当代GIS理论与方法Chap4-PGIS2012

当代GIS理论与方法主讲：兰小机GIS博士教授

Tel：8312549(Omail:landcom8835@163.com

QQ：305333315课件：4/

兰小机简历主要经历1988年7月毕业于南方冶金学院工程测量专业，获学士学位，并留校任教1994年6月毕业于武汉测绘科技大学工程测量专业，获硕士学位，回校任教2005年6月毕业于南京师范大学地图学与地理信息系统专业，获理学博士学位，回校任教主要研究方向GML空间数据挖掘GML空间数据库理论与GMLGIS空间数据集成与共享GIS应用开发在研项目国家自然科学基金项目--面向GML的时空关联规则及序列模式挖掘研究(编号：40971234)，35万元，主持国家自然科学基金项目--本原GML空间数据库理论及GMLGIS与传统GIS集成研究（编号：40761017），16万元，主持国家自然科学基金项目--GML空间数据存储索引机制研究（编号：40401045），26万元，排名第二地理信息科学江苏省重点实验室开发基金项目--面向对象的GML空间数据库及其应用研究（编号：JK20050302）

，5万元主持江西省教育厅科技项目—GML空间数据库理论及GMLGIS研究，1万元，主持萍乡市基础地理信息系统研究与开发，22万元，主持城市公众地理信息服务系统研究与开发，10万元，主持Chap.4

空间数据采集与处理目标要求：了解空间数据的来源、空间数据的采集；了解坐标变换的方法；掌握基本的图形编辑处理方法；了解掌握图形的裁剪、合并与图幅接边的基本方法；了解掌握空间插值、数据压缩与光滑的基本方法；了解拓扑关系的自动生成算法。本章主要内容空间数据的来源空间数据采集的主要方法空间数据的坐标变换矢量数据的图形编辑图形的裁剪、合并与图幅接边空间数据的插值方法数据压缩与光滑§1空间数据的来源地图遥感影像:快速、周期性、大面积实测数据：GPS测量数据、地形测量、地籍测量数据等。数字数据其它GIS中的空间数据或数字地图统计数据：国民经济的各种统计数据，如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。各种文字报告和立法文件：如在城市规划管理信息系统中，各种城市管理法规及规划报告§2空间数据采集的主要方法空间数据主要包括几何图形数据和属性数据，几何图形数据的获取方法主要有：大地测量方法GPS测量全站仪测量光学经纬仪测量平板仪测量三维激光扫描摄影测量方法解析摄影测量、数字摄影测量遥感方法现有地形图数字化数据格式转换属性数据的采集属性数据的录入主要采用键盘输入的方法，有时也可以辅助于字符识别软件。当属性数据的数据量较小时，可以在输入几何数据的同时，用键盘输入；但当数据量较大时，一般与几何数据分别输入，并检查无误后转入到数据库中。§3空间数据的坐标变换几何纠正相似变换仿射变换二次多项式变换投影变换解析变换法数值变换法数值解析变换法3.1几何纠正相似变换(similaritytransformation)仿射变换(affinetransformation)二次多项式变换(Quadraticpolynomial

transformation)3.1.1相似变换两坐标系之间的平移、旋转、缩放；变换前后几何图形相似。4个未知参数，至少需要2对已知点3.1.2仿射变换如果坐标在X、Y方向的比例因子不一致，或者说图纸存在仿射变形，此时需要采用仿射变换公式。令m1和m2分别表示X和Y方向的比例尺，则变换公式为：令则上式简化为3.1.3二次多项式变换二次变换适用于原图有非线性变形的情况，至少需要6对控制点的坐标及其理论值，才能求出待定系数。3.2投影变换当空间数据来自不同地图投影时，需要将一种投影的几何数据转换成所需投影的几何数据。地图投影变换的实质是建立两平面场之间点的一一对应关系。假定原图坐标为x,

