空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)輸入與編輯

1、提綱 數(shù)據(jù)輸入與編輯之前的工作回顧 3.1 資料收集與預(yù)處理 3.2 空間數(shù)據(jù)的地理參考 3.3 空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 3.4 數(shù)據(jù)高程模型的建立 3.5 坐標(biāo)定義系統(tǒng)定義與投影轉(zhuǎn)換 3.6剪裁、拼接技術(shù)數(shù)據(jù)輸入與編輯之前的工作回顧 功能 數(shù)據(jù)資源調(diào)查資源更新規(guī)劃設(shè)計(jì)決策支持森林調(diào)查數(shù)據(jù)CUUU行政區(qū)劃CUUU土地利用數(shù)據(jù)CUUU遙感數(shù)據(jù)UCUU地形數(shù)據(jù)UUCU氣象氣候UUCU退耕還林、天然林保護(hù)UUCU火災(zāi)分布UC了望站點(diǎn)UC數(shù)據(jù)輸入與編輯之前的工作回顧數(shù)據(jù)ArcInfo對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)源森林調(diào)查數(shù)據(jù)Polygon、dbf表紙質(zhì)林相圖、小班卡片（Excel表）.遙感數(shù)據(jù)tif購(gòu)買(mǎi)覆蓋該區(qū)域的TM

2、遙感影像地形數(shù)據(jù)Polyline、Grid紙質(zhì)地形圖.3.1 資料收集與預(yù)處理 資料收集需考慮的問(wèn)題 資料內(nèi)容：完備性、原始資料 資料精度：必須滿(mǎn)足建庫(kù)要求。（如圖紙變形小，糾正后誤差小于0.1mm） 資料現(xiàn)勢(shì)性：與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要求的時(shí)期一致。 資料形式：優(yōu)先選擇數(shù)字形式的資料3.1 資料收集與預(yù)處理 信息類(lèi)別與輸入方式數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入方式輸入設(shè)備結(jié)果歸屬矢量數(shù)據(jù)紙質(zhì)圖件矢量化數(shù)字化儀或軟件矢量庫(kù)(包括DEM)數(shù)字化數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換專(zhuān)用軟件屬性數(shù)據(jù)紙質(zhì)數(shù)據(jù)文字輸入鍵盤(pán)等屬性庫(kù)數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換專(zhuān)用軟件柵格數(shù)據(jù)紙質(zhì)圖件掃描掃描儀圖像庫(kù)(包括正射影像)數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換專(zhuān)用軟件3.1 資料收集與預(yù)處理

3、探討：從原始數(shù)據(jù)到目標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)ArcInfo對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)源森林調(diào)查數(shù)據(jù)Polygon、dbf表紙質(zhì)林相圖、小班卡片（Excel表）.遙感數(shù)據(jù)tif購(gòu)買(mǎi)覆蓋該區(qū)域的TM遙感影像地形數(shù)據(jù)Polyline、Grid紙質(zhì)地形圖.森林調(diào)查數(shù)據(jù)：掃描空間參考矢量化小班卡片：格式轉(zhuǎn)換 遙感數(shù)據(jù)：格式轉(zhuǎn)換空間參考 地形數(shù)據(jù)：掃描空間參考矢量化 格式轉(zhuǎn)換3.2 空間數(shù)據(jù)的地理參考 地理參考：將空間數(shù)據(jù)嵌入到一個(gè)空間參照系中的過(guò)程。空間參照系可以是地理坐標(biāo)系統(tǒng)，也可以是投影坐標(biāo)系統(tǒng)。 地理坐標(biāo)系統(tǒng)投影坐標(biāo)系統(tǒng)圖像坐標(biāo)系統(tǒng)3.2 空間數(shù)據(jù)的地理參考 3.2.1 地理參考原理 3.2.2 地形圖地理參考

4、 3.2.3 遙感數(shù)據(jù)地理參考 3.2.4 矢量數(shù)據(jù)的地理參考3.2.1 地理參考原理 原理xyuv掃描坐標(biāo)系空間參照系),(),(vufyvufxyx轉(zhuǎn)換公式3.2.1 地理參考原理 地理參考常用方法方法方法公式公式功能功能至少控制點(diǎn)至少控制點(diǎn)仿射Affinex = Au+ Bv + Cy = Du + Ev+ F 旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、線(xiàn)性扭曲3投影Projectivex = (Au + Bv + C) / (Gu + Hv+ 1) y= (Du + Ev + F) / (Gu + Hv + 1) 適用于遙感影像4相似Similarityx= Au + Bv + Cy = -Bu + Av +

