arcgis之五影像配準(zhǔn)及地圖數(shù)字化

1、影像配準(zhǔn)及地圖數(shù)字化3.23.2影像配準(zhǔn)及地圖數(shù)字化影像配準(zhǔn)及地圖數(shù)字化3.2.1 3.2.1 地圖矢量化地圖矢量化3.2.2 3.2.2 屏幕跟蹤數(shù)字化過程屏幕跟蹤數(shù)字化過程3.2.3 3.2.3 影像配準(zhǔn)影像配準(zhǔn)3.2.4 3.2.4 要素矢量化要素矢量化3.2.1 地圖矢量化 數(shù)字化可分為手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化數(shù)字化可分為手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化 對于柵格數(shù)據(jù)的獲取，對于柵格數(shù)據(jù)的獲取，GIS GIS 主要使用掃描儀等設(shè)備對圖件掃描數(shù)字化主要使用掃描儀等設(shè)備對圖件掃描數(shù)字化 從遙感影像上直接提取專題信息，需要使用幾何糾正、光譜糾正、影像增強(qiáng)、從遙感影像上直接提取專題信息，需要使用幾

2、何糾正、光譜糾正、影像增強(qiáng)、 圖圖像變換、結(jié)構(gòu)信息提取、影像分類等技術(shù)，主要屬于遙感圖像處理的內(nèi)容。像變換、結(jié)構(gòu)信息提取、影像分類等技術(shù)，主要屬于遙感圖像處理的內(nèi)容。 主要介紹主要介紹 GIS GIS 中矢量數(shù)據(jù)的采集。中矢量數(shù)據(jù)的采集。 手扶跟蹤數(shù)字化 通過數(shù)字化儀獲取是一通過數(shù)字化儀獲取是一種最普通的傳統(tǒng)方法種最普通的傳統(tǒng)方法 是單調(diào)而細(xì)致是單調(diào)而細(xì)致的工作的工作數(shù)字化儀工作原理操作人員在數(shù)字操作人員在數(shù)字化儀上點(diǎn)擊一點(diǎn)化儀上點(diǎn)擊一點(diǎn)或跟蹤一條線段或跟蹤一條線段y = 10 x = 5坐標(biāo)被存入到坐標(biāo)被存入到GISGIS數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫中3.2.2 屏幕跟蹤數(shù)字化過程 1. 1. 配準(zhǔn)影像配

3、準(zhǔn)影像 2. 2. 新建要素類新建要素類 3. 3. 在在ArcMapArcMap中加載已配準(zhǔn)的影像和新建的圖層（要素類）中加載已配準(zhǔn)的影像和新建的圖層（要素類） 4. 4. 在在ArcMapArcMap中使用中使用“編輯器編輯器”，分層提取要素（對于二值化掃描地圖，分層提取要素（對于二值化掃描地圖，可使用可使用ArcScanArcScan模塊進(jìn)行半自動化的屏幕跟蹤數(shù)字化）模塊進(jìn)行半自動化的屏幕跟蹤數(shù)字化）3.2.3影像配準(zhǔn) 柵格數(shù)據(jù)通常是通過掃描紙質(zhì)地圖或采集航空柵格數(shù)據(jù)通常是通過掃描紙質(zhì)地圖或采集航空及衛(wèi)星照片獲得及衛(wèi)星照片獲得 。 通過掃描獲取的影像不包含定義其地理空間位通過掃描獲取的影

4、像不包含定義其地理空間位置所需的信息。置所需的信息。 航空及衛(wèi)星照片所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)是相對于通航空及衛(wèi)星照片所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)是相對于通用用GISGIS平臺軟件所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)是獨(dú)立的。平臺軟件所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)是獨(dú)立的。 為了能夠?qū)⑦@些影像數(shù)據(jù)與其它的數(shù)據(jù)集成，為了能夠?qū)⑦@些影像數(shù)據(jù)與其它的數(shù)據(jù)集成，以便進(jìn)行分析，以便進(jìn)行分析， 就必須對其進(jìn)行處理：用戶需就必須對其進(jìn)行處理：用戶需要事先將這些數(shù)據(jù)校準(zhǔn)（配準(zhǔn)）到一個指定的要事先將這些數(shù)據(jù)校準(zhǔn)（配準(zhǔn)）到一個指定的地圖坐標(biāo)系地圖坐標(biāo)系掃描地圖的誤差來源GISGIS中數(shù)據(jù)的來源主要是對地圖圖紙的數(shù)字化中數(shù)據(jù)的來源主要是對地圖圖紙的數(shù)字化, ,掃描數(shù)字化

