ArcGis地圖數(shù)字化

1、蘇里 王冰2015-5-22提綱 地圖制圖總體流程 基于arcgis制圖具體流程 地圖配準（地理編碼） 地圖矢量化 地圖數(shù)據(jù)庫建立 地圖拓撲檢查 地圖拓撲編輯 專題地圖制圖地圖數(shù)字化前準備工作地圖數(shù)字化前準備工作（引自孫繼光老師）小型掃描儀工程掃描儀校正與配準校正與配準校正與配準的步驟：校正與配準的步驟：1.打開打開ArcMap，增加，增加Georeferncing工具條。工具條。圖標 英文 功能 Georeferencing 地理參考命令菜單Set the raster 設置地理參考圖像 Rotate Raster 圖像顯示旋轉 Add Contral Point 添加關聯(lián)控制點Show L

2、ink Table 顯示關聯(lián)點信息更新地理配準，將配準的結果保存在原圖上，相當于“保存”。在當前配準后柵格圖顯示的基礎上，重新重采樣，生成新柵格。自動校準（不選）柵格數(shù)據(jù)的翻轉與旋轉7.用相同的方法，在影像上增加多個控制點，用相同的方法，在影像上增加多個控制點，輸入它們的實際坐標。輸入它們的實際坐標。 所有關聯(lián)點添加結束后點擊所有關聯(lián)點添加結束后點擊 查看并檢查所查看并檢查所有的關聯(lián)點，當總的有的關聯(lián)點，當總的RMS（均方根誤差）合理，則（均方根誤差）合理，則可以單擊可以單擊Save保存控制點的坐標，并點擊保存控制點的坐標，并點擊ok完成地完成地理參考。理參考。校正后的地圖校正后的地圖輸入名稱

3、輸入類型定義投影信息點擊 下的 使shapefile數(shù)據(jù)層處于編輯狀態(tài)Start Editing 開始編輯Stop Editing 結束編輯 Save Edits 保存編輯Move 移動選中要素Split 分割選中要素Divide 分割選中要素Buffer 建立緩沖區(qū)Copy Parallel 平行復制Merge 多個要素合并Union 不同圖層要素合并操作Intersect 要素相交操作 Clip 裁切操作More Editing Tools 更多編輯工具Validate Features 驗證工具 Snapping 捕捉設置Options 選項設置右擊拐點右擊其他位置草圖工具內(nèi)容菜單草圖內(nèi)

4、容菜單數(shù)據(jù)層在Snapping Environment 上部窗口的排列順序就是抓點的優(yōu)先順序，可以通過改變數(shù)據(jù)層的排列順序來改變抓點的優(yōu)先等級。（1）在Editor工具欄中單擊Current Task下拉箭頭，打開Task下拉列表框。（2）選擇Greate New Feature（生成新要素）選項。（3）單擊Target Layer下拉箭頭，打開Target Layer下拉列表框。（4）單擊需要添加新要素的數(shù)據(jù)層（點、線、面都可以）。（5）單擊Sketch Tool按鈕 ，鼠標指針變成一個圓點形狀。（6）在圖形顯示窗口任意位置單擊，一個新的單點或結點就生成了。在圖形窗口任意位置單擊右鍵，選擇A

5、bslute X,Y,在坐標文本框中輸入生成點的絕對坐標，并按Enter。在Task下拉框，選擇Create New Features選項,在Taget Layer窗口單擊線或多邊形類型數(shù)據(jù)。單擊 ，在圖形窗口至少定義一個結點。單擊右鍵，點擊Direction，在文本框中輸入線段角度并按Enter。此時，線段將沿著定義的角度方向繪制。 按照同樣的步驟可以在Length輸入線段的長度。在Direction/Length下可以同時輸入線段的角度和長度。淺談淺談ArcGISArcGIS數(shù)字地圖拓撲數(shù)字地圖拓撲ArcGISArcGIS制圖流程制圖流程 為什么需要拓撲為什么需要拓撲 拓撲是地理要素間的空