y，新图坐标为X，Y，则由旧坐标变换为新坐标的基本方程式为：投影变换方法：解析变换法、数值变换法、数值解析变换法3.2.1解析变换法这类方法是找出两投影间坐标变换的解析计算公式。可分为反解变换法和正解变换法。反解变换法(又称间接变换法)：先解出原地图投影点的地理坐标，然后将其代入新图的投影公式中求得新坐标。即:正解变换法(又称直接变换法)。这种方法不需要反解出原地图投影点的地理坐标的解析公式，而是直接求出两种投影点的直角坐标关系式。即:3.2.2数值变换法如果原投影点的坐标解析式不知道，或不易求出两投影之间坐标的直接关系，可以采用多项式逼近的方法，即用数值变换法来建立两投影间的变换关系式。例如，可采用二元三次多项式进行变换。3.2.3数值解析变换法当已知新投影的公式，但不知原投影的公式时，可先通过数值变换求出原投影点的地理坐标φ，λ，然后代入新投影公式中，求出新投影点的坐标。即:§4矢量数据的图形编辑4.1、ArcMap10编辑环境的变化新增Catalog窗口新增Search窗口新增要素模板编辑工具条的变化捕捉环境的变化可从图层右键菜单，启动编辑会话常规编辑环境和用户界面增强功能新设计的“编辑器”工具条。“任务”列表中的各项目已转换为单独的工具并重新部署在“编辑器”工具条、“拓扑”工具条或其他位置。“目标”列表已被要素模板所取代。启动编辑会话在ArcGIS10中，可通过两种主要方式启动编辑会话：一种方式是在“编辑器”工具条上单击“编辑器”菜单；另一种方式是在内容列表中右键单击图层，从而在包含该图层的整个工作空间中自动启动编辑会话。使用要素模板创建要素要素模板定义创建要素所需的全部信息存储要素的图层创建的要素所应具有的属性创建要素所使用的默认工具如果启动编辑时未显示模板，则会在当前编辑工作空间中为每个图层自动创建。模板具有名称、描述和标签，这有助于对模板进行查找和组织。模板保存在地图文档(.mxd)和图层文件(.lyr)中。创建要素的构造工具新的捕捉环境不仅编辑会话中可用，其他情况下也可用，如，在进行地理配准和使用“测量”工具时也可使用。使用经典的捕捉环境ArcMap数据编辑基本流程将要编辑的数据添加到ArcMap后，请遵循以下基本工作流。选择要编辑的工作空间和数据框。启动编辑会话（开始编辑）。从“创建要素”窗口中选择要素模板和构造工具。设置其他编辑属性或选项，如捕捉。创建新要素（如通过在地图上对其进行数字化）。添加或编辑要素的属性。保存编辑内容并停止编辑。创建新的要素模板创建新的要素类型4.2

现有地形图数字化现有地形图数字化一般有两种方法：手扶跟踪数字化扫描矢量化。4.2.1手扶跟踪数字化数字化仪由电磁感应板、游标和相应的电子电路组成。数字化仪数字化仪工作原理利用电磁感应原理，在电磁感应板的x，y方向上有许多平行的印刷线，每隔200μm一条。游标中装有一个线圈。当使用者在电磁感应板上移动游标到图件的指定位置，并将十字叉丝的交点对准数字化的点位，按动相应的按钮时，线圈中就会产生交流信号，十字丝的中心也便产生了一个电磁场，当游标在电磁感应板上运动时，板下的印制线上就会产生感应电流。印制板周围的多路开关等线路可以检测出最大信号的位置，即十字叉线中心所在的位置，从而得到该点的坐标值。数字化过程把待数字化的图件固定在图形输入板上，首先用鼠标器输入图幅范围和至少四个控制点的坐标，随后即可输入图幅内各点、曲线的坐标。通过数字化仪采集数据，数据量小，数据处理的软件也比较完备，但由于数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化的精度与作业员的操作有很大关系，所以，目前很多单位在大批量数字化时，已不再采用它。4.2.2扫描矢量化扫描扫描参数设置，包括：a、扫描模式的设置（分二值、灰度、彩色），对地形图的扫描一般采用二值扫描，或灰度扫描。对彩色航片或卫片采用百万种彩色扫描，对黑白航片或卫片采用灰度扫描。b、扫描分辨率的设置，根据扫描要求，对地形图的扫描一般采用300dpi或更高的分辨率。c、针对一些特殊的需要，还可以调整亮度、对比度、色调、GAMMA曲线等。d、设定扫描范围。扫描参数设置完后，即可通过扫描获得某个地区的栅格数据。矢量化ArcGIS下扫描矢量化利用ArcCatalg创建必要的数据层（要素类或shapefile），用于存储矢量化的要素；在ArcMap中利用Georeferencing进行图像校正（利用已知控制点，将扫描的栅格图像纳入到目标坐标系中）；使用ArcScan进行矢量化。专业库»扩展模块»ArcScan»ArcScan教程在ArcMap中使用Georeferencing进行图像配准在ArcMap中新建一个地图文档；指定地图的坐标系为目标坐标系或加入已有的要素图层（其坐标系为目标坐标系）；加入要配准的图像，打开Georeferencing工具条；执行fittodisplay，将栅格图适应到当前视图范围；取消自动配准（autoadjust）；添加控制点连接：连接的方向是从不准确的点（即栅格图上的点）拉向准确的点（即准确控制点）；所有控制点都添加完后，选择Transformation方法执行updatedisplay，更新显示，进行配准，将栅格图拉伸到新的空间；保存配准信息：georeferencing工具提供两种保存配准信息的方法：在配准后的栅格中保存正确的空间参考信息。updategeoreferencing：是为原图添加aux文件、坐标参考系文件，将配准的结果保存在原图上，相当于“保存”。Rectify：是在当前配准后栅格图显示的基础上，重新重采样，生成新栅格，相当于“另存为”

