GIS影像配準(zhǔn)及矢量化

1、影像配準(zhǔn)及矢量化一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 利用arcGIS影像配準(zhǔn)工具進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的地理配準(zhǔn)2. arcGIS編輯器的使用（點(diǎn)要素、線要素、多邊形要素的數(shù)字化）。3. 利用arcGIS軟件計(jì)算矢量數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度、面積。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)：青海省xx地形圖 1:50000 地形圖1-甲.Tif和1-乙.Tif， (電子版掃描圖)。軟件準(zhǔn)備：ArcGIS Desktop -ArcMap 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 第1步、地形圖的配準(zhǔn)加載數(shù)據(jù)和影像配準(zhǔn)工具所有圖件掃描后都必須經(jīng)過(guò)掃描配準(zhǔn)，對(duì)掃描后的柵格圖進(jìn)行檢查，以確保矢量化工作順利進(jìn)行。 1、打開(kāi)ArcMap，添加“地理配準(zhǔn)”工具欄；2、 將需要進(jìn)行配準(zhǔn)的影像1-甲

2、.Tif添加到ArcMap中；3、在圖層處點(diǎn)擊右鍵，下拉菜單中點(diǎn)擊屬性，定義投影坐標(biāo)系-設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)為“Xian_1980_Degree_GK_CM_99E”（西安80投影坐標(biāo)系，3度分帶，東經(jīng)99度中央經(jīng)線）。必要性：所有圖件掃描后都必須經(jīng)過(guò)掃描配準(zhǔn)，對(duì)掃描后的柵格圖進(jìn)行檢查，以確保矢量化工作順利進(jìn)行。第2步、添加控制點(diǎn)1、在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)。通過(guò)讀圖，我們可以得到一些控制點(diǎn)，我們可以從圖中選取幾個(gè)較為分散的點(diǎn)。一般在實(shí)際中，這些點(diǎn)應(yīng)該能夠均勻分布。2、在“地理配準(zhǔn)”工具欄上，點(diǎn)擊“添加控制點(diǎn)”按鈕。使用該工具在掃描圖上精確到找一個(gè)控制點(diǎn)點(diǎn)擊，然后鼠標(biāo)右擊輸入該點(diǎn)實(shí)

3、際的坐標(biāo)位置，3、用相同的方法，在影像上增加多個(gè)控制點(diǎn)（一般不少于三個(gè)），輸入它們的實(shí)際坐標(biāo)。必要性：在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，我們可以依靠它們來(lái)矯正地圖。利用其坐標(biāo)數(shù)據(jù)解方程，求待定系數(shù)來(lái)獲取其在規(guī)定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。第3步 校正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募?、 完成控制點(diǎn)的添加后，點(diǎn)擊“地理配準(zhǔn)”工具欄上的“查看鏈接表”按鈕，轉(zhuǎn)換方式設(shè)定為“一階多項(xiàng)式”。觀察殘差的大小，若殘差較大，可重新選取控制點(diǎn)，以減小誤差。2、 在“地理配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“校正”，對(duì)配準(zhǔn)的影像根據(jù)設(shè)定的變換公式重新采樣，另存為一個(gè)新的影像文件。3、 將校正后的后得到的柵格文件加載到ArcMap中，4、 必要

4、性：校正，和配準(zhǔn)。使用這些配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行分層矢量化。我們后面的數(shù)字化工作是對(duì)這個(gè)配準(zhǔn)和重新采樣后的影像進(jìn)行操作的。第4步、設(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性1、 執(zhí)行菜單命令“視圖”“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴?，設(shè)定數(shù)據(jù)框?qū)傩?2、 在“常規(guī)”選項(xiàng)中單位選擇“度分秒”，“坐標(biāo)系統(tǒng)”選項(xiàng)頁(yè)中，設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)為“Xian_1980_ GK_Zone_17”（西安80投影坐標(biāo)系，6度分帶，東經(jīng)99度中央經(jīng)線）。必要性：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，西安80投影坐標(biāo)系，6度分帶，東經(jīng)99度中央經(jīng)線，可以求得真實(shí)坐標(biāo)。第5 步 分層矢量化在ArcCatalog中創(chuàng)建一個(gè)線要素圖層1、 打開(kāi)ArcCatalog.在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在“新建”中

5、選擇“Shapefile”，2、 輸入創(chuàng)建的名稱“等高線”，點(diǎn)擊要素類(lèi)型，選擇折線；3、 點(diǎn)擊“編輯”選項(xiàng)后面的按鈕，在“空間參考屬性”對(duì)話框中的“坐標(biāo)系”選項(xiàng)頁(yè)下，將選擇西安80坐標(biāo)系，點(diǎn)擊“選擇”按鈕。(在Projected Coordinate Systems目錄下，選擇Gauss Kruger-àXian 1980-à Xian_1980_3_Degree_GK_CM_99E)。4、 再點(diǎn)擊“坐標(biāo)將包含M值”、“坐標(biāo)將包含Z值”選項(xiàng)，用于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),點(diǎn)擊確定完成，我們就創(chuàng)建了一個(gè)線狀的要素類(lèi)的矢量文件。必要性：創(chuàng)立矢量文件，為圖層矢量化做準(zhǔn)備。第6步、從已配準(zhǔn)的地圖

6、上對(duì)其進(jìn)行矢量化1、 打開(kāi)“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開(kāi)始編輯命令”，并選擇前面創(chuàng)建的“等高線”要素類(lèi),構(gòu)造工具選擇折線；2、 將地圖放大到合適的比例下，對(duì)所要進(jìn)行矢量化的對(duì)象進(jìn)行矢量化操作；必要性：確認(rèn)編輯，進(jìn)行矢量化。四、分析數(shù)字化過(guò)程中誤差的來(lái)源及減小誤差的相關(guān)方法。（一）、誤差來(lái)源：1、數(shù)據(jù)采集時(shí)所產(chǎn)生的誤差如：實(shí)測(cè)誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過(guò)程都有誤差），航測(cè)遙感數(shù)據(jù)分析誤差（獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀誤差）；2、數(shù)據(jù)輸入時(shí)所產(chǎn)生的誤差如：數(shù)字化過(guò)程中操作員和設(shè)備造成的誤差，某些地理屬性沒(méi)有明顯邊界引起的誤差；3、數(shù)據(jù)存貯時(shí)所產(chǎn)生的誤差如：數(shù)字存貯有效位不能滿足（由計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)引起，單精度、雙精度類(lèi)型）空間精度不能滿足，圖像掃描分辨率不合適；4、數(shù)據(jù)操作時(shí)所產(chǎn)生的誤差如：類(lèi)別間的不明確、邊界誤差（不規(guī)則數(shù)據(jù)分類(lèi)方法引起）； 5、多層數(shù)據(jù)疊加時(shí)所產(chǎn)生的誤差如：多邊形疊加產(chǎn)生的裂縫（無(wú)意義多邊形）； 6、內(nèi)插引起的誤差；（二）、減少誤差的方法：1、手工方法：與原始地圖或者屬性數(shù)據(jù)比較；2、元數(shù)據(jù)法：元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息，通過(guò)跟蹤元數(shù)據(jù)可以了