6、間關系，它是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎。拓撲能提高空間分析能力，并且在確保GIS數(shù)據(jù)庫質(zhì)量方面扮演了一個重要角色。 拓撲將GIS行為應用到空間數(shù)據(jù)上。拓撲使得GIS軟件能夠回答這樣的問題，比如鄰接、連通、鄰近和重疊。在ArcGIS中拓撲為用戶提供了一個有力的、靈活的方式，來確立和維護空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性。 拓撲關系可以看成是空間約束，可把它們應用到空間數(shù)據(jù)上。ArcGIS應用了這些關系，并且在任何一個約束被打破時會通知你。為了做到這一點，GIS軟件中包含的工具必須要能夠識別空間約束，并且提供用來查找和修復違規(guī)要素的工具。 ArcGISArcGIS中拓撲功能的說明中拓撲功能的說明 在ArcGIS8.3

7、以前，拓撲一直是ArcInfo coverage數(shù)據(jù)模型的一個特性。在ArcInfo coverage數(shù)據(jù)模型中，廣大的GIS用戶通過build和clean操作認識到拓撲的好處。 從ArcGIS8.3開始為geodatabase增加了全面的拓撲。 在ArcGIS9.0中常用的有關topology的操作主要有兩個地方，一個是在ArcCatalog中，一個是在ArcMap中。 通常我們將在ArcCatalog中建立拓撲稱為建立拓撲規(guī)則，而在ArcMap中建立拓撲成為拓撲處理。功能說明1、ArcGIS中有關Topolopy操作有兩地方，一個在Arccatalog中，一個是在Arcmap中。通常我們將

8、在Arccatalog中建立拓撲稱為建立拓撲規(guī)則，而在Arcmap中建立拓撲稱為拓撲處理。2、Arccatalog中所提供的創(chuàng)建拓撲規(guī)則，主要是用于進行拓撲錯誤的檢查，其中部分規(guī)則可以在容限內(nèi)對數(shù)據(jù)進行一些修改調(diào)整。建立好拓撲規(guī)則后，就可以在Arcmap中打開創(chuàng)建拓撲規(guī)則，根據(jù)錯誤提示進行修改。3、Arcmap 中的Topolopy工具條主要功能有對線拓撲（刪除重復線、相交線斷點等）、根據(jù)線拓撲生成面、拓撲編輯（如共享邊編輯等）、拓撲錯誤顯示（用于顯示在Arccatalog中創(chuàng)建的拓撲規(guī)則錯誤，Topolopy中的Error inspector），拓撲錯誤重新驗證（也即刷新錯誤記錄）等。 Ar

9、cCatalog的Geodatabase中所提供的創(chuàng)建拓撲規(guī)則，主要是用于進行拓撲錯誤的檢查，其中部分規(guī)則可以在所設容差內(nèi)對數(shù)據(jù)進行一些修改調(diào)整。建立好拓撲規(guī)則后，就可以在ArcMap中打開由拓撲規(guī)則所產(chǎn)生的文件，根據(jù)錯誤提示對SHAPE圖層進行修改。 ArcMap中的topolopy工具條主要功能有對線拓撲，刪除重復線、相交線斷點（topolopy中的planarize lines），根據(jù)線拓撲生成面（topolopy中的construct features），拓撲編輯（如共享邊編輯等），拓撲錯誤顯示（用于顯示在ArcCatalog中創(chuàng)建的拓撲規(guī)則錯誤，topolopy中的error ins

10、pector），拓撲錯誤重新驗證（也即刷新錯誤記錄）。ArcGISArcGIS中拓撲功能的說明中拓撲功能的說明 GeodatabaseGeodatabase中如何創(chuàng)建拓撲規(guī)則中如何創(chuàng)建拓撲規(guī)則 對ArcGIS的Geodatabase而言，能為包含在要素集中的一個或多個要素類定義拓撲。它可以為多點、線和多邊形要素類定義拓撲。 拓撲作為一系列用于空間關系的完整性規(guī)則，有一些重要的屬性：一個群組容限（cluster tolerance，容差），要素類等級（rank，對坐標精度而言），錯誤（error，違規(guī)）和你所定義的規(guī)則（rules）的任何異常情況。 GeodatabaseGeodatabase中