。使用ArcScan进行矢量化（详见帮助文档中的教程）栅格图像完成配准后，即可进行矢量化；使用ArcScan进行矢量化有2种工作模式：跟踪（Trace）批处理（Batch）使用ArcScan进行矢量化时，要注意：要矢量化的图像应为二值图像ArcScan扩展是否打开要启动编辑ArcScan还提供了用于图像清理的一些工具。要求二值图像4.3、点要素及节点编辑4.3.1创建点要素绘制点要素时，可以通过右键菜单上捕捉已有线段的端点、节点、中点、边来产生，也可以按F6键或“Absolutex,y”输入地图绝对坐标来创建。绘制（即创建）点要素时，可以使用的工具：创建要素窗口中的工具；Editor工具条上的工具Intersectiontool；Midpointtool；Distance-Distancetool；Direction-Distancetool；根据已有线段产生点要素：使用EditorMenu上的“Construct

Points”命令，可以按点数或距离、M值沿线产生点要素。4.3.2移动点要素使用绝对坐标移动点要素：双击要移动的点要素，点击右键菜单中的“Moveto…”命令，输入地图绝对坐标（即点要素要移动到的目标位置），回车即可。使用相对坐标移动点要素：双击要移动的点要素，点击右键菜单中的“Move…”命令，输入相对坐标（即相对点要素的目前位置），回车即可。4.3.3通过“EditSketchProperties”修改要素的坐标及Z值双击要编辑的点要素，点击右键菜单中的“Properties…”或EditorToolbar上的“SketchProperties”命令，在弹出的“EditSketchProperties”对话框中修改XY坐标及Z值。4.4、线要素与面要素的编辑4.4.1创建要素绘制（即创建）线、面要素时，可以使用要素模板上的所有工具，可根据需要，综合两种或多种工具创建满足用户需求的线、面要素。在绘制过程中，可以使用捕捉功能将线、面要素的节点精确到已有的端点、节点(含点要素)或边（edge）上。绘制线、面要素过程中时，可以使用“SketchToolContextMenu”及其它快捷菜单，实现多种形式的定点、定线功能。线、面要素的创建主要是一系列线段的创建。

使用角度、长度创建线段使用角度、长度创建线段：在绘制线要素过程中，利用右键菜单中的“Direction…”（快捷键为Ctrl+A）和“Length…”（快捷键为Ctrl+L）菜单来分别控制新建线段的方向和长度，或直接利用右键菜单中的“Direction/Length…”（快捷键为Ctrl+G）菜单输入方向和长度来绘制新线段。使用与上一线段的偏转角度创建线段：在绘制线要素过程中，利用右键菜单中的“Deflection…”（快捷键为Ctrl+F）菜单来控制新建线段与上一线段的偏转角，继而通过“Length…”（快捷键为Ctrl+L）菜单输入新线段的长度来绘制新线段。

