空间数据的转换与处理

空间数据的转换与处理第1页，课件共53页，创作于2023年2月

1.投影变换投影变换（projectiontransformation）是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程,是研究投影点坐标变换的理论和方法。第2页，课件共53页，创作于2023年2月投影变换的基本方法有：①解析变换法：即找出两投影间的解析关系式。通常有反解变换法，或称间接变换法；即{xi，yi}→{i，λi}→{Xi，Yi}；正解变换法，或称直接变换法，即{xi，yi}→{Xi，Yi}；②数值变换法。根据两投影间的若干离散点或称共同点，运用数值逼近理论和方法建立它们间的函数关系，或直接求出变换点的坐标；③数值解析变换法。将上述两类方法相结合，即按数值法实现{xi，yi}→{i，λi}的变换，再按解析法实现{i，λi}→{Xi，Yi}的变换第3页，课件共53页，创作于2023年2月1.1定义投影

转换一个文件同时转换多个文件转换栅格第4页，课件共53页，创作于2023年2月Project窗体

Project和ProjectRaster操作流程类似第5页，课件共53页，创作于2023年2月一次处理多个投影（这个不经常用到）第6页，课件共53页，创作于2023年2月在栅格数据这么个问题：选择GeographicTransformation时，可以选择一种。因为没有识别出坐标系，所以提示错误。第7页，课件共53页，创作于2023年2月选择投影坐标系第8页，课件共53页，创作于2023年2月第9页，课件共53页，创作于2023年2月使用已有的投影坐标系投影第10页，课件共53页，创作于2023年2月以t25_Project投影图像的坐标系作为投影坐标系第11页，课件共53页，创作于2023年2月新建一个投影坐标系（不常用）第12页，课件共53页，创作于2023年2月第13页，课件共53页，创作于2023年2月数据格式转换

ArcGIS中的空间数据主要有两种类型：一是基于文件的空间数据；二是基于数据库的空间数据。Coverage\Shapefile\Grid\Image\TIN第14页，课件共53页，创作于2023年2月基于文件的空间数据基于数据库的空间数据CoveragesOracleShapfilesOraclewithSpatialGridsDB2withitsSpatialTypeTINsInformixwithitsSpatialTypeImages(各种格式)SQLServerVectorProductFormat(VPF)filesPersonalGeodatabase(微软的Access)CAD文件表（各种格式）ArcGIS中的数据类型第15页，课件共53页，创作于2023年2月栅格数据向矢量数据的转换

目的：是为了将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置输出，或者为了数据压缩的需要，将大量的面积栅格数据转换成由少量数据表示的多边形边界。根据描述对象的不同，栅格数据可以转换为点状、线状和面状的矢量数据。第16页，课件共53页，创作于2023年2月Simplifypolygons是默认的，可以简化面状数据的边界形状矢量图像第17页，课件共53页，创作于2023年2月参数为VALUE参数为COUNT第18页，课件共53页，创作于2023年2月矢量数据向栅格数据的转换原因：诸如行政边界、交通干线、土地利用类型、土壤类型等数据都是用矢量数字化的方法输入计算机或者以矢量数据的方式存在计算机中，表现为点、线、多边形数据。但是，矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理比较复杂，特别是不同数据要在位置上一一配准，寻找交点并进行分析。第19页，课件共53页，创作于2023年2月相比之下，栅格数据模式处理要容易的很多。注意：矢量数据的基本坐标是直角坐标X、Y,其坐标原点在图的左下角，网格数据的基本坐标是行和列（i,j），其坐标原点在图的左上角，变换时要让直角坐标的X、Y分别与行和列平行。第20页，课件共53页，创作于2023年2月Field窗口选择数据转换时所依据的属性值，Outputcellsize栅格的大小，也可以通过浏览某一个栅格数据，来定义栅格大小第21页，课件共53页，创作于2023年2月矢量栅格数据互相转换栅格转向矢量矢量转向栅格第22页，课件共53页，创作于2023年2月转成文本文件（矩阵）转成点矢量文件转成线矢量文件转成面矢量文件转成浮点型二进制（矩阵）第23页，课件共53页，创作于2023年2月文本文件到栅格DEM到栅格矢量到栅格二进制文件到栅格点文件到栅格面文件到栅格线文件到栅格第24页，课件共53页，创作于2023年2月CAD数据的转换

ArcGIS中的要素类、Shapfile数据可以转换成CAD数据，CAD数据也可以转换成要素类和地理数据库。可以将CAD格式的工程图和规划图等放到ArcGIS软件中处理。第25页，课件共53页，创作于2023年2月数据输出为CAD格式,ConversionTools

OutputType窗口选择输出的CAD文件的版本

IgnorePathsinTable（可选），在选择的状态下输出单一的CAD文件

AppeedtoExistingFiles（可选），选择的状态下将输出地数据添加到已有的CAD文件中SeedFile在此步为选中状态时浏览确定所需的已有CAD文件第26页，课件共53页，创作于2023年2月CAD的输入转换

SpatialReference是可选项，用于设置输出地理数据库的空间属性第27页，课件共53页，创作于2023年2月数据格式在ArcCatalog的转换通过ArcToolBox/Conversiontools输入的非ArcGIS格式数据，统一输入到Geodatabase(toGeodatabase)

