實(shí)驗(yàn)三、影像配準(zhǔn)及矢量化

1、實(shí)驗(yàn)三、影像配準(zhǔn)及矢量化實(shí)驗(yàn)三、影像配準(zhǔn)及矢量化 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 利用影像配準(zhǔn)(Georeferencing) 工具進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的地理配準(zhǔn) 2. 編輯器的使用（點(diǎn)要素、線要素、多邊形要素的數(shù)字化）。 注意：在基于ArcMap 的操作過程中請(qǐng)注意保存地圖文檔。 二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 數(shù)據(jù)：昆明市西山區(qū) 普吉 地形圖 1:10000 地形圖70011-1.Tif，昆明市旅游休閑圖.jpg (掃描圖)。 軟件準(zhǔn)備： ArcGIS Desktop -ArcMap 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 第1步 地形圖的配準(zhǔn)加載數(shù)據(jù)和影像配準(zhǔn)工具 所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描配準(zhǔn)，對(duì)掃描后的柵格圖進(jìn)行檢查，以確保矢量化工作順利

2、進(jìn)行。 打開ArcMap，添加“影像配準(zhǔn)”工具欄。 把需要進(jìn)行配準(zhǔn)的影像70011-1.TIF增加到ArcMap中，會(huì)發(fā)現(xiàn)“影像配準(zhǔn)”工具欄中的工具被激活。 第2步 輸入控制點(diǎn) 在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)。通過讀圖，我們可以得到一些控件點(diǎn)公里網(wǎng)格的交點(diǎn)，我們可以從圖中均勻的取幾個(gè)點(diǎn)。一般在實(shí)際中，這些點(diǎn)應(yīng)該能夠均勻分布。 第3步 設(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性 增加所有控制點(diǎn)，并檢查均方差（RMS）后，在”影像配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“更新顯示”。執(zhí)行菜單命令“視圖”“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴?，設(shè)定數(shù)據(jù)框?qū)傩?在“坐標(biāo)系統(tǒng)”選項(xiàng)頁中，設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)為“Xian_1980_Degree_GK_CM_102E”（

3、西安80投影坐標(biāo)系，3度分帶，東經(jīng)102度中央經(jīng)線），與掃描地圖的坐標(biāo)系一致 更新后，就變成真實(shí)的坐標(biāo)。 第4步 矯正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募?在”影像配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“矯正”，對(duì)配準(zhǔn)的影像根據(jù)設(shè)定的變換公式重新采樣，另存為一個(gè)新的影像文件。 l 加載重新采樣后得到的柵格文件，并將原始的柵格文件從數(shù)據(jù)框中刪除。后面我們的數(shù)字化工作是對(duì)這個(gè)配準(zhǔn)和重新采樣后的影像進(jìn)行操作的。 第5 步 分層矢量化在ArcCatalog中創(chuàng)建一個(gè)線要素圖層 該數(shù)據(jù)采用的是西安80坐標(biāo)系統(tǒng)、3度分帶 (1) 打開ArcCatalog.在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在“新建”中，選擇“個(gè)人 Geodatabase”。并

4、修改該Geodatabase數(shù)據(jù)庫的名稱（例如test3.mdb）。 (2) 下面將為該Geodatabase創(chuàng)建新的要素類，首先創(chuàng)建一個(gè)“等高線”要素類來存儲(chǔ)等高線要素。在ArcCatalog中，鼠標(biāo)右擊test3這個(gè)個(gè)人 Geodatabase,在“新建”中選擇“要素類”. (3) 輸入創(chuàng)建的要素類的名稱“等高線”，點(diǎn)擊下一步。 (4) 點(diǎn)擊下一步。 (5) 點(diǎn)擊Shape字段。在對(duì)話框中將顯示詳細(xì)的選項(xiàng)，我們首先點(diǎn)擊“幾何類型”，并將要素類型選擇為我們需要的類型（我們現(xiàn)在要?jiǎng)?chuàng)建等高線這個(gè)要素類，所以應(yīng)該選擇線）. (6) 點(diǎn)擊“空間參考”選項(xiàng)后面的按鈕，在“空間參考屬性”對(duì)話框中的“坐標(biāo)

5、系”選項(xiàng)頁下，將選擇合適的坐標(biāo)系統(tǒng)，點(diǎn)擊“選擇”按鈕。在(Projected Coordinate Systems目錄下，選擇Gauss Kruger-Xian 1980- Xian_1980_Degree_GK_CM_102E.prj)。 （7）建新的屬性字段。“高程”，類型設(shè)置為“Float”用來存儲(chǔ)等高線的高程值。 第6步 從已配準(zhǔn)的地圖上提取等高線并保存到上面創(chuàng)建的要素類中 (1) 切換到ArcMap中， 將新建的線要素圖層，加載到包含已配準(zhǔn)地形圖的數(shù)據(jù)框中，保存地圖文檔為Ex3.mxd (2) 打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開始編輯命令”，并選擇前面創(chuàng)建的“等高線

