地理信息系统实习教程ArcGIS+9(宋小冬)P201-P269.pdf

地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第七偏 空间数据输入 编辑 拓扑规则 在建 那么 的要素类的拐点向 Ran 素 Dirty Area 用一个矩形框把编辑过的地方围起来 验证拓扑规则 的时 Geodatabase 可以建立多种点 线 多边形的拓扑规则 用于控制要素类之间 特定Geodatabase 的拓扑关系在 ArcCatalog 中建立 Geodatabase 中 一个 Must Be Covered By Boundary Of 点必须在多边形的边界上 立拓扑规则时遇到的 Dirty Area 和Error and Exception 是拓扑编辑时用到的 Cluster Tolerance 的中文意思是线簇之间的限差 是一个长度值 在 ArcGIS 建立拓扑规则的时候 如果两个拐点 Vertex 之间的距离小于 Cluster Tolerance 这两个拐点就被焊接 Snap 在一起 变成了一个拐点 这里所说的两个不 同的拐点被焊接在一起 是属于需要建立拓扑规则的不同的要素类 Feature Class 如果同一个线要素类 Line Feature Class 内部不建拓扑规则 许多根线 他们的相互距离很近 不同的拐点 Vertex 之间的距离小于 Cluster Tolerance 的 设定值 也不会被焊接在一起 只有分别属于需要建立拓扑规则的要素类之间的 拐点相互距离小于指定值时 才会有焊接作用 Cluster Tolerance 可用默认值 也 可键盘输入 值的大小根据要素类的精度和几何范围确定 既然有焊接 Snap 过程 要素就会移动 Rank 表示等级 每个要素类在参 与拓扑规则时都会有一个 Rank 值 如果需要焊接 Rank 值低 k 值高的要素类的拐点移动 实现焊接 前文建立拓扑规则时 参与的要素类 只有lotlines 自身 这时 焊接过程就发生在同一个要素类的内部 所以它的 Rank 值不起作用 Dirty Area 的中文意思是责任区 是指被编辑过的区域 该区域中可能有违反 拓扑规则的要 候 只需要对这些矩形框进行验证 这就提高了计算机的处理效率 对练习 用的小数据量而言 计算时间的长短是微不足道的 Error 的中文意思是出错 值违反拓扑规则的地方 用红色方块表示 某些可 接受的 Error 被称之为 Exception 例外 5 本章小结 的空间关系 要素类允许设置多个拓扑规则 但是这些规则必须定义在一个拓扑类中 建 立拓扑关系 可以直接用于空间数据的质量控制 维护 有效地提高数据的精度 和完整性 利用不同的拓扑规则建立拓扑关系 还可以直接用于某些特定的空间 分析 最后列出 ArcGIS 的 Geodatabase 所支持的拓扑规则表 供读者查询 点拓扑规则 Must Be Properly Inside Polygons 边形内 点必须在多 Must Be Covered By Endpoint Of 点必须在线的端点上 Must Be Covered By Line 点必须在线上 多边形拓扑规则 Must Not Overlap 同一多边形类的之间不能重叠 要素 Must Not Have Gaps 多边形之间不能有间隙 Must Not Overlap With 一个要素类中的多边形不能与另一个要素类中的多 边形重叠 Must Be Covered By Feature Class Of 多边形要素类中的每一个多边形都被 另一个要素类中的多边形覆盖 Must Cover Each Other 两个要素类中的多边形相互满覆盖 外边界一致 Must Be Covered By 每个多边形要素都被另一个要素类中的单个多边形 覆盖 Boundary Must Be Covered By 多边形的边界必须与线要素中的线段重合 Area Boundary Must Be Covered By Boundary Of 某个多边形要素类的边界 线在另一个多边形要素类的边界线上 Contains Point 多边形内必须包含点要素 则 Must Not Overlap 同一要素类中 线与线不能相互重叠 线拓扑规 21 12 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第七偏 空间数据输入 编辑 拓扑规则 Must Not Intersect 同一要素类能相交 中 线与线不 Must Not Have Dangles 不允许线要素有悬线 Must Not Have Pseudo Nodes 不能有伪结点 Must Not Intersect Or Touch Interior 线和线不能交叉 端点不能和非端点接 触 Must Not Overlap With 两个线要素类中的线段不能重叠 Must Be Covered By Feature Class Of 某个要素类中的线段必须被另一要素 类中的线段所覆盖 Must Be Covered By Boundary Of 线要素必须被多边形要素的边界覆盖 Endpoint Must Be Covered By 线要素的端点被点要素覆盖 Must Not Self Overlap 不能和自己重叠 