空間數據的轉換與處理

1、第二講 空間數據的轉換與處理 投影變換 數據格式轉換 數據處理 ArcToolbox 1.投影變換 投影變換（projection transformation）是將一種地圖 投影點的坐標變換為另一種地圖 投影點的坐標的過程,是研究投影 點坐標變換的理論和方法。 l投影變換的基本方法有： l解析變換法：即找出兩投影間的解析關系式。 通常有反解變換法，或稱間接變換法；即xi，yi i，iXi，Yi；正解變換法，或稱直接變換 法，即xi，yiXi，Yi； l數值變換法。根據兩投影間的若干離散點或稱共 同點，運用數值逼近理論和方法建立它們間的函數 關系，或直接求出變換點的坐標； l數值解析變換法。將

2、上述兩類方法相結合，即按 數值法實現xi，yii，i的變換，再按解析法實 現i，iXi，Yi的變換 1.1定義投影 Project 窗體 Project和Project Raster操作 流程類似 一次處理多一次處理多 個投影（這個投影（這 個不經常用個不經常用 到）到） 在柵格數據這么個問題： 選擇Geographic Transformation時，可以選擇 一種。 因為沒有識別出坐標系，所以提示錯誤。 選擇投影坐標 系 使用已 有的投 影坐標 系投影 以 t25_Project 投影圖像的 坐標系作為 投影坐標系 新建一 個投影 坐標系 （不常 用） 數據格式轉換 ArcGIS ArcG

3、IS中的空間數據主要有兩種類型：一是中的空間數據主要有兩種類型：一是 基于文件的空間數據；二是基于數據庫的空基于文件的空間數據；二是基于數據庫的空 間數據。間數據。 CoverageShapefileGridImageTINCoverageShapefileGridImageTIN 基于文件的空間數據基于數據庫的空間數據 CoveragesOracle ShapfilesOracle with Spatial GridsDB2 with its Spatial Type TINsInformix with its Spatial Type Images(各種格式)SQL Server Vect

4、or Product Format(VPF)files Personal Geodatabase(微 軟的Access) CAD文件 表（各種格式） ArcGIS中的數據類型中的數據類型 柵格數據向矢量數據的轉換 目的：是為了將柵格數據分析的結果，通過目的：是為了將柵格數據分析的結果，通過 矢量繪圖裝置輸出，或者為了數據壓縮的需要，矢量繪圖裝置輸出，或者為了數據壓縮的需要， 將大量的面積柵格數據轉換成由少量數據表示將大量的面積柵格數據轉換成由少量數據表示 的多邊形邊界。的多邊形邊界。 根據描述對象的不同，柵格數據可以轉換根據描述對象的不同，柵格數據可以轉換 為點狀、線狀和面狀的矢量數據。為點狀

5、、線狀和面狀的矢量數據。 Simplify polygons 是默認的，可以簡化面狀數據的邊界形狀 矢 量 圖 像 參數為 VALUE 參數 為 COU NT 矢量數據向柵格數據的轉換 原因：諸如行政邊界、交通干線、土地利用 類型、土壤類型等數據都是用矢量數字化的方 法輸入計算機或者以矢量數據的方式存在計算 機中，表現為點、線、多邊形數據。但是，矢 量數據直接用于多種數據的復合分析等處理比 較復雜，特別是不同數據要在位置上一一配準， 尋找交點并進行分析。 相比之下，柵格數據模式處理要容易的很多。 注意：矢量數據的基本坐標是直角坐標X、 Y,其坐標原點在圖的左下角，網格數據的 基本坐標是行和列（

6、i,j），其坐標原點在 圖的左上角，變換時要讓直角坐標的X、Y 分別與行和列平行。 Field窗口選擇數據轉換時所依據的屬性值，Output cell size柵 格的大小，也可以通過瀏覽某一個柵格數據，來定義柵格大小 CAD數據的轉換 ArcGIS中的要素類、Shapfile數據可以轉換 成CAD數據，CAD數據也可以轉換成要素類和 地理數據庫?？梢詫AD格式的工程圖和規(guī)劃 圖等放到ArcGIS軟件中處理。 數據輸出為CAD格式,Conversion Tools Output Type窗口選擇 輸出的CAD文件的版 本 Ignore Paths in Table （可選），在選 擇的狀態(tài)下

7、輸出單一的 CAD文件 Appeed to Existing Files （可選），選擇 的狀態(tài)下將輸出地數據 添加到已有的CAD文 件中Seed File在此步 為選中狀態(tài)時瀏覽確定 所需的已有CAD文件 CAD的輸入轉換 Spatial Reference 是可選項，用于設 置輸出地理數據庫 的空間屬性 數據格式在ArcCatalog的轉換 通過ArcToolBox/Conversion tools 輸入的非 ArcGIS格式數據，統(tǒng)一輸入到Geodatabase(to Geodatabase) ESRI目前將Shapefile作為交換格式。 在ArcCatalog下面提供了其他的工具：工

8、具條- 右鍵-ArcView8x tools 數據處理 在實際應用研究中，根據研究區(qū)域的 特點，首先需要對空間數據進行處理， 以便獲取需要的數據。主要包括：裁切、 拼接等，借助于ArcToolbox中的工具進 行多種空間數據處理操作。 數據的裁切 Tolerance 是可選項是可選項 ，用于確，用于確 定容差的定容差的 大小大小 柵格數據的裁切，在 ArcToolBox中提供 了很多剪切方式，其 中最常用的是利用現 有的柵格或矢量數據 裁切柵格數據。 以Extract by Rectangle為例 Extraction area是可 選項，定義裁切矩形 內部還是外部的數據 （默認是內部 （IN

