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1、第二课 空间数据采集与编辑1.1 空间参考系统1.1.1 地理坐标系统地理坐标系统是使用经纬度来定义球面或椭球面上位置的参照系统，是一种球面坐标。1.1.2 投影坐标系统由于地球表面是不可展开的曲面，即曲面上的各点不能直接表示在平面上，因此必须采用地图投影的方法，将球面坐标转换成平面坐标。1.1.3我国主要采用的地理坐标1. 1954年北京坐标系该坐标系是通过与苏联1942年坐标系联测而建立的，其原点不在北京，而在苏联普尔科沃。该坐标系采用克拉索夫斯基椭球体（Krasovsky-1940）作为参考椭球体，高程系统采用正常高，以1956年黄海平均海水面为基准。2. 1980年西安坐标系其大地原点
2、设在西安西北的永乐镇，简称西安原点。椭球体参数选用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值。简称IUGG-75地球椭球体参数或IAG-75地球椭球体。2000年后的空间数据常采用该坐标系。3. WGS84坐标系在GPS定位中，定位结果属于WGS-84（世界大地坐标系统，G873）坐标系。该坐标系是使用了更高精度的VLBL、SLR等成果而建立的。坐标系原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0协议地极（CTP）。用于GPS定位系统的空间数据采用该坐标系。1.1.4 我国主要采用的地图投影我国的基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万
3、，1:50万，1:100万)中，大于等于1：50万的地形图均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)；小于50万的地形图采用正轴等角割圆锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic)，我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。1.2 空间数据采集空间数据采集是指将遥感影像、纸质地图、外业观测数据等不同来源的数据进行处理，使之成为GIS软件能够识别和分析的形式。建立一个GIS系统经常要用到不同类型的数据类型，主要包括：1.地图数据2.遥感影像数据3.统计数据4.实测数据5
4、.文本资料数据1.2.1 已知EXCEL中若干Point(X,Y)及其属性信息，显示XY信息可以将包含地理位置的表格数据以(X,Y)坐标的形式添加到地图中。(X,Y)坐标用于描述地球表面上的点，例如：城市里消火栓的位置或水样采集位置。如果表中也包含 Z坐标（例如，高程值），则可以将表格数据作为 3D 内容添加到Globe 或Scene 中。(X, Y, Z)坐标可以表示任意坐标系和单位，必须为数值型，如当坐标值以度、分和秒的形式存储时，要将坐标转换成十进制度显示。1. 添加 XY 数据表2. 将 XY 数据表导出为 dBASE 表3. 将 dBASE 表显示 XY 数据，生成 XY 事件图层4
5、. 将 XY 事件图层导出为要素类1.2.2 已知若干Point(X,Y)要素，追加相应其他属性信息ArcGIS 允许通过一个公用字段将一个表中的记录与另一个表中的记录相关联。可通过多种方式进行此类关联，其中包括在地图中临时连接或关联表，或者在地理数据库中创建可以保持更长久关联的关系类。1.连接与关联【1】连接：当两个表中的数据存在一对一或多对一的关系时；【2】关联：当两个表中的数据存在一对多或多对多的关系时。2.保存连接与关联当保存包含连接和关联的地图时，ArcMap 将保存两个属性表之间的连接方式定义，而不保存所连接的数据本身。通过导出包含连接数据的图层，就可轻松制作该图层的永久磁盘副本，
6、创建一个具有所有属性（包含连接字段）的新要素类。e.g.中国气象科学数据共享服务网http:/ 已有纸质或电子版地图，进行地图矢量化地理配准扫描得到的地图数据通常不包含空间参考信息，航片和卫片的位置精度往往较低，需要通过具有较高位置精度的控制点将这些数据匹配到用户指定的地理坐标系中，这个过程称为地理配准。即通过建立数学函数将栅格数据集中各点的位置与标准空间参考中的已知地理坐标点的位置相连接，从而确定图像中任一点的地理坐标。地理配准中控制点的选择要遵循以下原则：（1）变换公式是n次多项式，控制点的个数至少为(n+1)(n+2)/2；（2）选取图像上容易分辨且较精细的特征点；（3）特征变化大的地区
