ArcGIS空間數據管理與分析.doc

杭州師范大學地理信息系統概論實驗報告題目：ArcGIS關于空間數據管理與空間數據分析操作實驗姓名： 趙文彪 學號： 2014212425 班級： 地信141 學院： 理學院 編寫日期： 2015118一、 實驗目的學習空間數據庫的建立與地圖坐標校正變換二、 實驗原理ArcMap 默認支持3種Transformation 類型。其中，兩種是平面至平面的轉換，即仿射(Affine)和Similarity，二者有一定差別。另一種即由曲面至平面的地圖投影轉換（Projective）。本實驗中學習的坐標變換方法，是GIS實踐中較常用的仿射變換。我們在課堂中講過，坐標校正（rectification）可采用各級多項式來轉換地圖坐標。例如，設原坐標為(x,y)，轉換后的坐標為(x,y)，采用2次多項式：x = a1 x2 + b1 y2 + c1 xy + d1 x + e1 y + f1y = a2 x2 + b2 y2 + c2 xy + d2 x + e2 y + f2通過地面控制點GCPs 的已知坐標(x,y)和(x,y)，求出2次多項式的各項系數，就可以將地圖上所有的(x,y)轉換為(x,y)。本實驗中的仿射變換是采用一次（線性）多項式x = a1 x + b1 y + c1 和y = a2 x + b2 y + c2作為坐標轉換關系的坐標校正方法。仿射變換可以將數據在x, y方向是非等比放大縮小，歪斜，旋轉和平移（如圖所示）。在ArcGIS中，一般采用4個Tics，即通常所說的地面控制點，來進行仿射變換。對于一般比較規(guī)整的地圖，這樣進行坐標校正是夠用了。三、 實驗內容把數字化時形成的 inch 單位的平面坐標，轉化為我國統一使用的高斯-克呂格坐標，并將轉換好空間坐標的數據導入到Geodatabase庫中。為此，首先利用ArcMap，把原始的4個tic點坐標(x,y) (即取 inch 的坐標)，改為相應的高斯-克呂格坐標值。然后，計算機根據這四個 Tics 在兩種坐標系中的取值，計算出轉換系數，再把所有的 (x,y) 轉為高斯-克呂格坐標系統。最后，在 ArcCatalog 中，新建一個高斯-克呂格坐標的Feature Dataset，把轉換好坐標的Feature Class放到Geodatabase的 Feature Class 中。 四、 實驗步驟(一) 準備工作：建立“2014212425_趙文彪”命名的文件夾；在該文件夾下建立“submit2”文件夾。將實驗材料放到”submit2“文件夾下。打開ArcGIS，設置存儲相對路徑，保存mxd文件到”2014212425_趙文彪“文件夾下，命名為“實驗2.mxd”(二) 矢量數據校正與坐標變換a) 打開“實驗2.mxd”，將bj下的三個.shp文件加載到圖層窗口。觀察到地圖單位。b) 將地圖單位改為”meters”在圖層窗口，打開的屬性表。在General選項卡中，將Map與Display右側的選項里選擇“meters”。確定。在空白菜單欄右鍵，打開”Spatial Adjustment”工具條。c) 矢量數據校正：將數據置于可編輯狀態(tài)。在”Spatial Adjustment”工具條中設置要調整的圖層。Spatial AdjustmentSet Adjust Data。全選要調整的圖層。d) 坐標變換：點擊【Spatial Adjustment】-【Links】-【Open Links File】，將Links.txt文件導入 導入后的地圖頁點擊【Spatial Adjustment】 - 【Adjust】進行矢量數據的校正點擊。將校正好的調整到地圖頁中央。保存編輯并停止編輯。e) 同樣對water里的文件進行矢量校正與坐標變換。將water里的文件加到地圖層。對其進行如上操作。保存編輯并停止編輯。(三) 矢量數據入庫a) 建立file geodatabase 數據庫。在ArcCatalog 里找到submit2zisl。右鍵Newfile geodatabase命名為ArcInfo_tran在ArcInfo_tran.gdb右鍵。New-Feature DataSet。命名為：bm點擊下一步，選擇projected coordinate systemsgauss krugerbeijing54Beijing_54_gk_zone_20NVertical 坐標系統選擇None。下一步，finish。b) 矢量數據導入庫中。在新建的featuredataset”bm”右鍵importfeature class(multiple),將bj目錄下的三個文件導入到database里。導入成功后，在ArcInfo_tran里面將新增圖層：，統一將名字改為bm_tic, bm_arc, bm_polygon。wm_tic，wm_arc，將圖層窗口原有的圖層全部關掉。將部bm下文件拖到圖層窗口。保存。(四) 柵格數據配準與投影變換a) 柵格數據的配準將水資源圖加載帶圖層，點開Georeferencing工具條。使數據處于可編輯。點擊工具條Georeference上的圖標按鈕右鍵輸入控制點。保存柵格配準數據。點擊Georeferencing-Recity按鈕，彈出柵格數據另存為對話框。 存儲路徑為2014212425_趙文彪submit2輔助b) 柵格數據的投影轉換打開ArcCatalog窗口, submit2輔助水資源圖1.tif”上右鍵點擊選擇“Properties”，彈出Raster Dataset Properties屬性框，下拉到“Spatial Reference”位置（下圖紅框），點擊“Edit”按鈕。選擇“Geographic Coordinate Systems” “Asia” “Beijing 1954.prj”，點擊確定點擊打開toolbox，選擇“Data Management Tools” “Projections and Transformations” “Raster” “Project Raster”，雙擊彈出投影變換窗口。 Input Raster選擇“水資源圖1.tif”, Output Raster Dataset 選擇submit3輔助水資源圖1_Project.tif” Output Coordinate System，點擊右邊的按鈕，在彈出的Spatial Reference Properties頁面中，點擊“Select”按鈕，選擇“Projected Coordinate Systems” “Gauss Kruger” “Beijing 1954” “Beijing_1954_GK_Zo