使用与现有线段之间的角度创建线段使用与现有线段的偏转角度创建线段：在绘制线要素过程中，利用右键菜单中的“SegmentDeflection…”（快捷键为F7）菜单来控制新建线段与已有线段的偏转角（在已有的线段上右键点击这一菜单，或将鼠标移到已有的线段上按F7功能键，然后输入与该线段的偏转角度），继而通过“Length…”（快捷键为Ctrl+L）菜单输入新线段的长度来绘制新线段。创建与现有线段平行的线段：在绘制线要素过程中，利用右键菜单中的“Parallel”（快捷键为Ctrl+P）菜单来绘制与现有线段平行的线段（在已有的线段上右键点击这一菜单，或将鼠标移到已有的线段上按Ctrl+P，就可以确定新线段的方向），继而通过“Length…”（快捷键为Ctrl+L）菜单输入新线段的长度来绘制新线段。创建与现有线段垂直的线段：

创建圆弧线段使用ToolPalette上的Arctool绘制圆弧线段使用ToolPalette上的EndpointArctool绘制圆弧线段使用ToolPalette上的Tangenttool绘制圆弧线段使用右键菜单上的TangentCurve命令绘制圆弧线段使用“AdvancedEditingToolbar”上的“Fillet”工具在两线段之间创建圆弧线段

根据测量数据绘制线、面要素使用“COGOToolbar”上的“Traverse”命令，根据野外测量数据来绘制线要素。

根据线要素创建面要素使用“TopologyToolbar”上的“ConstructFeature”，可以根据选择的线要素创建面要素。具体操作如下：选择用于构建面要素的线要素，点击“TopologyToolbar”上的“ConstructFeature”命令，在对话框中选中“Createnewpolygonsfromselectedfeatures”，点击“OK”即可。

根据面要素创建线要素使用“TopologyToolbar”上的“ConstructFeature”，可以根据选择的面要素创建线要素。具体操作如下：选择面要素，点击“TopologyToolbar”上的“ConstructFeature”命令，点击“OK”即可。

创建multi-part要素方法1：创建multi-part要素的一个Part，在结束一个Part时点击右键菜单的“FinishPart”，依此创建要素的其它Parts，最后一个Part结束时点击右键菜单的“FinishSketch”，完成整个要素的创建。方法2：使用EditorMenu上的Merge命令将多个不相连的要素，合并成multi-part要素。

创建有空洞或带岛的面要素方法1：利用创建multi-part要素的功能可以创建带岛的面要素。方法2：如果已有一面要素，要从中挖一个洞，形成有空洞的多边形要素（如下图所示），可以使用“CutPolygonFeatures”工具。4.4.2延伸/裁剪线要素使用“Extend/TrimFeatures”任务，延伸/裁剪线要素；(先选择要延伸或裁剪的要素，然后绘制用于延伸或裁剪线几何)使用线要素编辑上下文菜单上的“TrimtoLength”，将线要素裁剪到输入的长度（不能超过总的线长）；使用“AdvancedEditingToolbar”上的“Extend”工具，将一线要素延伸到已有要素的交点处（有明确的交点，不是虚交点）；使用“AdvancedEditingToolbar”上的“Trim”工具，将一线要素从与已有要素的交点处（有明确的交点，不是虚交点）裁剪掉；（先选择用于裁剪的要素，再选择要裁剪的要素）4.4.3分割线要素使用“EditorToolbar”上的“Split”工具，在鼠标点击位置将一线要素分割为两线要素；使用“EditorMenu”上的“Split”命令，将一线要素按长度或百分比分割为2个线要素；使用“EditorMenu”上的“Divide”命令，将一线要素按点数或长度分割为多个线要素；使用“AdvancedEditingToolbar”上的“LineIntersection”工具，在线的交点处将线要素一分为二；使用“COGOToolbar”上的“Proportion”命令，对线要素按比例分割。使用“Topologytoolbar”上的“PlanarizeLines”命令在交点处分割线要素。