ESRI目前将Shapefile作为交换格式。在ArcCatalog下面提供了其他的工具：工具条->右键->ArcView8xtools第28页，课件共53页，创作于2023年2月第29页，课件共53页，创作于2023年2月数据处理在实际应用研究中，根据研究区域的特点，首先需要对空间数据进行处理，以便获取需要的数据。主要包括：裁切、拼接等，借助于ArcToolbox中的工具进行多种空间数据处理操作。第30页，课件共53页，创作于2023年2月数据的裁切Tolerance是可选项，用于确定容差的大小第31页，课件共53页，创作于2023年2月栅格数据的裁切，在ArcToolBox中提供了很多剪切方式，其中最常用的是利用现有的栅格或矢量数据裁切栅格数据。第32页，课件共53页，创作于2023年2月以ExtractbyRectangle为例Extractionarea是可选项，定义裁切矩形内部还是外部的数据（默认是内部（INSIDE））第33页，课件共53页，创作于2023年2月数据拼接数据拼接是指将相邻的数据拼接为一个完整的目标数据。原因：研究区域是个非常大的范围，跨越若干相邻数据，而空间数据是分幅存储的，因此要对这些相邻的数据进行拼接。前提：矢量数据经过了严格的接边。方法：利用SpatialAdjustment工具可完成数据接边处理。第34页，课件共53页，创作于2023年2月矢量数据的拼接

Arctoolbox\Datamanagementtools\general\append第35页，课件共53页，创作于2023年2月

Target：outputfeatureclass,table,rasterorrastercatalogthatwillcontaintheappendedinputfeatures第36页，课件共53页，创作于2023年2月栅格数据的拼接

DataManagementtools\Raster\Mosaictonewraster对话框第37页，课件共53页，创作于2023年2月Cellsize可选窗口设置输出数据的栅格大小Pixeltype可选窗口设置输出栅格的类型Coordinatesystemfortheraster可选窗口，定义坐标系Numberofbands可选窗口，确定镶嵌重叠部分的方法MosaicColormapMode可选窗口，确定输出数据的色彩模式第38页，课件共53页，创作于2023年2月数据提取

数据提取是从已有的数据中，根据属性表内容选择符合条件的数据，构成新的数据层。可以通过设置SQL表达式进行条件选择。包括矢量数据的提取和栅格数据的提取。第39页，课件共53页，创作于2023年2月矢量数据的提取Arctoolbox\Analysistools\Extract\Select第40页，课件共53页，创作于2023年2月第41页，课件共53页，创作于2023年2月栅格数据的提取Arctoolbox\SpatialAnalysis\Extraction\ExtractbyAttributes.第42页，课件共53页，创作于2023年2月第43页，课件共53页，创作于2023年2月ArcToolbox

ArcToolBox包含了ArcGIS地理处理的大部分分析工具和数据管理工具。ArcToolBox底下根据不同的功能，分了许多的工具箱。在地理处理框架中，工具箱是根据核心和扩展功能来划分的。只有激活了License以后，才能使用这些工具箱。第44页，课件共53页，创作于2023年2月可以单独使用这些工具，也可以把这些工具连接起来建空间分析工作流模型。可以创建自己的工具和工具箱。地理处理框架还为工作环境提供组织和管理功能，允许执行简单和复杂的分析，也可以让其他人共享自己定制的工具

第45页，课件共53页，创作于2023年2月1.工具集的简要介绍（1）3D分析工具(3DAnalystTools)：使用3D分析工具可以创建和修改TIN以及三维表面，并从中抽象出相关信息和属性。创建表面和三维数据可以帮助看清二维形态中并不明确的信息。（2）分析工具(AnalysisTools)：对于所有类型的矢量数据，分析工具提供了一整套的方法，来运行多种地理处理框架。主要实现有联合，剪裁，相交，判别，拆分；缓冲区，近邻，点距离，频度，加和统计等。（3）制图工具(CartographyTools)：制图工具与ArcGIS中其他大多数工具有着明显的目的性差异，它是根据特定的制图标准来设计的，包含了三种掩膜工具。（4）转换工具(ConversionTools)：包含了一系列不同数据格式的转换工具，主要有栅格数据，shapefile，Coverage，table，dBase，数字高程模型，以及CAD到空间数据库(Geodatabase)的转换等。第46页，课件共53页，创作于2023年2月（5）Coverage工具(CoverageTools)：提供了一系列强大的工具来实现各种地理处理过程，且输入输出都只使用Coverage文件，主要实现分析，数据管理和转换，使用workstation执行。（6）数据管理工具(DataManagementTools)：提供了丰富且种类繁多的工具用来管理和维护要素类，数据集，数据层以及栅格数据结构

（7）地理编码工具(GeocodingTools)：地理编码又叫地址匹配，是一个建立地理位置坐标与给定地址一致性的过程。使用该工具可以给各个地理要素进行编码操作，建立索引等。（8）地统计分析工具(GeostatisticalAnalystTools)：地统计分析工具提供了广泛全面的工具，用它可以创建一个连续表面或者地图，用于可视化及分析，并且可以更清晰了解空间现象。第47页，课件共53页，创作于2023年2月（9）线性要素工具(LinearReferencingTools)：生成和维护实现由线状Coverage到路径的转换，由路径事件属性表到地理要素类的转换等。（10）空间分析工具(SpatialAnalystTools)：空间分析工具提供了很丰富的工具来实现基于栅格的分析。在GIS三大数据类型中，栅格数据结构提供了用于空间分析最全面的模型环境。（11）空间统计工具(SpatialStatisticsTools)：空间统计工具包含了分析地理要素分布状态的一系列统计工具，这些工具能够实现多种适用于地理数据的统计分析。第48页，课件共53页，创作于2023年2月Analysttools—Proximity—Poin