7、应多选点；（4）图像边缘处要尽量选点；（5）尽可能满幅均匀选点。【1】启动 ArcMap,加载 Georeferenceing工具条；【2】加载矢量数据或栅格数据调出Data Frame PropertiesCoordinate System；【3】选取控制点方法一：单击在栅格影像上选取控制点，单击鼠标左键（缺省出现绿色十字丝）在已有地理坐标图层的相应位置处单击鼠标左键（缺省出现红色十字丝）；方法二：单击在栅格影像上选取控制点单击鼠标右键Input X and Y.【4】依次添加若干控制点单击弹出Link Table对话框选择Transformation方式；【5】Georeferencein
8、gUpdate Georeferenceing查看Total RMS Error调整控制点完成配准；【6】Link Table对话框Save可将当前的控制点保存为文件以备下次直接调用。点要素的构建方法线要素的构建方法面状要素的构建方法：（1）直接用生成面状要素工具构建；（2）用拓扑关系由线生成面状要素；（3）用工具箱中的line to polygon工具。1.3 空间数据编辑数据编辑是纠正数据错误的重要手段，包括几何数据和属性数据的编辑。几何数据的编辑主要是针对图形的操作，包括平行线复制、缓冲区生成、镜面反射、图层合并、结点操作、拓扑编辑等。属性数据的编辑包括对图形要素的属性进行添加、删除、修
9、改、复制、粘贴、属性表导出等。1.3.1 基本编辑1.平行复制选择要复制的线要素EditorCopy Parallel在Copy Parallel对话框中输入距离、方向、拐角类型等OK。2.缓冲区选择要生成缓冲区的点/线/面要素EditorBuffer在弹出的Distance文本框中输入缓冲区的距离Enter。3.要素合并ArcMap中要素合并可以概括为两种类型，要素空间合并（Merge和 Union）与要素裁剪合并（Intersect）。（1）MergeMerge操作可以完成同层要素（线或多边形）空间合并，无论要素相邻还是分离，都可以合并成一个新要素，新要素一旦生成，原来的要素自动被删除。选
10、择要合并的要素EditorMerge选择合并到某要素OK。（2）UnionUnion操作可以实现不同层要素（线或多边形）空间合并，无论要素相邻还是分离，都可以合并成一个新要素。选择要合并的要素EditorUnion选择合并到某要素OK。（3）IntersectIntersect操作可以完成相互重叠（Overlay）部分的多边形裁剪合并。无论要素属于同一数据层，还是不同数据层，都可以合并成一个新要素。所选择要素的公共部分合并生成一个新要素，新要素保持了原要素的类型，但没有任何属性值。4.要素分割操作ArcMap要素编辑工具可以分割线要素和多边形要素，分割后线要素/多边形要素的属性值是分割前属性值
11、的复制。（1）线要素分割A：任意点分割线要素选择需要分割的线要素Split在线要素上任意选择分割点。B：按长度分割线要素选择需要分割的线要素EditorSplit在Split对话框中，Line文本框中显示的是所选线要素的长度；Split选项组中提供两种按长度分割线要素的方式：1.按长度距离分割；2.按长度比例分割；Orientation选项组中选择方向OK。（2）多边形要素分割选择需要分割的多边形要素 绘制分割曲线，分割曲线应与原多边形相交。5.要素结点编辑无论线要素还是面要素，都由若干结点组成，在数据编辑操作中，可以根据需要添加结点、删除结点、移动结点，实现要素局部形状的改变。其他基本编辑工
12、具1.3.2 栅格数据变换数据变换是指对数据进行诸如放大、缩小、翻转、移动、扭曲等几何位置、形状和方位的改变等操作。对矢量数据的相应操作在ArcMap中的Editor工具条的若干工具实现，而对栅格数据的相应操作则集中于ArcToolbox的Projections and Transformations工具集中。（后缀名加上.img或.tif等，避免出错）1.翻转（Flip）指将栅格数据沿通过数据中心点的水平轴线上下翻转。2.镜像（Mirror）指将栅格数据沿通过数据中心点的垂直轴线左右翻转。3.重设比例尺（Rescale）指将栅格数据按照指定比例分别沿X轴和Y轴放大或缩小。4.旋转（Rotat
13、e）指将栅格数据沿指定的中心点旋转指定的角度。在Angle文本框中设置旋转的角度；Pivot point设置旋转中心点的X、Y坐标，默认状态的旋转中心点是栅格数据的左下角点。5.移动（Shift）指将栅格数据分别沿X轴和Y轴移动指定的距离。6.扭曲（Warp）指将栅格数据通过输入的控制点进行多项式变换。1.4 属性数据编辑1.创建属性字段右键单击创建属性的图层，调出快捷菜单Open Attribute TableOptionsAdd Field(非编辑状态)2.录入/修改属性值【1】右键单击需要录入属性的图层，调出快捷菜单Open Attribute Table录入/修改属性值（编辑状态）；【2】右键单击需要录入属性的要素，调出快捷菜单Attributes录入/修改属性值。3.属性菜单常用功能Select By Attributes：按属性查找Joins and Relates:连接和关联Export：输出Field Calculator:字段计算器Calculate Geometry：计算几何图形