6、”要素類。確認(rèn)編輯器中：任務(wù)為新建要素，目標(biāo)為等高線，設(shè)置圖層等高線的顯示符號(hào)為紅色，并設(shè)置為合適的寬度。 (3) 將地圖放大到合適的比例下，從中跟蹤一條等高線并根據(jù)高程點(diǎn)判讀其高程，輸入該條等高線的高程。 (4) 進(jìn)一步練習(xí)線要素的其它操作，比如線段的合并、分割、編輯頂點(diǎn)等操作 (5) 可參照以上步驟，從地圖中提出多邊形要素（比如居民地），并進(jìn)一步熟悉多邊形要素編輯的相關(guān)操作。 第7步 根據(jù)GPS觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)影像并矢量化的步驟 數(shù)據(jù)：掃描地圖昆明市旅游休閑地圖（YNKM.JPG）、 Garmin 手持GPS野外采集數(shù)據(jù)（gpsdata.dbf）-GCS_WGS_1984 地理坐標(biāo)系 (1)

7、. 打開ArcMap，添加掃描地圖YNKM.JPG，打開“影像配準(zhǔn)”工具欄（在ArcMap的工具欄的空白區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，然后選擇“影像配準(zhǔn)”） （2） 參考練習(xí)2中最后一步的內(nèi)容，根據(jù)gpsdata.dbf中的內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的圖層：GPS.shp,并將其添加到當(dāng)前數(shù)據(jù)框中。 添加gpsdata.dbf 執(zhí)行菜單命令, 在出現(xiàn)的菜單中指定坐標(biāo)系統(tǒng)為地理坐標(biāo)：GCS_WGS 1984, X坐標(biāo)指定為經(jīng)度（E），Y坐標(biāo)指定為緯度（N） 在TOC 面板中“顯示”視圖下，右鍵選擇圖層“gpsdata事件”，從右鍵菜 單中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，將其導(dǎo)出成為一個(gè)新的Shape文件名稱為gps.

8、shp 將GPS.shp 添加到當(dāng)前的數(shù)據(jù)框中 (3) 在TOC中右鍵選擇圖層YNKM.JPG，在出現(xiàn)的菜單中點(diǎn)擊“縮放到圖層”，并將其放大到某一尺度下 （4） 對(duì)比第一組同學(xué)在進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)采集時(shí)所使用的紙質(zhì)地圖，在地圖顯示區(qū)中找到第1個(gè)控制點(diǎn)。 （5）在TOC中右鍵選擇圖層GPS，在出現(xiàn)的菜單中點(diǎn)擊“縮放到圖層”，并將其放大到某一尺度下,并移動(dòng)地圖，可以方便地找到第1個(gè)控制點(diǎn) （6） 在地圖顯示區(qū)中，我們可以看到第1組同學(xué)在野外采集的GPS控制點(diǎn)，找到與掃描地圖中對(duì)應(yīng)的那個(gè)GPS控制點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)。 （7）通過以上操作我們已經(jīng)完成了第1個(gè)控制點(diǎn)的選擇。以類似的方法，添加至少4個(gè)控制點(diǎn)。 （8

9、）如果操作正確，在完成以上操作后，掃描地圖就被配準(zhǔn)到了GCS_WGS_1984地理坐標(biāo)系下。當(dāng)鼠標(biāo)在地圖顯示區(qū)移動(dòng)時(shí)，在ArcMap狀態(tài)欄上就會(huì)顯示當(dāng)前位置在GCS_WGS_1984坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度坐標(biāo)。 在添加所有控制點(diǎn)，并檢查RMS后，可使用下拉菜單“地理參考”中的“矯正”命令對(duì)柵格地圖重采樣。轉(zhuǎn)換方法使用“二次多項(xiàng)式”。加載重采樣后的柵格地圖，并將原始的掃描地圖從數(shù)據(jù)?？蛑袆h除。 （9） 在ArcCatalog中新建一個(gè)要素類，可命名為：Schools，（要素類型為點(diǎn)要素將用于從掃描圖中提取各個(gè)學(xué)校的位置，添加所需要的字段用于存儲(chǔ)學(xué)校的名稱，坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為WGS_1984地理坐標(biāo)系與GPS野外數(shù)據(jù)相同） （10） 將Schools圖層添加到當(dāng)前數(shù)據(jù)框中。 （11）在TOC面板中，右鍵選擇“圖層”，在出現(xiàn)的菜單中，點(diǎn)擊“屬性”，設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系為GCS_WGS_1984 (12) 打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開始編輯”命令，選擇要編輯的圖層Schools，確認(rèn)“編輯器”工具欄中，任務(wù)為新建要素，目標(biāo)為Schools。 （13） 將地圖放大到合適的比例下，在“編輯器”中選中“草圖”工具，在地圖中找到圖例為文的要素，在其所在位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，分層提取昆明市的各高校位置數(shù)據(jù)（點(diǎn)要素）。打開屬性表，修改要素屬性，比如：輸入學(xué)校