《地理信息系统原理》实验报告实验三.doc

合肥工业大学资源与环境工程学院《地理信息系统原理》实验报告实验三姓 名 学 号 专 业 班 级 任课教师 一、实验目的 理解地图投影和投影变换的基本原理与方法，熟悉ArcGIS中投影的定义及投影变换的方法 掌握利用ArcGIS进行数据格式和数据结构变换的方法 . 掌握利用ArcGIS进行空间数据内插的方法二、实验材料 ArcGIS Desktop 10，数据（ex3文件夹中：union.shp西双版纳森林覆盖，clip.shp，dem1栅格数据集，气温.shp，YNBoundary.shp云南省的边界）三、实验内容、过程和结果1、定义投影和投影变换 第1步 定义投影 在ArcMap中新建地图文档，添加图层“Union.shp” 在TOC中，右键点击图层“Union”，查看属性，在属性对话框中，点击“源”选项页，查看这图层是什么坐标系 点击按钮打开ArcToolbox ， 依次点击“ Data Management Tools ” 和“ Projection and Transformations”前的“+”，双击“定义投影”命令，在打开的定义投影对话框中，选择要素类： Union，点击坐标系输入框右边的按钮，在出现的“空间参考属性”对话框中，选择一个地理坐标系，GCS_BEJING_1954 （注意：前提是我们已知道图层Union是使用北京1954地理坐标系）。

在TOC中，右键点击图层“Union”，查看属性，在属性对话框中，点击“源”选项页，查看这个图层的坐标系是否已经被指定为“北京1954地理坐标系” 第2步 投影变换――地理坐标系－>北京1954坐标系转换 l 在第1步的基础上进行，点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Data Management Tools”、“Projection and Transformations”和“Feature”前的“+”，双击“投影”命令，在打开的“投影” 对话框中，依次设定输入要素类为“Union”，输出要素类为“Union_PRJ_BJ54.shp”，输出坐标系选择为“BEJING_1954_GK_ZONE_17N”，确定后，完成由地理坐标系GCS_BEJING_1954 到投影坐标系 BEJING_1954_GK_ZONE_17N 的变换 2、数据格式的变换 第1步 shapefile转换为CAD格式 l 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Conversion Tools”和“To CAD”前的“+”，双击“导出到CAD”，在打开的对话框中设定，输入要素：“clip.shp”，可以选择多个数据层，单击按钮可将输入要素加入下面的窗口列表中；单击，可以删除所选要素，单击 按钮，可以对所选要素位置进行调整，输出类型：DWG_R2000，输出文件：“clip_ExportCAD.DWG”。

第2步 CAD数据转换成要素类和数据表 l 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Conversion Tools”和“To Geodatabase”前的“+”， 双击“从CAD导入”，在打开对话框中，输入文件：“xin.DWG”，可以选择多个文件，单击按钮可将其加入下面的窗口列表中；单击，可以删除所选文件，单击 按钮， 可以对所选文件位置进行调整， 输出地理数据库：C:\Users\Administrator\Documents\ArcGIS\Default.gdb数据集：C:\Users\Administrator\Documents\ArcGIS\Default.gdb 启动ArcCatalog，浏览导出的文件第3步 栅格数据向ASCII文件转换 l 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“ConversionTools”和“From Raster”前的“+”，双击“栅格到ASCII”，在打开的对话框中设定，输入要素：“dem1”，输出要素：“RasterT_dem11.TXT”打开RasterT_dem11.TXT文件，浏览其数据 第4步 ASCII文件向栅格数据转换 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Conversion Tools”和“To Raster”前的“+”，双击“ASCII 到栅格”，在打开的对话框中设定，输入ASCII栅格文件：“RasterT_dem11.TXT”，输出栅格： “ASCIITo_rast1”，输出数据类型（可选）：INTEGER。

3、数据结构的变换 第1步 栅格数据向矢量数据转换 l 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Conversiont Tools”和“From Raster”前的“+”，双击“栅格到多边形”，打开的对话框中设定：输入栅格：“dem1”，字段：“Value”，输出多边形要素：“RasterT_dem11.shp” 第2步 矢量数据向栅格数据转换 l 点击按钮打开ArcToolbox，依次点击“Conversion Tools”和“To Raster”前的“+”，双击“要素到栅格”，打开的对话框中设定：输入要素：“Rastert_dem11.shp”，字段：“GRIDCODE”， 输出栅格：“Feature_rast1”输出像素大小（可选），浏览选择“dem1”像素大小 4、采样数据的空间内插(Interpolate) 第1步：新建地图文档，加载图层：气温.shp 、YNBoundary.shp，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令<空间分析>-<内插成栅格>-<样条>第2步：执行菜单命令<空间分析>-<选项>，通过设置相关选项和参数，重新进行空间插值，得到如下的结果（用“距离权重倒数”内插方法）第3步：克里金法。

三种内插方法的比较与分析：样条函数法属于分块内插法，是把整个内插空间划分成若干块，并对各分块求出各自的曲面函数来刻画曲面形态他的关键是要解决各相邻分块函数间的连续性问题，能够表现出区域内部变异的情况但他的分布范围在内插过程中已经确定，其形状、大小、和位置都保持不变，凡落在分块上的待插值点都用平铺在该分块上的唯一确定的函数面进行内插，表面精度较高距离权重法属于逐点内插法，是以插值点为中心，定义一个局部函数去拟合周围的数据点，数据点的范围随插值点的变化而变化计算极为简单，系统分析所用时间少克里金法是建立在一个预先定义的协方差的基础上通过线性回归方法把估计值的方差最小化的一种差值方法克里金法比上述方法更为灵活，参数限制更多四、心得体会通过练习实验三，我学到了很多东西通过对ArcGIS投影的变换，熟悉了如何设置ArcGIS的投影坐标系透过练习各种数据格式的变换，shapefile同CAD格式的相互转换，SCII文件和栅格数据的相互转换，各种数据结构的变换通过这些转换，我不仅熟悉了如何操作这些转换，更是对各种文件还有格式有了更加深入详细的了解在最后，我练习了空间数据的三种内插方法，样条函数法、距离权重法和克里金法，通过对各种空间内插方法的分析比较，让我深入详细的了解了空间内插的概念以及各种空间内插方法的优缺点。

通过这次试验，我感觉收获很多。