9、SIDE） 數據拼接 數據拼接是指將相鄰的數據拼接為一個完整的 目標數據。 原因：研究區(qū)域是個非常大的范圍，跨越若干 相鄰數據，而空間數據是分幅存儲的，因此要 對這些相鄰的數據進行拼接。 前提：矢量數據經過了嚴格的接邊。 方法：利用Spatial Adjustment工具可完成數 據接邊處理。 矢量數據的拼接 ArctoolboxData managementtools general append Target：output feature class,table,rasterorraste r catalog that will contain the appended input fea

10、tures 柵格數據的拼接 Cellsize可選窗口設置輸出數據可選窗口設置輸出數據 的柵格大小的柵格大小 Pixel type 可選窗口設置輸出可選窗口設置輸出 柵格的類型柵格的類型 Coordinate system for the raster可選窗口，定義坐標可選窗口，定義坐標 系系 Number of bands可選窗口，可選窗口， 確定鑲嵌重疊部分的方法確定鑲嵌重疊部分的方法 Mosaic Colormap Mode 可選可選 窗口，確定輸出數據的色彩窗口，確定輸出數據的色彩 模式模式 數據提取 數據提取是從已有的數據中，根據屬性表內容 選擇符合條件的數據，構成新的數據層?？梢?通

11、過設置SQL表達式進行條件選擇。 包括矢量數據的提取和柵格數據的提取。 矢量數據的提取 ArctoolboxAnalysis toolsExtractSelect 柵格數據的提取 ArctoolboxSpatial AnalysisExtractionExtract by Attributes. ArcToolbox ArcToolBox包含了ArcGIS地理處理的大 部分分析工具和數據管理工具。ArcToolBox 底下根據不同的功能，分了許多的工具箱。 在地理處理框架中，工具箱是根據核心和擴 展功能來劃分的。只有激活了License以后， 才能使用這些工具箱。 可以單獨使用這些工可以單獨使

12、用這些工 具，也可以把這些工具具，也可以把這些工具 連接起來建空間分析工連接起來建空間分析工 作流模型。作流模型。 可以創(chuàng)建自己的工具和可以創(chuàng)建自己的工具和 工具箱。地理處理框架工具箱。地理處理框架 還為工作環(huán)境提供組織還為工作環(huán)境提供組織 和管理功能，允許執(zhí)行和管理功能，允許執(zhí)行 簡單和復雜的分析，也簡單和復雜的分析，也 可以讓其他人共享自己可以讓其他人共享自己 定制的工具定制的工具 1. 工具集的簡要介紹 （1）3D分析工具(3D Analyst Tools)：使用3D分析工具可以創(chuàng) 建和修改TIN以及三維表面，并從中抽象出相關信息和屬性。 創(chuàng)建表面和三維數據可以幫助看清二維形態(tài)中并不明確

13、的信息。 （2）分析工具(Analysis Tools)：對于所有類型的矢量數據， 分析工具提供了一整套的方法，來運行多種地理處理框架。主 要實現有聯(lián)合，剪裁，相交，判別，拆分；緩沖區(qū)，近鄰，點 距離，頻度，加和統(tǒng)計等。 （3）制圖工具 (Cartography Tools)：制圖工具與ArcGIS中其 他大多數工具有著明顯的目的性差異，它是根據特定的制圖標 準來設計的，包含了三種掩膜工具。 （4）轉換工具( Conversion Tools)：包含了一系列不同數據格 式的轉換工具，主要有柵格數據，shapefile，Coverage ， table，dBase，數字高程模型，以及CAD到空間

14、數據庫 ( Geodatabase )的轉換等。 （5）Coverage 工具 (Coverage Tools)：提供了一系列強大的 工具來實現各種地理處理過程，且輸入輸出都只使用Coverage 文件，主要實現分析，數據管理和轉換，使用workstation執(zhí)行。 （6）數據管理工具 (Data Management Tools)：提供了豐富且 種類繁多的工具用來管理和維護要素類，數據集，數據層以及 柵格數據結構 （7）地理編碼工具(Geocoding Tools)：地理編碼又叫地址匹 配，是一個建立地理位置坐標與給定地址一致性的過程。使用 該工具可以給各個地理要素進行編碼操作，建立索引等。

15、 （8）地統(tǒng)計分析工具(Geostatistical Analyst Tools )：地統(tǒng)計 分析工具提供了廣泛全面的工具，用它可以創(chuàng)建一個連續(xù)表面 或者地圖，用于可視化及分析，并且可以更清晰了解空間現象。 （9）線性要素工具 (Linear Referencing Tools)：生成和維護 實現由線狀Coverage到路徑的轉換，由路徑事件屬性表到地理要 素類的轉換等。 （10）空間分析工具 (Spatial Analyst Tools)：空間分析工具 提供了很豐富的工具來實現基于柵格的分析。在GIS三大數據類 型中，柵格數據結構提供了用于空間分析最全面的模型環(huán)境。 （11）空間統(tǒng)計工具 (Spatial Statistics T