实验指导四 空间数据处理与地图投影.docx

1、实验指导四 空间数据处理与地图投影实验四 空间数据处理与地图投影一、实验目的1 掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。2 掌握地图投影变换的基本原理与方法。3 掌握ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术，同时了解地图投影及其变换在实际中的应用。二、实验准备1 软件准备：ArcGIS 10.22 数据准备：（1）stationsll.shp（美国爱达荷州轮廓图）（2）idll.shp（美国爱达荷州滑雪场资料）以上两个数据是以十进制表示经纬度数值的shapefile（3）snow.txt（美国爱达荷州40个滑雪场的经纬度值）（4）stations.shp，一个已

2、投影的shapefile，用于检验习作2的投影结果（5）idoutl.shp，基于爱达荷横轴墨卡托坐标系的爱达荷州轮廓图，用于检验习作3投影的正确性三、实验内容与步骤1. 空间数据处理1.1 裁剪要素 在ArcMap中，添加数据“云南县界.shp”、“Clip.shp” （Clip 中有四个实体） 开始编辑，激活Clip图层。选中Clip图层中的一个实体（注意不要选中“云南县界”中的实体！）图4-3 编辑Clip 点击按钮，打开ArcToolBox； 选择“Analysis Tools-Extract”，双击“Clip”，弹出窗口剪切窗口，指定输入实体为“云南县界”，剪切实体为“Clip”（必

3、须为多边形实体），并指定输出实体类路径及名称，这里请命名为“云南县界_Clip1”如图4-5；图4-4 工具箱图4-5 剪切窗口 依次选中Clip主题中其它三个实体，重复以上的操作步骤， 完成操作后将得到共四个图层“云南县界_Clip1”，“云南县界_Clip2”，“云南县界_Clip3”，“云南县界_Clip4”）； 操作完成后，一定要“Save Editors”。图4-6 生成四个剪切图层1.2 拼接图层 在ArcMap中新建地图文档“File-New”，加载在剪切实体操作中得到的四个图层； 在工具箱中选择“Data Management Tools-General”，双击“Append”

4、，在追加窗口中，设置输入实体和输出实体，如图4-7；图4-7 拼接图层窗口图4-8 拼接效果 右键点击图层“云南县界_Clip1”，在出现的右键菜单中执行“Data”-”Export Data”，弹出窗口，将输出图层命名为“YNOK.shp”，如图4-9；图4-9 导出数据窗口 通过以上操作我们就完成了将4个图层拼接为一个图层的处理； 新建一地图文档，加载数据YNOK.shp，查看图层并打开其属性表查看与“云南县界”中的属性表有何区别（为什么有这些区别？）。1.3 要素融合 在拼接图层的基础上继续，执行“Dissovle”（融合）命令；图4-10工具箱 输入实体：指定为YNOK；融合字段：选择

5、为“所属州”，将根据这个字段的值对实体进行融合，YNOK图层中“所属州”相同的实体将合并成一个实体；图4-11 融合窗口 以上操作，根据指定字段的值，对现有图层中的实体进行融合，产生新的图层YNOK_Dissovle，打开并查看其属性表；图4-12 融合图层图4-13 融合后属性表 类似地，重复以上过程，并将融合字段指定为：CHINESE ，看看结果有何不同。1.4 图层合并 在ArcMap中新建一个地图文档，加载数据 “西双版纳森林覆盖.shp ”和“西双版纳县界.shp”；调整图层顺序，将西双版纳县界置于下方； 在ArcToolbox执行“联合”命令；图4-14 “联合”工具 在联合对话框

6、中输入实体：依次添加 “西双版纳森林覆盖”“西双版纳县界”两个图层；输出实体类：设置为 Union.shp；图4-15 联合窗口 查看Union的的属性表，并检查属性“Type”，其中为“Y”的表示有植被覆盖的区域。右键点击图层Union，修改属性符号 （设置为唯一值图例，字段设置为TYPE）图4-16 合并图层效果思考题：勐海县的总面积是多少平方公里？其中有森林覆盖的区域面积是多少？没有森林覆盖的区域面积是多少？1.5 图层相交 在图层合并练习的基础上继续 在ArcToolbox中，执行“相交”命令图4-17 相交工具 在“相交对话框”中，输入实体依次添加 “西双版纳森林覆盖”“西双版纳县界

7、”两个图层；输出实体类设置为Intersect.shp；图4-18 相交对话框 查看Intersect，并与“西双版纳森林覆盖”及“图层合并”操作所得结果“Union”进行比较，并进一步思考这类操作适合求解哪一些现实问题。图4-19 相交效果2. 地图投影2.1 定义投影 在ArcMap中新建地图文档，添加第4步成生成的图层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； 打开ArcToolbox，执行命令“定义投影”命令，见图4-20； 定义投影对话框，如图4-21；选择实体类Union，点击坐标系输入框右边的

8、按钮，出现的“空间参考属性”对话框，如图4-22； 在“空间参考属性”对话框中，点击“选择按钮”，从预定义的坐标系中选择“Geographic Coordinate SystemsAsiaBeijing 1954.prj”（注意：前提是我们已知图层Union使用的是北京1954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“Source”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”，如图4-23。图4-20 定义投影工具图4-21 定义投影对话框图4-22 空间参考属性图4-23 图层属性对话框2.2 投影变换地理坐标系北京19

9、54坐标系转换西安80坐标系国家2000大地坐标系v 在第6步的基础上进行；v 打开ArcToolbox，执行命令“投影”命令；图4-24 投影命令v 在“投影”对话框中，依次设定输入实体类为Union，输出为Union_PRJ_BJ54.shp，输出坐标系选择“Projected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954Beijing 1954 GK Zone 17N.prj”；图4-25 投影对话框v 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。四、实习报告要求解决1.4中的思考题，将操作步骤及结果写入实验报告。将实验报告以电子版和打印版的形式提交，包括原理、步骤、结果。将实验结果数据压缩成 “学号_姓名_实验4”.rar上交。提示：（1）面积单位是什么？如何转换成平方公里？用图层相减功能（西双版纳县界图层减去西双版纳森林覆盖图层）求出没有植被的区域，得到一个图层；检查此图层的坐标系是否已是投影坐标系（地图单位是米？），如果不是则将其转换为投影坐标系。图4-26 擦除工具（2）查找ArcMap中的联机帮助，以了解如何计算多边形的面积