5、過程中引掃描數(shù)字化過程中引起的誤差主要決定于起的誤差主要決定于 要素對象要素對象 軟件處理技術(shù)軟件處理技術(shù) 掃描儀掃描儀 掃描要素對象掃描要素對象要素本身的寬度、復(fù)雜程度、粘連以及圖面的整潔和清晰程度都對掃描數(shù)字要素本身的寬度、復(fù)雜程度、粘連以及圖面的整潔和清晰程度都對掃描數(shù)字化誤差有一定的影響。例如化誤差有一定的影響。例如, ,線條的粘連線條的粘連, ,結(jié)合處易出現(xiàn)較大的誤差結(jié)合處易出現(xiàn)較大的誤差; ;線條發(fā)虛線條發(fā)虛, ,會會得到多個實(shí)體得到多個實(shí)體; ;圖面不整潔引入了噪聲圖面不整潔引入了噪聲, ,易引起軟件誤判易引起軟件誤判; ;線條不光滑線條不光滑, ,易出現(xiàn)毛刺易出現(xiàn)毛刺等等。軟件

6、處理技術(shù)軟件處理技術(shù) 在掃描數(shù)字化過程中在掃描數(shù)字化過程中, ,三個主要參數(shù)三個主要參數(shù): :分辨率、門檻值分辨率、門檻值( (灰度值或?qū)Ρ榷戎祷叶戎祷驅(qū)Ρ榷戎? )和和濾波值的確定將對掃描圖的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響濾波值的確定將對掃描圖的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響; ; 圖像處理、幾何校正和矢量化等后處理技術(shù)圖像處理、幾何校正和矢量化等后處理技術(shù), ,其功能的強(qiáng)弱、模型的優(yōu)化其功能的強(qiáng)弱、模型的優(yōu)化將直接影響掃描數(shù)字化的精度。將直接影響掃描數(shù)字化的精度。 采用合適的校正模型采用合適的校正模型( (仿射變換、雙線形變換、多項(xiàng)式變換等仿射變換、雙線形變換、多項(xiàng)式變換等) )、定向點(diǎn)的、定向點(diǎn)的自動對中、采樣

7、點(diǎn)的自動對中等自動對中、采樣點(diǎn)的自動對中等, ,將有效的提高掃描數(shù)字化的精度。將有效的提高掃描數(shù)字化的精度。掃描儀掃描儀在掃描過程中在掃描過程中, ,由于使用由于使用CCDCCD掃描儀掃描儀, ,會引會引入一些誤差。入一些誤差。主要包含有主要包含有: : 掃描儀的分辨率掃描儀的分辨率; ; 光學(xué)誤差光學(xué)誤差; ; 電信號傳輸過程中造成的輻射誤差電信號傳輸過程中造成的輻射誤差; ; 沿導(dǎo)軌掃描過程中沿導(dǎo)軌掃描過程中, ,由于機(jī)械運(yùn)動、速度不均或其它由于機(jī)械運(yùn)動、速度不均或其它原因所造成的直線性誤差原因所造成的直線性誤差; ; 線陣方向與掃描方向不垂直所引起的線陣方向與掃描方向不垂直所引起的CCD

8、CCD線陣的直線陣的直線性誤差線性誤差; ; 外界因素影響產(chǎn)生的誤差外界因素影響產(chǎn)生的誤差; ; 隨機(jī)性誤差等等。隨機(jī)性誤差等等。所有以上這些掃描的誤差引起的幾何變形所有以上這些掃描的誤差引起的幾何變形, ,可看成可看成平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射、彎曲平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射、彎曲以及各以及各種更高變形的綜合作用結(jié)果。在實(shí)際操作過程中種更高變形的綜合作用結(jié)果。在實(shí)際操作過程中, ,很難對這些誤差一一進(jìn)行變形改正很難對這些誤差一一進(jìn)行變形改正, ,只能綜合考慮它們的影響只能綜合考慮它們的影響, ,綜合校正。綜合校正。 輸入到計(jì)算機(jī)中的圖形，實(shí)際上都是通過其位置坐標(biāo)輸入到計(jì)算機(jī)中的圖形，實(shí)際上都是通過其