11、如何創(chuàng)建拓撲規(guī)則中如何創(chuàng)建拓撲規(guī)則 在9.0版中，ArcCatalog包含了一個拓撲向?qū)磉x擇參與拓撲的要素類，并定義它們的屬性。創(chuàng)建拓撲規(guī)則具體步驟如下： 創(chuàng)建一個新的geodatabase（個人數(shù)據(jù)集） 在其下創(chuàng)建一個feature dataset(要素集)，并為該要素集定制坐標系統(tǒng) 創(chuàng)建feature class(要素類)或?qū)⑵渌鼣?shù)據(jù)作為要素類導入到該要素集下 進入到該要素集下，在窗口右邊空白處單擊右鍵，在彈出的右鍵菜單中有new-topolopy 按所給提示操作，設定合適容差，添加一些所需拓撲規(guī)則，若導入的要素類為多個圖層，還需為圖層劃分等級，接著就可完成拓撲規(guī)則的檢查 最后在ArcM

12、ap中打開由拓撲規(guī)則產(chǎn)生的文件，利用topolopy工具條中給出的錯誤記錄信息進行修改geodatabasegeodatabase的拓撲規(guī)則的拓撲規(guī)則 具體規(guī)則包括： 線topology1.must not have dangle：線，不能有懸掛節(jié)點2.must not have pseudo-node：線，不能有偽節(jié)點3.must not overlay：線，不能有線重合（不同要素間）4.must not self overlay：線，一個要素不能自覆蓋5.must not intersect：線，不能有線交叉（不同要素間）6.must not self intersect：線，不能有線自交

13、叉7.must not intersect or touch interrior：線，不能有相交和重疊8.must be single part：線，一個線要素只能由一個path組成9.must not covered with：線線，兩層線不能重疊10.must be covered by feature class of：線線，兩層線完全重疊11.endpoint must be covered by：線點，線層中的終點必須和點層的部分（或全部）點重合12.must be covered by boundary of：線多邊形，線被多邊形邊界重疊13.must be covered by

14、endpoint of：點線，點被線終點完全重合14.point must be covered by line：點線，點都在線上geodatabasegeodatabase的拓撲規(guī)則的拓撲規(guī)則 (2) 多邊形topology1.must not overlay：單要素類，多邊形要素相互不能重疊2.must not have gaps：單要素類，連續(xù)連接的多邊形區(qū)域中間不能有空白區(qū)（非數(shù)據(jù)區(qū)）3.contains point：多邊形點，多邊形要素類的每個要素的邊界以內(nèi)必須包含點層中至少一個點4.boundary must be covered by：多邊形線，多邊形層的邊界與線層重疊（線層可以

15、有非重疊的更多要素）5.must be covered by feature class of：多邊形多邊形，第一個多邊形層必須被第二個完全覆蓋（省與全國的關系）6.must be covered by：多邊形多邊形，第一個多邊形層必須把第二個完全覆蓋（全國與省的關系）7.must not overlay with：多邊形多邊形，兩個多邊形層的多邊形不能存在一對相互覆蓋的要素8.must cover each other：多邊形多邊形，兩個多邊形的要素必須完全重疊9.area boundary must be covered by boundary of：多邊形多邊形，第一個多邊形的各要素必須

16、為第二個的一個或幾個多邊形完全覆蓋10.must be properly inside polygons：點多邊形，點層的要素必須全部在多邊形內(nèi)11.must be covered by boundary of：點多邊形，點必須在多邊形的邊界上拓撲屬性拓撲屬性 (1)群組容限(cluster tolerance) 群組容限與模糊容限（fuzzy tolerance）很相似。它是一個距離范圍,在這個范圍內(nèi)結點被認為是重疊的。在驗證拓撲的過程中，落入群組容限的結點和端點會被捕捉。(2)等級(rank) 坐標精度等級在要素類上定義，在拓撲生效的時候，它將控制哪些要素類向另外哪些要素類進行捕捉。級別越

