土地信息系統(tǒng)實驗4 空間數(shù)據(jù)處理

PAGEPAGE9實驗4、空間數(shù)據(jù)處理一、實驗目的掌握空間數(shù)據(jù)處理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法、原理，領(lǐng)會其用途。熟悉ArcGIS中投影的應(yīng)用及投影變換的方法、技術(shù)二、實驗準備預備知識：ArcToolbox：ArcToolbox是ArcGISDesktop中的一個軟件模塊。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)計分析空間間數(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，是通過空間分析方法來實現(xiàn)的，是基于矢量數(shù)據(jù)進行的，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）。地理坐標系（GeogrpahicCoordinateSystem）：地理坐標系使用基于經(jīng)緯度坐標的坐標系統(tǒng)描述地球上某一點所處的位置。某一個地理坐標系是基于一個基準面來定義的?；鶞拭媸抢锰囟E球體對特定地區(qū)地球表面的逼近，因此每個國家或地區(qū)均有各自的基準面。在ArcGIS中，我國常用的三種地理坐標系如下：GCS_WGS1984(基于WGS84基準面)GCS_BEIJING1954(基于北京1954基準面)GCS_XIAN1980(基于西安1980基準面)投影坐標系（ProjectedCoordinateSystems）：投影坐標系使用基于X,Y值的坐標系統(tǒng)來描述地球上某個點所處的位置。這個坐標系是從地球的近似橢球體投影得到的，它對應(yīng)于某個地理坐標系。投影坐標系由以下參數(shù)確定：地理坐標系（由基準面確定，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）在ArcGIS中提供了幾十種常用的投影方法。北京1954投影坐標系和西安1980坐標系都是應(yīng)用高斯－克呂格投影，只是基準面、橢球、大地原點不同。地理變換地理變換是一種在地理坐標系（基準面）間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方法，當將矢量數(shù)據(jù)從一個坐標系統(tǒng)變換到另一個坐標系統(tǒng)下時，如果矢量數(shù)據(jù)的變換涉及基準面的改變時，需要通過地理變換來實現(xiàn)地理變換或基準面平移。主要的地理變換方法有：三參數(shù)和七參數(shù)法。投影變換當系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)是來自不同地圖投影的圖幅時，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)，這就需要進行地圖投影變換。實驗數(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、實驗內(nèi)容及步驟了解實驗數(shù)據(jù)存放目錄，如“D:\教學文檔\使用ArcGIS\實驗數(shù)據(jù)\Exec04”。第1步裁剪要素在ArcMap中，添數(shù)據(jù)D:\教學文檔\使用ArcGIS\實驗數(shù)據(jù)\Exec04\云南縣界.shp，添加數(shù)據(jù)D:\教學文檔\使用ArcGIS\實驗數(shù)據(jù)\Exec04\Clip.shp（Clip中有四個要素）激活Clip圖層。選中Clip圖層中的一個要素，注意確保不要選中“云南縣界”中的要素！點擊打開ArcToolbox。依次點擊AnalysisTools——>Extract——>Clip(剪切)，打開剪切對話框。指定輸入要素：云南縣界指定剪切要素：Clip（必須是多邊形要素）指定輸出要素類路徑及名稱，這里請命名為“云南縣界_Clip1”依次選中Clip主題中其它三個要素，重復以上的操作步驟，完成操作后將得到共四個圖層（“云南縣界_Clip1”,“云南縣界_Clip2”，“云南縣界_Clip3”，“云南縣界_Clip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圖層點擊打開ArcToolbox。依次點擊DataManagementTools——>General——>Append(追加)，打開剪切對話框輸出要素：設(shè)定為云南縣界_Clip1輸入要素：依次添加其它三個圖層右鍵點擊圖層“云南縣界_Clip1”，在出現(xiàn)的右鍵菜單中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”->”導出數(shù)據(jù)指定導入數(shù)據(jù)的路徑和名稱:YNXJ.shp通過以上操作我們就完成了將4個圖層拼接為一個圖層的處理。新建一地圖文檔，加載數(shù)據(jù)YNXJ.shp，查看圖層及打開其屬性表看看與“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)在ArcToolbox中，依次點擊DataManagementTools——>Generalization——>Dissolve(融合),執(zhí)行“Dissolve(融合)”命令，打開融合對話框輸入要素：指定為YNXJ融合字段：選擇為“所屬州”，將根據(jù)這個字段的值對要素進行融合，YNXJ圖層中“所屬州”相同的要素將合并成一個要素以上操作，根據(jù)指定字段的值，對現(xiàn)有圖層中的要素進行融合，產(chǎn)生新的圖層――YNOK_Dissovle,打開并查看其屬性表類似地，重復以上過程，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中新建一個地圖文檔，加載數(shù)據(jù)D:\教學文檔\使用ArcGIS\實驗數(shù)據(jù)\Exec04\西雙版納森林覆蓋.shp和西雙版納縣界.shp調(diào)整圖層順序，將西雙版納縣界置于下方在ArcToolbox中，依次點擊AnalysisTools——>Overlay——>Union(聯(lián)合),執(zhí)行“Union(聯(lián)合)”命令，打開聯(lián)合對話框輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個圖層輸出要素：設(shè)置為Union.shp查看輸出要素類：Union的的屬性表，并檢查屬性“Type”，其中為“Y”的表示有植被覆蓋的區(qū)域，右鍵點擊圖層Union,修改屬性－>符號（設(shè)置為唯一值圖例，字段設(shè)置為TYPE）第5步圖層相交在圖層合并練習的基礎(chǔ)上繼續(xù)在ArcToolbox中，依次點擊AnalysisTools——>Overlay——>Intersect(聯(lián)合),執(zhí)行“Intersect(相交)”命令，打開相交對話框輸入要素：依次添加“西雙版納森林覆蓋”、“西雙版納縣界”兩個圖層輸出要素：設(shè)置為Intersect.shp查看輸出要素類Intersect，并與“西雙版納森林覆蓋”與“西雙版納縣界”兩個圖層進行合并操作所得結(jié)果――“Union”進行比較，并進一步思考這類操作適合求解哪一些現(xiàn)實問題。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，右鍵點擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對話框中，點擊“source(源)”選項頁，查看這圖層是什么坐標系打開ArcToolbox，執(zhí)行命令“DefineProjection（定義投影）”命令在定義投影對話框中，輸入要素：選擇Union，點擊坐標系輸入框右邊的按鈕在出現(xiàn)的“空間參考屬性”對話框中，選擇一個地理坐標系，GCS_BEJING_1954注意：前提是我們已知道圖層Union是使用北京1954地理坐標系點擊“select(選擇)按鈕”，從預定義的坐標系中選擇（CoordinateSystems\GeographicCoordinateSystems\Asia\Beijing1954.prj）在TOC中，右鍵點擊圖層“Union”，查看屬性,在屬性對話框中，點擊“source(源)”選項頁，查看這個圖層的坐標系是否已經(jīng)被指定為“北京1954地理坐標系”第7步投影變換――地理坐標系－>北京1954坐標系在第6步的基礎(chǔ)上進行打開ArcToolbox，執(zhí)行命令“Project（投影）”命令在“投影”對話框中，依次設(shè)定輸入要素類為――Union，輸出要素類為――Union_PRJ_BJ54.shp,輸出坐標系選擇為――“BEIJING_1954_GK_ZONE_17N”從預定義的坐標系