土地信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)4 空間數(shù)據(jù)處理

PAGEPAGE9實(shí)驗(yàn)4、空間數(shù)據(jù)處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆湛臻g數(shù)據(jù)處理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法、原理，領(lǐng)會(huì)其用途。熟悉ArcGIS中投影的應(yīng)用及投影變換的方法、技術(shù)二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)：ArcToolbox：ArcToolbox是ArcGISDesktop中的一個(gè)軟件模塊。內(nèi)嵌在ArcCatalog和ArcMap中，在ArcView、ArcEditor和ArcInfo中都可以使用。ArcToolbox具有許多復(fù)雜的空間處理功能，包括的工具有：數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換Coverage的處理矢量分析地理編碼統(tǒng)計(jì)分析空間間數(shù)據(jù)處理是基于已有數(shù)據(jù)派生新數(shù)據(jù)的一種方法，是通過(guò)空間分析方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是基于矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行的，包括如下幾種常用的操作：融合、剪切、拼接、合并（并集）、相交（交集）。地理坐標(biāo)系（GeogrpahicCoordinateSystem）：地理坐標(biāo)系使用基于經(jīng)緯度坐標(biāo)的坐標(biāo)系統(tǒng)描述地球上某一點(diǎn)所處的位置。某一個(gè)地理坐標(biāo)系是基于一個(gè)基準(zhǔn)面來(lái)定義的?；鶞?zhǔn)面是利用特定橢球體對(duì)特定地區(qū)地球表面的逼近，因此每個(gè)國(guó)家或地區(qū)均有各自的基準(zhǔn)面。在ArcGIS中，我國(guó)常用的三種地理坐標(biāo)系如下：GCS_WGS1984(基于WGS84基準(zhǔn)面)GCS_BEIJING1954(基于北京1954基準(zhǔn)面)GCS_XIAN1980(基于西安1980基準(zhǔn)面)投影坐標(biāo)系（ProjectedCoordinateSystems）：投影坐標(biāo)系使用基于X,Y值的坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)描述地球上某個(gè)點(diǎn)所處的位置。這個(gè)坐標(biāo)系是從地球的近似橢球體投影得到的，它對(duì)應(yīng)于某個(gè)地理坐標(biāo)系。投影坐標(biāo)系由以下參數(shù)確定：地理坐標(biāo)系（由基準(zhǔn)面確定，比如：北京54、西安80、WGS84）投影方法（比如高斯－克呂格、Lambert投影、Mercator投影）在ArcGIS中提供了幾十種常用的投影方法。北京1954投影坐標(biāo)系和西安1980坐標(biāo)系都是應(yīng)用高斯－克呂格投影，只是基準(zhǔn)面、橢球、大地原點(diǎn)不同。地理變換地理變換是一種在地理坐標(biāo)系（基準(zhǔn)面）間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方法，當(dāng)將矢量數(shù)據(jù)從一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)變換到另一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下時(shí)，如果矢量數(shù)據(jù)的變換涉及基準(zhǔn)面的改變時(shí)，需要通過(guò)地理變換來(lái)實(shí)現(xiàn)地理變換或基準(zhǔn)面平移。主要的地理變換方法有：三參數(shù)和七參數(shù)法。投影變換當(dāng)系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)是來(lái)自不同地圖投影的圖幅時(shí)，需要將一種投影的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種投影的地理數(shù)據(jù)，這就需要進(jìn)行地圖投影變換。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：云南縣界.shp;Clip.shp西雙版納森林覆蓋.shp西雙版納縣界.shp三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存放目錄，如“D:\教學(xué)文檔\使用ArcGIS\實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)\Exec04”。第1步裁剪要素在ArcMap中，添數(shù)據(jù)D:\教學(xué)文檔\使用ArcGIS\實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)\Exec04\云南縣界.shp，添加數(shù)據(jù)D:\教學(xué)文檔\使用ArcGIS\實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)\Exec04\Clip.shp（Clip中有四個(gè)要素）激活Clip圖層。選中Clip圖層中的一個(gè)要素，注意確保不要選中“云南縣界”中的要素！點(diǎn)擊打開(kāi)ArcToolbox。依次點(diǎn)擊AnalysisTools——>Extract——>Clip(剪切)，打開(kāi)剪切對(duì)話框。