實(shí)驗(yàn)4、空間數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)四、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。掌握地圖投影變換的基本原理與方法。熟悉ArcGIS中投影的應(yīng)用及投影變換的方法、技術(shù)了解地圖投影及其變換在實(shí)際中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)：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。橢球體長(zhǎng)半軸a（米）短半軸b（米）Krassovsky（北京54采用）63782456356863.0188IAG75（西安80采用）63781406356755.2882WGS8463781376356752.3142在ArcGIS中基于這三個(gè)橢球，建立了我國(guó)常用的三個(gè)基準(zhǔn)面和地理坐標(biāo)系:?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（比如高斯一克呂格、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)用高斯一克呂格投影，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)容及步驟空間數(shù)據(jù)處理步驟：將所需要的數(shù)據(jù)下載后，解壓到e:\gisdata,設(shè)定工作區(qū):在ArcMap中執(zhí)行菜單命令：〈工具〉一〉〈選項(xiàng)〉，在“空間處理”選項(xiàng)頁(yè)里，點(diǎn)擊“環(huán)境變量”按鈕，在環(huán)境變量對(duì)話框中的常規(guī)設(shè)置選項(xiàng)中，設(shè)定“臨時(shí)工作空間”為e:\gisdata第1步裁剪要素在ArcMap中，添數(shù)據(jù)GISDATA、云南縣界.shp,添加數(shù)據(jù)GISDATA\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,收藏夾素引I搜素點(diǎn)擊打開(kāi)收藏夾素引I搜素點(diǎn)擊打開(kāi)ArcToolbox自■AnalysisTools-対Extraci護(hù)拆分Z表選擇護(hù)選揮-⑧Overlay護(hù)對(duì)稱差mi<1mi指定輸出要素類路徑及名稱，這里請(qǐng)命名為“云南縣界_Clipl”指定輸入類：云南縣界指定剪切要素：Clip（必須是多邊形要素）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_Clipl”,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

PrcToolboK -卩DstaElsnaqEiTE門匚 A+劈Database+輻DiEcannectedEditing+PrcToolboK -卩DstaElsnaqEiTE門匚 A+劈Database+輻DiEcannectedEditing+毎Domains+毎Featureda&s+毎Features+費(fèi)Fields-&General數(shù)名囚除制i]0揮命㈢刪復(fù)追選重ne收藏程J■索引丨按索￡1.BBS二輸卜刪U￡岸二駅:bl環(huán)境t&H陽(yáng)載幫U?在ArcToolbox中執(zhí)行“追加”命令 輸出要素：設(shè)定為云南縣界_Clipl,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_Clipl”，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:YNOK.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)YNOK.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)?執(zhí)行“融合”命令?輸入要素：指定為YNOK?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，YNOK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)生新的圖層一一YNOK_Dissovle,打開(kāi)并查看其屬性表類似地，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)GISDATA、西雙版納森林覆蓋.shp和GISDATA、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打開(kāi)ArcToolbox，在ArcToolbox執(zhí)行“聯(lián)合”命令?在聯(lián)合對(duì)話框中輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素類：設(shè)置為Union.shpArcToolboxZ塞邊理插值成多亍面-勒AnalyEiE-Tools+備Extraci-第Qverlay承對(duì)稱差Z擦除ZArcToolboxZ塞邊理插值成多亍面-勒AnalyEiE-Tools+備Extraci-第Qverlay承對(duì)稱差Z擦除Z更新Z查看Z相交聯(lián)合-令ProxiiTiity%MuhplleRingBufferz臨逬z點(diǎn)距離'<1 _llll —收藏夾索引搜索怖ti更京要J.VjISDATV-.'JHonahplJuinAttriibutsE〔町選］習(xí)a耘］環(huán)沱 幵■ 電苗辛助＞＞M旦創(chuàng)兇±丄查看輸出要素類：Union的的屬性表，并檢査屬性“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,修改屬性一＞符號(hào)（設(shè)置為唯一值圖例，字段設(shè)置為TYPE）思考題:勐?？h的總面積是多少平方公里？其中有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？沒(méi)有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？

第5步圖層相交?在圖層合并練習(xí)的基礎(chǔ)繼續(xù)?在ArcToolbox中，執(zhí)行“相交”命令?在“相交對(duì)話框”中輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素類：設(shè)置為Intersect.shpArcToolbox日“■尊AnalvEieTools+備Extraci-如0宅「口￥莉匕要至類[DiJGISDATAMiY&nsECt.Enp收藏夾ProxiiTiitySMultipleArcToolbox日“■尊AnalvEieTools+備Extraci-如0宅「口￥莉匕要至類[DiJGISDATAMiY&nsECt.Enp收藏夾ProxiiTiitySMultipleRingBufferz臨近z點(diǎn)距離mi搜素JoinAttributcs｛可選J--L查看輸出要素類InterSect,并與“西雙版納森林覆蓋”及“圖層合并”操作所得結(jié)果一一“Union”進(jìn)行比較，并進(jìn)一步思考這類操作適合求解哪一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。定義地圖投影第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“源”選項(xiàng)頁(yè)，查看這圖層是什么坐標(biāo)系打開(kāi)定義地圖投影第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“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“定義投影”命令A(yù)rcToolboxConuersionTools■+%Database+廚Di&conneciedEclcing+尊DomaiiiE.+&Featurecla&&+尊FeatLHGE.■+智Fields+対Genersl+第Generalization+第Indexes+&JoiiiE.￥e「edudTbIjIr丫叵人￡護(hù)投影矗定義投影-Teahire玄BatchProjectZ創(chuàng)建空間參考■+Raster<1在定義投影對(duì)話框中，選擇要素類：Union，點(diǎn)擊坐標(biāo)系輸入框右邊的按鈕，收藏夾索引按索在出現(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收藏夾索引按索(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“選擇按鈕”，從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇(坐標(biāo)系統(tǒng)'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“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步投影變換一一地理坐標(biāo)系一＞北京1954坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換一＞西安80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“投影”命令A(yù)rcToolboxConversionTook+?Database+編DisconneczedEdizing+苓DoiTiains+&Featurecla&s+苓ConversionTook+?Database+編DisconneczedEdizing+苓DoiTiains+&Featurecla&s+苓Feature^+商Heldfc+対Genersl■+第Generalization■+第Indexes■+綸Joins■+&LayerssndTableVi^wE.DataRanagemenzTooIePivj里匚in門g2仃dT「臼n史d|-Feature慝BatchProject滬剛津牢間善圣尹豳I*筋R詰ter嚴(yán)定殳投影+蟄Rastery〕⑵收藏夾索引按索Illi輸入數(shù)括耒或要隸交cIIlien ▼揄iU數(shù)括耒戒要索矣:■:.3SI'.'.T..IJ-輸出坐耘系|Bei]lrg1554GKZjne1TN地理交找(可選〕+1X111丄在“投影”對(duì)話框中，依次設(shè)定輸入要素類為一一Union,輸出要素類為一一Union_PRJ_BJ54.shp,輸出坐標(biāo)系選擇為一一“BEJING_1954_GK_Z0NE_17N”從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇(坐標(biāo)系統(tǒng)\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954\Beijing1954GKZone17N.prj)確定后，完成由地理坐標(biāo)系GCS_BEJING_1954到投影坐標(biāo)系BEJING_1954_GK_ZONE_17N的變換