地理信息系统实验三.docx
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地理信息系统实验三.docx
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地理信息系统实验三
实验三、影像配准及矢量化
一、实验目的
1.利用影像配准(Georeferencing)工具进行影像数据的地理配准
2.编辑器的使用(点要素、线要素、多边形要素的数字化)。
3.熟悉GRAMINGP手持机的基本使用方法。
注意:
在基于ArcMap的操作过程中请注意保存地图文档。
二、实验准备
数据:
调整为一般耕地F49G0330682.jpg
三、实验内容及步骤
第1步地形图的配准-加载数据和影像配准工具所有图件扫描后都必须经过扫描配准,对扫描后的栅格图进行检查,以确保矢量化工作顺利进行。
l打开ArcMap,添加“影像配准”工具栏
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ArcMap
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注销⑪
l把需要进行配准的影像一调整为一般耕地F49G0330682.jpg增加到ArcMap
中,会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。
业3BcotanarksInsertSelectionToolsrindowHelp
Zoom£ata
ZoomLayout
ToallbAT
MainMenu
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Advanr^dZiiting
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ArcScan
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Effects
GPS
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GeoitietricM色tworkEditing
'■zeostatistiCalknaly^t
Graphics
Labeling
urceSelection
Layout
□-A
DataFrameTools
第2步输入控制点
在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
通过读图,我们可以得到一些控件
点――公里网格的交点,我们可以从图中均匀的取几个点。
一般在实际中,这些点应该能够均匀分布。
I在”影像配准”工具栏上,点击“添加控制点”按钮。
*—
GeojrefereiiLcin理
8
Layer:
调整为一般耕地F昨G03306吐二①▼〔
广回
l使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击,然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置,如下图所示:
InputXandY...
InputDMu
CancelFoint
■
1
n
■
:
"'hnlclCuerdmat
es
—
:
(37&23000
l用相同的方法,在影像上增加多个控制点(大于7个),输入它们的实际坐标。
点击“影像配准”工具栏上的“查看链接表”按钮。
注意:
在连接表对话框中点击“保存”按钮,可以将当前的控制点保存为磁盘上的文件,以备使用。
检查控制点的残差和RMS删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。
转换方式设定为“二次多项式”
第3步设定数据框的属性
l增加所有控制点,并检查均方差(RMS后,在”影像配准”菜单下,点击“更新显示”。
执行菜单命令“视图”-“数据框属性”,设定数据框属性在“常规”选项页中,将地图显示单位设置为“米”在“坐标系统”选项页中,设定数据框的坐标系统为“Xian_1980_Degree_GK_CM_11lE与扫描地图的坐标系一致
DftltFram#Fr^pirtits..
ZoofnToSelectedFealures
itear
Modify,„
DataEraseProperties
<5rcups|ExtentRectanglesFrSi:
«adFozitionGentralDataFrameCoerdiSysltmIllvunination|GridsM-apCache
Currentcaordinatesystem:
Xian_196O_3_Degree_GK_CM_llIE
Proje匚Hon:
TransverseMercator
False.Easting;5COOOO.OOODCO
FalseNorthing:
O.OCOOOO
Central_Meridian:
111.000000
ScaleFactor:
1.000000
Latitude_OF_Origln:
O.OOOOOCLinearUnit;Meter
GC5_Xian」9旳
Datum:
D
TransFormations...
Selecta匸□cirdinatEsystem:
_|Favorlzes
+_]Predefined
+_]Layers
-口
确定
取消|应用ij|
l更新后,就变成真实的坐标。
第4步矫正并重采样栅格生成新的栅格文件
I在”影像配准”菜单下,点击“矫正”,对配准的影像根据设定的变换公式重新采样,另存为一个新的影像文件。
GeoreferencingLayer:
UpdateGeoreferencing
Recti£乂・・・
gitToDisplay
FliporRotate»
Transformation»
7AutoAdjust
UpdateDisplay
DeleteControlPoints
ResetTransformation
l加载重新采样后得到的栅格文件,并将原始的栅格文件从数据框中删除。
后面
我们的数字化工作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。
通过上面的操
作我们的数据已经完成了配准工作,下面我们将使用这些配准后的影像进行分层矢量化。
第5步分层矢量化
—在ArcCatalog中创建一个线要素图层该数据采用的是西安80坐标系统、3度分带
(1)打开ArcCatalog.在指定目录下,鼠标右击,在“新建”中,选择“个人Geodatabase”。
并修改该Geodatabase数据库的名称
一|Polder
ContentsPrevier\
⑵下面将为该Geodatabase创建新的要素类,首先创建一个“dltb”要素类来存储等高线要素。
在ArcCatalog中,鼠标右击test3这个个人Geodatabase,
在“新建”中选择“要素类”.
⑶输入创建的要素类的名称“dltb”,点击下一步。
(4)点击下一步。
下面将是我们创建新的要素类的关键,为我们的数据定义坐标系统,空间范围,存储要素类型。
以及可以在这增加属性字段。
ShapefileProperties
GeneralXYCoordinateSystemFieldsIndexes|
FieldName|DataType
-
FID
ObjectID
Shape
Geometry
Id
LoneInteger
name
Text
-
-
-
Clickanyfieldtoseeitsproperties.
FieldProperties
Leneth3
Import...
