空間數(shù)據(jù)的采集與產(chǎn)生

1、Page 1ArcGIS的坐標(biāo)，投影文件的含義投影坐標(biāo)系統(tǒng) （Projection coordinate system）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。平面坐標(biāo)系統(tǒng)地圖單位通常為米 ，也稱(chēng)非地球投影坐標(biāo)系統(tǒng) （not earth），或者是平面坐標(biāo)。投影坐標(biāo)系由 以下兩項(xiàng)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）坐標(biāo)是GIS數(shù)據(jù)的骨骼框架，能夠?qū)⑽覀兊臄?shù)據(jù)定位到相應(yīng)的位置，為地圖中的每一點(diǎn)提供準(zhǔn)確的坐標(biāo)，對(duì)地

2、理坐標(biāo)系坐標(biāo)0360Page 2平面坐標(biāo)范圍，以標(biāo)準(zhǔn)分幅為例平面坐標(biāo):坐標(biāo)X，Y（在arcgis中），X在前，Y在后, X坐標(biāo)不加帶號(hào)，是六位，加帶號(hào)是八位, Y是七位Page 3、北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84的區(qū)別 北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系都是以Gauss_Kruger為基礎(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系 北京54坐標(biāo)系：1954建立原點(diǎn)不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃西安80坐標(biāo)系：也稱(chēng)國(guó)家大地坐標(biāo)系， 1980年，原點(diǎn)在西安附近GPS系統(tǒng)所采用的是1984年世界大地坐標(biāo)系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐標(biāo)系是美國(guó)國(guó)防部研制

3、確定的大地坐標(biāo)系。原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，以經(jīng)緯度為單位存儲(chǔ)Page 4、北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、wgs84的區(qū)別 北京54:長(zhǎng)半軸a=6378245m:短半軸b=6356863m 扁率 西安80:長(zhǎng)半軸a=6378140m;短半軸b=6356755m 扁率WGS-84:長(zhǎng)半軸a=6378137m;短半軸b=6356752.314 m 扁率f=1/298.25 是經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)注：扁率：f=（a-b）/a 由于長(zhǎng)、短半軸不一樣，西安80坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換是不嚴(yán)密不存在統(tǒng)一的公式地球上同一點(diǎn)，各個(gè)坐標(biāo)系的經(jīng)緯度是不一樣的Page 5、3度，6度分帶含義分度方法： 有3度和6度分帶法，中

4、央經(jīng)線：對(duì)于6分帶法：從格林威治零度經(jīng)線起，每6分為一個(gè)投影帶，全球共分為60個(gè)投影帶，東半球從東經(jīng)0-6為第一帶，中央經(jīng)線為3，9，15 ，依此類(lèi)推，投影帶號(hào)為1-30。其投影代號(hào)n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式為：L0=(6n-3)；西半球投影帶從180回算到0，編號(hào)為31-60，投影代號(hào)n和中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式L0=360-(6n-3)。Page 6、3度，6度分帶含義3 分帶法：從東經(jīng)130起，每3為一帶，將全球劃分為120個(gè)投影帶，東經(jīng)130-430，.17830-西經(jīng)17830，.130-東經(jīng)130。東半球有60個(gè)投影帶，編號(hào)1-60，各帶中央經(jīng)線計(jì)算公式：L0=3n ,中央經(jīng)

5、線為3、6.180。西半球有60個(gè)投影帶，編號(hào)1-60，各帶中央經(jīng)線計(jì)算公式：L0=360-3n ,中央經(jīng)線為西經(jīng)177、.3、0Page 7帶號(hào)和中央經(jīng)線的計(jì)算公式1、3度帶中央經(jīng)線 L0=3*n帶號(hào)n：=L0/32、6度帶中央經(jīng)線經(jīng)度L0的計(jì)算公式為：L0=(6n-3)帶號(hào)n:=(L0+3)/6Page 8反算最近經(jīng)線1、3度帶 是以中央經(jīng)線左右（正負(fù)）各度2、6度帶 是以中央經(jīng)線左右（正負(fù)）各3度Page 9中國(guó)經(jīng)緯度范圍中國(guó)經(jīng)緯度范圍最東端 東經(jīng)135度2分30秒 黑龍江和烏蘇里江交匯處 最西端 東經(jīng)73度40分 帕米爾高原烏茲別里山口（烏恰縣） 最南端 北緯3度52分 南沙群島曾母暗

6、沙 最北端 北緯53度33分 漠河以北黑龍江主航道（漠河縣）2日本朝鮮韓國(guó)經(jīng)度為73 135，3度為25-45，6度帶 13（對(duì)應(yīng)中央經(jīng)線為75度）-23（對(duì)應(yīng)中央經(jīng)線為135度）緯度為3-53Page 10分帶范圍Page 113度分帶、6度分帶對(duì)應(yīng)平面XY規(guī)定 在GIS系統(tǒng)中如北京54，西安80，采用6度或3度分帶的高斯-克呂格投影。高斯-克呂格投影以6度或3度分帶，每一個(gè)分帶構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)網(wǎng)，投影帶中央經(jīng)線投影后的直線為X軸(縱軸，緯度方向)，赤道投影后為Y軸(橫軸，經(jīng)度方向)，為了防止經(jīng)度方向的坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，規(guī)定每帶的中央經(jīng)線加500公里（向東平移500公里），由于高斯-克