17、高（1為最高），在驗證過程中移動的要素越少。利用拓撲查錯利用拓撲查錯 Geodatabase里建立的拓撲用來捕捉要素的幾何形體，檢查結點是否在群組容限內(nèi)，以及是否有違規(guī)。 拓撲首先是捕捉要素的結點，這些結點在考慮等級的要素類的群組容限范圍以內(nèi)。如果要素的結點在這個范圍外，則視為違規(guī)，都會在驗證過程中被發(fā)現(xiàn)并標記為錯誤。完整的錯誤列表可以在ArcCatalog和ArcMap的拓撲屬性中看到。 在ArcMap中拓撲中的錯誤和異?？梢栽趫D上顯示出來，也可以在錯誤探測器中列出。然后用戶可根據(jù)錯誤提示對圖層要素進行修改。執(zhí)行拓撲規(guī)則產(chǎn)生的文件執(zhí)行拓撲規(guī)則產(chǎn)生的文件 作業(yè)拓撲檢查結果示意Page 147P

18、age 1575.5.拓撲編輯拓撲編輯1.共享線的移動2.共享節(jié)點編輯 3.共享邊整形4.共享多邊形生成5.共享邊兩個面，其中一個不小心移動后處理 也必須在編輯狀態(tài)下使用、圖層不一定建topology，可以設置圖層拓撲Map topology也可以Page 1584.1共享線的移動 設置圖層可編輯 Topology工具條中使用map Topology設置圖層拓撲 點擊Topology Edit Tool：拓撲編輯工具 在地圖上單擊，或則框選一條（多條）共用邊 在共用邊的位置，拖動選中的共用邊Page 1595.2共享節(jié)點編輯1、設置map topology2、任務設置 modify edge3

19、、topology edit tool選中線4、edit tool 修改節(jié)點 Page 1605.3共享邊整形1、設置map topology2、任務設置 Reshape edgeReshape edge3、topology edit tool選中線4、sketch tool（草圖工具）畫線，得到線的共享邊Page 1615.4共享多邊形生成該工具不需要拓撲、只能用生成多邊形，自動共享邊設置圖層編輯在任務中設置Auto Complete Polygon選擇需要共享邊的多邊形（可以是一個，也可以是多個）sketch tool（草圖工具）畫面，雙擊完成Page 1625.5共享邊兩個面，其中一個不

20、小心移動后處理如果剛移動，立刻撤銷（undo),或則不保存另一辦法：設置圖層捕捉使用Ratote Tool（旋轉）工具，改變錨點位置，為一個明顯的節(jié)點使用edit Tool編輯，拖動移動到指定位置GeodatabaseGeodatabase中拓撲的優(yōu)點中拓撲的優(yōu)點 ArcInfo coverage模型明確地定義、存儲和操作拓撲信息，并使用一組固定的工具來創(chuàng)建和維護拓撲。結果被軟件所規(guī)定的工作流程緊緊地控制著，并且拓撲的完整性依然被維持著。這個數(shù)據(jù)模型不夠靈活。因此與很多GIS應用程序的需求相比，用于編輯的應用程序開發(fā)需要建立和維護更復雜的數(shù)據(jù)模型。GeodatabaseGeodatabase中

21、拓撲的優(yōu)點中拓撲的優(yōu)點 在geodatabase中定義拓撲的好處有：更好的數(shù)據(jù)管理-你可以選擇某些要素類參與拓撲。更高的靈活性-多部件的多邊形、點和線要素能夠參與拓撲。改善的數(shù)據(jù)完整性你可以為數(shù)據(jù)指定合適的拓撲規(guī)則。更多的數(shù)據(jù)建模機會大量可能的空間約束可以應用到你的數(shù)據(jù)上。更多的地圖圖層非常多的圖層能存放在一個單一的數(shù)據(jù)庫中。結語結語Geodatabase中的拓撲提供了一個更加靈活的環(huán)境，我們能夠定義和應用眾多的完整性規(guī)則和約束。因此，在設計階段由用戶指定的任何一個工作流程都能夠應用在拓撲完整性分析中。你不用強制執(zhí)行clean命令來重建拓撲。用戶在任何時候都可以驗證geodatabase的拓撲