Toaddanewfield,typethenameintoanemptyrowintheFieldNamecolumn,clickintheDataTypecokimntochoosethedatatype,thenedittheFieldProperties・
确定
I取消
应用@)
(5)点击Shape字段。
在对话框中将显示详细的选项,我们首先点击“几何类
型”,并将要素类型选择为我们需要的类型•
⑹点击“空间参考”选项后面的按钮,在“空间参考属性”对话框中的“坐
标系”选项页下,将选择合适的坐标系统,点击“选择”按钮。
在(ProjectedCoordinateSystems目录下,选择GaussKruger---cXian1980--dKian_1980_Degree_GK_CM_111E.prj)。
点击增加,现在这些坐标系统信息应该如下图所示:
(8)点击完成这样,我们就创建了一个线状的要素类
第6步从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中
1,把dltb和tbh和dlbm添加到arcmap
匚
armi77
2,编辑dltb,找到画图工具
3,开始画图
Editor4
Move..
Merjge.
Union
135
[ntersect
Clip...
MoreEditingTools
/
Snapping.
Options.・.
StartEditing
T$sk:
|CreateNewFeature
ValidateFeature
Split...
/Divide.・・
•Buffer..・
CopzParallel...
加申茨xEdits
StopEditing
4D
114
30
X
4,画图斑
5,可以改变线条的属性
6,采用跟踪画图与直接画图结合
0▼Task:
CreateH
1C
f/厂
1/厂f
—Q04
:
]qhz:
/“才厂
J/k产
Crtaf
>SketchToo'
L
J©0q
—
/'x
J
/
8,查看属性
<
ur
*1
m
UT
Delete
121
T Iff am l US/ 7%7 b- Attributes... Ctrl+C 曲Idsntify... @Fast* Ctrl+V 睜ZoomToSelectedFeatures 的FanToSilgctedFeatures 曰ClearSelectedFeatures 怦与阳村爭议: 国 *3U 軽〃人 JSiyrJrJr F^jrjf-r \£f』 JrJon\ Lfir v/y^5k) FjBr T/夕 jbf JF dj ijrjri| 厂,tr ”X Jr1jf Jgr r.«y■*■ 电Copy 0 FoiriiM □ foiriint 0 Palr1in« 0 FoiriiM n toly11nt 0 5how: All Selected Options PolylinePolylinePolylinePolyliM 25FelTline 36Polyline 27PolyliM 2FqItIIm 3PQlrliM 20PolrliM 21PQlrliM 13PalylirL* 14PolTliiL-e 15FolrliM SSelectedAttributesafdltb hl Palr1iit« 5 PolyliM PolyliiM Record;Mi RKOrds(33outof33Selected) 9,修改tbh和tbbm的属性 圉SelectedAttributesofdltb FID Shave< naae g FolFline! 號 131 T 4 FoL^lint 67 151 5 Polyline e&o 155 12 Folrlirte 0 13 Pol71ine 0 14 Fol71in4 0 15 Polyline 0 1& Folylme 0 17 Polyline 0 14 c 19 Polyline 0 20 Folyliixe 0 CM Pft1v1-iFiA n 10,在arccatalog里面新建fzys的shapefile文件 11,改名字,text类型 ②凶 ShapefileProperties GeneralXYCoordinateSystemFieldsIndexes FieldName DataType FID ObjectID >hape Geometry Id LoreIntecer name Tezt - - Clickanyfieldtoseeitsproperties. ReidProperties fLeneth—211 Import... Toaddanewfield丿typethenameintoanemptyrowintheFieldNamecolumn,clickintheDataTypecolumntochoosethedatatype;thenedittheFieldProperties・ 确定取消|应用@)| 12,改投影和移动坐标轴 L•尸r£回ath fzyc 回dlbn 0周整为一股济曲日如 RGB ■k+d. ■Gratn.BadJ_2 ■BItl* Butd1 Bind3 I4ltot G03306 <8 村 43 13,将fyzy导入arcmap,并查看属性。 到此完成实验项目四、实验报告及要求 1)总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。 答: 屏幕跟踪数字化过程是目前应用最广泛的一种地图数字化方式,是通过记 录数字化板上点的平面坐标来获取矢量数据的。 其基本过程是: 将需数字化的图件(地图、航片等)固定在数字化板上,然后设定数字化范围、输入有关参数、设置特征码清单、选择数字化方式(点方式和流方式等),就可以按地图要素的类别分别实施图形数字化了。 2)分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。 答: 误差是客观存在的,由于遥感数据会受遥感平台、大气、地物的起伏、地球的自转等因素影响,导致数据本身存在一定的误差,所以必须进行几何校正。 减少误差的方法需要将影像数据与地面的真实情况进行配准,需要用到二次多项 式进行配准。 这也就要求我们选取4个点以上,并把坐标一一对应,然后计算残差。 一般情况下,残差越小,误差就越小。 3)为什么要对配准后的数据进行重采样? 答: 因为经过配准的不同栅格的像元并不总是对齐的,因为像元大小可能不同,或者像元边界之间会有相对的偏移。 当进行栅格合并时,空间分析必须为每一个输出像元指定对应的输入栅格的像元,这个过程就叫做重采样。 重采样的方法有最近邻发、search法、双线性内插法和立方卷积法。 前两者适用于离散数据,后两者适用于连续数据。
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