Google Earth与ArcGIS数据交互.doc

1.1 Google Earth与ArcGIS数据交互在地理行业中，项目前期规划都会涉及遥感图像，更高级一点的是建立研究区的三维模型。在实践中，笔者对这一些常见的疑问进行了总结，包括如下几个方面。1、 如何把ArcGIS的数据导入到Google Earth中；2、 如何把Google Earth中的数据导入ArcGIS中做进一步的操作；3、 如何在Google Earth中矢量化；4、 如何在Google Earth下载感兴趣区的遥感图像；5、 怎样下载感兴趣区的DEM；6、 怎样建立三维模型。本来打算写一篇文章包含以上各个问题的解决，但实际过程中发现内容涉及较广，写起来费事，读起来难懂，还是分专题解决更容易，理解也简单一些。专题1，ArgGIS与Google Earth数据交互，解决问题1、2、3专题2，在Google Earth下载感兴趣区的遥感图像，解决问题4专题3，下载DEM进行三维建模，解决问题5、61.1.1 ArcGIS 数据导入Google Earth以北京为例，首先在ArcGIS中获得shp格式的北京市轮廓（图1），北京市的轮廓从国家基础地理信息系统中获取。再通过ArcToolbox进行格式转换为Google Earth（GE）支持的Kml文件（图2、3），加载到GE中（图4、5）。图1 北京市轮廓图2 格式转换工具图3 Lay To KML对话框图4 Google Earth打开保存的kmz文件图5 导入GE结果 专题1将Google Earth中的数据导入ArcGIS（二）以中国地质大学（北京）为例，首先在GE中矢量化地大。矢量化的方法，在GE中，新建多边形，如下图在GE中，当鼠标变成田字框时，按住鼠标左键不动拖动成研究区的形状，完成后还可以用鼠标拖拽边界修改。本文示意，边界不精确。如下图保存为KML格式文件，如下图接下来打开ArcMap进行操作，打开ArcToolbox打开Kml格式转换shp格式小工具，这个小工具是GIS高手制作，有需要留邮箱。这样在Toolbox中就会多出一个选项，如下图打开，就能把在GE中生成的文件转换到ArcMap中。下图结果出来了，接下来的事就是根据需要进一步编辑了。注意请看图右下角，有坐标。查看坐标系为WGS84如下下图总结，文字较少，主要是看图说话，通过二个专题前三个问题已经搞定，回顾一下，包括1、GE中矢量化；2、GE与ArcGIS数据的相互转换。1.1.2 Google Earth数据导入ArcGIS以中国地质大学（北京）为例，首先在GE中矢量化地大。矢量化的方法，在GE中，新建多边形，如下图在GE中，当鼠标变成田字框时，按住鼠标左键不动拖动成研究区的形状，完成后还可以用鼠标拖拽边界修改。本文示意，边界不精确。如下图保存为KML格式文件，如下图接下来打开ArcMap进行操作，打开ArcToolbox打开Kml格式转换shp格式小工具，这个小工具是GIS高手制作，有需要留邮箱。这样在Toolbox中就会多出一个选项，如下图打开，就能把在GE中生成的文件转换到ArcMap中。下图结果出来了，接下来的事就是根据需要进一步编辑了。注意请看图右下角，有坐标。查看坐标系为WGS84如下下图总结，文字较少，主要是看图说话，通过二个专题前三个问题已经搞定，回顾一下，包括1、GE中矢量化；2、GE与ArcGIS数据的相互转换。1.1.3 Google Earth下载遥感图像很多人都有过利用Google Earth遥感图进行二次创作的经历，他们大都采用直接截图的方式获取GE上面的遥感图，但这样做的缺点是谷歌的logo和一些辅助信息也被截了下来，这些水印似的信息会妨碍我们对遥感图像的解读。下面向大家介绍一种直接下载GE遥感图的方法，即通过GetScreen软件。这种方法的缺点是需要GE版本在5以下。我现在用的是“Google Earth(谷歌地球) Pro V4.2.0205.5730 Final 多国语言版”。使用方法：1、打开GE，找到要下载的区域。这里我找了一块有山有水的地方，包括香山和颐和园。2、打开GetScreen（GS），这时选定区域直接就在GS中显示出来了。3、有两种定位方法，在不知道坐标的情况下使用两点定位比较方便，两点定位是用鼠标右键选取两点进行截图区定位的方法。左上和右下。4、左击图片计算，自动完成计算显示计算信息。5、点击开始截图，进行保存。看结果是不是比直接截图要清爽许多。总结，这种方法作出来的图没有坐标，在第三步二点定位时出现的那个白色的框会被以路径的形式自动保存在GE中，白框四角坐标在GS中也可以看到，这就提供给我们对jpg文件进行配准的必要信息。GetScreen下 载并拼接jpg地图图像。 打开GetScreen。此时GoogleEarth里的地图界面被劫持到新位置。但在GoogleEarth中更改相应设置，GetScree中也会有所反映。更改“截图高度”和“延迟时间”两个参数。我选的是6公里和500毫秒。你可以按实际需要更改，具体细节自己研究。单击“两点定位”，在右边地图中，先到左上角单击鼠标右键，留下一个标记，再到右下角留下另一个标记，会自动生成一个矩形框，框里就是即将下 载的地图区域。如果不满意，可以点击“放弃定位”，重新进行“两点定位”。软件会自动记录四个顶点的经纬度以及即将下 载的jpg大图的分辨率。点击“图片计算”，软件会自动计算需要下 载的小图片的数量及相关信息。左下角状态栏会提示计算进程。很快计算完毕，就可以点“开始截屏”下 载拼接了。下 载完成后生成两个文件，一个jpg保存地图的图像文件，另一份map文件记录经纬度等相关信息。-当然，你也可以选择保存为bmp文件。但这样会增加地图容量、增加下 载时间等，有点麻烦。