實驗四、空間數(shù)據(jù)處理

1、實驗四、空間數(shù)據(jù)處理一、實驗?zāi)康?. 掌握空間數(shù)據(jù)處理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。領(lǐng)會其用途。2. 掌握地圖投影變換的基本原理與方法。3. 熟悉ArcGIS中投影的應(yīng)用及投影變換的方法、技術(shù)4. 了解地圖投影及其變換在實際中的應(yīng)用。二、實驗準(zhǔn)備預(yù)備知識：ArcToolbox 是ArcGIS Desktop中的一個軟件模塊。內(nèi)嵌在 ArcCatalog 和 ArcMap 中。ArcToolbox 具有許多復(fù)雜的空間處理功能，包括的工具有：l 數(shù)據(jù)管理l 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換l Coverage 的處理l 矢量分析l 地理編碼 l 統(tǒng)計分析空間間數(shù)據(jù)處理是基于已有數(shù)據(jù)派生新數(shù)據(jù)的一種方法

2、。是通過空間分析方法來實現(xiàn)的。是基于矢量數(shù)據(jù)進行的，包括如下幾種常用的操作：融合，剪切，拼接，合并（并集），相交（交集）。地理坐標(biāo)系（Geogrpahic Coordinate System）地理坐標(biāo)系使用基于經(jīng)緯度坐標(biāo)的坐標(biāo)系統(tǒng)描述地球上某一點所處的位置。某一個地理坐標(biāo)系是基于一個基準(zhǔn)面來定義的?；鶞?zhǔn)面是利用特定橢球體對特定地區(qū)地球表面的逼近，因此每個國家或地區(qū)均有各自的基準(zhǔn)面。橢球體長半軸 a（米）短半軸b（米）Krassovsky（北京54采用）63782456356863.0188IAG 75（西安80采用）63781406356755.2882WGS 84637813763

3、56752.3142在ArcGIS中基于這三個橢球，建立了我國常用的三個基準(zhǔn)面和地理坐標(biāo)系：l GCS_WGS1984(基于WGS84 基準(zhǔn)面)l GCS_BEIJING1954(基于北京1954基準(zhǔn)面)l GCS_XIAN1980(基于西安1980基準(zhǔn)面)投影坐標(biāo)系（Projected Coordinate Systems）投影坐標(biāo)系使用基于X,Y值的坐標(biāo)系統(tǒng)來描述地球上某個點所處的位置。這個坐標(biāo)系是從地球的近似橢球體投影得到的，它對應(yīng)于某個地理坐標(biāo)系。投影坐標(biāo)系由 以下參數(shù)確定l 地理坐標(biāo)系（由基準(zhǔn)面確定，比如：北京54、西安80、WGS84）l 投影方法（比如高斯克呂格、Lambert投

4、影、Mercator投影）在ArcGIS中提供了幾十種常用的投影方法北京1954投影坐標(biāo)系和西安1980坐標(biāo)系都是應(yīng)用高斯克呂格投影，只是基準(zhǔn)面、橢球、大地原點不同。地理變換地理變換是一種在地理坐標(biāo)系（基準(zhǔn)面）間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方法，當(dāng)將矢量數(shù)據(jù)從一個坐標(biāo)系統(tǒng)變換到另一個坐標(biāo)系統(tǒng)下時，如果矢量數(shù)據(jù)的變換涉及基準(zhǔn)面的改變時，需要通過地理變換來實現(xiàn)地理變換或基準(zhǔn)面平移。主要的地理變換方法有：三參數(shù)和七參數(shù)法。投影變換當(dāng)系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)是來自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種投影的地理數(shù)據(jù)，這就需要進行地圖投影變換。實驗數(shù)據(jù)：云南縣界.shp; Clip.shp西雙版納森林覆蓋.s

5、hp 西雙版納縣界.shp三、實驗內(nèi)容及步驟空間數(shù)據(jù)處理步驟：將所需要的數(shù)據(jù)解壓到磁盤：如 e:gisdata,設(shè)定工作區(qū):在ArcMap中 執(zhí)行菜單命令：<工具>><選項>，在“空間處理”選項頁里，點擊“環(huán)境變量”按鈕，在環(huán)境變量對話框中的常規(guī)設(shè)置選項中，設(shè)定“臨時工作空間”為 e:gisdata第1步 裁剪要素l 在ArcMap中，添數(shù)據(jù)GISDATA云南縣界.shp，添加數(shù)據(jù)GISDATAClip.shp （Clip 中有四個要素）l 激活Clip圖層。選中Clip圖層中的一個要素，注意確保不要選中“云南縣界”中的要素！點擊打開ArcToolbox，指定輸出

