地图数字化1 内容1)利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准;2)编辑工具的使用(点要素、线要素、多边形要素的数字化)。
注意:在基于ArcMap的操作过程中请注意地图文档的及时保存和备份。
2 准备1)数据:贵州省某县1:100000扫描图一张(tiff格式)2)软件:ArcMap3 Arcmap基础知识1) 地图—Map (ArcMap document)当你在ArcMap中进行各种操作时,你的操作对象是一个地图文档。
地图文档是存储在扩展名为.mxd文件中的。
在ArcGIS中,一个地图存储了数据源的表达方式(地图,图表, 表格)以及空间参考。
在ArcMap中保存一个地图时,ArcMap将创建与数据的链接,并把这些链接与具体的表达方式保存起来。
当打开一个地图时,它会检查数据链接,并且用存储的表达方式显示数据。
一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据。
(它所显示的数据都是链接在外部的)2) 数据框架—Data Frame在“新建地图”操作中,系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架。
在ArcMap 中,一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。
一个地图中可以包含多个数据框架,同时一个数据框架中可以包含多个图层(即各layer的叠加)。
例如,一个数据框架包含中国的行政区域等信息,另一个数据框架表示中国在世界的位置。
但在数据操作时,只能有一个数据框架处于活动状态。
在Data View只能显示当前活动的数据框架,而在Layout View可以同时显示多个数据框架,而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
3)组图层-- New Group Layer有时需要把一组数据源组织到一个图层中,把它们看作Contents窗口中的一个实体。
例如,有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层(如道路、铁路和站点等)放在一起,以方便管理。
4)数据层ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载,诸如AutoCAD矢量数据DWG,ArcGIS的矢量数据Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID,ArcView的矢量数据ShapeFile,ERDAS的栅格数据ImageFile,USDS的栅格数据DEM等。
注意Coverage 不能直接编辑,要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile。
5)shape的要素类型point、polyline、Polygon、Multipoint、MultiPatch.3步骤3.1在目标位置建立文件夹在目标位置建立三个文件夹:“原始数据”文件夹以存储.tif扫描图;“配准图层”文件夹以存储校正后的.tif图;“矢量图层”文件夹以存储数字化的shp矢量图层。
3.2地形图的配准(校正)3.2.1建立“网格”图层(1)打开ArcCatalog程序,在左边栏目标位置“矢量图层”文件夹处点击右键,选择New-Shapefile。
(2)修改Name为:网格,选择Feature Type为:Polyline。
点击Edit按钮,点击Select,选择合适的大地坐标系(Geographic Coordinate Systems)和投影坐标系(Projected Coordinate Systems),然后点击add,确定。
3.2.2加载图层(1)打开ArcMap程序,当出现ArcMap对话框时,点击“A new empty map”单选按钮,然后点击OK.确定。
(2)右键点击“Layers”数据框架,点击“Properties”选项。
选择“Coordinate System”选项卡,预定义坐标系。
可点击“predefined”设定,或点击“import”导入和“网格.shp”文件相同的坐标系。
(3)选择“Gernal”选项卡,设置合适的地图单位。
大地坐标系为“Decimal Degrees”,投影坐标系一般为“m”。
(4)点击工具栏上按钮,出现“Add Data”对话框,选择.tif格式的扫描图,点击add按钮加载图层。
出现询问是否建立金字塔的对话框,金字塔的作用是对影像数据进行有损压缩,以加快打开处理文件的时间,但不影响源文件。
这里选择否。
出现提示缺少空间坐标信息的对话框,点击OK。
(5)点击工具栏上按钮,出现“Add Data”对话框,选择“网格.shp”矢量图层,点击add按钮加载图层。
3.2.3绘制公里网格(或经纬度网格)(1)在工具栏空白处点击右键,加载“Editor”工具。
(2)点击“Editor”工具栏上的“Editor”按钮,点击“Start Editing”选项,开始编辑。
(3)使用“sketch tool”工具在“网格.shp”图层上面绘制公里网格或经纬度坐标网格。
3.2.4添加控制点(1)公里网格或经纬度坐标网格绘制完成后,在工具栏空白处点击右键,加载“Georeferencing”工具。
(2)点击“Georeferencing”按钮,取消勾选“Auto Adjust”选项。
(3)在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
一般为公里网格的交点。
在“Georeferencing”工具栏上,点击“Add Control Points”按钮。
使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点(网格交点)点击,然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置。
用相同的方法,在影像上增加多个控制点,输入它们的实际坐标。
(4)点击“Georeferencing”工具栏上的“View Link T able”按钮。
检查控制点的残差和RMS,删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。
转换方式设定为一次或二次多项式均可。
3.2.4进行配准(校正)(5)在“Georeferencing”菜单下,点击“Rectify”,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。
ARCGIS软件配准1.1.栅格图像配准1>.打开ArcMap,增加Georeferencing工具条。
2>. 把需要进行纠正的影像增加到ArcMap中,会发现Georeferencing工具条中的工具被激活。
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。
3>.纠正前可以去掉“auto adjust”前的勾。
在校正中我们需要知道一些特殊点的坐标。
如公里网格的交点,我们从图中均匀的取几个点,不少于7个。
在实际中,这些点要能够均匀分布在图中。
4>.首先将Georeferencing工具条的Georeferencing菜单下Auto Adjust不选择。
5>.在Georeferencing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,Input X and Y输入该点实际的坐标位置。
采用地理坐标系时应输入经纬度,经纬度用小数表示,如110°30'30'应写成110.508(=110+30/60+30/60/60)。
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。
1.2.矢量矫正空间校正(spatial adjustment)是个常用的工具,但许多新手不太明白如何使用它,下面简单说一下它的使用方法。
1>、将已经具有坐标系的要素类和需要校正的要素类加进arcmap中,调出spatial adjustment工具条,开始编辑。
2>、在spatial adjustment工具条菜单里设置要校正的数据,把要校正的要素类打钩(6)3>、设置校正方法每种校正方法的适用范围和区别可看帮助文件。
仿射变换是最常用的方法,建议新手使用。
4>、设置结合环境,以便准确地建立校正连接5>、点置换连接工具6>、点击被校正要素上的某点,然后点基准要素上的对应点,这样就建立了一个置换链接,起点是被校正要素上的某点,终点是基准要素上的对应点。
用同样的方法建立足够的链接。
理论上有三个置换链接就能做仿射变换,但实际上一般是是不够用的。
实际使用中要尽量多建几个链接,尤其是在拐点等特殊点上,而且要均匀分布。
7>、点spatial adjustment工具条菜单下的adjust当你熟悉整个过程后,可以试试其他几种变换(相似、投影、橡皮拉伸等)。
上面的方法是将一个没有坐标系的要素类校正到一个有坐标系的要素类,简单说是图对图校正。
如果只有一个没有坐标系的要素类,但知道它上面关键点的真实坐标,上面的4、5、6步用下面方法代替:4>、读出原图上关键点的屏幕坐标,找到和它对应的真实坐标5>、建立连接链接文件,格式为文本文件,第一列是关键点的屏幕x坐标,第二列是关键点的屏幕y坐标,第三列是关键点真实的x坐标,第四列是关键点真实的y 坐标,中间用空格分开,每个关键点一行。
6>、在spatial adjustment菜单中打开链接文件,选刚才建立好的链接文件其它步骤与前面的相同。