5、 F旋轉(zhuǎn)、平移、縮放2多項(xiàng)式Polynomial見(jiàn)后一次多項(xiàng)式同仿射公式，次數(shù)越高，可校正局部變形(n+1)(n+2)/2思考：轉(zhuǎn)換公式是如何得到的？依靠既知掃描坐標(biāo)和參考坐標(biāo)的若干控制點(diǎn)求得3.2.1 地理參考原理 地理參考常用方法多項(xiàng)式Polynomialjiniinjijjiniinjijvubyvuax0000n次多項(xiàng)式公式3.2.1 地理參考原理 控制點(diǎn)獲取的兩種情況 直接輸入控制點(diǎn)遙感影像已參考的地形圖n同區(qū)域的已地理參考的空間數(shù)據(jù)（矢量或柵格）3.2.1 地理參考原理 地理參考重采樣校正uvxy引入： （x，y）對(duì)應(yīng)的（u，v）可能不在原圖像的格網(wǎng)中心，怎樣求取柵格圖像的值！3.

6、2.1 地理參考原理 地理參考重采樣 最臨近法（Nearest）n雙線(xiàn)性（Bilinear）內(nèi)插n三次卷?yè)簦–ubic）f(i,j)f(i,j+1)f(i+1,j)f(i+1,j+1)f(x,y)zxyf(i+1,y)f(i,y)類(lèi)似雙線(xiàn)性?xún)?nèi)插，采用附近16個(gè)點(diǎn)3.2.2 地形圖地理參考 地理參考直接輸入控制點(diǎn)輸入待參考圖像輸入控制點(diǎn)設(shè)置多項(xiàng)式次數(shù)設(shè)置采樣方法設(shè)置保存新圖像路徑定義坐標(biāo)系3.2.2 地形圖地理參考 背景知識(shí)：我國(guó)地形圖的投影 我國(guó)1：50萬(wàn)到1：1萬(wàn)國(guó)家系列比例尺地形圖均采用高斯投影（Transverse Mercator），其中1：50萬(wàn)到1：2.5萬(wàn)地形圖采用高斯6度帶投影

7、，1：1萬(wàn)地形圖采用3度帶投影。3.2.2 地形圖地理參考 背景知識(shí)：高斯投影投影參數(shù) 中央經(jīng)線(xiàn)（longitude of central meridian ）： 6分帶：每帶跨越經(jīng)度6， 東西經(jīng)1帶的范圍為（0 ，6 ，其余類(lèi)推。中央經(jīng)線(xiàn)依次為：3 、9 3分帶：每帶跨越經(jīng)度3 ，本初子午線(xiàn)為0帶中央經(jīng)線(xiàn)，第1帶中央經(jīng)線(xiàn)為3 ，范圍為1 30到4 30，依次類(lèi)推。探討：在6 分帶中，東經(jīng)102 15在哪個(gè)帶，中央經(jīng)線(xiàn)是多少？3.2.2 地形圖地理參考 背景知識(shí)：高斯投影投影參數(shù) 中央經(jīng)線(xiàn)上的比例尺（scale factor at central meridian）；使用數(shù)字1 中央緯線(xiàn)（la

8、titude of origin）：0 西偏（false easting） ：500000米 北偏（ false northing ）；0米3.2.2 地形圖地理參考 背景知識(shí)：從待參考的掃描圖上獲取投影信息左上角圖廓右上角圖廓查看比例尺根據(jù)演示，該地形圖高斯投影的各個(gè)參數(shù)？3.2.2 地形圖地理參考加載地理參考工具 利用Georeferencing工具進(jìn)行地理參考加載地形圖添加控制點(diǎn)校正設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)3.2.2 地形圖地理參考 利用Georeferencing工具進(jìn)行地理參考3.2.2 地形圖地理參考 關(guān)鍵技術(shù)： 多項(xiàng)式次數(shù):依圖像確定 控制點(diǎn) 位置:精確 最少控制點(diǎn)：(n+1)(N+2)/2

9、，最少最好 分布均勻，變形大的地方多選控制點(diǎn) 保存控制點(diǎn):View Link Table -Save 正確設(shè)置投影參數(shù)3.2.2 地形圖地理參考 探討：現(xiàn)有同區(qū)域的林相圖，如何完成地理參考3.2.2 地形圖地理參考 探討：現(xiàn)有網(wǎng)上下載的成都.bmp，如何完成地理參考3.2.3 遙感數(shù)據(jù)地理參考 流程加載地理參考工具加載遙感數(shù)據(jù)和參考影像添加控制點(diǎn)校正設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)最好選擇在河流交叉、拐彎等容易準(zhǔn)確定位的地點(diǎn)3.2.4 矢量數(shù)據(jù)的地理參考 Spatial Adjustment工具條加載工具條加載矢量數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)添加控制點(diǎn)設(shè)置校正要素設(shè)置校正方法校正和保存編輯開(kāi)始編輯3.3 空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 3.

