地图(或影像)配准及矢量化
GIS实验二地图(或影像)配准及矢量化
一、实验目的与要求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）。
二、实验准备数据：江苏省连云港市地形图--mapoflyg.Tif 点号经纬度文件--location.txt软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap三、实验内容与主要过程第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具打开ArcMap，右键单击空白工具栏处，添加“georeferncing”（影像配准）工具栏。
单击工具栏上的“add data”（增加数据）图标，选择需要进行配准的影像—mapoflyg.Tif后单击“add”。
在弹出的对话框中选择“no”即可，此时“影像配准”工具栏中的工具被激活。
单击“georeferncing”工具栏的下拉菜单，将“auto just”左侧的勾去掉。
第2步输入控制点在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
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：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。
增加所有控制点，并检查均方差（RMS）后，在“georeferncing”（影像配准）菜单下，点击“up date georeferncing”后再单击“fit display”。
执行菜单命令”rectify”，打开“save as ”（另存为）对话框。
设置相应的属性，完成后单击“save”（保存）按钮。
注意：在“format”一栏的下拉列表框中选择“TIFF”。
第三步编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）（1）单击工具栏上的“arccrtalog”图标打开如下图所示的对话框。
在左侧的树型区域中选择文件夹后在右边的空白区域右键单击，选择“new”\“shapefile”命令。
配准及矢量化实验报告
配准及矢量化实验报告《配准及矢量化实验报告》近年来，随着科技的不断发展，配准及矢量化技术在地图制作、遥感影像处理、地理信息系统等领域得到了广泛的应用。
为了验证这些技术的准确性和可靠性，我们进行了一系列的实验，并撰写了本报告，以期能够为相关领域的研究和应用提供参考。
首先，我们对配准技术进行了实验。
配准是指将不同数据源获取的图像或影像进行对齐，使它们在同一坐标系下具有一致的空间位置。
我们选择了不同分辨率的遥感影像进行配准实验，通过对比配准前后的影像重叠情况和特征点匹配的准确性，验证了配准技术的有效性。
其次，我们进行了矢量化实验。
矢量化是将栅格数据转换为矢量数据的过程，可以将影像中的线条、点、面等要素进行提取和转换，从而方便进行地图制作和空间分析。
我们选择了不同类型的遥感影像进行矢量化实验，通过对比矢量化前后的数据精度和几何形状的一致性，验证了矢量化技术的可靠性。
最后，我们总结了实验结果并提出了改进建议。
通过本次实验，我们发现配准及矢量化技术在地图制作和空间分析中具有重要的作用，但在实际应用中仍存在一些问题和局限性，例如在复杂地形和遮挡情况下的配准精度、矢量化过程中的数据丢失和形状失真等。
因此，我们建议在未来的研究中加强对这些问题的探讨，并探索更加精确和稳健的配准及矢量化算法。
总之，本报告通过配准及矢量化实验，验证了这些技术的准确性和可靠性，并对其在地图制作、遥感影像处理、地理信息系统等领域的应用提出了一定的指导意义。
希望本报告能够为相关领域的研究和应用提供参考，推动配准及矢量化技术的进一步发展和应用。
ArcGIS影像配准矢量化
地理信息系统实验一地图配准及矢量化实验名称：影像配准及矢量化实验课程：地理信息系统班级： 10级测绘1班学号：姓名：指导教师：实验日期：2013 年5月17日目录一、实验目的 (2)1、利用影像配准工具进行影像数据的地理配准 (3)2、地形图的矢量化（点要素、线要素、多边形要素的数字化） (3)二、实验流程 (3)三、影像匹配 (3)1、加载底图数据和地理配准工具 (3)2、进行地理配准，输入控制点 (5)3、设定数据框的属性 (7)4、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 (8)四、分层矢量化 (10)1、建立要素类 (10)2、对地形图进行矢量化 (12)五、对已矢量化但地图未配准的纠正 (18)1、未添加空间参考的要素图层的空间校准 (19)2、为要素图层添加参考坐标系后再校正 (22)六、实验中遇到的问题 (25)七、实验体会 (25)实验一影像配准及矢量化一、实验目的1、利用影像配准工具进行影像数据的地理配准；2、地形图的矢量化（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。
二、实验流程地图扫描加载影像及地理配准工具输入控制点进行配设置数据框属影像矫正并重采样生成新栅格文分层矢量化三、影像匹配1、加载底图数据和地理配准工具（1）添加底图数据。