9、位置坐標(biāo)(x,y)(x,y)來表示，因此校正過程實(shí)質(zhì)上是找一種數(shù)學(xué)關(guān)系來表示，因此校正過程實(shí)質(zhì)上是找一種數(shù)學(xué)關(guān)系( (或函數(shù)關(guān)系或函數(shù)關(guān)系) )，描述變換前圖形坐標(biāo)，描述變換前圖形坐標(biāo)(x,y)(x,y)與變換后圖形坐標(biāo)與變換后圖形坐標(biāo)(x,y)(x,y)之間的換算，其數(shù)學(xué)關(guān)系一般描述為之間的換算，其數(shù)學(xué)關(guān)系一般描述為 x=fx=f1 1(x,y)(x,y) y=f y=f2 2(x,y)(x,y)多項(xiàng)式變換(Polynomial) 這個數(shù)學(xué)關(guān)系常表示為二元多項(xiàng)式一次、二次或三次及更高次這個數(shù)學(xué)關(guān)系常表示為二元多項(xiàng)式一次、二次或三次及更高次表達(dá)式表達(dá)式. . 其中其中A A、B B代表二次以上

10、高次項(xiàng)之和。上式是高次變換方程，符代表二次以上高次項(xiàng)之和。上式是高次變換方程，符合上式的變換稱為高次變換。在進(jìn)行高次變換時，需要有合上式的變換稱為高次變換。在進(jìn)行高次變換時，需要有6 6對以對以上控制點(diǎn)的坐標(biāo)和理論值，才能求出待定系數(shù)。上控制點(diǎn)的坐標(biāo)和理論值，才能求出待定系數(shù)。 當(dāng)不考慮高次變換方程中的當(dāng)不考慮高次變換方程中的A A和和B B時，則變成二次變換方程，稱為二次變換。二次變換適用于原圖有非線性時，則變成二次變換方程，稱為二次變換。二次變換適用于原圖有非線性變形的情況，至少需要變形的情況，至少需要5 5對控制點(diǎn)的坐標(biāo)及其理論值，才能求出待定系數(shù)。對控制點(diǎn)的坐標(biāo)及其理論值，才能求出待定

11、系數(shù)。 仿射變換（1次多項(xiàng)式） 仿射變換是使用最多的一種幾何糾正方式，只考慮到仿射變換是使用最多的一種幾何糾正方式，只考慮到x x和和y y方向上的變形，仿射變換的特性是：方向上的變形，仿射變換的特性是： 直線變換后仍為直線；直線變換后仍為直線； 平行線變換后仍為平行線；平行線變換后仍為平行線； 不同方向上的長度比發(fā)生變化。不同方向上的長度比發(fā)生變化。 對于仿射變換，只需知道不在同一直線上的三對控制點(diǎn)的坐標(biāo)及其理論值，就可求得待定系數(shù)。但在實(shí)際對于仿射變換，只需知道不在同一直線上的三對控制點(diǎn)的坐標(biāo)及其理論值，就可求得待定系數(shù)。但在實(shí)際使用時，往往利用使用時，往往利用4 4個以上的點(diǎn)進(jìn)行糾正，利

12、用最小二乘法處理，以提高變換的精度。個以上的點(diǎn)進(jìn)行糾正，利用最小二乘法處理，以提高變換的精度。 名詞：Georeference 地理配準(zhǔn)：是為了使得影像數(shù)據(jù)可以和地理配準(zhǔn)：是為了使得影像數(shù)據(jù)可以和GISGIS矢量數(shù)據(jù)集成在一起，而為影像數(shù)矢量數(shù)據(jù)集成在一起，而為影像數(shù)據(jù)指定一個參考坐標(biāo)系的過程。據(jù)指定一個參考坐標(biāo)系的過程。 將掃描地圖配準(zhǔn)到坐標(biāo)系下將掃描地圖配準(zhǔn)到坐標(biāo)系下影像配準(zhǔn)的步驟（RegisterRectify）校準(zhǔn)柵格數(shù)據(jù)校準(zhǔn)柵格數(shù)據(jù) （選擇控制點(diǎn)）（選擇控制點(diǎn)）坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換 （求解二元多項(xiàng)式（求解二元多項(xiàng)式n n次方程）次方程）檢查均方差（計(jì)算控制點(diǎn)誤差）檢查均方差（計(jì)算控制點(diǎn)誤

