Arcgis实验一空间数据库建立.docx

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Arcgis实验一空间数据库建立

实验一、空间数据库建立

一、实验目的

1.利用影像配准（Georeferencing）工具进行影像数据的地理配准

2.编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。

3.利用ArcCatalog建立个人数据库及数据集，导入SHP格式数据，

4.利用ArcCatalog的Topoloy工具，进行悬挂点伪节点检查；

5.利用ArcMap高级编辑工具（Trim，Extend）对问题数据记性修改；

6利用.ArcCatalog的PolygonFeatueClassFromLines工具建立多边形数据层。

二、实验准备

数据：

昆明市西山区普吉地形图1:

10000地形图――70011-1.Tif，昆明市旅游休闲图.jpg

软件准备：

ArcGISDesktop---ArcMap

三、实验内容及步骤

步骤1：

地形图的配准－加载数据和影像配准工具

所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工

作顺利进行。

z打开ArcMap，添加影像配准工具栏。

“”

z把需要进行配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap，会发现影像配准工具栏中“”

的工具被激活。

步骤2：

输入控制点

在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。

通过读图，我们可以得到一些控件点――

公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。

一般在实际中，这些点应该能够均匀

分布。

z在影像配准工具栏上，点击添加控制点按钮。

””“”

z使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的

坐标位置，如下图所示：

步骤3：

矫正并重采样栅格生成新的栅格文件

z在影像配准菜单下，点击矫正，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，””“”

另存为一个新的影像文件。

z加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。

后面我们的数字化工作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。

通过上面的操

作我们的数据已经完成了配准工作，下面我们将使用这些配准后的影像进行分层矢量

化。

步骤4：

分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层

该数据采用的是西安80坐标系统、3度分带

（1）打开ArcCatalog.在指定目录下，鼠标右击，在“新建”中，选择“个人Geodatabase”。

并修改该Geodatabase数据库的名称（例如test3.mdb）。

（2）下面将为该Geodatabase创建新的要素类，首先创建一个“等高线”要素类来存储

等高线要素。

在ArcCatalog中，鼠标右击test3这个个人Geodatabase,在“新建”中选择

“要素类”.

（3）输入创建的要素类的名称“等高线”，点击下一步。

（4）点击下一步。

下面将是我们创建新的要素类的关键，为我们的数据定义坐标系统，空间范围，存储要

素类型。

以及可以在这增加属性字段。

（5）点击Shape字段。

在对话框中将显示详细的选项，我们首先点击“几何类型”，并

将要素类型选择为我们需要的类型（我们现在要创建等高线这个要素类，所以应该选择线）.