4.4.4分割面要素方法1：使用“CutPolygonsTool”，分割面要素；先选择要分割的多边形，点击Editor工具条上的“CutPolygonsTool”，再绘制分割线，即可。方法2：使用“TopologyToolbar”上的“ConstructFeature”，分割面要素。先选择分割线，再点击该命令，在对话框中选中“SplitexistingFeaturesintargetlayerusingselection”，点击“OK”即可。

4.4.5复制并缩放要素使用“AdvancedEditingToolbar”上的“CopyFeatures”工具，通过拉框复制并粘贴已选择的要素于矩形框中。4.4.6线、面要素的整形（Reshape）利用“ReshapeFeature

Tool”，通过ToolPalette上的绘制工具，对已选择的要素进行整形。Whenyoureshapeapolygon,ifbothendpointsofthesketcharewithinthepolygon,theshapeisaddedtothefeature.Iftheendpointsareoutsidethepolygon,thefeatureiscutaway.Whenyoureshapealine,thelinetakestheshapeofthesketchyoudraw.4.4.7裁剪要素重叠部分（ClippingFeatures）对于线要素：选择一线要素，利用“EditorMenu”上的“Clip”命令，通过设置缓冲距离，可以裁剪掉与缓冲区重叠的多边形要素。对于面要素：选择一面要素，利用“EditorMenu”上的“Clip”命令，通过设置缓冲距离为0，从另一有重叠的面要素中裁剪掉重叠部分。如下图所示，如果先选择左边的多边形，Clip的结果为图(b)所示，如果先选择右边的多边形，Clip的结果为图(c)所示。

4.4.8改变线要素的方向通过双击一线要素，通过右键菜单中的“Flip”命令改变该线要素的方向，原来的起点变成终点，原来的终点变成起点。4.4.9按比例拉伸要素的几何形状在“EditorMenu”中Option设置对话框中，选中“Stretchinggeometryproportionatelywhenmovingavertex”选项，可以通过移动节点来成比例地拉伸要素的几何形状。4.4.10Simplifyingandsmoothingfeatures使用“AdvancedEditingToolbar”上的“Generalize”工具，对线要素或多边形要素的边界进行概括，即简化，删除多余的节点（相对给定的容差）；使用“smooth”工具，对线要素或多边形要素的边界进行光滑处理。4.4.11删除Multi-part要素的组成部分在要素编辑状态下，使用“SketchProperties”命令，可以删除Multi-part要素的组成部分，如下图所示。4.4.12添加Multi-part要素的组成部分如下图(a)所示，原Multi-part要素由两部分组成，现要增加一个组成部分(如图(b)所示)。

具体操作如下：双击要编辑的Multi-part要素，在要素的边界线上右键点击“FinishPart”（如下图所示），然后绘制其它组成部分，完成后右键点击“FinishSketch”结束操作。4.4.13将Multi-part要素拆分成单部分要素使用AdvancedEditingtoolbar上的Explode工具，可将选择的Multi-part要素拆分成单部分要素。4.4.14节点编辑增加节点（InsertVertex）方法1：在要素编辑状态下，移动鼠标到要添加节点的位置（线上）点击右键选择“InsertVertex”，即可添加节点。方法2：使用“SketchProperties”对话框，通过右键菜单“InsertBefore”或“InsertAfter”在两节点中间添加新的节点。删除节点（DeleteVertex）方法1：在要素编辑状态下，移动鼠标到要删除的节点上，点击右键选择“DeleteVertex”，即可删除节点。方法2：使用“SketchProperties”对话框，删除节点。移动节点方法1：在要素编辑状态下，移动鼠标到要移动的节点上，直接拖放移动；方法2：在要素编辑状态下，移动鼠标到要移动的节点上，通过右键菜单“MoveTo…”，将该节点移动到绝对坐标指定的位置上。方法3：在要素编辑状态下，移动鼠标到要移动的节点上，通过右键菜单“Move…”，将该节点移动到相对坐标指定的位置上。Editingattributevaluesofavertex使用“SketchProperties”对话框，编辑线要素或多边形边界节点的属性（XY坐标、Z、M）。4.5拓扑编辑拓扑是保证地理要素几何完整性、一致性的有效工具。在Coverage模型中是通过一组固定的关系表来存储多边形-弧段-结点间的拓扑关系的。在Geodatabase中，是通过拓扑规则（如多边形不能互相重叠、线不能自相交等）来保证同一要素集内要素及要素之间的几何完整性、一致性。凡是与拓扑规则相抵触的地方，都会出现拓扑错误，需要用拓扑编辑工具来改正这些拓扑错误。普通的编辑工具不能保证要素几何的完整性、一致性。ArcMap环境下，除了Geodatabase拓扑类型外，还提供了一种地图拓扑（MapTopology），主要针对文件类型(如shapefile)的数据和Geodatabase中的简单要素（不参与网络、拓扑的构建）。4.5.1拓扑编辑拓扑元素的定义：边（Edge）：定义多边形的边界；结点（Node）:边的交点；顶点（Vertex）：定义边的形状。