13、差）重采樣矯正（重采樣矯正（RectifyRectify）：生成新的影像文件）：生成新的影像文件 （三種重采樣算法）（三種重采樣算法）校準(zhǔn)柵格數(shù)據(jù) 通常通常, ,你會將柵格數(shù)據(jù)校準(zhǔn)到已經(jīng)存在具有坐標(biāo)信息的空間數(shù)據(jù)你會將柵格數(shù)據(jù)校準(zhǔn)到已經(jīng)存在具有坐標(biāo)信息的空間數(shù)據(jù) （矢量數(shù)據(jù)）（矢量數(shù)據(jù)） 。首先假定矢量化數(shù)據(jù)中的一些空間要素首先假定矢量化數(shù)據(jù)中的一些空間要素 ( (目標(biāo)數(shù)據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)) )也同時存在于要進(jìn)行配準(zhǔn)的柵也同時存在于要進(jìn)行配準(zhǔn)的柵格圖像上格圖像上 比如：比如： 街道、建筑物、河流街道、建筑物、河流. . 地理配準(zhǔn)的基本過程地理配準(zhǔn)的基本過程是在柵格圖像中選取一定數(shù)據(jù)的是在柵格圖像中選取

14、一定數(shù)據(jù)的控制點(diǎn)控制點(diǎn)，將它們的坐標(biāo)指定，將它們的坐標(biāo)指定為矢量數(shù)據(jù)中對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)（在空間數(shù)據(jù)中，這些點(diǎn)的坐標(biāo)是已知的，坐標(biāo)系統(tǒng)為矢量數(shù)據(jù)中對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)（在空間數(shù)據(jù)中，這些點(diǎn)的坐標(biāo)是已知的，坐標(biāo)系統(tǒng)為地圖坐標(biāo)系）為地圖坐標(biāo)系）控制點(diǎn) 在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，即控制點(diǎn)。在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，即控制點(diǎn)。 控制點(diǎn)的選取：控制點(diǎn)可以是經(jīng)緯控制點(diǎn)的選?。嚎刂泣c(diǎn)可以是經(jīng)緯 線網(wǎng)格的交點(diǎn)、公里網(wǎng)格的交點(diǎn)或者一些典線網(wǎng)格的交點(diǎn)、公里網(wǎng)格的交點(diǎn)或者一些典型地物的坐標(biāo)。型地物的坐標(biāo)。 控制點(diǎn)的坐標(biāo)：控制點(diǎn)的坐標(biāo)： 如果我們知道這些點(diǎn)在我們矢量坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)，如果我們知道這些點(diǎn)在我們矢量

15、坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)， 則直接輸入控制點(diǎn)的坐標(biāo)則直接輸入控制點(diǎn)的坐標(biāo)值值; ; 如果不知道它們的坐標(biāo)，則可以采用間接方法獲取從矢量數(shù)據(jù)中選取。如果不知道它們的坐標(biāo)，則可以采用間接方法獲取從矢量數(shù)據(jù)中選取。 選取控制點(diǎn) 控制點(diǎn)的數(shù)目取決于控制點(diǎn)的數(shù)目取決于 你打算使用哪一種數(shù)學(xué)方你打算使用哪一種數(shù)學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法來實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換. . 但是，過多的控制點(diǎn)并不一定能夠保證高精度但是，過多的控制點(diǎn)并不一定能夠保證高精度的配準(zhǔn)的配準(zhǔn) 。要盡可能使控制點(diǎn)均勻分布于整個格。要盡可能使控制點(diǎn)均勻分布于整個格格圖像，而不是只在圖像的某個較小區(qū)域格圖像，而不是只在圖像的某個較小區(qū)域 選擇選擇控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)。 通常通

