空间数据库数据输入与编辑

1、提纲 数据输入与编辑之前的工作回顾 3.1 资料收集与预处理 3.2 空间数据的地理参考 3.3 空间数据编辑技术 3.4 数据高程模型的建立 3.5 坐标定义系统定义与投影转换 3.6剪裁、拼接技术数据输入与编辑之前的工作回顾 功能 数据资源调查资源更新规划设计决策支持森林调查数据CUUU行政区划CUUU土地利用数据CUUU遥感数据UCUU地形数据UUCU气象气候UUCU退耕还林、天然林保护UUCU火灾分布UC了望站点UC数据输入与编辑之前的工作回顾数据ArcInfo对应数据模型数据源森林调查数据Polygon、dbf表纸质林相图、小班卡片（Excel表）.遥感数据tif购买覆盖该区域的TM

2、遥感影像地形数据Polyline、Grid纸质地形图.3.1 资料收集与预处理 资料收集需考虑的问题 资料内容：完备性、原始资料 资料精度：必须满足建库要求。（如图纸变形小，纠正后误差小于0.1mm） 资料现势性：与数据库建设要求的时期一致。 资料形式：优先选择数字形式的资料3.1 资料收集与预处理 信息类别与输入方式数据形式数据状态输入方式输入设备结果归属矢量数据纸质图件矢量化数字化仪或软件矢量库(包括DEM)数字化数据格式转换专用软件属性数据纸质数据文字输入键盘等属性库数据文件格式转换专用软件栅格数据纸质图件扫描扫描仪图像库(包括正射影像)数据文件格式转换专用软件3.1 资料收集与预处理

3、探讨：从原始数据到目标数据的实现过程数据ArcInfo对应数据模型数据源森林调查数据Polygon、dbf表纸质林相图、小班卡片（Excel表）.遥感数据tif购买覆盖该区域的TM遥感影像地形数据Polyline、Grid纸质地形图.森林调查数据：扫描空间参考矢量化小班卡片：格式转换 遥感数据：格式转换空间参考 地形数据：扫描空间参考矢量化 格式转换3.2 空间数据的地理参考 地理参考：将空间数据嵌入到一个空间参照系中的过程。空间参照系可以是地理坐标系统，也可以是投影坐标系统。 地理坐标系统投影坐标系统图像坐标系统3.2 空间数据的地理参考 3.2.1 地理参考原理 3.2.2 地形图地理参考

4、 3.2.3 遥感数据地理参考 3.2.4 矢量数据的地理参考3.2.1 地理参考原理 原理xyuv扫描坐标系空间参照系),(),(vufyvufxyx转换公式3.2.1 地理参考原理 地理参考常用方法方法方法公式公式功能功能至少控制点至少控制点仿射Affinex = Au+ Bv + Cy = Du + Ev+ F 旋转、平移、缩放、线性扭曲3投影Projectivex = (Au + Bv + C) / (Gu + Hv+ 1) y= (Du + Ev + F) / (Gu + Hv + 1) 适用于遥感影像4相似Similarityx= Au + Bv + Cy = -Bu + Av +

5、 F旋转、平移、缩放2多项式Polynomial见后一次多项式同仿射公式，次数越高，可校正局部变形(n+1)(n+2)/2思考：转换公式是如何得到的？依靠既知扫描坐标和参考坐标的若干控制点求得3.2.1 地理参考原理 地理参考常用方法多项式Polynomialjiniinjijjiniinjijvubyvuax0000n次多项式公式3.2.1 地理参考原理 控制点获取的两种情况 直接输入控制点遥感影像已参考的地形图n同区域的已地理参考的空间数据（矢量或栅格）3.2.1 地理参考原理 地理参考重采样校正uvxy引入： （x，y）对应的（u，v）可能不在原图像的格网中心，怎样求取栅格图像的值！3.