6、要素類路徑及名稱，這里請命名為“云南縣界_Clip1” 指定輸入類：云南縣界指定剪切要素：Clip（必須是多邊形要素）依次選中Clip主題中其它三個要素，重復(fù)以上的操作步驟， 完成操作后將得到共四個圖層（“云南縣界_Clip1” , “云南縣界_Clip2”，“云南縣界_Clip3”，“云南縣界_Clip4”）。 第2步 拼接圖層u 在ArcMap中新建地圖文檔，加載你在剪切要素操作中得到的 四個圖層u 點擊打開ArcToolbox在ArcToolbox中執(zhí)行“追加”命令輸出要素：設(shè)定為 云南縣界_Clip1,輸入要素：依次添加其它三個圖層右鍵點擊圖層“云南縣界_Clip1”，在出現(xiàn)的右鍵菜單

7、中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”->”導(dǎo)出數(shù)據(jù)” 指定導(dǎo)入數(shù)據(jù)的路徑和名稱:YNOK.shp通過以上操作我們就完成了將4個圖層拼接為一個圖層的處理。新建一地圖文檔，加載數(shù)據(jù)YNOK.shp，查看圖層及打開其屬性表看看與“云南縣界”中的屬性表有何區(qū)別。第3步 要素融合u 在拼接圖層的基礎(chǔ)上繼續(xù)u 執(zhí)行“融合”命令u 輸入要素：指定為YNOKu 融合字段：選擇為“所屬州”，將根據(jù)這個字段的值對要素進行融合，YNOK圖層中“所屬州”相同的要素將合并成一個要素以上操作，根據(jù)指定字段的值，對現(xiàn)有圖層中的要素進行融合，產(chǎn)生新的圖層YNOK_Dissovle,打開并查看其屬性表類似地，重復(fù)以上過程，并將融合字段指定為：

8、CHINESE ，看看結(jié)果有何不同第4步 圖層合并u 在ArcMap中新建一個地圖文檔，加載數(shù)據(jù) GISDATA西雙版納森林覆蓋.shp 和 GISDATA西雙版納縣界.shpu 調(diào)整圖層順序，將西雙版納縣界置于下方u 打開ArcToolbox，在ArcToolbox執(zhí)行“聯(lián)合”命令u 在聯(lián)合對話框中輸入要素：依次添加 “西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個圖層 輸出要素類：設(shè)置為 Union.shp查看輸出要素類：Union的的屬性表，并檢查屬性 “Type”，其中為“Y”的表示有植被覆蓋的區(qū)域，右鍵點擊圖層Union,修改屬性>符號 （設(shè)置為唯一值圖例，字段設(shè)置為TYPE）思考題：

9、勐?？h的總面積是多少平方公里？其中有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？沒有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？第5步 圖層相交u 在圖層合并練習(xí)的基礎(chǔ)繼續(xù)u 在ArcToolbox中，執(zhí)行“相交”命令u 在“相交對話框”中輸入要素：依次添加 “西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個圖層 輸出要素類：設(shè)置為 Intersect.shp查看 輸出要素類InterSect，并與“西雙版納森林覆蓋”及“圖層合并”操作所得結(jié)果“Union”進行比較，并進一步思考這類操作適合求解哪一些現(xiàn)實問題。定義地圖投影第6步 定義投影（1） 在ArcMap中新建地圖文檔，添加第4步成生成的圖層:Union.shp（2） 在TOC中，右

10、鍵點擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對話框中，點擊“源”選項頁，查看這圖層是什么坐標(biāo)系（3） 打開ArcToolbox，執(zhí)行命令“定義投影”命令 在定義投影對話框中，選擇要素類：Union，點擊坐標(biāo)系輸入框右邊的按鈕，在出現(xiàn)的“空間參考屬性”對話框中，選擇一個地理坐標(biāo)系，GCS_BEJING_1954（注意：前提是我們已知道圖層Union是使用北京1954地理坐標(biāo)系）點擊“選擇按鈕”，從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇（坐標(biāo)系統(tǒng)Geographic Coordinate SystemsAsiaBeijing 1954.prj）（4） 在TOC中，右鍵點擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對話框中，

11、點擊“源”選項頁，查看這個圖層的坐標(biāo)系是否已經(jīng)被指定為“北京1954地理坐標(biāo)系”第7步 投影變換地理坐標(biāo)系>北京1954坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換>西安80坐標(biāo)系（1） 在第6步的基礎(chǔ)上進行（2） 打開ArcToolbox，執(zhí)行命令“定義投影”命令 （3） 在“投影”對話框中，依次設(shè)定輸入要素類為Union，輸出要素類為Union_PRJ_BJ54.shp, 輸出坐標(biāo)系選擇為“BEJING_1954_GK_ZONE_17N”從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇（坐標(biāo)系統(tǒng)Projected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954Beijing 1954 GK Zone 17N.prj）（4） 確定后，完成由地理坐標(biāo)系GCS_BEJING_1954 到 投影坐標(biāo)系 BEJING_1954_GK_ZONE_17N 的變換。（5） 請參照以上過程，完成由投影坐標(biāo)系BEJING_1954_GK_ZONE_17N到投影坐標(biāo)系四、