ArcGIS空间数据管理与分析

《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： 2015–11–8

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 + f1

y' = 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。

(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”meter s”

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 Adjustment>Set 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submit2>zisl。右键New>file 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 systems>gauss kruger>beijing54>Beijing_54_gk_zone_20N

Vertical 坐标系统选择None。下一步，finish。

b)矢量数据导入库中。

在新建的featuredata set”bm”右键>import>feature 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