16、常, ,先在圖像的四個角選擇先在圖像的四個角選擇4 4個控制點(diǎn)，然后個控制點(diǎn)，然后在中間的位置有規(guī)律地選擇一些控制點(diǎn)能得到在中間的位置有規(guī)律地選擇一些控制點(diǎn)能得到較好的效果較好的效果 地形圖中，讀取控制點(diǎn)的坐標(biāo)，圖中紅色控制地形圖中，讀取控制點(diǎn)的坐標(biāo)，圖中紅色控制點(diǎn)的坐標(biāo)為（點(diǎn)的坐標(biāo)為（564000,2776000564000,2776000），單位：米），單位：米 輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)變換一旦你選取了足夠的控制點(diǎn)一旦你選取了足夠的控制點(diǎn), , 你就可你就可以將柵格數(shù)據(jù)變換（或轉(zhuǎn)換）到地圖以將柵格數(shù)據(jù)變換（或轉(zhuǎn)換）到地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下坐標(biāo)系統(tǒng)下. . 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(Transformati

17、on) (Transformation) 運(yùn)用一種數(shù)學(xué)變換方法來重新確定柵運(yùn)用一種數(shù)學(xué)變換方法來重新確定柵格數(shù)據(jù)中每個像元的灰度值。格數(shù)據(jù)中每個像元的灰度值。一次多項(xiàng)式：仿射（一次多項(xiàng)式：仿射（affineaffine）變換變換可以將柵格數(shù)據(jù)平移可以將柵格數(shù)據(jù)平移, , 縮放縮放, , 及旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn). . 柵格圖像中的一條直線變換后然后為直柵格圖像中的一條直線變換后然后為直線。線。 矩形和正方形變換后為平行四邊形矩形和正方形變換后為平行四邊形檢查均方差(RMS)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確程度可以通過比較某坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確程度可以通過比較某一點(diǎn)在地圖中的實(shí)際坐標(biāo)與根據(jù)變換一點(diǎn)在地圖中的實(shí)際坐標(biāo)與根據(jù)變換公式得

18、到的坐標(biāo)來判斷。公式得到的坐標(biāo)來判斷。這兩個點(diǎn)之間的距離之差稱為殘差這兩個點(diǎn)之間的距離之差稱為殘差(residual error). (residual error). 通過計(jì)算均方差通過計(jì)算均方差(RMS)(RMS)獲取控制點(diǎn)總誤差。獲取控制點(diǎn)總誤差。均方差均方差(RMS) (RMS) 的大小描述了變換公式的大小描述了變換公式在不同控制點(diǎn)間的一致性。在不同控制點(diǎn)間的一致性。可以將殘差特別大控制點(diǎn)刪除，然后可以將殘差特別大控制點(diǎn)刪除，然后添加新的控制點(diǎn)。添加新的控制點(diǎn)。 RMS RMS 比較小時，說明控制點(diǎn)的選取是比較準(zhǔn)確的，但也要注意有可比較小時，說明控制點(diǎn)的選取是比較準(zhǔn)確的，但也要注意有可

19、能存在殘差非常大的控制點(diǎn)，但由于其它控制點(diǎn)是很精確的，所以總能存在殘差非常大的控制點(diǎn)，但由于其它控制點(diǎn)是很精確的，所以總的的RMSRMS誤差比較小的情況。誤差比較小的情況。矯正柵格數(shù)據(jù)-重采樣你可能會認(rèn)為一旦實(shí)現(xiàn)了柵格數(shù)據(jù)到地圖坐標(biāo)變換之后，每一個像你可能會認(rèn)為一旦實(shí)現(xiàn)了柵格數(shù)據(jù)到地圖坐標(biāo)變換之后，每一個像元都被轉(zhuǎn)換到了新的地圖坐標(biāo)。事實(shí)并非如此。元都被轉(zhuǎn)換到了新的地圖坐標(biāo)。事實(shí)并非如此。 在地理配準(zhǔn)過程中，將基于地圖坐標(biāo)生成一個在地理配準(zhǔn)過程中，將基于地圖坐標(biāo)生成一個“空的空的” ” 矩陣矩陣, , 矩陣中每個元素矩陣中每個元素的值（表示顏色）將通過重采樣重新計(jì)算。的值（表示顏色）將通過重采

20、樣重新計(jì)算。有三種通用的圖像重采樣技術(shù)有三種通用的圖像重采樣技術(shù) 最小緊鄰最小緊鄰雙線性內(nèi)插雙線性內(nèi)插立方卷積立方卷積 Nearest neighborNearest neighbor assignment takes the value from assignment takes the value from the cell closest to the transformed cell as the new the cell closest to the transformed cell as the new value. Its the fastest resampling techn