Must Not Self Intersect 不能自相交 Must Be Single Part 线要素必须单独 不能相互接触 重叠 21 13 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 第二十二章第二十二章 投影变换 坐标校正投影变换 坐标校正 1 坐标系 地图投影 地球表面事物的定位采用二大类坐标 1 经纬度坐标 ArcGIS 称地理坐标系 Geographic Coordinate System GCS 2 二维笛卡尔平面坐标 ArcGIS 称投影坐标系 Projected Coordinate System PCS 在实际工作中 经测量得到的空间信息在输入 GIS 数据库之前已经定好了 坐标系 不同来源 不同坐标系的空间数据要在一起使用 相互参照时 就要 作坐标转换 如果涉及不同的地图投影 要作投影变换 利用 ArcGIS 新建数据库时 软件提示用户 将要输入的数据采用什么坐标 系 也称空间参照 Spatial Reference 包括坐标系的名称 相关参数 然后 输入 保存空间数据 在这期间 软件不对坐标作转换处理 输入前是什么坐 标 就保存什么坐标 在某些情况下 可以忽略坐标系的具体名称或相关参数 由软件默认 可能对当前的应用没有影响 但是不同坐标系的数据之间不能相 互参照使用 可能有三种情况需要转换或重新定义坐标系 1 临时变换 多种来源 不同投影的数据要在一起参照使用 或为了某 种特别的应用 可以临时变换坐标 工作结束后 要素在数据库 数据文件中 的坐标恢复到原来的状态 这种临时变换的好处是一种数据可以适合多种用途 缺点是每次变换都要花费计算时间 2 永久转换 空间要素的坐标按新的坐标系作转换处理 长期保存 反 复使用 不再需要临时变换 这用转换的好处是反复使用中不需要转换 节省 计算时间 缺点是相同的事物可能有多个坐标系 有冗余 修改 维护不方便 3 修改坐标系的定义 用户建立数据库时 没有定义坐标系或原来的坐 标系定错了 可以重新输入坐标系名称 相关参数 修改后 要素在数据库中 的坐标并不发生变化 将来临时变换 永久转换时 按修改后的坐标系名称 相关参数起作用 对转换的结果产生实质性的影响 2 投影变换 启动 ArcMap 打开 gis ex09 ex22 ex22 mxd 文档 进入 data frame1 可以 看到 World grid 图层显示的是一个覆盖全球范围的坐标网格 鼠标在图上移动 时可以看到状态栏的坐标值 坐标单位是角度 网格的横坐标最大值是东经180 180 00 00 E 最小值是西经 180 180 00 00 W 纵坐标最大值是北纬 90 90 00 00 N 纵坐标最小值是南纬 90 90 00 00 S 鼠标在地图窗 口中移动时 可以看到下侧显示出经纬度坐标 图 22 1 23 1 坐标系更改前后的区别 双击World grid层 在弹出的Layer Properties对话框中进入Source选项卡 可以看到坐标系统是 GCS WGS 1984 GCS 表示 Geographic Coordinate 22 1 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 System 可以看到 GCS 坐标系统到南北二极变形最大 南极点和北点在图 上变成道平行 等长的两条线 关闭对话框 选erties 进入 Coordinate System 选项 坐标系统显示为 GCS WGS 1984 准备定义一个新的坐标系统 点击 的 坐 标 值 并 没 有 变 化 仍 然 是 GCS 了和赤 择菜单 View Data Frame Prop 当前的 按钮 Clear 在下面的坐标选择框中选择 Predefined Projected Coordinate System UTM WGS 1984 WGS 1984 UTM Zone 12N 点击按钮 应用 图中的网格发生了变形 南极点和北极点交在一个点 上 需 要 注 意 World grid 数 据 源 WGS 1984 ArcMap 只是临时 On the fly 改变了原始数据的坐标系 相当于前文讨论的第一种情况 3 坐标转换 Transforn ArcGIS 有空间校正 Spatial Adjustment 功能 实现相同坐标系中要素坐 标的校正 对矢量型的数据主要是三类 坐标转换 Transform 橡皮拉伸 Rubber Sheeting 接边 Edge Matching 在 ArcMap 中 用空间校正 Spatial Adjustment Toolbars 工具栏操作 图 22 2 空间校正 Spatial Adjustment 工具栏 选用菜单 View Toolbars Spatial Adjustment 添加空间校正工具条 见图 22 2 激活 Data frame2 其中有三个图层 Roadcenter 线 Plan 多边形 Design 线 击点目录表 TOC 栏下方的 Source 标签 显示出各个图层的 数据源 可以看到这三个图层的数据均在同一个 Geodatabase 的同一个要素集 Dataset 不一致 Roadcenter 线 和 多边形 是已经完成的某地区规划道路中心线和规划地块 相 互位 C1 中 因此坐标参照系是相同的 