（6）点击“空间参考”选项后面的按钮，在“空间参考属性”对话框中的“坐标系”选

项页下，将选择合适的坐标系统，点击“选择”按钮。

在（ProjectedCoordinateSystems目

录下，选择GaussKruger---àXian1980--àXian_1980_Degree_GK_CM_102E.prj）。

点击增

加，现在这些坐标系统信息应该如下图所示：

（7）再点击“X/Y域”选项页，在该选项页下为我们的数据定义存储的空间范围。

该空

间范围需要认真考虑，不仅要考虑你当前的纸制地图的空间范围，还要考虑到将来工作中还

会出现的最大的空间范围。

通过上面的操作我们为创建的要素类定义了正确的坐标系统和空

间范围。

（8）下面我们将为该数据创建新的属性字段。

“高程”，类型设置为“Float”用来存储等

高线的高程值。

（9）点击完成这样，我们就创建了一个线状的要素类。

步骤5：

从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中

（1）切换到ArcMap中，将新建的线要素图层，加载到包含已配准地形图的数据框中，

保存地图文档为Ex3.mxd

（2）打开“编辑器”工具栏，在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑命令”，并选择

前面创建的“等高线”要素类。

确认编辑器中：

任务为――新建要素，目标为――等高线，

设置图层――等高线的显示符号为红色，并设置为合适的宽度。

（3）将地图放大到合适的比例下，从中跟踪一条等高线并根据高程点判读其高程，输入

该条等高线的高程。

（4）进一步练习线要素的其它操作，比如线段的合并、分割、编辑顶点等操作

（5）可参照以上步骤，从地图中提出多边形要素（比如居民地），并进一步熟悉多边形

要素编辑的相关操作。

步骤6：

根据GPS观测点数据配准影像并矢量化

数据：

扫描地图－昆明市旅游休闲地图（YNKM.JPG）、Garmin手持GPS野外采集数据

（gpsdata.dbf）-GCS_WGS_1984地理坐标系

（1）.打开ArcMap，添加扫描地图－YNKM.JPG，打开“影像配准”工具栏（在ArcMap的

工具栏的空白区域点击鼠标右键，然后选择“影像配准”）

（2）参考练习2中最后一步的内容，根据gpsdata.dbf中的内容，将其转换为一个新的

图层：

GPS.shp,并将其添加到当前数据框中。

z添加gpsdata.dbf

z执行菜单命令<工具>－<添加X,Y数据>,在出现的菜单中指定坐标系统为地

理坐标：

GCS_WGS1984,X坐标指定为经度（E），Y坐标指定为纬度（N）

z在TOC面板中“显示”视图下，右键选择图层“gpsdata事件”，从右键菜单

中执行“数据”－>“导出数据”，将其导出成为一个新的Shape文件－名称为gps.shp

z将GPS.shp添加到当前的数据框中

（3）在TOC中右键选择图层――YNKM.JPG，在出现的菜单中点击“缩放到图层”，并将其

放大到某一尺度下

点击“影像配准”工具栏上的控制点选择工具，在扫描地图中，采集第1个GPS控制点的

位置，点击。

（5）在TOC中右键选择图层――GPS，在出现的菜单中点击“缩放到图层”，并将其放

大到某一尺度下,并移动地图，可以方便地找到第1个控制点

（6）在地图显示区中，我们可以看到第1组同学在野外采集的GPS控制点，找到与扫

描地图中对应的那个GPS控制点，点击鼠标。

（7）通过以上操作我们已经完成了第1个控制点的选择。

以类似的方法，添加至少4个

控制点。

（8）如果操作正确，在完成以上操作后，扫描地图就被配准到了GCS_WGS_1984地理

坐标系下。

当鼠标在地图显示区移动时，在ArcMap状态栏上就会显示当前位置在

GCS_WGS_1984坐标系下的经纬度坐标。

在添加所有控制点，并检查RMS后，可使用下拉菜单“地理参考”中的“矫正”命令对

栅格地图重采样。

转换方法使用“二次多项式”。

加载重采样后的栅格地图，并将原始的扫

描

地图从数据模框中删除。

（9）在ArcCatalog中新建一个要素类，可命名为：

Schools，（要素类型为点要素－将用

于从扫描图中提取各个学校的位置，添加所需要的字段－用于存储学校的名称，坐标系统设

置为WGS_1984地理坐标系－与GPS野外数据相同）

（10）将Schools图层添加到当前数据框中。

（11）在TOC面板中，右键选择“图层”，在出现的菜单中，点击“属性”，设定数据框

的坐标系为GCS_WGS_1984

（12）打开“编辑器”工具栏，在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑”命令，选择要

编辑的图层－Schools，确认“编辑器”工具栏中，任务为――新建要素，目标为――Schools。

（13）将地图放大到合适的比例下，在“编辑器”中选中“草图”工具，在地图中找

到图例为○文的要素，在其所在位置，点击鼠标，分层提取昆明市的各高校位置数据－（点

要素）。

打开属性表，修改要素属性，比如：

输入学校的名称。

（14）完成编辑后，停止编辑，并将修改结果保存到要素类－Schools中。

步骤7：

建立个人数据库,并导入shp数据

1）：

启动ArcCatalog，选择合适目录，右键点击该目录，=>new=>PersonalGeodatabase，

缺省命名。

2）建立数据集：

右键点击该数据库=>new=>FeatureDataset；命名landuse。

3）导入数据：

右键点击landuse数据集=>Import=>FeatuerClass（single），如下图：

注1：

参数输入，

‹input：

选择\Land.dwg\Polylone;

‹Output：

landcode

‹属性只保留Name（Text）一项，其他删除；

注2：

在基于ArcCatalog导入Dwg数据时，可能出错，此时可以先转为Dgn数据再导入。

以同样方法导入该DWG中Annotation类型数据为ArcGIS的Point类型数据，取名为

“TEXT”。

参数输入:

‹input：

选择\Land.dwg\Annotation;

‹Output：

TEXT

‹属性只保留Text一项，其他删除；

步骤8：

拓扑检查

右键点击该数据集=>new=>Topology，如下图：

下一步，设置容差参数

下一步，指定待检图层

下一步，设置检查规则（此处选择不得有悬挂点：

MustNotHaveDangles）

点击OK，生成拓扑检查图层

步骤9：

修改数据

1）启动ArcMap，加载Landuse数据集（其中两个数据层，landcode，landuse_topoloy）

如下图：

2）打开Editor工具条：

=>Edtor=>MoreEditingtools=>AdvancedEdting

3）分别使用Trim工具对多出头的线进行裁剪：

启动编辑缓存：

Edtor=>EdtingStarting

选择裁剪参照：

点击工具条上Edittoot

=>点击参照地物使之高亮显示，如下图：

此时在Advanced工具条上裁剪工具Trim可用。

执行裁剪：

点击Trim按钮后，再点击带裁剪的线段即可：

关闭编辑缓存：

Edtor=>StopEdting

4）使用Extend工具对没有接上的线头进行延伸，方法同3）

步骤10：

验证

启动Topology工具条进行验证，如果没有错误，红点消失。

步骤11：

建立多边形

关闭ArcMap切换到ArcCatalog=>右键点击该数据集landuse=>New=>Polygon

FeatureClassFromLines出现对话框如下图：

多边形图层命名：

Polygons;

SelectPointFeatureClassTo……=TEXT;

点击OK，多边形建立完成，如下图：

四、实验报告及要求

做出书面报告，包括原理、过程和结果。

具体内容如下：

1）总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。

2）分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。

3）为什么要对配准后的数据进行重采样？