拓扑元素的编辑Movingavertexonasharededge使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”双击要编辑的边，将鼠标移到要移动的节点上，拖放到目标位置，或通过右键菜单中的“Move…”或“MoveTo…”，将节点通过坐标移动到目标位置。Movinganode使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”选择要编辑的结点（按住键盘上的字母“N”，拉框选择），将鼠标移到该结点上，拖放到目标位置，或通过右键菜单中的“Move…”或“MoveTo…”，将结点通过坐标移动到目标位置。Movinganedge使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”单击要编辑的边，将鼠标移到该边上，拖放到目标位置，或通过右键菜单中的“Move…”或“MoveTo…”，将该边通过坐标移动到目标位置。添加、删除节点（AddinganddeletingaVertex）添加节点：使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”双击要编辑的边，将鼠标移到该边上要添加节点的位置，点击右键菜单中的“InsertVertex”在该边上添加一个节点。删除节点：使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”双击要编辑的边，将鼠标移到要删除的节点上，点击右键菜单中的“DeleteVertex”删除该节点。临时分裂边在拓扑编辑过程中，为了某种编辑目的，需要将边临时分裂，产生临时结点。这可以通过拓扑编辑过程中的右键菜单“SplitEdgeAtAnchor”或“SplitEdgeAtDistance…”来实现。分裂移动结点（Split-movesharednode）如下图（a）所示，要将左上角这块地的下边界往下方向移动100米，达到图（b）的效果。如果使用常规的边、节点移动，会影响右边的地块，这时使用分裂结点移动可以达到所需效果。具体操作如下：捕捉环境设置为“Topologynodes”；如果设置为“Topologynodes”捕捉（即拓扑结点捕捉），需要将左下角地块的左右两边进行临时分割(使用“SplitEdgeAtDistance…”)，使得分割的上部分边为100米；选择左上角块地的下边界，按住键盘上的字母键“N”拉框选择该边界右边的结点，然后按住键盘上的字母键“S”并将鼠标移到要移动的结点上（会出现上图所示的标志），再移动鼠标并捕捉到临时结点位置；左边结点的移动类似。Reshapinganedge与前面的线、面要素的整形（Reshape）类似，只不过这里是拓扑整形，使用“Topologytoolbar”上的“TopologyEdittool”，编辑任务是“ReshapeEdge”。Stretchingfeatureswheneditingtopologicalelements与线面要素编辑中的“按比例拉伸要素的几何形状”类似，只不过这里是拓扑拉伸。4.5.2拓扑错误的改正

拓扑错误可用的改正方法不同的拓扑规则引起的拓扑错误，可以使用不同的改正方法。Polygonerrorfixes与多边形拓扑规则“MustNotOverlap”相抵触的错误，可改正的方法有LineerrorfixesPointerrorfixes

