ArcGIS空間數(shù)據(jù)管理與分析.doc

杭州師范大學(xué)地理信息系統(tǒng)概論實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目：ArcGIS關(guān)于空間數(shù)據(jù)管理與空間數(shù)據(jù)分析操作實(shí)驗(yàn)姓名： 趙文彪 學(xué)號： 2014212425 班級： 地信141 學(xué)院： 理學(xué)院 編寫日期： 2015118一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)空間數(shù)據(jù)庫的建立與地圖坐標(biāo)校正變換二、 實(shí)驗(yàn)原理ArcMap 默認(rèn)支持3種Transformation 類型。其中，兩種是平面至平面的轉(zhuǎn)換，即仿射(Affine)和Similarity，二者有一定差別。另一種即由曲面至平面的地圖投影轉(zhuǎn)換（Projective）。本實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的坐標(biāo)變換方法，是GIS實(shí)踐中較常用的仿射變換。我們在課堂中講過，坐標(biāo)校正（rectification）可采用各級多項(xiàng)式來轉(zhuǎn)換地圖坐標(biāo)。例如，設(shè)原坐標(biāo)為(x,y)，轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)為(x,y)，采用2次多項(xiàng)式：x = a1 x2 + b1 y2 + c1 xy + d1 x + e1 y + f1y = a2 x2 + b2 y2 + c2 xy + d2 x + e2 y + f2通過地面控制點(diǎn)GCPs 的已知坐標(biāo)(x,y)和(x,y)，求出2次多項(xiàng)式的各項(xiàng)系數(shù)，就可以將地圖上所有的(x,y)轉(zhuǎn)換為(x,y)。本實(shí)驗(yàn)中的仿射變換是采用一次（線性）多項(xiàng)式x = a1 x + b1 y + c1 和y = a2 x + b2 y + c2作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系的坐標(biāo)校正方法。仿射變換可以將數(shù)據(jù)在x, y方向是非等比放大縮小，歪斜，旋轉(zhuǎn)和平移（如圖所示）。在ArcGIS中，一般采用4個(gè)Tics，即通常所說的地面控制點(diǎn)，來進(jìn)行仿射變換。對于一般比較規(guī)整的地圖，這樣進(jìn)行坐標(biāo)校正是夠用了。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容把數(shù)字化時(shí)形成的 inch 單位的平面坐標(biāo)，轉(zhuǎn)化為我國統(tǒng)一使用的高斯-克呂格坐標(biāo)，并將轉(zhuǎn)換好空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Geodatabase庫中。為此，首先利用ArcMap，把原始的4個(gè)tic點(diǎn)坐標(biāo)(x,y) (即取 inch 的坐標(biāo))，改為相應(yīng)的高斯-克呂格坐標(biāo)值。然后，計(jì)算機(jī)根據(jù)這四個(gè) Tics 在兩種坐標(biāo)系中的取值，計(jì)算出轉(zhuǎn)換系數(shù)，再把所有的 (x,y) 轉(zhuǎn)為高斯-克呂格坐標(biāo)系統(tǒng)。最后，在 ArcCatalog 中，新建一個(gè)高斯-克呂格坐標(biāo)的Feature Dataset，把轉(zhuǎn)換好坐標(biāo)的Feature Class放到Geodatabase的 Feature Class 中。 四、 實(shí)驗(yàn)步驟(一) 準(zhǔn)備工作：建立“2014212425_趙文彪”命名的文件夾；在該文件夾下建立“submit2”文件夾。將實(shí)驗(yàn)材料放到”submit2“文件夾下。打開ArcGIS，設(shè)置存儲相對路徑，保存mxd文件到”2014212425_趙文彪“文件夾下，命名為“實(shí)驗(yàn)2.mxd”(二) 矢量數(shù)據(jù)校正與坐標(biāo)變換a) 打開“實(shí)驗(yàn)2.mxd”，將bj下的三個(gè).shp文件加載到圖層窗口。觀察到地圖單位。b) 將地圖單位改為”meters”在圖層窗口，打開的屬性表。在General選項(xiàng)卡中，將Map與Display右側(cè)的選項(xiàng)里選擇“meters”。確定。在空白菜單欄右鍵，打開”Spatial Adjustment”工具條。c) 矢量數(shù)據(jù)校正：將數(shù)據(jù)置于可編輯狀態(tài)。在”Spatial Adjustment”工具條中設(shè)置要調(diào)整的圖層。Spatial AdjustmentSet Adjust Data。全選要調(diào)整的圖層。d) 坐標(biāo)變換：點(diǎn)擊【Spatial Adjustment】-【Links】-【Open Links File】，將Links.txt文件導(dǎo)入 導(dǎo)入后的地圖頁點(diǎn)擊【Spatial Adjustment】 - 【Adjust】進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)的校正點(diǎn)擊。將校正好的調(diào)整到地圖頁中央。保存編輯并停止編輯。e) 同樣對water里的文件進(jìn)行矢量校正與坐標(biāo)變換。將water里的文件加到地圖層。對其進(jìn)行如上操作。保存編輯并停止編輯。(三) 矢量數(shù)據(jù)入庫a) 建立file geodatabase 數(shù)據(jù)庫。在ArcCatalog 里找到submit2zisl。右鍵Newfile geodatabase命名為ArcInfo_tran在ArcInfo_tran.gdb右鍵。New-Feature DataSet。命名為：bm點(diǎn)擊下一步，選擇projected coordinate systemsgauss krugerbeijing54Beijing_54_gk_zone_20NVertical 坐標(biāo)系統(tǒng)選擇None。下一步，finish。b) 矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入庫中。在新建的featuredataset”bm”右鍵importfeature class(multiple),將bj目錄下的三個(gè)文件導(dǎo)入到database里。導(dǎo)入成功后，在ArcInfo_tran里面將新增圖層：，統(tǒng)一將名字改為bm_tic, bm_arc, bm_polygon。wm_tic，wm_arc，將圖層窗口原有的圖層全部關(guān)掉。將部bm下文件拖到圖層窗口。保存。(四) 柵格數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與投影變換a) 柵格數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)將水資源圖加載帶圖層，點(diǎn)開Georeferencing工具條。使數(shù)據(jù)處于可編輯。點(diǎn)擊工具條Georeference上的圖標(biāo)按鈕右鍵輸入控制點(diǎn)。保存柵格配準(zhǔn)數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊Georeferencing-Recity按鈕，彈出柵格數(shù)據(jù)另存為對話框。 存儲路徑為2014212425_趙文彪submit2輔助b) 柵格數(shù)據(jù)的投影轉(zhuǎn)換打開ArcCatalog窗口, submit2輔助水資源圖1.tif”上右鍵點(diǎn)擊選擇“Properties”，彈出Raster Dataset Properties屬性框，下拉到“Spatial Reference”位置（下圖紅框），點(diǎn)擊“Edit”按鈕。選擇“Geographic Coordinate Systems” “Asia” “Beijing 1954.prj”，點(diǎn)擊確定點(diǎn)擊打開toolbox，選擇“Data Management Tools” “Projections and Transformations” “Raster” “Project Raster”，雙擊彈出投影變換窗口。 Input Raster選擇“水資源圖1.tif”, Output Raster Dataset 選擇submit3輔助水資源圖1_Project.tif” Output Coordinate System，點(diǎn)擊右邊的按鈕，在彈出的Spatial Reference Properties頁面中，點(diǎn)擊“Select”按鈕，選擇“Projected Coordinate Systems” “Gauss Kruger” “Beijing 1954” “Beijing_1954_GK_Zo