空间数据的转换.docx

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空间数据的转换

空间数据的转换

1.空间数据的投影变换2

1.1定义投影2

1.2投影变换6

1.Raster数据的投影变换7

2.Feature数据的投影变换8

2.空间数据的格式变换10

2.1数据结构转换10

1.栅格数据向矢量数据的转换10

2.矢量数据向栅格数据的转换11

2.2数据的格式变换12

1.CAD数据的转换12

2、CAD的输入转换：

将CAD换成要素类和数据表。

14

3、栅格数据向ASCII文件的转换15

4、Raster数据向ASCII文件的转换15

3.空间数据的坐标转换15

一、实验目的：

1.掌握空间数据转换，包括空间数据的投影变换、格式变换和坐标变换。

2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。

3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术。

4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。

二、实验要求：

利用toolbox中的投影工具和格式转换工具对空间数据进行投影转换和格式转化，利用spatialadjustment工具对空间数据进行坐标转换

三、实验数据：

1.空间数据的投影变换：

Ex1文件夹:

西双版纳县界.shp,project_dem.shp，vector_select.shp；

2.空间数据的格式变换：

Ex1文件夹:

dem1,Vector.shp；

3.空间数据的坐标变换：

spatial文件夹:

qs.shp,qa_p.shp。

四、实验步骤

1.空间数据的投影变换

1.1定义投影

定义投影（DefineProjection），指按照地图信息源原有的投影方式，为数据添加投影信息。

具体操作如下：

1.展开DataManagementTools工具箱，打开ProjectionsandTransformations工具集，双击DefineProjection工具，打开DefineProjection对话框。

2.在InputDatasetorFeatureClass文本框中选择输入需要定义投影的数据。

3.CoordinateSystem文本框显示为Unknown，表明原始数据没有坐标系统。

单击CoordinateSystem文本框旁边的

图标，打开SpatialReference属性对话框，设置数据的投影参数。

4.定义投影有三种方法：

（1）单击上图中的Select按钮，打开BrowseforCoordinateSystem对话框，为数据选择坐标系统。

其中坐标系统分为地理坐标系统（GeographicCoordinateSystems）和投影坐标系统（ProjectedCoordinateSystems）两种类型。

地理坐标系统是利用地球表面的经纬度表示；投影坐标系统是将三维地球表面上的经纬度经过数学转换为二维平面上的坐标系统，在定义坐标系统之前，要了解数据的来源，以便选择合适的坐标系统。

（2）当已知原始数据与某一数据的投影相同时，可单击图中的Import按钮

，浏览确定使用其坐标系统的数据，用该数据的投影信息来定义原始数据，因此两个数据具有相同的投影信息。

（3）单击图中的New按钮

，新建一个坐标系统。

同样可以新建地理坐标系统和投影坐标系统两种坐标系统。

如下图为NewGeographicCoordinateSystem对话框，定义地理坐标系统包括定义或选择参考椭球体，测量单位和起算经线。

图3.5为NewProjectedCoordinateSystem对话框，定义投影坐标系统，需要选择投影的类型、设置投影参数及选择测量单位。

其中投影参数包括投影带的中央经线和坐标纵轴西移的距离等。

因为投影坐标系统是以地理坐标系统为基础的，在定义投影坐标系统时，还需要选择或新建一个地理坐标系统，单击New按钮则会打开如下图的NewGeographicCoordinateSystem对话框，新建一个地理坐标系统。

5.定义投影后，则回到SpatialReference属性对话框，在Detail下的窗口中可以看到定义投影的详细信息。

单击Modify按钮可对已定义的投影进行修改，单击Clear按钮则清除上一步定义的投影，重新定义。

6.单击OK完成。

为Coverage数据定义投影的方法相似，可使用CoverageTools-DataManagement-Projections工具集中的DefineProjection命令。

1.2投影变换

投影变换（Project）是将一种地图投影转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数或椭球体等的改变。

