上機七空間數據的準確度和質量

1、上機七空間數據的準確度和質量一、目的與任務熟悉并掌握ArcGIS環(huán)境下基本編輯工具的使用。熟悉并掌握利用拓撲規(guī)則進行數據編輯的基本操作。二實驗準備人員組織：以班為單位由教師進行操作上的講解演示。儀器資料：計算機、多媒體、已安裝的ArcGIS軟件、上機實驗指導書。數據：包含掃描的土壤界線的TIFF文件hoytmtn.tif ，rect_hoytmtn.tif ， spot-pan.bil 和 road.shp。三、內容與方法本章有4個習作。習作1用基本編輯工具對Shapefile文件進行編輯。習 作2運用地圖拓撲和集聚容差對兩個Shapefile的數字化錯誤進行修正。習作3和4運用拓撲規(guī)則：習作

2、3修正懸掛弧段，習作4修正輪廓邊界線。習作1 :編輯一個Shapefile文件所需據 :editmap2.shp 和 editmap3.shp。習作1包括三個基本操作：合并多邊形、分割多邊形和整形多邊形邊界。你將對editmap2.shp進行編輯，而editmap3.shp用來說明編輯后的editmap2.shp 有何變化。啟動ArcCatalog連接到chap7數據。啟動ArcMap，重命名數據幀為Task1。將 editmap2.shp 和 editmap3.shp 添加到 Task1。以 editmap3.shp 為參照編輯 editmap2.shp （二者用不同的外框表示）。在edit

3、map2.shp的快捷菜單中選 擇 Properties 在 Symbology 標簽中，將 symbol 改為 Hollow 將 Outline Color 設為黑色。在 Labels標簽，勾選label features in this layer，并選擇 LANDED_ID為標識字段。然后在目錄表中，單擊editmap3.shp的符號， 選擇為 Hollow，Outline Color 設為紅色。右擊 editmap2，指向 Selection （選 擇），單擊Make This The Only Selectable Layer （將此圖層設為唯一可選圖 層）。檢查編輯工具條是否被選中

4、。單擊Editor下拉箭頭，選擇Start Editing。 editmap2高亮顯示在Create Features窗口。關閉窗口。第一步，合并編號 為74和75的多邊形：單擊Editor Toolbar上的Edit工具，在75號多邊形 內單擊左鍵，按下Shift鍵，單擊74號多邊形。兩個多邊形以青色高亮顯 示。單擊Editor下拉箭頭，選擇Merge （合并）。在出現的對話框中，選 擇最上面的一個要素，單擊OK。多邊形74、75合并成一個多邊形，標記 為75。第二個操作是分割71好多邊形。放大圖層至多邊形71包含在視窗中。單 擊Edit工具，用它單擊多邊形內部選中71號多邊形。單擊 Edi

5、tor Toolbar 上的Cut Polygon工具（裁剪面工具）。要分割多邊形時，分割線必須橫穿 多邊形邊界。在你準備開始繪制分割線之處，單擊鼠標左鍵，單擊組成分 割線的每一個節(jié)點，在終節(jié)點雙擊鼠標。多邊形71被分成兩部分，每個 多邊形都標記為71。第三個操作，是把73號多邊形的矩形南邊向下拉伸，以改變其形狀。因 為多邊形73和59有公共邊界，需要使用地圖拓撲修改邊界。單擊Editor 的下拉箭頭，指向More Editing Tools （更多編輯工具），選中Topology （拓 撲）。在Topology工具條上，單擊Map Topology （選擇拓撲）按鈕。在出 現的對話框中，選中

6、editmap2，單擊OK。使拓撲任務變?yōu)镸odify Edge。在Topology工具條上，單擊Topology Edit Tool ；然后雙擊多邊形73的南 面邊界線。現在，多邊形73的輪廓線變成紫紅色、節(jié)點成暗綠色、終點 為紅色。Edit Vertices（編輯折點）工具條同樣顯示在屏幕上。對該多邊形進行整形的方法：添加3個新的節(jié)點，并拖曳節(jié)點，形成新的 形狀。在Edit Vertices工具條上單擊Add Vertex （插入節(jié)點）工具。用它 單擊73號多邊形南邊邊界的中央，拖曳到新邊界的中央（以editmap3為 參考），松開鼠標鍵。（此時，多邊形73的原始邊界線作為參考仍保留， 當

7、單擊多邊形73以外的任何位置，原始邊界消失。）下一步，用Add Vertex （插入節(jié)點）工具沿著節(jié)點1與多邊形73原先東 南角的連線，添加另一個節(jié)點（節(jié)點2）：即將鼠標指針移到節(jié)點2。指針 改變時，將其拖曳至新邊界的東南角。以相同方法形成新邊界的西南角。修正玩邊緣線后，鼠標右鍵單擊邊緣，選擇Finish Sketch。從Editor下拉列表中選擇Stop Editing，保存編輯。習作2 ：用聚集容差修正兩個Shapefile之間的數字化誤差所需數據 :land_dig.shp，參考 Shapefile 文件；trial_dig.shp、land_dig.shp 是數字化后的Shapefil

