ArcGIS空间数据管理与分析.doc

杭州师范大学地理信息系统概论实验报告题目：ArcGIS关于空间数据管理与空间数据分析操作实验姓名： 赵文彪 学号： 2014212425 班级： 地信141 学院： 理学院 编写日期： 2015118一、 实验目的学习空间数据库的建立与地图坐标校正变换二、 实验原理ArcMap 默认支持3种Transformation 类型。其中，两种是平面至平面的转换，即仿射(Affine)和Similarity，二者有一定差别。另一种即由曲面至平面的地图投影转换（Projective）。本实验中学习的坐标变换方法，是GIS实践中较常用的仿射变换。我们在课堂中讲过，坐标校正（rectification）可采用各级多项式来转换地图坐标。例如，设原坐标为(x,y)，转换后的坐标为(x,y)，采用2次多项式：x = a1 x2 + b1 y2 + c1 xy + d1 x + e1 y + f1y = a2 x2 + b2 y2 + c2 xy + d2 x + e2 y + f2通过地面控制点GCPs 的已知坐标(x,y)和(x,y)，求出2次多项式的各项系数，就可以将地图上所有的(x,y)转换为(x,y)。本实验中的仿射变换是采用一次（线性）多项式x = a1 x + b1 y + c1 和y = a2 x + b2 y + c2作为坐标转换关系的坐标校正方法。仿射变换可以将数据在x, y方向是非等比放大缩小，歪斜，旋转和平移（如图所示）。在ArcGIS中，一般采用4个Tics，即通常所说的地面控制点，来进行仿射变换。对于一般比较规整的地图，这样进行坐标校正是够用了。三、 实验内容把数字化时形成的 inch 单位的平面坐标，转化为我国统一使用的高斯-克吕格坐标，并将转换好空间坐标的数据导入到Geodatabase库中。为此，首先利用ArcMap，把原始的4个tic点坐标(x,y) (即取 inch 的坐标)，改为相应的高斯-克吕格坐标值。然后，计算机根据这四个 Tics 在两种坐标系中的取值，计算出转换系数，再把所有的 (x,y) 转为高斯-克吕格坐标系统。最后，在 ArcCatalog 中，新建一个高斯-克吕格坐标的Feature Dataset，把转换好坐标的Feature Class放到Geodatabase的 Feature Class 中。 四、 实验步骤(一) 准备工作：建立“2014212425_赵文彪”命名的文件夹；在该文件夹下建立“submit2”文件夹。将实验材料放到”submit2“文件夹下。打开ArcGIS，设置存储相对路径，保存mxd文件到”2014212425_赵文彪“文件夹下，命名为“实验2.mxd”(二) 矢量数据校正与坐标变换a) 打开“实验2.mxd”，将bj下的三个.shp文件加载到图层窗口。观察到地图单位。b) 将地图单位改为”meters”在图层窗口，打开的属性表。在General选项卡中，将Map与Display右侧的选项里选择“meters”。确定。在空白菜单栏右键，打开”Spatial Adjustment”工具条。c) 矢量数据校正：将数据置于可编辑状态。在”Spatial Adjustment”工具条中设置要调整的图层。Spatial AdjustmentSet Adjust Data。全选要调整的图层。d) 坐标变换：点击【Spatial Adjustment】-【Links】-【Open Links File】，将Links.txt文件导入 导入后的地图页点击【Spatial Adjustment】 - 【Adjust】进行矢量数据的校正点击。将校正好的调整到地图页中央。保存编辑并停止编辑。e) 同样对water里的文件进行矢量校正与坐标变换。将water里的文件加到地图层。对其进行如上操作。保存编辑并停止编辑。(三) 矢量数据入库a) 建立file geodatabase 数据库。在ArcCatalog 里找到submit2zisl。右键Newfile geodatabase命名为ArcInfo_tran在ArcInfo_tran.gdb右键。New-Feature DataSet。命名为：bm点击下一步，选择projected coordinate systemsgauss krugerbeijing54Beijing_54_gk_zone_20NVertical 坐标系统选择None。下一步，finish。b) 矢量数据导入库中。在新建的featuredataset”bm”右键importfeature class(multiple),将bj目录下的三个文件导入到database里。导入成功后，在ArcInfo_tran里面将新增图层：，统一将名字改为bm_tic, bm_arc, bm_polygon。wm_tic，wm_arc，将图层窗口原有的图层全部关掉。将部bm下文件拖到图层窗口。保存。(四) 栅格数据配准与投影变换a) 栅格数据的配准将水资源图加载带图层，点开Georeferencing工具条。使数据处于可编辑。点击工具条Georeference上的图标按钮右键输入控制点。保存栅格配准数据。点击Georeferencing-Recity按钮，弹出栅格数据另存为对话框。 存储路径为2014212425_赵文彪submit2辅助b) 栅格数据的投影转换打开ArcCatalog窗口, submit2辅助水资源图1.tif”上右键点击选择“Properties”，弹出Raster Dataset Properties属性框，下拉到“Spatial Reference”位置（下图红框），点击“Edit”按钮。选择“Geographic Coordinate Systems” “Asia” “Beijing 1954.prj”，点击确定点击打开toolbox，选择“Data Management Tools” “Projections and Transformations” “Raster” “Project Raster”，双击弹出投影变换窗口。 Input Raster选择“水资源图1.tif”, Output Raster Dataset 选择submit3辅助水资源图1_Project.tif” Output Coordinate System，点击右边的按钮，在弹出的Spatial Reference Properties页面中，点击“Select”按钮，选择“Projected Coordinate Systems” “Gauss Kruger” “Beijing 1954” “Beijing_1954_GK_Zo