拓扑错误的改正方式拓扑错误可以通过以下两种方式得以改正：使用“Topologytoolbar”上的“FixTopologyErrortool”点击拓扑错误，然后通过右键菜单进行改正；使用“Topologytoolbar”上的“ErrorInspector”，列出各种拓扑错误，再通过右键菜单予以改正。§5要素提取与挖空裁剪要素提取（数据提取）图形裁剪提取（Clip）图形分割提取（Split）根据属性条件选择要素（Select）挖空裁剪给定一或多个多边形，将多边形范围内所有要素先裁剪，再删除，形成一个多边形空洞，可用于小范围数据量小数据的更新。要素提取--图形裁剪提取（Clip）按照指定范围（多边形、圆形、正、斜矩形）或按照一个或者多个标准图幅对各地理要素类进行裁剪，这种裁剪并不破坏源要素，只是将裁剪范围内的源要素提取出来另存为新的要素类。Analysistoolbox中有一Clip工具用于裁剪一个图层或一个要素类。要素提取--图形分割提取（Split）图形裁剪提取（Clip），用裁剪范围（可以是多个多边形）去裁剪一个要素类。图形分割提取（Analysistoolbox中的Split工具），也是用裁剪范围（可以是多个多边形）去裁剪一个要素类，输出多个要素类，一个裁剪多边形对应于一个输出要素类。分割要素图层/要素类有一个分割字段(值唯一)，用于命名输出要素类。要素提取--根据属性条件选择要素（Select）按照给定的属性条件，从当前地图要素类中提取满足条件的要素，输出结果作为要素类存储到指定位置（可以是Geodatabase或Shapefile）挖空裁剪—擦除叠置分析用擦除多边形对输入要素进行擦除操作，即保留擦除多边形外的部分，并输出新的要素类。§6图幅接边与要素合并图幅接边--形成无缝数据库由于空间数据采集的误差和人工操作的误差，两个相邻图幅的空间数据在结合处可能出现逻辑裂隙与几何裂隙。需要把它们在逻辑上和几何上融成一个连续一致的数据体，这就是GIS中的图幅接边问题。几何裂缝：指由数据文件边界分开的一个地物的两部分不能精确地衔接。--几何接边逻辑裂缝：同一地物地物编码不同或具有不同的属性信息，如公路的宽度，等高线高程等。---逻辑接边1、识别或提取相邻图幅。--要求图幅编号合理2、几何接边人工接边接边直接移动，突变回缩2-3个点减少突变3132332122231112133、逻辑接边1）检查同一地物在相邻图幅的地物编码和属性值是否一致，不一致，进行人工编辑。2）将同一地物在相邻图幅的空间数据在逻辑上连在一起。要素合并--Merge命令使用EditorMenu上的Merge命令将多个要素合并成一个要素。对于多个不相连的要素（或只共一个点的面要素），合并成multi-part要素；对于有重叠或相接的面要素，则将重叠区域合并，重叠区域中的边界删除。要素合并--Union命令使用EditorMenu上的Union命令将多个要素合并生成一个新要素。该命令特别适合将一个区域内的相邻小多边形要素合并成一个大多边形要素，如将乡镇区划多边形合并成县区区划多边形。Union命令与Merge命令的区别：Union命令源要素可来自于同几何类型的多个图层，而Merge命令源要素只能来自于同一图层；Union命令并不修改源要素，源要素保留原样，命令的结果是创建一个新要素，新要素属性为空；Merge命令将源要素合并成一个要素，源要素不复存在，新要素的属性可根据其中的一个源要素获得。空间校正(Spatialadjustment)可以使用空间校正对矢量要素进行变换(transform)、橡皮拉伸(rubbersheet)和边缘匹配(edgematch)，以及将一个要素的属性传递给另外一个要素(AttributeTransfertool，要求两个图层匹配的公共字段)。SpatialadjustmentmethodsTransformations默认情况下，ArcMap支持三种类型的变换：仿射(affine)变换、相似(similarity)变换和中心投影(projective)变换。仿射变换可以不同程度地缩放(x、y方向的缩放比例不同)、倾斜、旋转和平移数据。

Theaffinetransformationfunctionis:x’=Ax+By+Cy’=Dx+Ey+F相似变换可以缩放、旋转和平移数据。但不会单独对轴进行缩放，也不会产生任何倾斜。相似变换