8、e文件。由于數字化誤差，trial_dig.shp和land_dig.shp之間存在差異。這里將運用 聚集容差使trial_dig.shp與land_dig.shp的邊界線重合。兩個圖層要素的單位 都是m，UTM坐標系。插入一個新的數據幀，命名為Task2。將trial_dig.shp和land_dig.shp添加 到Task2。用不同顏色的夕卜框符號顯示兩個Shapefile。把trial_dig的標識 字段選擇為LAND_DIG_I。在目錄中的Selection欄中，不勾選land_dig。 放大圖并用Measure工具檢查兩幅圖之間的偏差。大多數偏差都小于1m。第一步，在兩個Shapef

9、iles之間建立地圖拓撲。單擊Customize菜單，在 Toolbar中勾選Editor （編輯器）和Topology （拓撲）。從Editor下拉菜單 選擇Start Editing。在Topology工具條中單擊Map Topology （選擇拓撲） 按鈕工具。在彈出的對話框中，選擇trial_dig和land_dig為地圖拓撲圖層， 并輸入1 （ m ）為聚集容差。點擊OK，關閉對話框。trial_dig有5個多邊形，其中3個是獨立多邊形，2個在空間上相鄰。在 右下方開始編輯多邊形，假設這個多邊形與land_dig中73號多邊形重疊。 放大多邊形所在區(qū)域。單擊Topology工具條中的

10、Topology Edit Tool，用 鼠標雙擊多邊形的邊界。邊界線變成可編輯的虛線框，并以綠色方框表示 頂點，紅色方框表示節(jié)點。把鼠標指針放在節(jié)點上直到指針變?yōu)榉叫畏枺?在十字箭頭上單擊右鍵，在快捷菜單上，選擇Move。按Enter鍵，關閉對 話框（此時，你在使用指定的容差值接合節(jié)點和邊緣）。在多邊形范圍之 夕卜，單擊任意點取消選中多邊形的邊界線。該多邊形應與land_dig中的73 號多邊形完全重合。選擇trial_dig中的其他多邊形，用相同的步驟修正數 字化錯誤。除76號多邊形外，trial_dig和land_dig之間的錯誤都要修正。剩下的誤差 是因為其值大于指定的聚合容差（1m

11、 ）。使用基本編輯操作修正這個較大的誤差，而不再通過設置較大的聚合容差值，因為那樣會扭曲部分要素。 使用基本編輯操作修正大誤差的方法：使用Edit Tool雙擊不一致的邊界 線，放大至不一致的區(qū)域，用Edit工具雙擊trial_dig的邊界線，當邊界變 成可編輯虛框，把一個節(jié)點拖至與目標線段接合。當你把5個多邊形都編輯完之后，在Editor下拉菜單選擇Stop Editing， 并保存編輯。習作3 ：用猝*修訂懸掛弧段所需據 :idroads.shp 愛達荷州道路的 shapefile 文件；mtroads_idtm.shp與idroads.shp具有相同坐標系的蒙大拿州道路的shapefil

12、e文件：Merge.result.shp由愛達荷州和家大拿州合并道路的shapefile文件。從網上下載的這兩個道路shapefiles，在州界沒有正好連接。所以，Merge_ result.shp圖層存在縫隙。如果不消除縫隙，該圖層不能用于網絡分析，比如 尋找最短路徑。本習作要求用拓撲規(guī)則對縫隙所在處以符號表示：然后，用 編排工其消除縫隙。第一步，準備一個個人geodatabase和一個要素數據集，在ArcCatalog中， 把Merge_result.shp作為一個要素分類導入到要素數據集。為避免鎖定模 式，先退出ArcMap。在Catalog目錄樹中，右鍵單擊Chap7數據庫，指 向 N

13、ew，選擇 Personal Geodatabase。重命名新數據庫為 MergeRoads.mdb ， 右鍵單擊 MergeRoads.mdb指向New選擇Feature Dataset（要素數據集）， 命名為Merge，單擊Next。在彈出的對話框中，單擊Projected Coordinate System，然后單擊Import按鈕進入idroads.shp的坐標系統(tǒng)，作為要素數 據集的坐標系統(tǒng)。在垂直坐標系統(tǒng)上選擇None，把XY容差改為lm，然 后單擊Finish。在Catalog目錄樹中右鍵單擊Merge，指向Import，選擇 Feature Class（single）。在彈出的

14、對話框中，輸入要素選擇Merge_result.shp , 并輸入Merge_result作為輸出要素類型名稱。單擊OK，導入該shapefile。 關閉 ArcCatalog，啟動 ArcMap。這一步是要建立一個新的拓撲。右鍵單擊Catalog目錄樹中的Merge，指向New，選擇Topology。在前兩個面板單擊Next。第三個面板，把Merge_result旁邊的小框里打鉤。在第四個面板單擊Next。在第五個面板 單擊Add Rule。在出現的Add Rule對話框的Rule下拉菜單，選擇Must Not Have Dangles ”（不能有懸掛點），單擊OK。單擊Next，完成拓撲規(guī)

