山师长清数字化.docx
《山师长清数字化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山师长清数字化.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
山师长清数字化
山师长清湖校区校园数字化及制图过程
目录:
一:
数字化校园目的......................................3
二：
项目实施计划
1、外业测点.........................................3
2、配准+校正+误差检验..............................4
3、投影坐标系的变换.................................6
4、矢量化...........................................7
5、创建拓扑规则，拓扑检查...........................8
6、录入属性数据，进行地理编码.......................10
7、地图符号及视觉特征的实现.........................11
8、地图设计+整饰....................................13
9、出图.............................................15
三：
成果修改验证.......................................15
四：
所需数据、软硬件条件...............................16
五：
时间安排及经费预算.................................16
六：
总结...............................................16
一：
数字化校园目的：
数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境.通过实现从环境（包括设备，教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到应用（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的运行效率，扩展传统校园的业务功能，最终实现教育过程的全面信息化，从而达到提高管理水平和效率的目的 .
本次实习进行简单的山师长清湖校区校园的数字化，即通过实地测点，完成山师长清湖校区校园二维图的制作并对各个土地利用类型进行编码，在所作图上清晰呈现.
二：
项目实施计划：
·外业测点
1、准备工作：
①提前准备山东师范大学长清湖校区高分辨率遥感影像一幅打印出来，需根据该影像制作山东师范大学长清湖校区校园平面图.由于遥感影像存在一定程度的几何畸变，故我们需要在校园内部找一定量的控制点（GCP）来对手里的图像进行几何校正.
②事先确定测点的路线，该路线要包含整个校园而又不重复.
③测量工具，下载gps软件，便于测量测点的经纬度高程等信息
2、控制点的选取原则：
①控制点必须比较精确
由于控制点直接影像几何校正的精度，故应该选择遥感图像上便于目视判读出的标志、特征性地物点，比如棱角分明的建筑物的角点，清晰的井盖、运动场上的白线交点等.
②控制点需均匀分布
控制点的分布与几何校正的误差关系非常大.哪个地方控制点缺少了，那里的误差就会比较大.待处理影像图廓的四角是首先需要控制点的，此外，应在校园内部再均匀布置一些点位，以使校正误差减小.
③控制点的数目应适宜
校正影像的时候往往采用多项式校正，有一次、二次、三次多项式等，一般而言GCP的数量要大于（（n+1）（n+2））/2，n为多项式的阶数.理论上讲阶数越高，拟合精度越高；但是阶数高了需要的控制点数目也多了，反倒造成误差的扩大.
3、测点过程：
按照预订勘查路线实施GPS点位实测工作.按照图示测点分别测出各点准确的经纬度及高程值，记录在表格中.
·配准+校正+误差检验
利用已测得的10个控制点的经纬度值，对原始图像进行配准、校正.
1、打开ArcMap10.2，选择：
新建空白文档；
2、在左侧内容窗口里面找到“图层”，点鼠标右键，选择属性，弹出数据框属性对话框；
3、目前的数据框没有定义地理坐标系，因此我们选择预定义——地理坐标系（GeographicCoordinateSystems）——世界（World）——WGS1984——确定；
4、然后点“添加数据”，将山师长清最新图.jpg加载到现有图层中来；
5、在ArcMap中将“地理配准”（Georeferencing）增加到工具条中.
首先将地理配准菜单下的“自动校正”取消选择；
6、在地理配准工具条上，点击添加控制点（AddControlPoint）按钮
；
7、使用该工具在影像图上精确到找第一个控制点P01点击，然后鼠标右击：
“输入经度和维度的DMS”，键入该控制点的实测经纬度坐标——确定，就完成了第一个控制点P01的添加；
8、点击
，如下图
9、采用相同的方法，在影像上增加9个控制点，输入它们的实测经纬度值；点击
查看链接表如下
10、增加完所有的控制点后，在地理配准窗口下选择：
更新地理配准，然后点击校正--保存，选择存储保存山师长清以配准.tif.
·投影坐标系的变换
由于遥感影像的所带坐标系（WGS-1984坐标系）和我们出图想转化成的投影坐标系（高斯克吕格投影，西安1980坐标系）不同，因此我们需要做空间变换.
1、新建空白地图文档——保存——命名为“山师长清平面图西安80系”；
2、鼠标右击图层——属性——坐标系——预定义——GaussKruger——Xian1980——Xian_1980_3_Degree_GK_CM_117E（西安1980，3度分带，中央经线东经117度）——确定；
3、将“长清校区已配准.tif”拖拽至图层，若出现对话框，点关闭；
4、右键点击“长清校区已配准.tif”——数据——导出数据；
5、在“导出栅格数据”对话框里面做两处更改：
一是把空间参考选为数据框（当前），目的是把原影像图的WGS-1984地理坐标系转换成为该图层已经设定的Xian1980投影坐标系，完成投影转换；
二是把输出栅格名改为：
长清校区已配准.tif；
6、将输出后的栅格添加到图层中，即完成投影转换.
