操作
38、员的经验和技能主要表现在能选择最佳点位来数字化地图上的点、线、面要素，判断十字丝与目标重合的程度等能力。 二、地图扫描数字化 扫描数字化是目前较为先进的地图数字化方式，也是今后的发展方向，但要实现完全自动化还要做大量艰巨的努力，目前所能提供的扫描数字化软件是半自动化的，还需做相当的人机交互工作。地图扫描数字化的基本思想是：首先通过扫描将地图转换为栅格数据，然后采用栅格数据矢量化的技术追踪出线和面，采用模式识别技术识别出点和注记，并根据地图内容和地图符号的关系，自动给矢量数据赋属性值。 根据目前的技术水平，首先要对所扫描的彩色地图进行分版处理，通常分为黑版要素、水系版要素、植被要素和地貌要
39、素，也可以直接对分版图进行扫描，然后由软件进行二值化，去噪音等处理，经常需要进行一些编辑，以保证自动跟踪和识别的进行；在软件自动进行跟踪和识别时，仍需要进行部分的人机交互，如处理断线、确定属性值等，有时甚至要人工在屏幕上进行数字化。与地图跟踪数字化相比，地图扫描数字化具有速度快、精度高、自动化程度高等优点，正在成为 GIS 中最主要的地图数字化方式。 地图扫描数字化的自动化程度高，但必须具有一些对扫描后的地图数据的预处理能力，同时，由于其最后结果同地图跟踪数字化的结果是相同的，因而还必须具有地图跟踪数字化所具有的一些功能。 三、屏幕跟踪数字化过程 当数据量不是特别大，精度要求不是特别高的
40、时候，可以采用一种折中的方法，就是屏幕跟踪数字化。结合实例介绍屏幕跟踪数字化的过程。 1. 纸质地图准备。 2. 建立新的图层或者打开已有的图层，并进行坐标系统、范围的设置。 3. 在纸质地图上建立控制点，扫描。 4. 配准纸质地图。 所有图件扫描后都必须经过扫描纠正，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。 对影像的配准有很多方法，下面介绍一种常用方法。 （1）打开ArcMap，增加Georeferncing工具条。 （2）把需要进行纠正的影像增加到ArcMap中，会发现Georeferncing工具条中的工具被激活。 （3）在配准中我们需要知道一些特殊点的
41、坐标，即控制点。可以是经纬线网格的交点、公里网格的交点或者一些典型地物的坐标，我们可以从图中均匀的取几个点。如果我们知道这些点在我们矢量坐标系内坐标，则用以下方法输入点的坐标值，如果不知道它们的坐标，则可以采用间接方法获取。 （4）首先将Georeferncing工具条的Georeferncing菜单下Auto Adjust不选择。 （5）在Georeferncing工具条上，点击Add Control Point按钮。 （6）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： （7）用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际
42、坐标。 （8）增加所有控制点后，在Georeferencing菜单下，点击Update Display。 （9）更新后，就变成真实的坐标。 （10）在Georeferencing 菜单下，点击Rectify，将校准后的影像另存。后面我们的数字化工作是对这个校准后的影像进行操作的。 5. 分层矢量化。 通过上面的操作我们的数据已经完成了配准工作，下面我们将使用这些配准后的影像进行分层矢量化。此时创建新的图层时可以直接导入第 4 步中创建图层的坐标系统了。 7 空间数据处理 本章通过几个练习，介绍空间数据处理有关的几个问题，主要包括：投影的概念、投影的分类、投影变换、影像配准、空
43、间配准。 空间数据处理是指针对数据本身进行的操作，包括数据转换、数据重构与数据抽取，使系统存储和采集的数据能满足用户的特定需求。不产生新的信息。 数据转换主要解决几何配准的问题，包括几何纠正、投影变换和辐射纠正。辐射纠正是对图像而言，由成像系统的中心投影变换为正射投影。对我们而言用途不大，所以在这一章关于数据转换主要介绍投影变换。 数据重构是指针对数据本身进行的某种格式的再建，解决结构和类型上的统一．包括结构变换（栅格到矢量或矢量到栅格）、类型的转换、数据的压缩、边沿匹配。数据压缩主要是对栅格数据的，边沿匹配在ArcGIS中体现在空间配准上，在这一章里主要介绍空间配准。 数据提取是指针
44、对数据本身进行的有条件的提取，以满足某种特定的需求。包括类型提取、窗口提取、布尔提取、空间内插等。关于数据提取部分主要介绍空间内插，放在第八章结合实例介绍。 7.1 坐标系统 目前，世界各国、各地区已建立了各种规模和类型的GIS，这些系统为经济、国防等各个领域的科学决策提供了依据，发挥了重要的作用。但是不论每个应用型的GIS的服务目的是什么，每个GIS自身的数据必须是在统一的地理参照系下的数据，也就是说要有统一的坐标系和高程系。 一、地球的形状 地球近似球体，其表面高低不平，极其复杂。假想将静止的平均海水面延伸到大陆内部，可以形成一个连续不断的、与地球比较接近的形体。把该形体视为地球的