但是具体的位置 Plan 置基本准确 Design 线 是别人完成的详细规划设计图 和前两者的位 置有明显偏差 可以看出 Design 线 需要移动 旋转才能和 Roadcenter 线 Plan 多边形 一致 见图 22 3 在 Editor 编辑工具条中 选择菜单 Editor Start Editing 进入编辑状态 图 22 3 Design 图层需要坐标转换 3 1 选择校正的对象 在 Spatial Adjustment 工具条中选择菜单 Spatial Adjustment Set Adjust Data 进入校正对象选择对话框 选择 All fea Roadcenter tures in these layers 22 2 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 Plan Design 勾选 Design 层上的所有要素需要校正 按 OK 键确认 3 2连接 Displacement Link 在ment 工具条中选择新建移位连接 New displacement link 工具 设定移位 Spatial Adjust 用光标在屏幕上先用工具确定校正图层 Design 上需要校正的某一特 点 单击鼠标的左键确定 在 Roadcenter 层上或和 Plan 层上找到正确位置的 对应点 单击鼠标的左键确定 这就绘出了一条移位连接线 Displacement ink 征 L 图 22 4 设置移位连接 Displacement Link 设置移位连接 Displacement Link 时 尽可能使用捕捉模式 在 Editor 工具条中 选择菜单 Editor Snapping 选择不同的的捕捉方式 Edge Vertex End 选用选择菜单 Editor Options 设置捕捉的距离 捕捉方式的具体使用 可参考关于数据编辑的章节 配合使用捕捉方式 至少应设 3 对移位连接 为了保证转换的精度 应多 设几对 本练习建议设 6 对 而且都是在道路中心线的交叉点上 见图 22 4 如果输入的移位连接的位置有差错 需要调整 选用 Spatial Adjustment 工 具条中修改移位连接 Modify Link 工具 不放 选中需要调整的移位连接 用鼠 标对准该连接线的端点 按住鼠标的左键可以拖动该端点微调 用选择 元素 Select Elements 工具 选中某个移位连接线 按键盘中的 Del 键 该移位连接线被删除 在 Spatial Adjustment 工具条中选择察看连接表工具 View Li k Table n 连接表对话 ID 框弹出 X SourceY Source X DestinationY DestinationResidual error 连接编号 原来 X 值原来 Y 值转换后 X 值 转换后 Y 值 残差 可以用鼠标直接点击连接表中的坐标值 直接输入已知坐标值 以便于精 确控制转换后的位置 3 3 Transform 的方式 在 Spatial Adjustment 工具条中选Spatial Adjustment Adjustment Methods Transform affine 就选用了仿射变换的校正方式 选择菜单 Spatial Adjustment Preview Windo 会弹出校正预览窗口 Adjustment Preview Window 可以预览校正 择菜单 w 后的变化 如果发现未能达到预期的效果 可以回到 上一步 继续增设 调整移位连接 22 3 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 选用菜单 Spatial Adjustment Adjust 完成 Transform 转换 将 Design 层经 旋转移动等等变换 校正到预定的坐标位置上 图 22 5 图 22 5 经 Transform 处理 Design 图层被校正 选择 Editor 工具栏中菜单 Editor Stop Editing 结束编辑状态 按系统的提 示 保存校正的结果 完成坐标转换 4 坐标拉伸 Rubber Sheeting Rubber Sheeting 俗称橡皮拉伸 和 Transform 不同 主要针对要素的不均 匀变形 激活 data frame3 其中有两个图层 Roadplan 规划道路 线 Pipeline 地下管线 线 点击 TOC 目录表 栏下方的 Source 标签 显示出各个图 层的数据源 可以看到这两个图层的数据均是存放在同一个 Geodatabase Data20 中 同属一个要素集 Dataset C2 Roadplan 为某地区的规划道路线 而 Pipeline 从纸图扫描后矢量化得到设 计的排水管网 两者不仅有定位偏差 而且因原始纸图加扫描处理 排水管网 还有各个方向的不均匀变形 见图22 6 为此需要将Pipeline校正到和Roadplan 一致的位置 在 TOC 中选择图层 Pipeline Editor 编辑工具条中 选择菜单 Editor Start Editing 进入编辑状态 如果无法启用 Start Editing 很可能是另一个 Feature Class 正在编辑 先用 Stop Editing 关闭 4 1 选择校正对象 在 