10、3.1 ArcGIS空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 3.3.2 R2V半自動(dòng)矢量化技術(shù)空間數(shù)據(jù)矢量化的三種方法（1）手工矢量化（2）半自動(dòng)矢量化（3）自動(dòng)矢量化3.3.1 ArcGIS空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 空間數(shù)據(jù)編輯 增加要素 刪除要素 （公共）節(jié)點(diǎn)編輯 線(xiàn)、面要素的剖分與合并 面要素的自動(dòng)完成 復(fù)雜面要素的錄入 重繪要素 屬性數(shù)據(jù)編輯 屬性數(shù)據(jù)錄入 屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)3.3.1 ArcGIS空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 公共節(jié)點(diǎn)編輯Topology工具條構(gòu)建拓?fù)渫負(fù)渚庉嫻ぞ吖策吘庉嬓薷倪吔?.3.1 ArcGIS空間數(shù)據(jù)編輯技術(shù) 屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)：以小班卡片的關(guān)聯(lián)為例3.3.2 R2V半自動(dòng)矢量化技術(shù) 半自動(dòng)矢量化基本原理3.

11、4 數(shù)據(jù)高程模型的建立 3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 3.4.2 由等高線(xiàn)生成GRID3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 消除懸掛弧段與錯(cuò)誤短弧段 基本思想：依據(jù)弧段長(zhǎng)度字段進(jìn)行選擇3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 消除懸掛弧段與錯(cuò)誤短弧段 Coverage：固有的Length字段 Shapefile:如果無(wú)長(zhǎng)度字段，可增加數(shù)值型字段并Calculate Geometry(Length)3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 融合弧段Clean弧段求交消除懸掛弧段dangle_length3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 融合弧段Clean 融合弧段fuzzy_toleranc

12、e 構(gòu)建多邊形拓?fù)?(選擇poly)3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 融合弧段 使用Clean融合弧段的步驟 轉(zhuǎn)換手工編輯后的Shapefile為Coverage 在ArcMap中量測(cè)適當(dāng)融合值 ArcCatalog-Coverage屬性-Clean3.4.1 等高線(xiàn)數(shù)據(jù)的后處理 消除偽節(jié)點(diǎn)DissolveInput FeaturesOutput FeaturesDissolve FieldsStatistics FieldsCreate Multipart FeaturesUnSplit LinesDissolve參數(shù)3.4.2 由等高線(xiàn)生成GRID 回顧：數(shù)字高程模型ContourGridT

13、IN3.4.2 由等高線(xiàn)生成GRID 等高線(xiàn)Coverage轉(zhuǎn)化為Grid表面命令I(lǐng)nput Feature DataOutput Surface RasterOutput CellSizeOutput ExtentTopo to Raster參數(shù)3.4.2 由等高線(xiàn)生成GRIDnGrid表面轉(zhuǎn)換為T(mén)INInput RasterOutput TinZ ToleranceZ FactorRaster to Tin參數(shù)3.5 坐標(biāo)系統(tǒng)定義與投影轉(zhuǎn)換 問(wèn)題的提出高斯投影跨帶問(wèn)題顯示坐標(biāo)系統(tǒng)變化前后3.5 坐標(biāo)系統(tǒng)定義與投影轉(zhuǎn)換 3.5.1 坐標(biāo)系的組成要素 3.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義 3.5.3 投影

14、轉(zhuǎn)換3.5.1 坐標(biāo)系的組成要素 1、坐標(biāo)系類(lèi)型 地理坐標(biāo)系統(tǒng)、投影坐標(biāo)系統(tǒng) 2、大地水準(zhǔn)面（Datum）與橢球體（Spheroid） 3、坐標(biāo)系單位（Units） 4、坐標(biāo)系參數(shù)（Parameters）2、大地水準(zhǔn)面（Datum）與橢球體（Spheroid）地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面地球橢球體地球扁率(a-b)/a=1/298.2572235632、大地水準(zhǔn)面（Datum）與橢球體（Spheroid） 我國(guó)的坐標(biāo)系與橢球體 北京54坐標(biāo)系：參照前蘇聯(lián)從1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)橢球體建立的坐標(biāo)系 西安80坐標(biāo)系：1978年采用國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)推薦的IAG75地球橢球體