15、 則的設置。創(chuàng)建新的拓撲后，單擊Yes，使之生效。確認結果保存在Merge要素數據集的名為Merge_Topology拓撲圖層中。 在Merge_Topology的下拉菜單選擇Properties，拓撲屬性對話框有四個欄 標。General （常規(guī)）、Feature Classes（要素類）和Rules（規(guī)則）欄定義 了拓撲規(guī)則。單擊Errors （錯誤）欄和Generate Summary （生成匯總信息）。 匯總報告中顯示有96個錯誤，意味著Merge result有96個懸掛節(jié)點。在Arcmap中插入一個新的數據頓，重命名為 Task3。Merge_Topology 的 點錯誤是那96個

16、懸掛節(jié)點，其中大多數為沿著兩個州邊界的節(jié)點，且都 是可接受的懸掛節(jié)點。只有這些沿著兩個州公共邊界的節(jié)點需做檢查和必 要情況下的修正。把Merge要素數據集添加到Task3，同時把 idroads. shp 和mtroads idm.shp兩個圖層也加載到Task3，這兩個shapefiles都將作為 檢查和修正錯誤時的參考圖層。用不同顏色表示Merge_result，idroads和mtroads_idtm，以便容易區(qū)分。右擊 Merge_result ，指向 Selection，然后 單擊 Make This The Only Selectable Layer?，F在，準備檢查和修正Merge

17、_result的錯誤。確認Editor和Topology工 具條可以使用。從Editor菜單選擇Start Editing,選擇MergeRoads.mdb作 為數據庫編輯數據。有5個地方道路橫穿蒙大拿-愛達荷的邊界，這些地 方以點錯誤的形式顯示。放大地圖上部的第一個交叉口區(qū)域，直到看到一 對懸掛弧段，弧段之間的距離大約是5.5m （用標準工具條上的 Measure 工具測量距離）。單擊Topology工具條的Fix Topology Error Tool （修正 拓撲錯誤工具），然后單擊紅色正方形，選中之后變?yōu)楹谏螕鬞opology 工具條的Error Inspector ，出現一個顯示

18、錯誤類型的報告單（如 Must Not Have Dangles）。使用Fix Topology Error Tool，并且右鍵單擊黑色正方形。 下拉菜單有Snap、Extend、Trim工具修訂錯誤。選擇Snap，出現Snap Tolerance方框，輸入6m，兩個正方形被接合到一起，形成一個正方形。再次用右鍵單擊正方形，選擇Snap，正方形現在應消失。注意：在Edit 菜單以及標準工具條中還可以使用Undo和Redo工具。放大時，第二個點錯誤顯示有125m的縫隙。至少有兩種方法修正該錯誤。 第一種是使用Fix Topology Error Tool的Snap命令，接合容差至少要設定 為12

19、5m。這里使用第二種方法，即常規(guī)編輯工具。首先，設置編輯環(huán)境。在Editor菜單里指向Snapping，選中并打開Snapping工具條。其次，從 Snapping下拉菜單選擇Options，在General欄中，輸入10為接合容差值， 確認Snapping下拉菜單里Use Snapping被打鉤。在Editor工具條上單擊 Create Features 按鈕。在 Create Features 窗口單擊 Merge_result 并選擇 Line 作為Construction工具，右鍵單擊右邊的正方形，指向Snap to Feature，選 擇Endpoint。然后右鍵單擊正方形選擇Fin

20、ish Sketch。此時，縫隙被新的線段橋接。單擊 Topology 工具條的 Current Extent 里的 Validate Topology。正方形符號消失，意味著被編輯點錯誤不存在了。你可以用上述的兩個選項來修正其他的點錯誤。當穿越州界的所有不連接的點錯誤都被修正之后，在 Editor菜單上選擇Stop Editing，保存編輯。習作4 :用拓撲規(guī)則確保兩個多邊形圖層重合所需數據 : landuse.shp和soils.shp，基于UTM投影系統(tǒng)的兩個多邊形 shapefile 文件。因為數字化的源地圖不同，這兩個shapefile文件的輪廊不完全重合。該習 作展示如何運用拓撲規(guī)

21、則，用符號表示這兩個shapefile之間的差異，以及如 何用編輯工具修正不重合。和習作3相似,第一步要準備一個個人geodatabase和要素數據集，在 ArcCatalog中，把landuse.shp和soils.shp作為要素類型導入要素數據集。 為避免鎖定模式，先退出ArcMap在ArcCatalog中，鼠標右鍵單擊Catalog 目錄樹中的Chap7文件夾，指向 New，選擇 Personal Geodatabase，把該 geodatabase重命名為Land.mdb。右鍵單擊Land.mdb，指向New，選擇 Feature Dataset。輸入LandSoil作為該數據集的文件名，單擊Next。在彈 出的對話框中選擇Projected Coordinate System，導入landuse.shp作為新 要素數據集的坐標系統(tǒng)。選擇None作為垂直坐標系，設置XY容差為0.001m，并單擊Finish。右鍵單擊LandSoil，指向Import，選擇擇 Fcature Class( multiple)在彈出的對話框中，添加輸入要素landuse. shp和soils. shp 為輸入要素。單擊OK，并導