21、ique and is value. Its the fastest resampling technique and is appropriate for categorical, or thematic, data. appropriate for categorical, or thematic, data. Bilinear interpolation and cubic convolutionBilinear interpolation and cubic convolution techniques combine a greater number of nearby techni

22、ques combine a greater number of nearby cells (4 and 16, respectively) to compute the value cells (4 and 16, respectively) to compute the value for the transformed cell. These two techniques use for the transformed cell. These two techniques use a weighted averaging method to compute the a weighted

23、averaging method to compute the output transformed cell value and thus are only output transformed cell value and thus are only appropriate for continuous data such as elevation, appropriate for continuous data such as elevation, slope, and other continuous surfaces.slope, and other continuous surfa

24、ces.Rectify：矯正柵格數(shù)據(jù) Rectify Rectify 生成一個新的已經(jīng)過地理配準(zhǔn)的柵格文件。可以保存為生成一個新的已經(jīng)過地理配準(zhǔn)的柵格文件?？梢员４鏋?ESRI GRIDESRI GRID、 TIFFTIFF或者或者 ERDAS ERDAS IMAGINEIMAGINE的格式的格式. .其它的矢量化工具 R2V for Windows (9X, NT, 2000, ME, XP)R2V for Windows (9X, NT, 2000, ME, XP)是一款高級光柵圖矢量化軟件系統(tǒng)。該軟件系是一款高級光柵圖矢量化軟件系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)將強(qiáng)有力的智能自動數(shù)字化技術(shù)與方便易用統(tǒng)將強(qiáng)

25、有力的智能自動數(shù)字化技術(shù)與方便易用的菜單驅(qū)動圖形用戶界面有機(jī)地結(jié)合到的菜單驅(qū)動圖形用戶界面有機(jī)地結(jié)合到 Windows Windows 環(huán)境中，為用戶提供了全面的自動環(huán)境中，為用戶提供了全面的自動化光柵圖像到矢量圖形的轉(zhuǎn)換，它可以處理多化光柵圖像到矢量圖形的轉(zhuǎn)換，它可以處理多種格式的光柵（掃描）圖像，是一個可以用掃種格式的光柵（掃描）圖像，是一個可以用掃描光柵圖像為背景的矢量編輯工具。由于該軟描光柵圖像為背景的矢量編輯工具。由于該軟件的良好的適應(yīng)性和高精確度，其非常適合于件的良好的適應(yīng)性和高精確度，其非常適合于 GISGIS、地形圖、地形圖、CAD CAD 及科學(xué)計(jì)算等應(yīng)用。及科學(xué)計(jì)算等應(yīng)用。

26、VPMax3.2.4要素矢量化 要素編輯的一般步驟要素編輯的一般步驟 創(chuàng)建新圖層（要素類）：點(diǎn)、線、多創(chuàng)建新圖層（要素類）：點(diǎn)、線、多邊形邊形 編輯環(huán)境及工具編輯環(huán)境及工具 點(diǎn)要素編輯點(diǎn)要素編輯 線要素編輯線要素編輯 多邊形要素編輯多邊形要素編輯要素編輯的一般步驟1.1. 在在ArcCatlogArcCatlog中創(chuàng)建新的要素類中創(chuàng)建新的要素類2.2. 在在ArcMapArcMap中加載新建的要素類，如有必要，中加載新建的要素類，如有必要，加載經(jīng)過配準(zhǔn)的掃描地圖加載經(jīng)過配準(zhǔn)的掃描地圖3.3. 在在ArcMapArcMap中打開中打開“編輯器編輯器”工具欄，執(zhí)行工具欄，執(zhí)行其中的其中的 “ “開