22、，使用geodatabase數(shù)據(jù)來進行查詢和分析，進而生產(chǎn)出高質(zhì)量的地圖。一、制圖版面設置 制圖版面設置包括圖面尺寸設置、圖框大小設置、地圖底色設置等相關的幾個方面。（一）圖面尺寸設置 ArcMap窗口包括數(shù)據(jù)視圖數(shù)據(jù)視圖（Data View）和版面視圖版面視圖（Layout View），在正式輸出地圖之前，首先應該進入版面視圖，并按照地圖的用途、比例尺、打印機或繪圖機的型號，設置圖面的尺寸，也就是紙張的大小。 如果沒有設置，系統(tǒng)將應用默認的打印機或繪圖機，以及相應的默認紙張尺寸。其具體步驟為： 1、進入版面視圖2、設置圖面尺寸按照紙張尺寸調(diào)整比例尺 在前面的圖面尺寸設置過程中，都設置了按照紙

23、張尺寸自動調(diào)整地圖比例尺（Scale map elements proportionally to change in page size）的選擇項，這意味著無論如何調(diào)整紙張的尺寸和橫縱方向，系統(tǒng)都將根據(jù)調(diào)整后的紙張參數(shù)重新自動調(diào)整地圖比例尺。 如果想完全按照自己的需要設置地圖比例尺、符號尺寸、注記大小等，那就不能選擇該項設置。（二）圖框與底色設置 地圖文檔是由一個或多個數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組組成的，相應地，輸出地圖也可以由一個或多個數(shù)據(jù)組構成。 這里所講的圖框與底色是與數(shù)據(jù)組相對應的，如果輸出地圖中只有一個數(shù)據(jù)組，則所設置的圖框與底色就是整幅地圖的圖框與底色； 如果輸出地圖中包含若干數(shù)據(jù)組，則需要逐個

24、進行設置，每個數(shù)據(jù)組可以有不同的圖框與底色。1、數(shù)據(jù)組圖框設置2、數(shù)據(jù)組底色設置3、數(shù)據(jù)組陰影設置2、數(shù)據(jù)組底色設置3、數(shù)據(jù)組陰影設置三、輔助要素設置 為了便于編制輸出地圖，ArcMap提供了多種地圖輸出編輯的輔助要素，諸如標尺、輔助線、格網(wǎng)點、紙邊線等，巧妙地應用這些輔助要素，有助于地圖圖面要素的規(guī)則排列、定位編輯等，可以達到事半功倍的效果。（一）標尺的應用操作（二）輔助線應用操作（三）格網(wǎng)點應用操作（一）標尺的應用操作 1、標尺功能開關 2、標尺抓取開關 3、標尺單位設置（二）輔助線應用操作輔助線應用操作包括：1、輔助線功能開關2、輔助線抓取開關3、輔助線增刪操作2、輔助線抓取開關3、輔助

25、線增刪操作（三）格網(wǎng)點應用操作 格網(wǎng)點應用操作包括： 1、格網(wǎng)點功能開關 2、格網(wǎng)點抓取開關3、格網(wǎng)大小設置3、格網(wǎng)大小設置四、制圖數(shù)據(jù)操作 如果一幅輸出地圖包含了若干數(shù)據(jù)組，就需要在版面視圖直接操作制圖數(shù)據(jù)，諸如增加數(shù)據(jù)組、復制數(shù)據(jù)組、調(diào)整數(shù)據(jù)組尺寸、生成數(shù)據(jù)組定位圖等。（一）增加制圖數(shù)據(jù)組（二）復制地圖數(shù)據(jù)組（三）設置總圖數(shù)據(jù)組（四）旋轉制圖數(shù)據(jù)組（五）繪制坐標格網(wǎng)（一）增加制圖數(shù)據(jù)組（二）復制地圖數(shù)據(jù)組（三）設置總圖數(shù)據(jù)組 根據(jù)輸出地圖中現(xiàn)有的兩個數(shù)據(jù)組，將一個數(shù)據(jù)組作為說明另一個數(shù)據(jù)組（樣圖數(shù)據(jù)組）空間位置或區(qū)位關系的總圖數(shù)據(jù)組（Overview Data Frame）在實際應用中是非

