ArcGIS软件与应用-第7章-空间数据处理课件.pptx

ArcGIS软件与应用软件与应用第第7章章 空间数据处理空间数据处理本章具体介绍了矢量数据空间校正、栅格数据地理配准、影像裁剪、数据转换和地图数字化，并结合实际应用加深对空间数据处理的理解，具体内容包括：7.1 矢量数据空间校正 7.5 地图矢量化 7.1.1 坐标转换 7.5.1 彩色等高线矢量化 7.1.2 橡皮拉伸 7.5.2 宗地全自动矢量化 7.1.3 接边 7.2 栅格数据地理配准7.3 影像裁剪 7.3.1 按掩摸提取进行裁剪 7.3.2 利用栅格处理中的裁剪工具进行裁剪7.4 数据转换 7.4.1 几何类型转换 7.4.2 格式转换2概述概述由于GIS系统数据来源的多样化，描述同一地理位置的数据会在几何上出现一些变形或旋转，这时可以通过空间校正进行数据整合空间校正的一个典型应用是对矢量化后的结果进行处理37.1 矢量数据空间校正矢量数据空间校正7.1.1 坐标转换7.1.2 橡皮拉伸7.1.3 接边空间校正变换用于将图层的坐标从一个位置转换到另一位置,此过程涉及基于用户定义的位移链接来缩放、平移和旋转要素实例操作：以“第七章矢量数据空间校正坐标转换数据”路径下的地图文档“空间校正变换.mxd”为例进行坐标转换，了解如何通过使用【空间校正】工具条对数据进行坐标转换。

47.1.1 坐标转换坐标转换操作步骤如下：（1）启 动 ArcMap，打 开“第七章矢量数据空间校正坐标转换数据”路径下的地图文档“空间校正变换.mxd”2）在ArcMap窗口主菜单、工具栏等空白处单击右键，在快捷菜单里勾选【编辑器】和【空间校正】工具条，如图7.1所示57.1.1 坐标转换坐标转换图7.1 快捷菜单中打开空间校正工具条（3）点击【编辑器】下拉菜单中【开始编辑】，启动编辑会话，如图7.2所示67.1.1 坐标转换坐标转换图7.2 启动开始编辑（4）在【空间校正】工具条中选择【空间校正】【设置校正数据】，如图7.3（a）所示，打开对话框，设置参与校正的数据，选中【以下图层中的所有要素】单选按钮，钩选“待校正数据”复选框，单击【确定】按钮，如图7.3（b）所示77.1.1 坐标转换坐标转换（a）（b）图 7.3 校正数据设置（5）在【空间校正】工具条中选择【空间校正】【校正方法】【变换-仿射】，设置校正方法，如图7.4所示87.1.1 坐标转换坐标转换图 7.4 选择校正方法ArcGIS中提供三种空间校正变换的方法：中提供三种空间校正变换的方法：97.1.1 坐标转换坐标转换表7.1 校正变换方法对比变换名称名称最少位移最少位移链接接数数功能功能描述描述仿射仿射变换3缩放、旋转、平移、倾斜对数据不同程度的缩放、旋转、平移和倾斜变换相似相似变换2缩放、旋转、平移可对数据缩放、旋转和平移，但不会对轴进行缩放，也不会产生任何倾斜。

变换前后要素保持原有的横纵比（若要保持要素相对形状，这一点非常重要）投影投影变换4缩放、旋转、平移、倾斜变换前后共点、共线、交比、相切、拐点以及切线的不连续性保持不变（6）在【编辑器】工具条上，单击【编辑器】【捕捉】【捕捉工具条】，打开【捕捉】工具条，单击折点捕捉工具，以便准确建立校正链接单击【空间校正】工具条上的新建链接位移工具，单击“待校正数据”图层上的一个点，再单击“基础数据”图层上的对应点，建立一个链接，按此方法建立至少6个链接，如下图所示107.1.1 坐标转换坐标转换117.1.1 坐标转换坐标转换建立好的位移连接（7）查看链接表在【空间校正】工具条上单击查看链接表工具，如图7.5所示127.1.1 坐标转换坐标转换图 7.5 查看链接表（8）单击【空间校正】【校正】，执行空间校正，校正结果如下图所示137.1.1 坐标转换坐标转换校正结果橡皮拉伸常用于两个或多个图层进行几何校正，使一个图层与另外一个空间位置相近的图层对齐，调整源图层以适应更精确的目标图层在橡皮拉伸中，表面被逐渐拉伸，并使用保留直线的分段变换来移动要素对于一些已经对齐的要素，通过添加【标识链接】保持所在位置不变。