6、2.1 地理参考原理 地理参考重采样 最临近法（Nearest）n双线性（Bilinear）内插n三次卷击（Cubic）f(i,j)f(i,j+1)f(i+1,j)f(i+1,j+1)f(x,y)zxyf(i+1,y)f(i,y)类似双线性内插，采用附近16个点3.2.2 地形图地理参考 地理参考直接输入控制点输入待参考图像输入控制点设置多项式次数设置采样方法设置保存新图像路径定义坐标系3.2.2 地形图地理参考 背景知识：我国地形图的投影 我国1：50万到1：1万国家系列比例尺地形图均采用高斯投影（Transverse Mercator），其中1：50万到1：2.5万地形图采用高斯6度带投影

7、，1：1万地形图采用3度带投影。3.2.2 地形图地理参考 背景知识：高斯投影投影参数 中央经线（longitude of central meridian ）： 6分带：每带跨越经度6， 东西经1带的范围为（0 ，6 ，其余类推。中央经线依次为：3 、9 3分带：每带跨越经度3 ，本初子午线为0带中央经线，第1带中央经线为3 ，范围为1 30到4 30，依次类推。探讨：在6 分带中，东经102 15在哪个带，中央经线是多少？3.2.2 地形图地理参考 背景知识：高斯投影投影参数 中央经线上的比例尺（scale factor at central meridian）；使用数字1 中央纬线（la

8、titude of origin）：0 西偏（false easting） ：500000米 北偏（ false northing ）；0米3.2.2 地形图地理参考 背景知识：从待参考的扫描图上获取投影信息左上角图廓右上角图廓查看比例尺根据演示，该地形图高斯投影的各个参数？3.2.2 地形图地理参考加载地理参考工具 利用Georeferencing工具进行地理参考加载地形图添加控制点校正设置坐标系统3.2.2 地形图地理参考 利用Georeferencing工具进行地理参考3.2.2 地形图地理参考 关键技术： 多项式次数:依图像确定 控制点 位置:精确 最少控制点：(n+1)(N+2)/2

9、，最少最好 分布均匀，变形大的地方多选控制点 保存控制点:View Link Table -Save 正确设置投影参数3.2.2 地形图地理参考 探讨：现有同区域的林相图，如何完成地理参考3.2.2 地形图地理参考 探讨：现有网上下载的成都.bmp，如何完成地理参考3.2.3 遥感数据地理参考 流程加载地理参考工具加载遥感数据和参考影像添加控制点校正设置坐标系统最好选择在河流交叉、拐弯等容易准确定位的地点3.2.4 矢量数据的地理参考 Spatial Adjustment工具条加载工具条加载矢量数据和参考数据添加控制点设置校正要素设置校正方法校正和保存编辑开始编辑3.3 空间数据编辑技术 3.

10、3.1 ArcGIS空间数据编辑技术 3.3.2 R2V半自动矢量化技术空间数据矢量化的三种方法（1）手工矢量化（2）半自动矢量化（3）自动矢量化3.3.1 ArcGIS空间数据编辑技术 空间数据编辑 增加要素 删除要素 （公共）节点编辑 线、面要素的剖分与合并 面要素的自动完成 复杂面要素的录入 重绘要素 属性数据编辑 属性数据录入 属性数据关联3.3.1 ArcGIS空间数据编辑技术 公共节点编辑Topology工具条构建拓扑拓扑编辑工具公共边编辑修改边界3.3.1 ArcGIS空间数据编辑技术 属性数据关联：以小班卡片的关联为例3.3.2 R2V半自动矢量化技术 半自动矢量化基本原理3.

11、4 数据高程模型的建立 3.4.1 等高线数据的后处理 3.4.2 由等高线生成GRID3.4.1 等高线数据的后处理3.4.1 等高线数据的后处理 消除悬挂弧段与错误短弧段 基本思想：依据弧段长度字段进行选择3.4.1 等高线数据的后处理 消除悬挂弧段与错误短弧段 Coverage：固有的Length字段 Shapefile:如果无长度字段，可增加数值型字段并Calculate Geometry(Length)3.4.1 等高线数据的后处理 融合弧段Clean弧段求交消除悬挂弧段dangle_length3.4.1 等高线数据的后处理 融合弧段Clean 融合弧段fuzzy_toleranc

12、e 构建多边形拓扑 (选择poly)3.4.1 等高线数据的后处理 融合弧段 使用Clean融合弧段的步骤 转换手工编辑后的Shapefile为Coverage 在ArcMap中量测适当融合值 ArcCatalog-Coverage属性-Clean3.4.1 等高线数据的后处理 消除伪节点DissolveInput FeaturesOutput FeaturesDissolve FieldsStatistics FieldsCreate Multipart FeaturesUnSplit LinesDissolve参数3.4.2 由等高线生成GRID 回顾：数字高程模型ContourGridT