7、呂格投影每一個(gè)投影帶的坐標(biāo)都是對(duì)本帶坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)值，所以各帶的坐標(biāo)完全相同，因此規(guī)定在橫軸坐標(biāo)前加上帶號(hào)，如(4231898,21655933)其中37即為帶號(hào)，同樣所定義的偏移值也需要加上帶號(hào)，如37帶的偏移值為37500000米。Page 121.4 arcgis坐標(biāo)系統(tǒng)文件說(shuō)明-北京54在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954 目錄中，我們可以看到四種不同的命名方式：Beijing 1954 Degree GK CM 102E.prj Beijing 1954 Beijing 195

8、4 GK Zone 16N.prj 說(shuō)明如下：三度分帶法的北京坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前不帶加號(hào)三度分帶法的北京坐標(biāo)系，34分帶，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前加帶號(hào)，分帶確定，中央經(jīng)線就確定16 六度分帶法的北京坐標(biāo)系，分帶號(hào)為16，橫坐標(biāo)前加帶號(hào)16N六度分帶法的北京坐標(biāo)系，分帶號(hào)為16，橫坐標(biāo)前不加帶號(hào)記憶方式：3度分帶，前有3.Page 131.4 arcgis坐標(biāo)系統(tǒng)文件說(shuō)明-西安80在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss Krugerxian 1980 目錄中，我們可以看到四種不同的

9、命名方式：三度分帶法的西安80坐標(biāo)系，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前不帶加號(hào)三度分帶法的西安80坐標(biāo)系，34分帶，中央經(jīng)線在東102度的分帶坐標(biāo)，橫坐標(biāo)前加帶號(hào)117E 六度分帶法的西安80坐標(biāo)系，分帶號(hào)為20，中央經(jīng)線117，橫坐標(biāo)前不加帶號(hào)17六度分帶法的西安80坐標(biāo)系，分帶號(hào)為17，中央經(jīng)線99 ，橫坐標(biāo)前加帶號(hào)記憶方式：3度分帶，前有3，Page 14定義坐標(biāo)系有三種方法1、ArcCatalog右鍵屬性（properties）中xy coord，select是自己選擇一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，import是按另一個(gè)文件設(shè)置本文件2、ArcToolbox Data Management T

10、ools- projections and transformation-Define Projection3、批量定義坐標(biāo)系統(tǒng)Batch Define Coordinate SystemPage 15地理坐標(biāo)系：GCS_WGS_1984，GCS_Xian_1980 GCS_Beijing_1954 都是以GCS開(kāi)頭投影坐標(biāo)系： 和坐標(biāo)系的文件一致，詳細(xì)部分， detail有向東偏移量，500公里，是不加帶號(hào)，大于500公里，前兩位為帶號(hào)查看已有的坐標(biāo)系統(tǒng)Page 16坐標(biāo)定義并觀察1、西安80，帶號(hào)33，加帶號(hào)2、西安80，帶號(hào)33，不加帶號(hào)注意上面name和detail不同Page 17打

11、開(kāi)坐標(biāo)定義錯(cuò)誤1，坐標(biāo)定義錯(cuò)誤2在arcmap中加載地圖，出現(xiàn)右圖的錯(cuò)誤，如何解決？Page 182、坐標(biāo)變換和數(shù)據(jù)換帶坐標(biāo)變換分地理變換和投影變換地理變換: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。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。Page 19、坐標(biāo)變換基于同一基準(zhǔn)面，如北京54，地理坐標(biāo)和平面坐標(biāo)，可以有固定公式轉(zhuǎn)換，ArcGIS可以直接轉(zhuǎn)換，誤差可以達(dá)到

12、，實(shí)現(xiàn)北京54經(jīng)緯度，和北京54平面（xy）之間轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)西安80經(jīng)緯度，和西安80平面（xy）之間轉(zhuǎn)換工具的位置：Data mangement tools下 projections and transformations-feature- projectPage 20、不同基準(zhǔn)面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換主要是：三參數(shù)和七參數(shù)法。 個(gè)別4參數(shù)三參數(shù)轉(zhuǎn)換含義X平移，Y平移，Z平移 （如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于30Km（經(jīng)驗(yàn)值） 四參數(shù)轉(zhuǎn)換含義七參數(shù)轉(zhuǎn)換含義 3個(gè)平移因子（X平移，Y平移，Z平移），3個(gè)旋轉(zhuǎn)因子（X旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)），一個(gè)比例因子（也叫尺度變化K）。Page 21、Arcgis中投