在ArcToolbox的DataManagementTools-ProjectionsandTransformations工具集中分为栅格和要素类两种类型的投影变换，其中在对栅格数据进行投影变换时，要进行重采样。

1.Raster数据的投影变换

（1）展开DataManagementTools工具箱，打开ProjectionsandTransformations中的Raster工具集，双击ProjectRaster，打开ProjectRaster对话框。

（2）在Inputraster文本框中选择输入进行投影变换的栅格数据。

（3）在Outputraster文本框键入输出的栅格数据的路径与名称。

（4）单击Outputcoordinatesystem文本框旁边的图标，打开SpatialReference属性对话框，定义输出数据的投影。

在对话框的X/YDomain界面下，可以设置坐标的范围以及坐标值所需要的精度。

（5）变换栅格数据的投影类型，就要对数据进行重新设置,选择栅格数据在新的投影类型下的栅格单元的大小,单击Environments按钮。

（6）单击OK按钮，执行投影变换。

2.Feature数据的投影变换

（1）展开DataManagementTools工具箱，打开ProjectionsandTransformations中的Feature工具集，双击Project，打开Project对话框。

（2）在InputDatasetorFeatureClass文本框中选择输入进行投影变换的矢量数据。

（3）在OutputDatasetorFeatureClass文本框键入输出的矢量数据的路径与名称。

（4）单击Outputcoordinatesystem文本框旁边的

图标，打开spatialreference属性对话框，定义输出数据的投影。

（5）单击OK按钮，执行投影变换。

该命令同样适用于地理数据库中的要素类，为Coverage数据定义投影的方法相似。

可使用

CoverageTools-DataManagement-Projections工具集中的Project命令。

2.空间数据的格式变换

2.1数据结构转换

1.栅格数据向矢量数据的转换

栅格向矢量转换处理的目的，是为了将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置输出，或者为了数据压缩的需要，将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界，但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。

由栅格数据可以转换为3种不同的矢量数据，分为点状、线状和面状的矢量数据。

下面以栅格数据转换为面状矢量数据为例进行说明，其他两种转换操作大同小异，这里不再具体说明。

（1）展开ConversionTools工具箱，打开FromRaster工具集，双击RastertoPolygon，打开RastertoPolygon对话框。

RastertoPolygon的图解

（2）在Inputraster文本框中选择输入需要转换的栅格数据。

（3）在OutputPolygonFeatures文本框键入输出的面状矢量数据的路径与名称。

（4）选择SimplifyPolygons按钮（默认状态是选择），可以简化面状矢量数据的边界形状。

（5）单击OK按钮，执行转换操作。

2.矢量数据向栅格数据的转换

许多数据如行政边界、交通干线、土地利用类型、土壤类型等都是用矢量数字化的方法输人计算机或以矢量的方式存在计算机中，表现为点、线、多边形数据。

然而，矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理将比较复杂，特别是不同数据要在位置上一一配准，寻找交点并进行分析。