一个大点的城域地图在网络不是很好的情况下或许要下整整一个多小时。而且中间不能出差错，否则就得重新下 载。所以推荐使用jpg文件。注意，从这里开始到jpg文件下 载完成都不能乱动屏幕，更不能切换界面、启动屏保等等，因为这是截屏成图，屏幕上有什么它就截什么！切记，切记！-也就是，鼠标不能动了，屏幕也不能出现其他东西覆盖在正在处理的地图画面上。它要下一个小时，你就得乖乖的等一个小时。这里也是做大地图最耗时间的环节。如果要下 载的小图超过2000张，软件会提示你进行网格截图或重新定位，建议重新定位，把下 载区域调小一点。因为网格截图会生成许多中图，如果要生成一个完整的大图，你需要寻找其他自动拼图软件或手动拼接，操作会比较麻烦！从下 载jpg图片开始，所有文件都尽量放到同一个文件夹中，路径里尽量使用英文，不要有空格、中文、乱码、奇怪符号等等，不能放在桌面。最好是放在某个分区的根目录下，而且路径只有一层深度。 3、记事本编辑配准数据。 用记事本打开与jpg文件同名的map文件，找到四个顶点的经纬度数据。例如：MMPLL,1, 110.116892, 25.409201 MMPLL,2, 110.564211, 25.409201MMPLL,3, 110.564211, 25.101733MMPLL,4, 110.116892, 25.101733 四个点分别按左上角、右上角、右下角、左下角的顺序排列，即顺时针顺序。这样可以确定四个顶点的经纬度坐标为：pt1(110.116892, 25.409201 )，pt2(110.564211, 25.409201)，pt3( 110.564211, 25.101733)，pt4(110.116892, 25.101733）其中110点几的四个数是经度数值，25点几的四个数是纬度数值。再找到jpg图片的分辨率。例如：WH,Map Image Width/Height,6344,4816这样就可以确定四个顶点的像素坐标：Pt1(0,0)，pt2(6344, 0)，pt3(6344,4816)，pt4(0, 4816)。理论上讲，只要知道左上和右下两个顶点的像素坐标和对应的经纬度坐标，就能配准整个jpg地图上所有点的相关坐标。新建一个txt文件，改名为XX.tab，文件名最好与jpg文件同名。这里的map、tab和gst文件其实都可以用记事本进行编辑。输入以下文字： !table !version 300!charset WindowsSimpChinese Definition TableFile XX.jpg Type RASTER (pt1x,pt1y) (0,0) Label Pt 1, (pt2x,pt2y) (pix,0) Label Pt 2, (pt3x,pt3y) (pix,piy) Label Pt 3, (pt4x,pt4y) (0,piy) Label Pt 4 CoordSys Earth Projection 1, 0 Units degree 保存文件。如果有问题，还可以用记事本打开重新编辑。 其中，“pt1x”等分别是四个顶点的经纬度坐标，x代表经度，y代表纬度。pix和piy分别是jpg图片分辨率的x坐标和y坐标。具体数值参看map文件中的数据。PS：“XX.jpg”就是下 载的jpg大图的文件名。 4、Mapx生成gst地图文件。正确安装mapx后，可以在“开始菜单-程序-MapInfo Mapx5.0”下找到“Geoset Manager”工具，打开，在“文件”下选中“New Geoset”，在“add”中找到并打开步骤3中保存的tab文件，然后利用“Save Geoset”保存新生成的gst文件，文件名最好与jpg文件相同。到这里，新的电子地图制作完毕。最后，有用的实际上就是jpg、tab和gst这三个文件。你可以把三个文件打包放在同一个文件夹下转移到别的分区或别的电脑。但务必注意：新路径里尽量只使用英文，千万别有中文、空格、乱码或奇怪符号。尽量不要放到桌面上。最好是在某分区的根目录下，而路径只有一层深度。这里又重复了一遍。有点啰嗦，但实在太重要了！以前我也放出其他地图制作教程，有人按着做完，地图却不能用，如果中间步骤没错，那么十有八九就是路径上出的问题。步骤4其实也可以采用与步骤3类似的方法来做，但需要拿左上-右下对角线顶点坐标来计算中心点的坐标，容易出错；另外，ZOOMLEVEL值也会对地图缩放效果产生影响。为简单起见，这里不再走那样的方法。其实，步骤3跟步骤4都可以编成软件来实现，但最近比较忙，先偷下懒，有空再来弄。或者看哪位朋友比较空闲的，可以先做好，再拿出来跟大家分享。1.1.4 下载DEM及三维建模网上免费的DEM有两种，一是SRTM90；二是ASTER GDEM。SRTM下载网站为：ASTER GDEM下载网站：http:/www.gdem.aster.ersdac.or.jp/本文以ASTER GDEM为例，关于二种数据的优劣网上有很多的资料，在此便不在赘述。ASTER GDEM的相关参数如下表：每个GDEM分片包括两个压缩文件，一个数字高程模型（DEM）文件和一个质量评估（QA）文件。如下图所示：每个数据文件的文件名根据分片几何中心左下（西南）角的经纬度产生。例如，ASTGTM_N40E116文件的左下角坐标是北纬40度，东经116度。ASTGTM_N40E116_dem和ASTGTM_N40E116_num对应的分别是数字高程模型（DEM）和质量控制（QA）的数据。详细下载方法1、打开网站进行注册。2、进行登陆，登陆后点击搜索进入下图，有四种下载方式供用户选择。3、以北京为例，用到前面做好的polygon文件，选择第三种方式进行下载。浏览到已有的polygon，点击OK。Polygon被加载到下面的