15、建立了我國(guó)新的大地坐標(biāo)系-西安80坐標(biāo)系 WGS84坐標(biāo)系統(tǒng):目前GPS定位所得出的結(jié)果屬于WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)。3、坐標(biāo)系單位（Units） 地理坐標(biāo)系單位： DD - decimal degrees 例：10.50833333 DM - decimal minutes 例： 630.5 DS - decimal seconds 例： 37830.0 投影坐標(biāo)系單位： meters（米） feet（英尺）4、坐標(biāo)系參數(shù)（parameters） 不同的坐標(biāo)系參數(shù)不同 示例：我國(guó)6分帶高斯投影參數(shù) Scale factor of central meridian：1 Longitude of Ce

16、ntral meridian：不同帶不同 Latitude of origin：0度 False easting（meter）：500000 False northing（meter）：03.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義 問(wèn)題解決顯示坐標(biāo)系統(tǒng)變化前后3.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義 問(wèn)題解決顯示坐標(biāo)系統(tǒng)變化前后3.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義 問(wèn)題解決：從ArcGIS顯示數(shù)據(jù)機(jī)制分析 ArcMap查看修改Layers顯示坐標(biāo)系統(tǒng) ArcMap查看圖層文件坐標(biāo)系統(tǒng)Layers-右鍵-Properties-Coordinate System選項(xiàng)卡圖層-右鍵-Properties-Source選項(xiàng)卡3.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義

17、 從ArcGIS顯示數(shù)據(jù)機(jī)制分析 原因：省會(huì)圖層無(wú)坐標(biāo)系統(tǒng)定義ArcMap中查看省會(huì)文件坐標(biāo)系統(tǒng)3.5.2 坐標(biāo)系統(tǒng)定義 問(wèn)題解決：實(shí)事求是的定義省會(huì)坐標(biāo)系統(tǒng) 方案1：ArcToolBox:Data Management Tools-Define Projection 方案2：ArcCatalog:Layer Properties案例分析 txt文件的點(diǎn)數(shù)據(jù)入庫(kù)3.5.3 投影轉(zhuǎn)換 高斯投影跨帶問(wèn)題 ArcToolBox-Project ArcToolBox-Project Raster3.5.3 投影轉(zhuǎn)換 常見(jiàn)坐標(biāo)系統(tǒng) GCS GCS_WGS_1984：Select-GCS-World GC

18、S_Xian_1980 ：Select-GCS-Asia GCS_Beijing_1954 ：Select-GCS-Asia PCS Gauss Kruger Beijing 1954:Select-PCS-Gauss Kruger Gauss Kruger Xian_1980:Select-PCS-Gauss Kruger World_Mercator(等角正切圓柱):Select-PCS-World WGS_1984_Web_Mercator:Select-PCS-World Albers(正等積割圓錐):New-Albers Lambert(正等角割圓錐):New-Lambert_Con

19、formal_Conic基本比例尺地形圖=50萬(wàn):高斯（等角橫切橢圓柱投影）50萬(wàn)：蘭勃特投影（等角正軸割園錐投影) 墨卡托投影(等角正軸圓柱投影) 海上 3.5.3 投影轉(zhuǎn)換 問(wèn)題解決無(wú)經(jīng)度分帶的投影如Albers投影 由于我國(guó)我國(guó)位于中緯度地區(qū),中國(guó)地圖和分省地圖經(jīng)常采用割圓錐投影投影(AlbersAlbers 投影投影),中央經(jīng)線(xiàn)105度、第一條緯線(xiàn)25度、第二條47度。1st standard parallel 0 0 0.00: 25 0 02st standard parallel 0 0 0.00: 47 0 0central meridian 0 0 0.00: 105 0 0latitude of projections origin 0 0 0.00: 0 0 0false easting(meters): 0false northing(meters): 03.5.3 投影轉(zhuǎn)換 示例1：轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)的投影為Albers投影3.5.3 投影轉(zhuǎn)換 示例2：轉(zhuǎn)換柵格數(shù)據(jù)投影為Albers投影3.5.3 投影轉(zhuǎn)換 知識(shí)拓展：GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換GIS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換表達(dá)形式的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換3.6 剪裁、拼接技術(shù) 3.6.1 柵格數(shù)據(jù)的剪裁、拼接 3.6.2 矢量數(shù)據(jù)的剪