Spatial adjustment 工具条中选择菜单 Spatial adjustment Set Adjust Data 进入校正对象选择对话框 在其中 选择 All features in these layers Roadplan Pipe需要校正 Link Spatial adjustment 工具条中选择新建移位连接工具 line 勾选 Pipeline 层上的所有要素 选 OK 键确认 4 2 设定移位连接 Displacement 在 用光标在屏幕上 先用工具确定校正图层 Pipeline 上的某一特征点 单击鼠标的左键确定 然 后在 Roadplan 层找到对应点 单击鼠标的左键后 就可以输入一条移位连接线 Displacement Link 和 Transform 方法一样 一般也需要配合使用捕捉方式 建立多对移位连接 如图 22 6 同样也可使用 Spatial Adjustment 工具条中修改移位连接工具 调整已经 输入的移位连接线 用鼠标对准需要调整的连接线端点 按住鼠标的左键不放 用拖动方式对端点的位置进行微调 用选择元素工具 选中一个移位连接 按下键盘中的 Del 键 就可以删去不需要的连接线 22 4 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 图 22 6 橡皮拉伸前 应有多个移位连接线 察 选择看连接表工具 就会弹出连接表对话框 在其中察看已有的连接 或者直接输入或修改已知的坐标值 达到精确地输入坐标的目的 4 3 选择校正方式 在 Spatial Adjustment 工具条中选择菜单 Spatial Adjustment Adjustment Meth校 djustment Rubbersheet 下拉选择后 单击 Options 键 进入下一步设置 Method Nature Neighbor Linear Rubbersheet 的方式为 Nature Neighbor 按 确定 键完成 Rubbersheet 的方式设定 在校正特性对话框再选 确定 键 结束校正方式选择 可以选择菜单 Spatial Adjustment Preview Window 会弹出校正预览窗口 Adjustment Preview Window 可以预览校正后的变化 如果发现未能达到预期的校正效果 可以回到上一步 继续增设 调整移位连 接 选用菜单 Spatial Adjustment Adjust 完成橡皮拉伸 Rubber Sheeting 将 Pipleline 层 经过各个不同方向的橡皮拉伸变换 校正到正确的坐标系中 选择 Editor 工具栏中菜单 Editor Stop Editing 结束编辑状态 按系统的提 示 保存校正的结果 完成橡皮拉伸 图 22 7 ods Rubber Sheet 确定采用橡皮拉伸 Rubber sheeting 的正方式 选 择菜单 Spatial Adjustment Adjustment Methods Options 进入校正特性对话框 选择 General 标签 A 图 22 7 用 Rubber Sheeting 方法校正后的 Pipeline 图层 5 接边 Edge Match 接边是另一种空间校正方法 两个图层之间相互拼接 22 5 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 激活 data frame4 其中有两个图层 Road1 线 Road2 线 击点 TOC 栏下 关 闭 方的 Source 标签 显示出各个图层的数据源 可以看到这两个图层的数据 均是存放在同一个Geodatabase Data20中的同一个要素集 Dataset C3中 Road1 和 Road2 是分图幅数字化输入的道路网 两者的坐标均在允许误差的范围内 但由于分开输入的缘故 在两图幅的拼接处 并不严格对接 见图 22 8 在 Editor 编辑工具条中 选择菜单 Editor Start Editing 进入编辑状态 如果无法 启用 Start Editing 很可能是另一个 Feature Class 正在编辑 用 Stop Editing 图 22 8 不同图幅上的同一条道路线相互不连接 1 选择校正的对象 工具条中选择菜单 Spatial Adjustment Set Adjust Data Spatial Adjustment 工具条中选择菜单 Spatial Adjustment Adjustment ethods Edge Snap 确定采用接边校正方式 选择菜单 Spatial Adjustment Adjustment Methods Options 进入校正特性对话框 选择 General 标签 Adjustment Edge Snap 下拉选择 Edge Snap 单击 Options 键 进入 下一步设置 Method Smooth Line 设定接边的方式为 Smooth 按 确定 键继续 在校正特性对话框选择 Edge Snap 标签 继续设定接 边的方式 Source layer Target layer 5 在 Spatial Adjustment 进入校正对象选择对话框 选择 All features in these layers Road1 