地理信息系统实验三

实验三 影像配准及矢量化实验三 影像配准及矢量化 一 实验目的一 实验目的 1 利用影像配准 Georeferencing 工具进行影像数据的地理配准 2 编辑器的使用 点要素 线要素 多边形要素的数字化 3 熟悉 GRAMIN GPS 手持机的基本使用方法 注意 在基于 ArcMap 的操作过程中请注意保存地图文档 二 实验准备二 实验准备 数据 调整为一般耕地 F49 G 0330682 jpg 三 实验内容及步骤三 实验内容及步骤 第 1 步地形图的配准 加载数据和影像配准工具所有图件扫描后都必须经过扫 描配准 对扫描后的栅格图进行检查 以确保矢量化工作顺利进行 l l 打开打开 ArcMapArcMap 添加 添加 影像配准影像配准 工具栏 工具栏 l 把需要进行配准的影像 调整为一般耕地 F49 G 0330682 jpg 增加到 ArcMap 中 会发现 影像配准 工具栏中的工具被激活 第第 2 2 步输入控制点步输入控制点 在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标 通过读图 我们可以得到一些控件 点 公里网格的交点 我们可以从图中均匀的取几个点 一般在实际中 这 些点应该能够均匀分布 l 在 影像配准 工具栏上 点击 添加控制点 按钮 l 使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击 然后鼠标右击输入该点 实际的坐标位置 如下图所示 l 用相同的方法 在影像上增加多个控制点 大于 7 个 输入它们的实际坐 标 点击 影像配准 工具栏上的 查看链接表 按钮 注意 在连接表对话框中点击 保存 按钮 可以将当前的控制点保存为磁盘 上的文件 以备使用 检查控制点的残差和 RMS 删除残差特别大的控制点并 重新选取控制点 转换方式设定为 二次多项式 第第 3 3 步设定数据框的属性步设定数据框的属性 l 增加所有控制点 并检查均方差 RMS 后 在 影像配准 菜单下 点击 更新显示 执行菜单命令 视图 数据框属性 设定数据框属性在 常规 选项页中 将地图显示单位设置为 米 在 坐标系统 选项页中 设定数据框的坐标系统为 Xian 1980 Degree GK CM 111E 与扫描地图的坐 标系一致 l 更新后 就变成真实的坐标 第 4 步矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 l 在 影像配准 菜单下 点击 矫正 对配准的影像根据设定的变换公式 重新采样 另存为一个新的影像文件 l 加载重新采样后得到的栅格文件 并将原始的栅格文件从数据框中删除 后 面我们的数字化工作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的 通过上面 的操作我们的数据已经完成了配准工作 下面我们将使用这些配准后的影像进 行分层矢量化 第第 5 5 步分层矢量化步分层矢量化 在 ArcCatalog 中创建一个线要素图层该数据采用的是西安 80 坐标系统 3 度分带 1 打开 ArcCatalog 在指定目录下 鼠标右击 在 新建 中 选择 个人 Geodatabase 并修改该 Geodatabase 数据库的名称 2 下面将为该 Geodatabase 创建新的要素类 首先创建一个 dltb 要素 类来存储等高线要素 在 ArcCatalog 中 鼠标右击 test3 这个个人 Geodatabase 在 新建 中选择 要素类 3 输入创建的要素类的名称 dltb 点击下一步 4 点击下一步 下面将是我们创建新的要素类的关键 为我们的数据定义坐标系统 空间范围 存储要素类型 以及可以在这增加属性字段 5 点击 Shape 字段 在对话框中将显示详细的选项 我们首先点击 几何类 型 并将要素类型选择为我们需要的类型 6 点击 空间参考 选项后面的按钮 在 空间参考属性 对话框中的 坐 标系 选项页下 将选择合适的坐标系统 点击 选择 按钮 在 Projected CoordinateSystems 目录下 选择 Gauss Kruger Xian 1980 Xian 1980 Degree GK CM 111E prj 点击增加 现在这些坐标系统信息应 该如下图所示 8 点击完成这样 我们就创建了一个线状的要素类 第第 6 6 步从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中步从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中 1 把 dltb 和 tbh 和 dlbm 添加到 arcmap 2 2 编辑 编辑 dltbdltb 找到画图工具 找到画图工具 3 3 开始画图 开始画图 4 4 画图斑 画图斑 5 5 可以改变线条的属性 可以改变线条的属性 6 6 采用跟踪画图与直接画图结合 采用跟踪画图与直接画图结合 7 7 完成一个方里网格内的全部图斑勾画 完成一个方里网格内的全部图斑勾画 8 8 查看属性 查看属性 9 9 修改 修改 tbhtbh 和和 tbbmtbbm 的属性的属性 1010 在 在 arccatalogarccatalog 里面新建里面新建 fzysfzys 的的 shapefileshapefile 文件文件 1111 改名字 改名字 texttext 类型类型 12 改投影和移动坐标轴 13 将 fyzy 导入 arcmap 并查看属性 到此完成实验项目 四 实验报告及要求四 实验报告及要求 1 总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性 答 屏幕跟踪数字化过程是目前应用最广泛的一种地图数字化方式 是通过 记录数字化板上点的平面坐标来获取矢量数据的 其基本过程是 将需数字化 的图件 地图 航片等 固定在数字化板上 然后设定数字化范围 输入有关参 数 设置特征码清单 选择数字化方式 点方式和流方式等 就可以按地图要 素的类别分别实施 图形数字化了 2 分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法 答 误差是客观存在的 由于遥感数据会受遥感平台 大气 地物的起伏 地球的自转等因素影响 导致数据本身存在一定的误差 所以必须进行几何校 正 减少误差的方法需要将影像数据与地面的真实情况进行配准 需要用到二次多 项式进行配准 这也就要求我们选取 4 个点以上 并把坐标一一对应 然后计 算残差 一般情况下 残差越小 误差就越小 3 为什么要对配准后的数据进行重采样 答 因为经过配准的不同栅格的像元并不总是