13、影變換序號(hào)方法名稱(chēng)參數(shù)個(gè)數(shù)含義說(shuō)明1GeoCentric_Translation3地心偏移2MoloDensky3莫洛堅(jiān)斯基公式簡(jiǎn)化方法 精度稍低3MoloDensky_Abridged3莫洛堅(jiān)斯基公式簡(jiǎn)化4Position_Vector7布爾莎-沃爾夫七參數(shù)，旋轉(zhuǎn)角度的定義不同涉及到投影變換基本用7參數(shù)法5Coordinate_Frame76MoloDensky_Badekas10莫洛堅(jiān)斯基公式7Nadcon1格網(wǎng)變換美國(guó)本土使用8Harn19Ntv2110Longitude_Rotation0要素矢量化要素編輯的一般步驟創(chuàng)建新圖層（要素類(lèi)）：點(diǎn)、線、多邊形編輯環(huán)境及工具點(diǎn)要素編輯線要素編輯

14、多邊形要素編輯要素編輯的一般步驟在ArcCatlog中創(chuàng)建新的要素類(lèi)在ArcMap中加載新建的要素類(lèi)，如有必要，加載經(jīng)過(guò)配準(zhǔn)的掃描地圖在ArcMap中打開(kāi)“編輯器”工具欄，執(zhí)行其中的 “開(kāi)始編輯”命令，進(jìn)入編輯狀態(tài)。利用“編輯器”的功能完成地圖要素的分層提取，打開(kāi)圖層的屬性表，輸入要素的相關(guān)屬性在編輯過(guò)程中，點(diǎn)擊“編輯器”中的“保存編輯”可以隨時(shí)保存修改的結(jié)果，點(diǎn)“停止編輯”完成編輯。創(chuàng)建新圖層（要素類(lèi)）ArcCatalog中可以創(chuàng)建矢量數(shù)據(jù)集(shape文件和地理數(shù)據(jù)庫(kù)geodatabase = “要素類(lèi)”) 點(diǎn)：Point線：Line多邊形：Polygon在ArcMap中提供了全面的工具，

15、可以完成矢量數(shù)據(jù)的編輯空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)新建圖層要素類(lèi)指定要素類(lèi)型：點(diǎn)？線？多邊形？在創(chuàng)建圖層時(shí)指定坐標(biāo)系統(tǒng)在ArcMap中指定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)在創(chuàng)建圖層（要素類(lèi)）的時(shí)候除指定坐標(biāo)系外，還需要指定要素類(lèi)的坐標(biāo)范圍可以從已有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入或手動(dòng)指定這個(gè)范圍添加新建的圖層，添加已配準(zhǔn)的影像圖層，在編輯器中，點(diǎn)擊“開(kāi)始編輯”，并在目標(biāo)圖層中選中要編輯的圖層。屏幕跟蹤數(shù)字化從“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。編輯圖層中要素的屬性屬性字段可以在創(chuàng)建圖層是定義，也可以在ArcMap中添加Fields are added; define字段名稱(chēng)：field name數(shù)據(jù)類(lèi)型：d

16、ata type字段寬度：width精度：decimal precision打開(kāi)圖層（要素類(lèi)）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編輯環(huán)境及工具主要編輯環(huán)境“編輯器”工具欄“編輯器”工具欄捕捉環(huán)境Snapping捕捉或懸掛操作:how features align during creation/editing線段之間的連接 (在兩條線段連接的地方加一個(gè)結(jié)點(diǎn))completion of polygonsavoid overshoots/undershootsavoid slivers or gaps捕捉環(huán)境Snapping通過(guò)捕捉環(huán)境對(duì)話(huà)

17、框設(shè)定在編輯時(shí)捕捉方式Snapping optionsInteractive snapping optionsSnap to an existing vertexSnap to an existing line segment or polygon edgeSnap to an intersection of two or more linesSnap to an existing line endpointSnapping can be layer-to-layer_捕捉線段Undoing editsEdits can be undone in reverse orderEdits can

18、be undone up to the previous save (or creation)Once a datasets changes are saved, edits cannot be undoneSaving editsSave EARLY and OFTENYou are prompted to save edits when:Dataset is closed for editingAnother dataset is opened for editingDocument is saved or closedArcGIS is closed點(diǎn)要素的編輯在圖層中新建、刪除、移動(dòng)一

19、個(gè)點(diǎn)要素線要素的編輯懸掛功能修改線段的形狀（編輯頂點(diǎn)）分割線要素、公共頂點(diǎn)的編輯合并線要素封閉線段打斷線要素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）分割多邊形公共邊的編輯要素合并（Union）：求并集，比如：由多個(gè)島嶼組成的行政區(qū)，飛地。要素聯(lián)合（Combine): 中心有島嶼的湖泊要素相減（Subtract）：去除重疊部分（landuse)要素相交（Intersection): 獲取多個(gè)多邊形的公共部分Altering the shape of lines and polygonstopological editingAltering the shape of lines and polygonsnon-topological editingSplitting (cutting) polygons