不勾选 Road2 勾选 Road2 图层上的所有要素需要校正 按 OK 键确认 5 2 选择接边的方式 在 m Rroad1 为目标图层 oad2 下拉选择 road2 为校正图层 Road1 下拉选择 不选 不使用属性连接 勾选 防止重复连接 Use attributes One link for each destination point 勾选 每一目标点设一个连接 Prevent duplicate link 22 6 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 按置 5 确定 键完成有关接边的设 3 接边处理 接边是通过使用 Spatial Adjustment 工具条中的接边工具 Edge Match 成 使用接边工具完之前 还需要设置自动捕捉距离 选择 Editor 工具条上 的菜s 在其中 Snapping 一栏中输入 单 Editor Option Snapping 7 map units 设定捕捉距离为 7 个地图单位 此处是 7 米 图使用接边工具 自动生22 9 成 接边工具 接边的移位连接 按 确定 键完成 选择使用 Spatial adjustment 工具条中的 用光标在屏幕上拉出一个选择框 将需要接边的三处拼接点全部框选输入 见 al Adjustment review Window 弹出校正预览窗口 Adjustment Preview Window 可以预览 接边边效果 可以回到上一步 继续调 整 adjustment Adjust 完成 Road1 Road2 两个图层的接边 图 图 22 9 系统自动生成接边的移位连接线 选择菜单 Spati P 后的变化 如果发现未能达到预期的接 选用菜单 Spatial 22 10 图 22 10 Road1 Road2 两个图层的接边完成 选择 Editor 工具栏中菜单 Editor Stop Editing 结束编辑状态 按系统的提 示 保存接边结果 影像配准 和 6 激活 data frame5 有 3 个图层 公路 县界 遥感影像 公路县 界的坐标一致 符合要求 影像图的坐标有偏差 需要配准 在目录表 TOC 中右键点击 遥感影像 层 选择菜单项 Zoom To Layer 可以看到影像图的全 22 7 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 景 见图 22 11 影像图和矢量图上都有 6 个点 这是本教材专门为练习输入 的 是配准影像用的控制点 他们是 Graph 图形 不是 Feature 要素 位 置在公路和县界的交点 三个县的边界交汇点 见图 22 12 本例仅用于教学 控制点精度不高 读者应先熟悉一下他们的相互对应关系 在配准过程中 影 像图能会移动 但控制点不会跟着移动 可 图 22 11 Data frame5 的图层显示 oolbars Georeferencing 调出 Georeferencing 工具栏 如 果工栏菜单 Georeferencing Auto Adjust 被勾选 应取消 在 Layer 下拉条 中选 选择菜单 View T 具 择 遥感影像 先放大显示影像图 便于精确定位在某个控制点上 选择 Georeferencing 工具栏上的 Add Control Point工具 用鼠标左键在影像图上选一个控制点 借助工具 Full Extent Zoom In Pan Zoom Out 缩 放 平移地图 在 公路 县界 图层上找到对应点 点击图标 在对应 点上点击鼠标左键 对应链设好 如果在工具栏菜单中勾选 Georeferencing Auto Adjust 影像图会立刻移动 否则影像图位置不变 可以选用菜单 Geoferencing Reset Transform Georeferencing Update Display 使影像图在原 始 配准后二种位置上显示 按上述方法继 续操作 建立起 6 对连接链 发现连接链输错了 可以删除 先在矢量图上移动鼠标 利用光标的 位置在地图窗口底部看到连接点的坐标 点击图标 如果 弹出链接表 Link Table 查看 X Map Y Map 的坐标值 找到对应的记录 鼠标点击该记录 改变颜色后按键盘上 Del 键 该连接线被删除 图 22 12 配准后的影像图 U 到 配影 本上 选择菜单 Georeferencing pdate Display 配准后的显示效果见图 22 12 可以看准后的 遥感像 和 公路 县界 基吻合 如果已知 22 8 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 某点的具体坐标 用工具点击该点后 用鼠标右键 选择菜单 Inp t X and Y 用键盘输入该点坐标值 点击图标 u 弹出链接表 Link Table 也可以修改 坐标点的 x y 值 字段 X Source Y Source 表示影像的原始坐标 X Map YMap 表示配准后的坐标 目前的配准没有实质性改变影像图的坐标 选择用菜单 Georeferencing Rect 回答 否 N 6 本章小结 1 地图投影 Map Projection 地球是一个近似的椭球 为了表达 量算的方便 需要将地球表面的事物 转换成平面 