27、始編輯開始編輯”命令，進(jìn)入編輯狀態(tài)。命令，進(jìn)入編輯狀態(tài)。4.4. 利用利用“編輯器編輯器”的功能完成地圖要素的分層的功能完成地圖要素的分層提取，打開圖層的屬性表，輸入要素的相關(guān)提取，打開圖層的屬性表，輸入要素的相關(guān)屬性屬性5.5. 在編輯過程中，點(diǎn)擊在編輯過程中，點(diǎn)擊“編輯器編輯器”中的中的“保存保存編輯編輯”可以隨時保存修改的結(jié)果，點(diǎn)可以隨時保存修改的結(jié)果，點(diǎn)“停止停止編輯編輯”完成編輯。完成編輯。 創(chuàng)建新圖層（要素類） ArcCatalogArcCatalog中可以創(chuàng)建矢量數(shù)據(jù)集中可以創(chuàng)建矢量數(shù)據(jù)集(shape(shape文件和地理數(shù)據(jù)庫文件和地理數(shù)據(jù)庫geodatabase = “geo

28、database = “要素類要素類”) ) 點(diǎn)：點(diǎn)：PointPoint 線：線：LineLine 多邊形：多邊形：PolygonPolygon 在在ArcMapArcMap中提供了全面的工具，可以完成矢量數(shù)據(jù)的編輯中提供了全面的工具，可以完成矢量數(shù)據(jù)的編輯 空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù) 新建圖層要素類新建圖層要素類 指定要素類型：點(diǎn)？指定要素類型：點(diǎn)？線？多邊形？線？多邊形？ 在創(chuàng)建圖層時指定坐標(biāo)系統(tǒng)在創(chuàng)建圖層時指定坐標(biāo)系統(tǒng) 在在ArcMapArcMap中指定數(shù)據(jù)中指定數(shù)據(jù)框（定義地圖）的坐標(biāo)框（定義地圖）的坐標(biāo)系統(tǒng)系統(tǒng) 在創(chuàng)建圖層（要素類）的時候除指定坐標(biāo)系外，在創(chuàng)建圖層（要素類）

29、的時候除指定坐標(biāo)系外，還需要指定要素類的坐標(biāo)范圍還需要指定要素類的坐標(biāo)范圍 可以從已有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入或手動指定這個范圍可以從已有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入或手動指定這個范圍 添加新建的圖層，添加已配準(zhǔn)的影像圖層，在添加新建的圖層，添加已配準(zhǔn)的影像圖層，在編輯器中，點(diǎn)擊編輯器中，點(diǎn)擊“開始編輯開始編輯”，并在目標(biāo)圖層，并在目標(biāo)圖層中選中要編輯的圖層。中選中要編輯的圖層。屏幕跟蹤數(shù)字化 從從“編輯器編輯器”工具欄中選中草圖工具，根據(jù)掃描地圖上的內(nèi)容分層提取地圖要素。工具欄中選中草圖工具，根據(jù)掃描地圖上的內(nèi)容分層提取地圖要素。編輯圖層中要素的屬性 屬性字段可以在創(chuàng)建圖層時定義，也可以在屬性字段可以在創(chuàng)建圖層時定義，也可

30、以在ArcMapArcMap中添加中添加 字段名稱：字段名稱：field namefield name 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：data typedata type 字段寬度：字段寬度：widthwidth 精度：精度：decimal precisiondecimal precision 打開圖層（要素類）的屬性表，添加新字段打開圖層（要素類）的屬性表，添加新字段添加屬性字段編輯要素屬性信息 在屬性字段添加后，就可以輸入或修改要素的屬性在屬性字段添加后，就可以輸入或修改要素的屬性 編輯環(huán)境及工具 主要編輯環(huán)境主要編輯環(huán)境“編輯器編輯器”工具欄工具欄“編輯器”工具欄捕捉環(huán)境Snapping 捕捉或懸

31、掛操作捕捉或懸掛操作: : 控制在新建或編輯要素時，要素如何排列控制在新建或編輯要素時，要素如何排列 線段之間的連接線段之間的連接 ( (在兩條線段連接的地方加一個結(jié)點(diǎn)在兩條線段連接的地方加一個結(jié)點(diǎn)) ) 避免長懸避免長懸線線（overshootsovershoots）/ /短懸線短懸線undershootsundershoots 避免避免 多邊形區(qū)域的重疊或多邊形區(qū)域的重疊或 間隙間隙捕捉環(huán)境Snapping 通過捕捉環(huán)境對話框設(shè)定在編輯時捕捉方式捕捉線段撤銷編輯撤銷編輯 編輯操作可以撤銷編輯操作可以撤銷 編輯操作可以恢復(fù)到先前保存的狀態(tài)編輯操作可以恢復(fù)到先前保存的狀態(tài) 一旦進(jìn)行了保存操作，

