《地理信息系统概论》实验报告
题目：ArcGIS关于空间数据管理与空间数据分析操作实验姓名：赵文彪
学号： 2014212425 班级：地信141 学院：理学院
编写日期： 2015–11–8
学习空间数据库的建立与地图坐标校正变换
二、实验原理
ArcMap 默认支持3种Transformation 类型。
其中，两种是平面至平面的转换，即仿射(Affine)和Similarity，二者有一定差别。
另一种即由曲面至平面的地图投影转换（Projective）。
本实验中学习的坐标变换方法，是GIS实践中较常用的仿射变换。
我们在课堂中讲过，坐标校正（rectification）可采用各级多项式来转换地图坐标。
例如，设原坐标为(x,y)，转换后的坐标为(x',y')，采用2次多项式：
x' = a1 x2 + b1 y2 + c1 xy + d1 x + e1 y + f1
y' = a2 x2 + b2 y2 + c2 xy + d2 x + e2 y + f2
通过地面控制点GCPs 的已知坐标(x,y)和(x',y')，求出2次多项式的各项系数，就可以将地图上所有的(x,y)转换为(x',y')。
本实验中的仿射变换是采用一次（线性）多项式
x' = a1 x + b1 y + c1和y' = a2 x + b2 y + c2
作为坐标转换关系的坐标校正方法。
仿射变换可以将数据在x, y方向是非等比放大缩小，歪斜，旋转和平移（如图所示）。
在ArcGIS中，一般采用4个Tics，即通常所说的地面控制点，来进行仿射变换。
对于一般比较规整的地图，这样进行坐标校正是够用了。
三、实验内容
把数字化时形成的inch 单位的平面坐标，转化为我国统一使用的高斯-克吕格坐标，并将转换好空间坐标的数据导入到Geodatabase库中。
为此，首先利用ArcMap，把原始的4个tic点坐标(x,y) (即取inch 的坐标)，改为相应的高斯-克吕格坐标值。
然后，计算机根据这四个Tics 在两种坐标系中的取值，计算出转换系数，再把所有的(x,y) 转为高斯-克吕格坐标系统。
最后，在ArcCatalog 中，新建一个高斯-克吕格坐标的Feature Dataset，把转换好坐标的Feature Class放到Geodatabase的Feature Class 中。
(一)准备工作：建立“2014212425_赵文彪”命名的文件夹；在该文件夹下建立
“submit2”文件夹。
将实验材料放到”submit2“文件夹下。
打开ArcGIS，设置存储相对路径，保存mxd文件到”2014212425_赵文彪“文件夹下，命名为“实验2.mxd”
(二)矢量数据校正与坐标变换
a)打开“实验2.mxd”，将bj下的三个.shp文件加载到图层窗口。
观察到地图单位。
b)将地图单位改为”meter s”
在图层窗口，打开的属性表。
在General选项卡中，将Map与
Display右侧的选项里选择“meters”。
确定。
在空白菜单栏右键，打开”Spatial
Adjustment”工具条。
c) 矢量数据校正：将数据置于可编辑状态。
在”Spatial Adjustment ”工具条中设置
要调整的图层。
Spatial Adjustment>Set Adjust Data 。
全选要调整的图层。
d) 坐标变换：点击【Spatial Adjustment 】->【Links 】->【Open Links File …】，
将Links.txt 文件导入
导入后的地图页
点击【Spatial Adjustment】-> 【Adjust】进行矢量数据的校正
点击。
将校正好的调整到地图页中央。
保存编辑并停止编辑。
e)同样对water里的文件进行矢量校正与坐标变换。
将water里的文件加到地图层。
对其进行如上操作。
保存编辑并停止编辑。
(三)矢量数据入库
a)建立file geodatabase 数据库。
在ArcCatalog 里找到submit2>zisl。
右键New>file geodatabase
命名为ArcInfo_tran
在ArcInfo_tran.gdb右键。
New->Feature DataSet。
命名为：bm
点击下一步，选择projected coordinate systems>gauss kruger>beijing54>Beijing_54_gk_zone_20N
Vertical 坐标系统选择None。
下一步，finish。
b)矢量数据导入库中。
在新建的featuredata set”bm”右键>import>feature class(multiple),将bj目录下的三个文件导入到database里。
导入成功后，在ArcInfo_tran里面将新增图层：，统一将名字改为bm_tic, bm_arc, bm_polygon。
wm_tic，wm_arc，
将图层窗口原有的图层全部关掉。
将部bm下文件拖到图层窗口。
保存。
(四)栅格数据配准与投影变换
a)栅格数据的配准
将水资源图加载带图层，点开Georeferencing工具条。
使数据处于可编辑。
点击工具条Georeference上的图标按钮右键输入控制点。
保存栅格配准数据。
点击Georeferencing->Recity按钮，弹出栅格数据另存为对话框。
存储路径为2014212425_赵文彪\submit2\辅助
b)栅格数据的投影转换
打开ArcCatalog窗口, submit2\辅助\水资源图1.tif”上右键点击选择
“Properties”，弹出Raster Dataset Properties属性框，下拉到“Spatial Reference”位置（下图红框），点击“Edit”按钮。
选择“Geographic Coordinate Systems”——> “Asia”——> “Beijing 1954.prj”，点击确定
点击打开toolbox，选择“Data Management Tools”——> “Projections and
Transformations”——> “Raster”——> “Project Raster”，双击弹出投影变换窗口。
Input Raster选择“水资源图1.tif”, Output Raster Dataset 选择submit3\辅助水资源图1_Project.tif”Output Coordinate System，点击右边的按钮，在弹出的Spatial Reference Properties页面中，点击“Select”按钮，选择“Projected Coordinate Systems”——> “Gauss Kruger”——> “Beijing 1954”——> “Beijing_1954_GK_Zone_20N.prj”。
五、总结
通过本实验，加强了我们对ArcGIS的实际操作能力，让我们了解并熟悉ArcGIS
更多的功能。
数据库的建立操作，让我们知道如何在ArcGIS中建立数据库。
增强了有关数
据库的概念。
栅格数据的矢量化与投影坐标转变。
让我们更加认识到地理坐标与投影坐标的
不同概念。