这种转换对大范围 小比例的地图至关重要 本教程仅让读者了 解 GIS 软件具备这一功能 在实际应用中 如何选择投影方式 相关参数 相 互转换会产生什么后果 需通过其他途径学习 可参考专门的教科书 2 坐标转换 Transform 坐标转换是用于不同坐标系的转换 包括坐标系的平移 旋转 缩放 倾 斜等等 在 ArcGIS 中有三种方式可以选择 Affine 仿射变换 仿射变换可以实现四种坐标变换 非等比例缩放 倾斜 旋转 平移 在使用仿射变换时 至少需要设 3 个移位连接线 Similarity 相似变换 相似变换可以实现三种坐标变换 缩放 旋转和 平移 使用个移位连接线 rojective 投影变换 投影变换用的更为复杂的数学公式 使用投影变 换时 皮拉伸 控 据的空间坐标 使用橡皮拉伸时 如果控制点足够多 并 且在 在图幅相 双方的坐标即使符合精度要求 也会出现少量错位 ArcGIS 的接边 功能可以处理这一问题 消除拼接处的错位 主要是为了以后 的空 影像 配准 但使用的计算方法是专门针对栅格型空间 数据 有些地方会合并相邻单元 影像 配准 S ify 再选择影像图文件格式 如 GRID TIFF JPG ERDAS IMAGINE 经处理后 影像图的内部坐标将实质性改变 结束练习 退出 ArcMap 选用菜单 File Exit 系统提示是否保存对地图 文档的修改 为了不影响别人 后续的练习 应 相似变换时 至少需要设 2 P 至少需要设 4 个移位连接线 3 坐标拉伸 Rubber Sheeting 坐标拉伸 俗称橡 适用于校正数字化时产生的朝各个方向不均匀 伸缩 变形 在使用时 通过设置制点 与地图上的对应点进行比较 将对 应点向控制点移动 同时也移动附近的要素 在使得整个地图总体变形最小的 前提下 校正原始数 图幅内均匀分布 经过 ArcGIS 的橡皮拉伸 Rubber Sheeting 可以精确 校正不均匀变形的数字化地图 在 ArcGIS 中 橡皮拉伸可以整体拉伸整个图 层上的所有要素 也可以只拉伸选定的要素 4 接边 Edge Match 接边是处理相邻地图之间的拼接误差 地图往往是分图幅输入 邻之处 Edge Match 间分析 也为了显示 制图的美观 转换 Transform 拉伸 Rubber Sheeting 接边 Edge Match 的处 理结果都改变矢量要素的坐标 5 影像配准 Imagy Adjust Transform Rubber Sheeting Edge Match 主要针对矢量型空间数据 的操作过程和这些处理很相似 的 适合航空摄影 卫星遥感影像图 配准的结果不但使栅格单元的位置 发生了变化 而且在有些地方会插入新单元 对栅格坐标的影响可以是临时的 也可以是永久的 软件产品将 Residual Error 残差 定义为均方根 Root Mean Square RM neeeRMS n 22 2 2 1 2 2 2 yyxxe iiiii i 原始点的 X 坐标 即 X Source x 22 9 地理信息系统实习教程 ArcGIS 9 第八篇 空间数据维护 管理 投影变换 坐标校正 x 转换参照点的 X 坐标 即 X Destination i y 原始点的 Y 坐标 即 Y Source y 转换参照点的 Y 坐标 即 Y Destination n 原始点 参照点共有几对 i i i 第 i 个坐标点 和表格中的 ID 对应 22 10 地理信息系统实习教程 ArcGIS 第八篇 空间数据库建立 维护 通过转换建立数据库 第二十三章第二十三章 通过转换建立数据库通过转换建立数据库 1 新建 Geodatabase 某地区有土地使用规划地图 要求输入 ArcGIS 数据库 原始图形是 AutoCAD 的 DWG 文件 用 Polyline 和 Line 图形实体绘制地块边界 用 Text 实体注记的各 地块编码 见图 23 1 图 23 1 用 AutoCAD 显示 landcode dwg 启动 ArcCatalog 在左侧的目录中展开 D gis ex09 ex23 用右键点击 ex23 后选用菜单 New Personal Geodatabase 新建一个 Geodatabase 取名为 Parcel23 鼠标右键点击 Geodatabase Parcel23 选用菜单 New Feature Dataset 出现 Feature Dataset 对话框 在 Name 栏中输入 Feature Dataset 的名称 A1 在对话框 下方单击 Edit 按钮 进入空间参照 Spatial Reference 属性对话框 本练习使用原 始数据 landcode dwg 的坐标系 单击 Import 按钮 在 D gis ex09 ex23 目录下 可以看到 2 个 landcode dwg 数据源 选蓝色的一种 单击 Add 按钮 再按 确定 键 原始数据的坐标系统 X Y 空间域的设定被读入 再按对话框下方 Edit 按 钮 选定 X Y Domain 标签 可以看到相应的数值 如果有特殊需要 可以在此 基础上调整 X Y 空间域的值 本练习可不调整 再选标签 Coordinate System 点击按钮 Select 选择该要素集的投影坐标系 选择Projected Coordinate System Gauss