图1.底图（2）阅读底图的信息。
从图中可获得信息该图于1978年5月调绘，1980年出版，采用的是1954年北京坐标系，3度带，带号为35，1956年黄海高程系，等高距为5米，1974年板式。
图2.底图信息（3）打开ArcMap，点击工具条上的，加载底图。
图3.加载底图图4.加载底图（4）加载地理配准工具。
右击ArcMap右上角空白区域，在弹出的工具加载项中勾选“地理配准”。
图5.加载地理配准工具2、进行地理配准，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。
arcgis操作实验四：arcmap地图配准及矢量化
实验四：地图配准及矢量化一、实验目的1、掌握影像配准(Georeferencing) 工具进行地形图的地理配准的方法及步骤。
2、掌握 ArcMap 中进行矢量化方法。
二、实验准备数据准备：昆明市西山区普吉地形图1:10000 地形图――（昆明市旅行休闲地图（）、Garmin手持GPS野外收集数据（））——选做数据软件准备：ArcGIS ， ArcCatalog三、实验内容依据地形图坐标配准地形图，如图 1 所示。
图 1 配准结果四、实验步骤第 1 步地形图的配准－加载数据和影像配准工具全部图件扫描后都一定经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以保证矢量化工作顺利进行。
翻开 ArcMap ，增添“影像配准”工具栏。
把需要进行配准的影像—增添到 ArcMap 中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。
第 2 步输入控制点在配准中我们需要知道一些特别点的坐标。
经过读图，我们能够获得一些控件点――公里网格的交点，我们能够从图中平均的取几个点。
一般在实质中，这些点应当能够平均散布。
在”影像配准”工具栏上，点击“增添控制点”按钮。
使用该工具在扫描图上精准到找一个控制点点击，而后鼠标右击输入该点实质的坐标地点，以下列图所示：用同样的方法，在影像上增添多个控制点（大于7 个），输入它们的实质坐标。
点击“影像配准”工具栏上的“查察链接表”按钮。
注意：在连结表对话框中点击“保留”按钮，能够将目前的控制点保留为磁盘上的文件，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从头选用控制点。
变换方式设定为“二次多项式”第 3 步设定数据框的属性增添全部控制点，并检查均方差（ RMS）后，在”影像配准”菜单下，点击“更新显示”。
履行菜单命令“视图”－“数据框属性” ，设定数据框属性在“惯例”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_102E”（西安 80 投影坐标系， 3 度分带，东经 102度中央经线），与扫描地图的坐标系一致更新后，就变为真切的坐标。
GIS地图配准和矢量化
实验一：地理配准与矢量化
一、实验目的
理解栅格数据与矢量数据的差别，学会地理配准的操作，能够对影像进行数字化与矢量化的操作，将地理信息系统的理论与实际软件操作相结合，深刻理解相关知识的运运用。
二、实验步骤
1、打开arcmap软件，在文件里打开导入进行实验的影像
2、点击编辑器，开始进行编辑
3、使用地理配准工具栏中的“添加控制点”图标，在“image
图层”与“道路图层”中建立连接，重复操作，选取5至6个
控制点
实验选取的控制点如下图所示：
4、点击才“查看链接表”图标，查看残差，要保证选取的每
个控制点的残差值都小于1.若残差值不符合要求则继续选取控制点。
实验的残差值如下图所示：
5、打开arcCatalog软件，点击文件，新建shapefile文件（要
素折线，且导入image坐标）。
6、将新建的shapefile文件拖入arcmap软件中，且置于image
图层上方。
7、选择新建的shapefile文件创建要素，选择折线工具进行画图。
三、实验结果
四、实验总结
1、实验选取控制点时，需选择一点特征明显的点，如道路转折点
和交点，操作也需仔细才能保证残差符合要求。
2、画图时注意不能重复返回画，且需要仔细看图，将道路画的尽
量准确。
3、做此项实验很学要耐心。
ArcMap地图配准矢量化操作步骤
ArcMap地图配准矢量化操作步骤练习11.利用影像配准(Georeferncing) 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）注意：在基于ArcMap 的操作过程中请注意保存地图文档第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具 (1)第2步输入控制点 (2)第3步设定数据框的属性 (4)第4步矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 (6)第5 步分层矢量化－在ArcCatlog中创建一个线要素图层 (7)第6步从已配准的地图上提出等高线并保存到上面创建的要素类中 (12)根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤 (13)课外练习：翻译....................................................................................... 错误!未定义书签。