指定輸入要素：云南縣界指定剪切要素：Clip（必須是多邊形要素）指定輸出要素類(lèi)路徑及名稱，這里請(qǐng)命名為“云南縣界_Clip1”依次選中Clip主題中其它三個(gè)要素，重復(fù)以上的操作步驟，完成操作后將得到共四個(gè)圖層（“云南縣界_Clip1”,“云南縣界_Clip2”，“云南縣界_Clip3”，“云南縣界_Clip第2步拼接圖層在ArcMap中新建地圖文檔，加載你在剪切要素操作中得到的四個(gè)圖層點(diǎn)擊打開(kāi)ArcToolbox。依次點(diǎn)擊DataManagementTools——>General——>Append(追加)，打開(kāi)剪切對(duì)話框輸出要素：設(shè)定為云南縣界_Clip1輸入要素：依次添加其它三個(gè)圖層右鍵點(diǎn)擊圖層“云南縣界_Clip1”，在出現(xiàn)的右鍵菜單中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”->”導(dǎo)出數(shù)據(jù)指定導(dǎo)入數(shù)據(jù)的路徑和名稱:YNXJ.shp通過(guò)以上操作我們就完成了將4個(gè)圖層拼接為一個(gè)圖層的處理。新建一地圖文檔，加載數(shù)據(jù)YNXJ.shp，查看圖層及打開(kāi)其屬性表看看與“云南縣界”中的屬性表有何區(qū)別。第3步要素融合在拼接圖層的基礎(chǔ)上繼續(xù)在ArcToolbox中，依次點(diǎn)擊DataManagementTools——>Generalization——>Dissolve(融合),執(zhí)行“Dissolve(融合)”命令，打開(kāi)融合對(duì)話框輸入要素：指定為YNXJ融合字段：選擇為“所屬州”，將根據(jù)這個(gè)字段的值對(duì)要素進(jìn)行融合，YNXJ圖層中“所屬州”相同的要素將合并成一個(gè)要素以上操作，根據(jù)指定字段的值，對(duì)現(xiàn)有圖層中的要素進(jìn)行融合，產(chǎn)生新的圖層――YNOK_Dissovle,打開(kāi)并查看其屬性表類(lèi)似地，重復(fù)以上過(guò)程，并將融合字段指定為：CHINESE，看看結(jié)果有何不同？第4步圖層合并在ArcMap中新建一個(gè)地圖文檔，加載數(shù)據(jù)D:\教學(xué)文檔\使用ArcGIS\實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)\Exec04\西雙版納森林覆蓋.shp和西雙版納縣界.shp調(diào)整圖層順序，將西雙版納縣界置于下方在ArcToolbox中，依次點(diǎn)擊AnalysisTools——>Overlay——>Union(聯(lián)合),執(zhí)行“Union(聯(lián)合)”命令，打開(kāi)聯(lián)合對(duì)話框輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素：設(shè)置為Union.shp查看輸出要素類(lèi)：Union的的屬性表，并檢查屬性“Type”，其中為“Y”的表示有植被覆蓋的區(qū)域，右鍵點(diǎn)擊圖層Union,修改屬性－>符號(hào)（設(shè)置為唯一值圖例，字段設(shè)置為T(mén)YPE）第5步圖層相交在圖層合并練習(xí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)在ArcToolbox中，依次點(diǎn)擊AnalysisTools——>Overlay——>Intersect(聯(lián)合),執(zhí)行“Intersect(相交)”命令，打開(kāi)相交對(duì)話框輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”、“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素：設(shè)置為Intersect.shp查看輸出要素類(lèi)Intersect，并與“西雙版納森林覆蓋”與“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層進(jìn)行合并操作所得結(jié)果――“Union”進(jìn)行比較，并進(jìn)一步思考這類(lèi)操作適合求解哪一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。第6步定義投影在ArcMap中新建地圖文檔，添加第4步成生成的圖層:Union.shp在TOC中，右鍵點(diǎn)擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“source(源)”選項(xiàng)頁(yè)，查看這圖層是什么坐標(biāo)系打開(kāi)ArcToolbox，執(zhí)行命令“DefineProjection（定義投影）”命令在定義投影對(duì)話框中，輸入要素：選擇Union，點(diǎn)擊坐標(biāo)系輸入框右邊的按鈕在出現(xiàn)的“空間參考屬性”對(duì)話框中，選擇一個(gè)地理坐標(biāo)系，GCS_BEJING_1954注意：前提是我們已知道圖層Union是使用北京1954地理坐標(biāo)系點(diǎn)擊“select(選擇)按鈕”，從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇（CoordinateSystems\GeographicCoordinateSystems\Asia\Beijing1954.prj）在TOC中，右鍵點(diǎn)擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“source(源)”選項(xiàng)頁(yè)，查看這個(gè)圖層的坐標(biāo)系是否已經(jīng)被指定為“北京1954地理坐標(biāo)系”第7步投影變換――地理坐標(biāo)系－>北京1954坐標(biāo)系在第6步的基礎(chǔ)上進(jìn)行打開(kāi)ArcToolbox，執(zhí)行命令“Project（投影）”命令在“投影”對(duì)話框中，依次設(shè)定輸入要素類(lèi)為――Union，輸出要素類(lèi)為――Union_PRJ_BJ54.shp,輸出坐標(biāo)系選擇為――“BEIJING_1954_GK_ZONE_17N”從預(yù)定義的坐標(biāo)系