Kruger Beijing 1954 Beijing 1954 3 Degree GK CM 120E prj 按 Add 键 确定投影坐标系的设定 再按 确定 键 回到 Feature Dataset 对话框 按 OK 键 要素集 Feature Dataset A1 新建完毕 可以看到 ArcCatalog 对话框的右侧 出现 A1 Personal Geodatabase Feature Dataset 2 AutoCAD 的线实体转换成线要素 在 ArcCatalog 左侧目录树中选择 Geodatabase D gis ex09 ex23 Parcel23 鼠标 右键选用菜单 Import Feature Class Single 出现 Feature Class to Feature Class 要素类到要素类 对话框 Input features D gis ex09 ex23 landcode dwg Polyline 单击后面的图标 在路径 D gis ex09 ex29 下 选择 landcode dwg 双击鼠标 展开 dwg 中的要素 选择 Polyline 单击 Add 键添加 Output Location D gis ex09 ex23 parcel23 mdb A1 自动产生默认路径 无需修改 Output Feature Class Name Parcel Polyline 键盘输入转换后的要素类名称 23 1 地理信息系统实习教程 ArcGIS 第八篇 空间数据库建立 维护 通过转换建立数据库 Expression optional 无须输入 Field name optional 选择转换的字段 在 CAD 文件转换成 Feature Class 的过程中 可以将 CAD 实体的相关特征 如图层名Layer 厚度Thickness 高度Elevation 颜色Color等 转化成Feature Class 的属性表中的字段 对话框显示了转换前后的字段情况 其中 Field Name 是转换前的 CAD 实体的特性 New Field Name 表示转换 之后的要素属性表的字段名 用户可以直接修改 Visible 表示该字段是否参加转 换 可下拉式选择 True 或False True 表示该属性不删除 参加转换 False 表示 该属性删除 不转换 本练习不需使用原有的 CAD 实体的特征 所有的字段均 设为 False 不参与转换 图 23 2 转换后的 Feature Class Parcel Polyline 对话框中后面四个选项 均采用默认值 不做修改 选 OK 键确认 系统出 现 Feature Class to Feature Class 计算框 经过一定时间的计算后显示 Completed 完成转换 单击 Close 关闭Feature Class to Feature Class 计算框 原始CAD 的线实体转换成要素类 parcel Polyline 用户使用 ArcCatalog 中的 预览 Preview 选项 可以看到转换后的线要素类 Parcel Polyline 见图 23 2 新 建的线要素类属性表中有 OBJECTID Shape Shape Length 三项字段 其中 Shape Length 是转换后自动产生的线要素长度 3 CAD 的文字实体转换成点要素 在 ArcCatalog 左侧目录树中选择 Geodatabase D gis ex09 ex23 Parcel23 A1 右键选用菜单 Import Feature Class Single 出现 feature Class to Feature Class 要素类到要素类 对话框 Input features D gis ex09 ex23 landcode dwg Annoatio 单击后面的图标 在路径 D gis ex09 ex23 下 选择 landcode dwg 双击鼠标 展开 dwg 中的要素 选择 Annoation 文字 单击 Add 添加 Output Location D gis ex09 ex23 parcel23 mdb A1 自动产生默认路径 无需修改 Output Feature Class Name Parcel Label 键盘输入转换后的要素类名称 Expression optional 无须输入 Field name optional 选择转换的字段 在对话框中将 Visible 一栏下 将 Text 项保留为 True 参加转换 其余的各项 23 2 地理信息系统实习教程 ArcGIS 第八篇 空间数据库建立 维护 通过转换建立数据库 字段均设置为 False 不参加转换 对话框中后面四个选项 均采用默认值 不 做修改 单击 OK 键确认 系统出现 Feature Class to Feature Class 计算框 经过一 定时间的计算后显示Completed 完成转换 单击Close关闭Feature Class to Feature Class 计算框 原始 CAD 数据的文字实体注记 Text 转化完成新的点要素类 Point Feature Class Parcel Label 使用 ArcCatalog 中的预览 Preview 选项 可以看到转换后 的点要素类图形 