26、常有意義的。說明： 當一幅地圖包含若干數(shù)據(jù)組時，一個總圖可以對應若干樣圖，一旦總圖與樣圖的關系建立起來，調(diào)整樣圖范圍時，總圖中的定位樣圖將同時發(fā)生相應的調(diào)整，包括位置與大小。（四）旋轉制圖數(shù)據(jù)組 由于制圖區(qū)域的形狀或其他原因，在實際應用中，有時候可能需要對輸出的制圖數(shù)據(jù)組進行一定角度的旋轉，以滿足某種制圖效果。當然，制圖數(shù)據(jù)組的旋轉，只是對輸出圖面要素進行的，并不改變所對應的原始數(shù)據(jù)層。五、繪制坐標格網(wǎng)五、繪制坐標格網(wǎng) 地圖中的坐標格網(wǎng)屬于地圖的三大要素（數(shù)學基礎、符號系統(tǒng)、比例尺）之一，是重要的要素組成，反映地圖的坐標系或地圖投影信息。根據(jù)制圖區(qū)域的大小，有不同類型的坐標格網(wǎng)； 在小比例尺大

27、區(qū)域小比例尺大區(qū)域的地圖上，坐標格網(wǎng)通常是經(jīng)緯線格網(wǎng)； 在中比例尺中區(qū)域中比例尺中區(qū)域地圖上，通常是投影坐標格網(wǎng)，又叫公里格網(wǎng)； 在大比例尺小區(qū)域大比例尺小區(qū)域的地圖上，則可能是公里格網(wǎng)或索引參考格網(wǎng)。1、地理坐標格網(wǎng)設置2、地理公里格網(wǎng)設置3、索引參考格網(wǎng)設置六、地圖整飾操作 數(shù)據(jù)組是地圖的主要內(nèi)容，一幅完整的地圖除了包含反映地理數(shù)據(jù)的線劃及色彩要素以外，還必須包含與地理數(shù)據(jù)相關的一系列輔助要素，如圖名、比例尺、指北針、統(tǒng)計圖表等，所有這些輔助要素的放置，都作為地圖整飾操作來說明。（一）圖名的放置與修改（二）圖例的放置與修改 圖例符號是地圖的語言，用于簡單明了地說明地圖內(nèi)容的確切含義，對于地

28、圖的閱讀和使用具有非常重要的作用。 圖例通常包括兩個部分包括兩個部分，一部分是用于表達地圖符號的點、線、面按鈕（patch），另一部分則是對地圖符號含義的標注（Label）和說明（Description）。 如果對圖例的圖面效果不太滿意，可以通過下面的操作進一步調(diào)整參數(shù)：1、圖例標題與表現(xiàn)形式調(diào)整（legend）2、圖例內(nèi)容的設置調(diào)整（item）3、圖例背景與定位調(diào)整（三）比例尺的放置與修改 地圖上標注的比例尺分為數(shù)字比例尺和圖形比例尺兩種： 數(shù)字比例尺非常精確地表達地圖要素與所代表的地物之間的定量關系，但不夠直觀，而且隨著地圖的變形與縮放，數(shù)字比例尺標注的數(shù)字是無法相應變化的，無法直接用于地

29、圖的測量。 圖形比例尺雖然不能精確地表達制圖比例，但可以用于地圖測量，而且隨地圖本身的變形與縮放一起變化。 由于兩種比例尺標注各有優(yōu)缺，所以在地圖上同時放置兩種比例尺。2、放置數(shù)字比例尺（四）指北針的設置與放置（五）圖形要素的設置1、圖形要素的設置 最有可能在ArcMap輸出地圖中放置的圖形要素就是矩形，因為矩形常常作為地圖的外圖廓和背景要素。2、統(tǒng)計報告的放置3、統(tǒng)計圖形的放置（六）地圖要素排列1、排列地圖要素2、地圖要素組合七、地圖輸出操作七、地圖輸出操作（一）地圖打印輸出（一）地圖打印輸出 1、地圖分幅打印 2、地圖強制打?。ǘ┑貓D轉換輸出（二）地圖轉換輸出附：arcgis10編輯將將Arcgis 10的編輯環(huán)境還原成的編輯環(huán)境還原成Arcgis 9.x的格式：的格式：Arcgis 10 中編輯流程以及工具條是重新組織過的。但是如果你不熟悉Arcgis 10 的編輯工具，想還原成Arcgis 9.x的界面，還是可以的。 方法也比較簡單:在ArcGIS的安裝目錄下