相比之下利用栅格数据模式进行处理则容易得多。

加之土地覆盖和土地利用等数据常常从遥感图像中获得，这些数据都是栅格数据，因此矢量数据与它们的叠置复合分析更需要把其从矢量数据的形式转变为栅格数据的形式。

矢量数据的基本坐标是直角坐标X、Y，其坐标原点一般取图的左下角。

网格数据的基本坐标是行和列（i,j）,其坐标原点一般取图的左上角。

两种数据变换时，令直角坐标X和Y分别与行与列平行。

由于矢量数据的基本要素是点、线、面，因而只要实现点、线、面的转换，各种线划图形的变换问题基本上都可以得到解决。

（1）展开ConversionTools工具箱，打开ToRaster工具集，双击FeaturetoRaster打开FeaturetoRaster对话框。

（2）在Inputfeatures文本框中选择输入需要转换的矢量数据。

（3）在Field窗口选择数据转换时所依据的属性值。

（4）在Outputraster文本框键入输出的栅格数据的路径与名称。

（5）在OutputCellSize文本框键入输出栅格的大小，或者浏览选择某一栅格数据，输出的栅格大小将与之相同。

（6）单击OK按钮，执行转换操作。

该命令同样适用于地理数据库中的要素类。

FeaturetoRaster图解

2.2数据的格式变换

1.CAD数据的转换

CAD数据是一种常用的数据类型，例如大多数的工程图、规划图都是CAD格式。

ArcGIS中的要素类，Shapefile数据可以转换成CAD数据，CAD数据也可以转换成要素类和地理数据库。

（1）数据输出CAD格式：

将要素类或者要素层转换成CAD数据。

1）展开ConversionTools工具箱，打开ToCAD工具集，双击ExporttoCAD，打开ExporttoCAD对话框。

2）在InputFeatures文本框中选择输入需要转换的要素，可以选择多个数据层，在InputFeatures文本框下面的窗口中罗列出所选择的要素，通过窗口旁边的上下箭头，可以对选择的多个要素的顺序进行排列。

3）在OutputType窗口中选择输出CAD文件的版本，如DWG_R2004。

4）在Outputfile文本框键入输出的CAD图形的路径与名称。

（2）IgnorePathsinTables为可选按钮（默认状态时不选择），在选择状态下，将输出单一格式的CAD文件。

（3）AppendtoExistingFiles为可选按钮（默认状态时不选择），在选择状态下，可将输出的数据添加到已有的CAD文件中。

（4）如果上一步为选择状态，则在SeedFile对话框中浏览确定所需的已有CAD文件。

（5）单击OK按钮，执行转换操作。

2、CAD的输入转换：

将CAD换成要素类和数据表。

（1）展开ConversionTools工具箱，打开ToGeodatabase工具箱，双击ImportFromCAD，打开ImportFromCAD对话框

（2）在InputFiles文本框中选择输入需要转换的CAD文件，可以选择多个数据层，在下面的窗口下罗列出所选的数据，通过窗口旁边的上下箭头，可以对选择的多个矢量数据的顺序进行排列。

（3）在OutputStagingGeodatabase文本框键入输出的地理数据库的路径与名称。

（4）SpatialReference是可选项，用于设置输出数据库的空间属性。

（5）单击OK按钮，执行转换操作。

3、栅格数据向ASCII文件的转换

（1）展开ConversionTools工具箱，打开RastertoASCII对话框。

（2）在Inputraster文本框中选择输入需要转换的栅格数据。

（3）在OutputASCIIrasterfile文本框键入输出的ASCII文件的路径与名称。

（4）单击OK按钮，执行转换操作CII文件向栅格数据。

4、Raster数据向ASCII文件的转换

与Raster数据向ASCII文件的转换方法相似，但可以选择输出数据的类型，如选择INTEGER，即整型。

3.空间数据的坐标转换

不同来源、不同坐标系的空间数据在一起使用与相互参照时，就需要进行坐标变换。

坐标变换的一般步骤：

1选择校准栅格数据（选择控制点）；

2坐标变换（求解二元多项式n次方程）；

3检查均方差（计算控制点误差）；

4重采样－矫正（Rectify）：

生成新的影像文件（三种重采样算法）；

具体步骤：

1.单击菜单栏上的“view”“Toolbars”“SpatialAdjustment”选中该命令。

也可在菜单区域单击右键添加SpatialAdjustment工具条。

2.单击“Editor”菜单栏下的“startEditing”，进入可编辑状态。

SpatialAdjustment工具条被激活。

3.单击图中的“SpatialAdjustment”在下拉菜单中选择“SetAdjustmentData”，弹出校正对象选择对话框。

4.单击SpatialAdjustment工具条上的“NewDisplacementLink”工具

，在需要校正的图层中选择特征点位置单击选中，在已知图层中选择相应的点单击选中，选择至少四个特征点。

5.单击SpatialAdjustment工具条上的

“ViewLinkTable…”工具，检查校正误差。

6.选择坐标转换方式，一般选择默认的仿射变换。

7.若误差在允许范围内则点击“SpatialAdjustment”下拉菜单中的

配准工具，完成。