13、IN3.4.2 由等高线生成GRID 等高线Coverage转化为Grid表面命令Input Feature DataOutput Surface RasterOutput CellSizeOutput ExtentTopo to Raster参数3.4.2 由等高线生成GRIDnGrid表面转换为TINInput RasterOutput TinZ ToleranceZ FactorRaster to Tin参数3.5 坐标系统定义与投影转换 问题的提出高斯投影跨带问题显示坐标系统变化前后3.5 坐标系统定义与投影转换 3.5.1 坐标系的组成要素 3.5.2 坐标系统定义 3.5.3 投影

14、转换3.5.1 坐标系的组成要素 1、坐标系类型 地理坐标系统、投影坐标系统 2、大地水准面（Datum）与椭球体（Spheroid） 3、坐标系单位（Units） 4、坐标系参数（Parameters）2、大地水准面（Datum）与椭球体（Spheroid）地球表面水准面大地水准面地球椭球体地球扁率(a-b)/a=1/298.2572235632、大地水准面（Datum）与椭球体（Spheroid） 我国的坐标系与椭球体 北京54坐标系：参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立的坐标系 西安80坐标系：1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG75地球椭球体

15、建立了我国新的大地坐标系-西安80坐标系 WGS84坐标系统:目前GPS定位所得出的结果属于WGS84坐标系统。3、坐标系单位（Units） 地理坐标系单位： DD - decimal degrees 例：10.50833333 DM - decimal minutes 例： 630.5 DS - decimal seconds 例： 37830.0 投影坐标系单位： meters（米） feet（英尺）4、坐标系参数（parameters） 不同的坐标系参数不同 示例：我国6分带高斯投影参数 Scale factor of central meridian：1 Longitude of Ce

16、ntral meridian：不同带不同 Latitude of origin：0度 False easting（meter）：500000 False northing（meter）：03.5.2 坐标系统定义 问题解决显示坐标系统变化前后3.5.2 坐标系统定义 问题解决显示坐标系统变化前后3.5.2 坐标系统定义 问题解决：从ArcGIS显示数据机制分析 ArcMap查看修改Layers显示坐标系统 ArcMap查看图层文件坐标系统Layers-右键-Properties-Coordinate System选项卡图层-右键-Properties-Source选项卡3.5.2 坐标系统定义

17、 从ArcGIS显示数据机制分析 原因：省会图层无坐标系统定义ArcMap中查看省会文件坐标系统3.5.2 坐标系统定义 问题解决：实事求是的定义省会坐标系统 方案1：ArcToolBox:Data Management Tools-Define Projection 方案2：ArcCatalog:Layer Properties案例分析 txt文件的点数据入库3.5.3 投影转换 高斯投影跨带问题 ArcToolBox-Project ArcToolBox-Project Raster3.5.3 投影转换 常见坐标系统 GCS GCS_WGS_1984：Select-GCS-World GC

18、S_Xian_1980 ：Select-GCS-Asia GCS_Beijing_1954 ：Select-GCS-Asia PCS Gauss Kruger Beijing 1954:Select-PCS-Gauss Kruger Gauss Kruger Xian_1980:Select-PCS-Gauss Kruger World_Mercator(等角正切圆柱):Select-PCS-World WGS_1984_Web_Mercator:Select-PCS-World Albers(正等积割圆锥):New-Albers Lambert(正等角割圆锥):New-Lambert_Con

19、formal_Conic基本比例尺地形图=50万:高斯（等角横切椭圆柱投影）50万：兰勃特投影（等角正轴割园锥投影) 墨卡托投影(等角正轴圆柱投影) 海上 3.5.3 投影转换 问题解决无经度分带的投影如Albers投影 由于我国我国位于中纬度地区,中国地图和分省地图经常采用割圆锥投影投影(AlbersAlbers 投影投影),中央经线105度、第一条纬线25度、第二条47度。1st standard parallel 0 0 0.00: 25 0 02st standard parallel 0 0 0.00: 47 0 0central meridian 0 0 0.00: 105 0 0latitude of projections origin 0 0 0.00: 0 0 0false easting(meters): 0false northing(meters): 03.5.3 投影转换 示例1：转换矢量数据的投影为Albers投影3.5.3 投影转换 示例2：转换栅格数据投影为Albers投影3.5.3 投影转换 知识拓展：GIS数据转换GIS数数据据转换转换数据格式的转换表达形式的转换坐标转换3.6 剪裁、拼接技术 3.6.1 栅格数据的剪裁、拼接 3.6.2 矢量数据的剪