以及新建的点要素类属性表中有 OBJECTID SHAPE Text 三项字段 见图 23 3 图 23 3 CAD 的 Text 实体转换成要素类 含 Text 属性 3 使用线要素的拓扑关系 检查数据质量 在 ArcCatalog 目录树中选择 Geodatabase D gis ex09 ex23 Parcel23 下要素集 A1 用鼠标右键选用菜单 New Topology 按 下一步 键 进入拓扑类设定 Enter a name for your topology A1 Topology1 拓扑要素取名为 A1 Topology1 Enter a Cluster Tolerance 0 001 meter 设置限差值为0 001 米 按 下一步 建继续 Select the feature class that will participate in the topology Parcel Label Parcel Polyline 钩选线要素类参与拓扑关系 图 23 4 添加拓扑规则 Must not Have Dangles 按 下一步 键进入 Rank 设置 本练习中无须设置此项 采用默认值 再 选 下一步 键设置拓扑规则 单击 Add Rule 为线要素类 Parcel Polyline 添 加拓扑规则 Must not Have Dangles 参考图 23 4 勾选 Show Errors 按 下一 步 键 可看到有关拓扑的设置 如确认无误 按 完成 键继续 系统计算生 成拓扑关系 提示 23 3 地理信息系统实习教程 ArcGIS 第八篇 空间数据库建立 维护 通过转换建立数据库 The new topology has been created would you like to validate it 图 23 5 在 ArcMap 中察看拓扑错误 选择 是 Y 系统验证拓扑关系 生成拓扑类 A1 Topology1 用 ArcCatalog 的 Preview 窗口可以看到 5 个红色的小方块 提示有 5 处拓扑错误 图 23 5 数 据转换后有质量问题 是很常见的 如 1 CAD 原始数据中 线和线之间没有 严格按捕捉方式输入 2 AutoCAD 和ArcGIS 的坐标精度控制不一致 即使在 CAD 中严格用捕捉方式输入 转换后也会出现拓扑错误 3 是建立拓扑关系时 限差值 Cluster Tolerance 取得太小 差错检验的要求过高 增加了出错的机会 当然Cluster Tolerance 设得太大 会影响要素的坐标精度 本次练习设成 0 001 米 在实际使用中可能要求过高了 利用拓扑关系可有效检验数据质量 4 修正几何差错 重建拓扑 启动 ArcMap 建立一个新的地图文档 加载 Geodatabase Parcel23 下 Dataset A1 的要素类 Parcel Polyline Parcel Label A1 Topology1 进入 Data Frame Properties 特征设置 对话框 点击 General 标签 将Map Units 和Display Units 均改为 Meters 使用 ArcMap 的编辑功能 修改要素类 Parcel Polyline 的错误 其中有线过短 Under Shoot 的问题 也有过长 Over Shoot 的问题 见图 23 5 23 6 对过短的问题 使用高级编辑工具条上的Extend 工具 过长的问题使用 高级编辑工具条上的 Trim 工具 操作方法参见第20 章 具体过程由练习者自己 控制 线过长 Over Shoot 线过短 Under Shoot 图 23 6 最常见的线和线交接错误 完成修改 结束编辑状态 保存修改 启动 ArcCatalog 在目录树中选择 Geodatabase D gis ex09 ex23 Parcel23 下的要素集 Geodataset A1 再选择其中的 拓扑类 A1 Topology1 用鼠标的右键选用菜单 Topology Validate 重新验证拓扑 关系 系统提示 The topology has been validated 使用 ArcCatalog 的 Preview 标 签 查看拓扑类 A1 Topology1 保证没有拓扑错误 如果还有 再到 ArcMap 中 编辑 再检查 直到表示错误的红点没有为止 5 用线要素生成多边形 在 ArcCatalog 目录树中选择 Geodatabase D gis ex09 ex23 Parcel23 下的要素 23 4 地理信息系统实习教程 ArcGIS 第八篇 空间数据库建立 维护 通过转换建立数据库 集 A1 用鼠标右键选择单 New Polygon Feature Class From Lines 出现 Polygon Feature Class From Lines 对话框 Enter a name for the feature class Parcel Polygon 键盘输入多边形要素类名称 Enter a Cluster tolerance 0 001 meter 键盘输入限差值 Select the feature classes that will contribute in creating the polygons Parcel Polyline 勾选