地理信息系统GIS实验三 地形图的几何校正

1、测绘工程专业地理信息系统实习报告实习内容： 地形图的几何校正 班 级： 12级测绘2班 学 号： 631201040228 姓 名： 党莹 指导老师： 李华蓉 时 间： 2015.4.28 目录一、实验内容1二、实验目的1三、运用的软件平台1四、实验步骤14.1 ArcGIS中导入栅格数据14.2 绘制渔网（格网）14.2.1 读取渔网范围14.2.2 创建渔网24.3 添加控制点24.3.1 栅格图像平移变换34.3.2 精密配准34.4 矫正后地形图导出4五、实验小结4一、实验内容 将给定地形图的坐标系匹配到大地测量坐标系下。二、实验目的 通过地形图的几何校正，学会使用渔网建立格网，并充分

2、掌握地理配准的相关知识，理解控制点分布对配准结果的影像。三、运用的软件平台 ArcGIS 10.1四、实验步骤4.1 ArcGIS中导入栅格数据打开ArcGIS 110.1，在目录栏中找到所需要进行地理配准的栅格图像，直接拖拽至内容列表中（图4-1-1），即可看到栅格图像显示在视图中，双击“图层”，将图层的单位改为“米”，可以在右下角状态栏中看到坐标并非为大地测量坐标系下的坐标（图4-1-2）；图4-1-1 添加栅格数据图4-1-2 成功添加栅格数据 4.2 绘制渔网（格网）4.2.1 读取渔网范围在给定地形图中确定渔网范围，分别读出渔网上、下、左、右对应的坐标以及所创建渔网的行数与列数；4.

3、2.2 创建渔网工具箱中选择“数据管理工具”“要素类”“创建渔网”，各参数值如图4-2-1所示，即可得到一个渔网，其中像元宽度和高度均设为0；确定后即可得到渔网要素，从目录将创建好的渔网拖入内容列表中，右击渔网图层选择“缩放至图层”，即可看到成功创建的渔网（图4-2-2）；图4-2-1 设置渔网参数图4-2-2 成功创建渔网 将鼠标移动到渔网任意位置，可以在状态栏中读取它的坐标，该坐标即为大地测量坐标系下的坐标。4.3 添加控制点接下来的任务就是将待校正栅格数据的坐标系与该渔网的坐标系匹配起来，此过程需选择一些控制点。为保证精度，选择3040个控制点为宜。4.3.1 栅格图像平移变换 首先我们

4、看到渔网和栅格图像没有在同一个视图中显示出来，因此要添加第一个控制点，相当于将栅格图像进行平移变换，使其移动到渔网的范围内。具体做法如下：在菜单栏右击勾选“地理配准”，选择地理配准中的“添加控制点”内容列表中右击栅格图像图层，选择“缩放至图层”，选择左下角与渔网左下角对应的公里格网点（绿色）；内容列表中右击渔网图层，选择“缩放至图层”，选择左下角点（红色），即可完成第一个控制点的添加；同理添加第二个控制点，即可完成图像的平移变换。可以看到栅格图像已经在渔网的范围中了（图4-3-1），同理将左上、右上的控制点添加进去。图4-3-1 两个控制点添加效果注：在添加控制点时需将视图放大，以精确点选4.

5、3.2 精密配准四个角点定出了栅格图像的大致位置之后，可以发现格网并没有与栅格图像的公里格网完全重合。而下一步需要做的工作就是多添加一些控制点，使栅格图像的公里格网与渔网完全匹配起来。添加控制点时，第一次单击的是栅格图像上的控制点，第二次单击的是渔网上与之对应的控制点，即同名控制点。打开链接表，即可看到匹配的误差以及添加的控制点的参数（图4-3-2）。图4-3-2 链接表注：添加的控制点必须均匀分布在图上，选择控制点时需精确。添加； 35个控制点后，发现链接表中的误差显示较小（图4-3-3），图中的格网也大致与渔网重合（图4-3-4），即达到了校正的目的。图4-3-3 添加多个控制点后的链接表

6、图4-3-4 渔网与公里格网重合 实践发现，“变换”一栏所有的变换方法（包括样条函数、二阶多项式、投影变换、校正等）中，选择“样条函数”所得到的结果较为理想。因此在匹配的过程中，需要尝试不同的方法，选择误差最小，匹配效果最好的一种即可。4.4 矫正后地形图导出为方便后续的研究，需将矫正后的地形图导出。在“地理配准”下选择“校正”，选择合适的路径，即可将校正好的地形图保存起来。五、实验小结本次实验虽然十分简单，在建立了渔网后，实际上就是在图上直接点出对应的同名控制点，软件会自动进行配准，以达到坐标系转换的目的。这在实际对地形分析是十分重要的，这就使得我们平时的纸质地形图、航摄像片等，在没有给定坐标系的情况