实例：利用矢量数据地图文档“橡皮页变换.mxd”为例进行橡皮拉伸，了解如何通过使用【位移链接】、【多重位移链接】和【识别链接】对数据执行橡皮拉伸，实现对实验数据的几何校正147.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸157.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸操作步骤如下：（1）启动ArcMap，打开“第七章矢量数据空间校正橡皮拉伸数据”路径下的地图文档“橡皮页变换.mxd”，启动数据编辑2）单击【编辑器】下拉菜单中【开始编辑】，启动编辑会话3）打开【捕捉】工具条单击【折点捕捉】，设置节点捕捉4）选择【空间校正】【设置校正数据】，选择“待校正数据”，单击【确定】5）选择菜单【空间校正】【校正方法】【橡皮页变换】，如图7.6所示167.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸图 7.6 橡皮页变换校正方法（6）选择【空间校正】【选项】，设置校正方法的属性打开对话框，进入【常规】选项卡，选择【橡皮页变换】；单击【选项】按钮，打开对话框，选择【自然邻域法】，如图7.9所示，单击【确定】按钮，完成设置177.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸图 7.7 橡皮页变换属性设置表7.2 橡皮页变换方法对比187.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸方法名称方法名称特点特点线性法性法1.用于快速创建TIN表面，但并不真正考虑邻域。

2.线性法选项执行速度稍快3.当许多链接均匀分布在校正数据上时可以生成不错的效果自然自然邻域法域法1.执行速度稍慢2.当位移链接不是很多并且在数据集中较为分散时，得出的结果会更加精确3.应在存在一些间距很远的链接时使用自然邻域法7）单击【空间校正】工具条中的新建位移链接工具，在两图层关键的交叉点创建位移链接，如图7.8（a）所示8）单击【空间校正】工具条中的多位移链接工具，依次选择待校正要素和目标要素，设置链接数为10，按Enter键，如图7.8（b）所示，该功能多用于对曲线的校正197.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸（a）（b）图 7.8 添加位移链接（9）单击【空间校正】工具条中新建标识链接工具，在不需要进行移动的关键点处创建标示链接，如图7.9所示207.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸图 7.9 添加标识链接（10）选择【空间校正】【校正预览】预览校正结果，如果校正结果不满足要求，可通过修改链接提高校正精度11）选择【空间校正】【校正】，执行空间校正，校正结果如图7.10所示12）在ArcMap主菜单中选择【编辑】【选择所有元素】，然后按Delete键，删除校正后的所有链接，保存编辑结果并停止编辑。

217.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸227.1.2 橡皮拉伸橡皮拉伸图 7.10 校正结果接接边边可用于创建两个相邻图层边的位移链接，沿相邻图层的边缘将要素对齐通常包含对较低精度的要素图层进行调整，而精度较高的要素图层用作目标图层实例操作：以“第七章矢量数据空间校正接边数据”路径下的地图文档“接边.mxd”为例进行接边操作，了解如何使用【边匹配】工具和设置【边捕捉】属性，实现基于位移链接的空间校正操作步骤如下237.1.3 接边接边操作步骤如下：（1）启动ArcMap，打开“接边.mxd”，启动编辑2）在【空间校正】工具条中，单击【空间校正】【设置校正数据】，选中【所选要素】单选按钮，如图7.11所示，单击【确定】按钮247.1.3 接边接边257.1.3 接边接边图 7.11 设置校正数据（3）单击【空间校正】【校正方法】【边捕捉】，完成校正方法的选择4）单击【空间校正】【选项】，打开【校正属性】对话框，单击【常规】选项卡，在校正方法中选择【边捕捉】，在方法中选择【平滑】单击【边匹配】选项卡，在【源图层】下拉框中选择“公路1”，在目标图层下拉框中选择“公路2”，选中【避免重复链接线】复选框，单击【确定】按钮，完成边匹配校正方法属性的设置，如图7.12所示。