45、形体，其表面就称之为大地水准面。但是，由于地球内部物质分布不均匀和地面高低起伏不平，使各处的重力方向发生局部变异，处处与重力方向垂直的大地水准面显然不可能是一个十分规则的表面，且不能用简单的数学公式来表达，因此，大地水准面不能作为测量成果的计算面。 为了测量成果计算的需要，选用一个同大地体相近的、可以用数学方法来表达的旋转椭球来代替地球，且这个旋转椭球是由一个椭圆绕其短轴旋转而成的。 凡是与局部地区(一个或几个国家)的大地水准面符合得最好的旋转椭球，称为参考椭球。经过长期的观测、分析和计算，世界上许多学者和机构算出了参考椭球的长短半径的数值。 我国1952年前采用的海福特椭球，1953年
46、起改用克拉索夫斯基椭球，1978年后开始采用1975年国际椭球，并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系。 二、坐标系 坐标系——确定地面点或空间目标位置所采用的参考系。与测量相关的主要有地理坐标系和平面坐标系。 (1)地理坐标系(Geographic Coordinate System) 我们在 ArcView 和 ArcInfo 中经常看到这种坐标系，它是一种用三维球面来定义地物位置的坐标系，地面上任一点 M 的位置可由经度 λ 和纬度 φ 来决定，记为 M(λ,Φ)。经纬度是衡量地物点到地心和地球曲面之间的角度的。坐标原点在本初子午线和赤道的交点，因此地理坐标系被分为四个象限。
47、 经纬度具有深刻的地理意义，它标示物体在地面上的位置，显示其地理方位(经线与南北相应，纬线与东西相应)，表示时差，此外，经纬线还标示许多地理现象所处的地理带，如气候、土壤等部门都要利用经纬度来推断地理规律。 虽然经纬度可以准确的定位，但是他们并不是标准的度量单位，只有赤道上一个经度带的距离与一个纬度带的距离相接近，因为纬线中只有赤道是大圆，而所有的经线圈都是大圆。 (2)平面坐标系 将椭球面上的点通过投影的方法投影到平面上时，通常使用平面坐标系。平面坐标系分为平面极坐标系和平面直角坐标系。 平面极坐标系采用极坐标法，即用某点至极点的距离和方向来表示该点的位置的方法，来表示地面点的坐标
48、主要用于地图投影理论的研究。 平面直角坐标采用直角坐标(笛卡尔坐标)来确定地面点的平面位置。可以通过投影将地理坐标转换成平面坐标。 三、高程系 高程——由高程基准面起算的地面点的高度。而高程基准面是根据多年观测的平均海水面来确定的。也就是说，高程(也称海拔高程、绝对高程)是指地面点至平均海水平的垂直高度。 地面点之间的高程差，称为相对高程，简称高差。由于不同地点的验潮站所得的平均海平面之间存在着差异，所以，选用不同的基准面就有不同的高程系统。 一个国家一般只能采用一个平均海水面作为统一的高程基准面。我国的高程基准原来采用“1956 年黄海高程系”，由于观测数据的积累，黄海平均海水面
49、发生了微小的变化，因此启用了新的高程系，即“1985 年国家高程基准”。 在采用新的高程基准后，对已有地图的等高线高程的影响可忽略不计。 7.2 投影的实质 不规则的地球表面可以用地球椭球面来替代，地球椭球面是不可展曲面，而地图是一个平面，将地球椭球面上的点映射到平面上来的方法，称为地图投影。 对于较小区域范围，可以视地表为平面，这样就可以认为投影没有变形。但对于大区域范围，甚至是半球、全球，这种投影方法就不太适合了。这时，可以考虑另外的投影方法，例如，可以假设地球按比例尺缩小成一个透明的地球仪那样的球体，在其球心、球面或球外安放一个发光点，将地球仪上经纬线(连同控制点及地形、地物图形
50、)投影到球外的一个平面上，即成为地图。下图是将地球表面投影在平面上的透视投影示意图。 透视投影示意图 实际上这种直观的透视投影方法亦有很大的局限性，例如，只能对一局部地区进行投影，且变形有时较大，同时往往不能将全球投影下来，多数情况下不可能用这种几何作图的方法来实现。科学的投影方法是建立地球椭球面上的经纬线网与平面上相应的经纬线网相对应的基础上的，其实质就是建立地球椭球面上点的坐标(λ，φ)与平面上对应的坐标(x,y)之间的函数关系，用数学表达式表示为： 这是地图投影的一般方程式。当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。 7.3 投影分类 由于要将不可展的地球椭球
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