32、所做編輯和修改無法再撤銷一旦進(jìn)行了保存操作，所做編輯和修改無法再撤銷保存編輯成果保存編輯成果 在編輯過程中注意保存修改成果在編輯過程中注意保存修改成果 執(zhí)行以下操作時，軟件會提示進(jìn)行保存執(zhí)行以下操作時，軟件會提示進(jìn)行保存: : 停止數(shù)據(jù)集的編輯操作停止數(shù)據(jù)集的編輯操作 開始另一個數(shù)據(jù)集的編輯操作開始另一個數(shù)據(jù)集的編輯操作 保存或關(guān)閉地圖文檔保存或關(guān)閉地圖文檔 關(guān)閉關(guān)閉ArcGISArcGIS點(diǎn)要素的編輯 在圖層中新建、刪除、移動一個點(diǎn)要素在圖層中新建、刪除、移動一個點(diǎn)要素線要素的編輯 懸掛功能懸掛功能 修改線段的形狀（編輯頂點(diǎn)）修改線段的形狀（編輯頂點(diǎn)） 分割線要素、公共頂點(diǎn)的編輯分割線要素、

33、公共頂點(diǎn)的編輯 合并線要素合并線要素 封閉線段封閉線段打斷線要素打斷工具打斷工具封閉線段多邊形要素的編輯 多邊形頂點(diǎn)編輯（改變形狀）多邊形頂點(diǎn)編輯（改變形狀） 分割多邊形分割多邊形 公共邊的編輯公共邊的編輯 要素合并（要素合并（UnionUnion）：求并集，比如：由多個島嶼組成的行政區(qū)，飛地。）：求并集，比如：由多個島嶼組成的行政區(qū)，飛地。 要素聯(lián)合（要素聯(lián)合（Combine): Combine): 中心有島嶼的湖泊中心有島嶼的湖泊 要素相減（要素相減（SubtractSubtract）：去除重疊部分（）：去除重疊部分（landuse)landuse) 要素相交（要素相交（Intersect

34、ion): Intersection): 獲取多個多邊形的公共部分獲取多個多邊形的公共部分修改線段或多邊形的形狀修改線段或多邊形的形狀拓?fù)渚庉嬐負(fù)渚庉嬓薷木€段或多邊形的形狀修改線段或多邊形的形狀非拓?fù)渚庉嫹峭負(fù)渚庉嫹指疃噙呅畏指疃噙呅畏指钜胤指钜?屬性發(fā)生變化屬性發(fā)生變化 image from ESRI復(fù)制字段：對復(fù)制字段：對共同的屬性進(jìn)共同的屬性進(jìn)行復(fù)制行復(fù)制幾何屬性重新幾何屬性重新計(jì)算（面積，計(jì)算（面積，周長，長度）周長，長度）數(shù)值字段按面數(shù)值字段按面積比重新計(jì)算積比重新計(jì)算劃分（比如人劃分（比如人口數(shù)據(jù)）口數(shù)據(jù)）多邊形融合多邊形融合從同一圖層中選擇從同一圖層中選擇多個多邊形多個多邊形

35、 多個多邊形被融合多個多邊形被融合為一個為一個多邊形融合多邊形融合 屬性發(fā)生改變：與分割操作類似屬性發(fā)生改變：與分割操作類似image from ESRI多邊形要素合并多邊形要素合并 求并集，可以將多個圖層中的要素合并求并集，可以將多個圖層中的要素合并多邊形要素相交多邊形要素相交 取兩個多邊形空間上相交的區(qū)域 求交集求交集多邊形要素相交多邊形要素相交多邊形裁剪多邊形裁剪從一個多邊形中從一個多邊形中去除與另一個多去除與另一個多邊形相交的部分邊形相交的部分3.2.1 地圖矢量化 數(shù)字化可分為手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化數(shù)字化可分為手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化 對于柵格數(shù)據(jù)的獲取，對于柵格數(shù)據(jù)的獲取，GIS GIS 主要使用掃描儀等設(shè)備對圖件掃描數(shù)字化主要使用掃描儀等設(shè)備對圖件掃描數(shù)字化 從遙感影像上直