267.1.3 接边接边277.1.3 接边接边图 7.12 设置校正方法属性（5）单击【空间校正】工具条中【边匹配】工具，按钮进行边匹配在要素端点的周围拖出一个选框边匹配】工具将根据位于选框内的源要素与目标要素来创建多个位移链接，完成位移链接的添加，如图7.13所示287.1.3 接边接边图 7.13 边匹配操作（6）单击【编辑器】工具条上的【选择要素】按钮，选中边匹配区域要素7）单击【空间校正】【校正】，执行校正，校正结果如图7.14所示8）在ArcMap主菜单中选择【编辑】【选择所有元素】，所有链接元素被选中，然后按键【Delete】，删除链接元素，保存结果并停止编辑297.1.3 接边接边307.1.3 接边接边图 7.14 接边操作结果图栅格数据一般来自地图扫描、航空影像和卫星影像经过扫描得到的地图通常不包含空间参考信息，而航空和遥感影像的位置信息并不重复，无法与现有数据完全对齐因此需要【地理配准】工具将栅格数据的空间位置与现有数据集进行空间位置匹配，这个过程就是栅格数据的地图配准317.2 栅格数据地理配准栅格数据地理配准实例操作：利用矢量数据地图文档“地图配准.mxd”为例进行矢量与影像的配准，了解如何通过使用【地理配准】工具条将影像中各点的位置与矢量数据中已知地理坐标点的位置相链接，从而实现矢量数据与影像数据的配准。

32矢量与影像配准矢量与影像配准操作步骤如下：（1）启动ArcMap，打开打开“第七章地图配准矢量与影像配准数据”路径下的地图文档“地图配准.mxd”2）在ArcMap窗口的主菜单、工具条的空白处单击右键，勾选【地理配准】，启动【地理配准】工具条，如图7.15所示33矢量与影像配准矢量与影像配准图 7.15【地理配准】工具条（3）在【地理配准】工具条中，取消钩选【自动校正】选项，单击【图层】下拉选项中选择要进行地理配准的栅格图层4）在【地理配准】工具条中，点击图标【添加控制点】按钮来添加链接，在栅格数据中单击某个已知位置，然后单击采用地图坐标的数据上的对应已知位置（或单击鼠标右键，在弹出【输入X和Y】对话框中输入该点的实际坐标位置）用相同的方法，在影像上增加多个控制点，形成链接，如下图所示34矢量与影像配准矢量与影像配准35矢量与影像配准矢量与影像配准控制点链接（5）单击菜单【地理配准】【更新地理配准】更新后，栅格数据的位置和大小发生了变化，可以看见矢量与栅格数据中的青海湖重合在一起6）单击【地图配准】工具条中【查看链接表】工具，打开链接表，查看配准结果，如图7.16所示删除残差较大的链接，重新添加满足精度要求的点位，直至结果满意为止。

36矢量与影像配准矢量与影像配准图 7.16 链接表(7)单击【地理配准】【校正】，弹出【另存为】对话框，设置【格式】为“IMAGINE Image”格式，如图7.17所示37矢量与影像配准矢量与影像配准图 7.17 另存为窗口（8）单击【保存】按钮，执行校正，完成地理配准，配准结果如图7.18所示38矢量与影像配准矢量与影像配准图7.18 地理配准结果影影像像裁裁剪剪是根据实际工作或者研究区域的范围，把影像裁剪出一个或多个新的影像文件ArcGIS中的影像裁剪通过输入含盖研究区的图形或图像（掩膜）裁剪出新的影像文件，其范围大小和掩膜一致例如，可以使用区县行政范围裁剪遥感影像，并制作出该区县行政范围的遥感影像专题图影像数据的裁剪有多种方法，如用圆形、点、多边形、矩形以及利用现有数据裁剪在ArcGIS中最常用的方法有：按掩膜提取进行裁剪和利用栅格处理中的裁剪工具进行裁剪下面以这两种方法为例进行说明397.3 7.3 影像裁剪影像裁剪掩膜是用选定的图像、图形或物体、对待处理的图像(全部或局部)进行遮挡来控制图像处理的区域或处理过程利用掩膜可识别分析范围内的区域，效果示意图，如图7.19所示407.3.1按掩按掩膜膜提取进行裁剪提取进行裁剪7.19 掩摸效果示意图实例：以“第七章影像裁剪按掩膜提取进行裁剪数据”路。