·矢量化
1、在ArcCatalog中找到存放上述图像文件的文件夹liuhui随后，在该文件夹下新建个人地理数据库命名为liuhui，在数据库下新建要素类--地块—要素类型为面，用于绘制山师长清湖校区各个地块，再新建一个要素类—地面用于绘制底图.
2、添加长清校区已配准.文件到图层中，选中，点编辑器——开始编辑，利用绘图工具完成山师长清湖校区各个地块的绘制——保存编辑内容——停止编辑
·拓扑检查
为了确保生成的图斑没有重叠、空隙，需进行拓扑检查.在ArcGIS10.2中进行如下操作：
1、利用ArcCatalog，在默认工作文件目录中新建个人地理数据库，命名为liuhui1.mdb；
2、选中topo.mdb，鼠标右键——新建——要素数据集，名称命名为“topo”下一步；
3、坐标系选择导入，导入已配准和投影过的山师长清影像图的坐标系，选择下一步；
4、由于该拓扑检验不涉及高程，所以无需定义Z坐标系，点下一步；
5、容差均设为0.001米——完成.
6、右键点击“topo”——导入——要素类（单个），输入要素选择上一步编辑完成的地块.地图两个要素类，输出要素类输入同样的名字即可，表达式不选.如下图，点确定，即把该要素类导入到新建的要素数据集中.
7、右键点击要素数据集“topo”—新建——拓扑.输入新的拓扑名称为拓扑检查，输入拓扑容差为0.001米——下一步；
选择添加规则.对于我们所要完成的山师长清矢量图而言，各个地块之间不能存在覆盖、缝隙.因此我们添加这么两条规则：
一是不能重叠.选择后点击确定；
二是不能有空隙.选择后点击确定；
点击下一步——完成.现在新建拓扑命令会提示已创建新拓扑，是否要立即验证，点击“是”.
现在，“图斑拓扑检查”已生成.将其拖拽至内容列表中，会提示是否还要将参与到“图斑拓扑检查”中的所有要素类添加到地图中，点“是”.
这样就再次验证了数字化校园图不存在任何拓扑问题，可以进行下一步录入属性数据的操作了.
·录入属性数据，进行地理编码
地理编码是在地理数据分类的基础上，用易于计算机和人识别的代码来唯一的辨识地理实体的类型，这种编码是用来表征客观事物的一个或者一组有序的符号，本次试验中对土地利用类型进行编码，便于在地图上清晰的呈现各个地块的土地利用类型，便于识别.
进入arcmap右击地块，打开属性表，添加字段，地块名称，地块编号，地类名称，地类编号，通过关联表操作加手工输入的方式，完成属性表的建立.录入完毕后，点击保存编辑内容——停止编辑，就完成了校园数字化建库工作‘为了便于清晰直观地浏览校园用地分类情况，属性表导出为Excel可以打开的dBASE表（.dbf）格式
这里，为了便于清晰直观地浏览校园用地分类情况，我将该属性表导出为Excel可以打开的dBASE表（.dbf）格式
山师长清湖校区土地利用类型编码表如下：
地类编号
地类名称
地块编号
地块名称
01
绿化用地
0101
绿化区
0102
花圃
0103
林地
02
教学用地
0201
教学楼A区
0202
教学楼B区
0203
教学楼C区
0204
教学楼D区
0205
教学楼E区
0206
教学楼F区
0207
教学楼G区
03
学生公寓用地
0301
学生公寓1号楼
0302
学生公寓5号楼
0303
学生公寓3号楼
0304
学生公寓4号楼
0305
学生公寓2号楼
0306
学生公寓7号楼
0307
学生公寓8号楼
0308
学生公寓9号楼
0309
学生公寓10号楼
0310
学生公寓11号楼
0311
学生公寓12号楼
0312
学生公寓13号楼
0314
学生公寓14号楼
0315
学生公寓15号楼
0316
学生公寓16号楼
0317
学生公寓17号楼
0318
学生公寓18号楼
0319
学生公寓19号楼
0320
学生公寓20号楼
0321
学生公寓21号楼
0322
学生公寓22号楼
0323
学生公寓23号楼
04
生活服务区
0401
传达室
0402
第一餐厅
0403
第二餐厅
0404
澡堂
0405
水房1
0406
水房2
0407
水房3
0408
大学生活动中心
0409
校医院
05
文体娱乐用地
0501
室外篮球场
0502
体育场看台
0503
体育场
0504
体育馆
0505
人工足球场
0506
排球场
0507
网球场
0508
天颐广场
0509
图书馆广场
06
一级道路（市区道路）
0601
大学路
07
二级道路（校园干道）
0701
明志路
0702
博学路
0703
笃行路
0704
文渊路
0705
文溯路
0706
文津路
08
其他用地
0801
人工湖
·地图符号及视觉特征的实现
1、打开Arcmap，导入编辑完成的地块，地图要素，右击要素图层，点击属性-标注，在“标注此图层中的要素”一栏打对勾；标注字段选择“地块名称”；根据地图选择合适的字体和字体大小点击“放置属性”，选择“移除同名标注”.点击确定.这样地块名称就被标注到图上了.
2、下面在进行符号系统的设置.仍然是右击地块要素图层—
升级会员 