本次练习，记成绩10分第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具数据：昆明市西山区普吉地形图1:10000 地形图――70011-1.tif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。
●打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。
●把需要进行配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。
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。
●在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
●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：●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。
Arcgis操作基础 ArcMap地图配准及矢量化
地图配准及矢量化一、实验目的1、掌握影像配准(Georeferencing)工具进行地形图的地理配准的方法及步骤。
2、掌握ArcMap中进行矢量化方法。
二、实验准备数据准备：昆明市西山区普吉地形图1:10000 地形图――70011-1.tif（昆明市旅游休闲地图（YNKM.JPG）、Garmin 手持GPS野外采集数据（gpsdata.dbf））——选做数据软件准备：ArcGIS Desktop9.x，ArcCatalog三、实验内容根据地形图坐标配准地形图，如图1所示。
图1 配准结果四、实验步骤第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。
●打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。
●把需要进行配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。
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。
●在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
●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：●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_102E”（西安80投影坐标系，3度分带，东经102度中央经线），与扫描地图的坐标系一致更新后，就变成真实的坐标。
影像配准及矢量化实验报告
影像配准及矢量化实验报告1. 实验目的学习和掌握影像配准和矢量化的基础知识，了解和掌握相关的方法和技术，并能够应用这些知识和技术，完成实际的操作和应用。
2. 实验环境在本实验中，我们主要使用了ArcGIS软件，该软件是一个非常强大的地理信息系统，可以进行地图绘制、数据处理、分析和可视化等操作。
3. 实验内容（1）影像配准影像配准是指将多幅遥感图像、地图或其他相关的图像进行空间上的对应和重叠，使它们能够准确地融合在一起。
在实际应用中，影像配准可以实现多波段、多时相和多来源图像间的精确对齐和重叠，进一步提升影像的解译和分析能力。
在ArcGIS软件中，影像配准主要可以通过以下几个步骤来完成：- 打开需要进行配准的影像和参考影像；- 点击“数据管理”菜单中的“地理处理”功能，然后选择“影像拼接”工具；- 在拼接工具中，选择需要进行配准的影像和参考影像，然后设置正确的配准方式和参数；- 点击“运行”按钮，开始进行影像配准。
完成后，可以查看配准效果并进行相关的后续分析。
（2）矢量化矢量化是指将栅格数据或其他非矢量数据转化为矢量数据的过程。
在实际应用中，矢量化可以帮助我们提取和记录图像中的空间特征和属性，进一步实现精确的测绘、地图制图和空间分析。
4. 实验结果在实际操作中，我们成功地完成了影像配准和矢量化两个实验，并得出了以下的结论和结果：- 影像配准可以大幅提升遥感图像的解译和分析能力，确保多时相和多来源图像之间的准确融合和拼接；- 矢量化可以有效提取图像中的空间特征和属性，进一步实现精确的测绘和地图制图，以及空间分析和应用；- 使用ArcGIS软件可以快速、简便地完成影像配准和矢量化，进一步提升数据处理和应用效率。
5. 实验总结影像配准和矢量化是遥感图像处理和地图制图中非常重要的技术方法，可以帮助我们更好地解析和利用空间数据。
在实际操作中，需要根据不同的应用需求和数据特征，选择合适的方法和技术，进一步提升处理和分析效果。
实验二、地图_影像_配准及矢量化
实验2 地图(或影像)配准及矢量化1.实验目的与任务：1) 理解地理配准(Georeferencing)的含义、原理和作用，并能利用GIS软件进行影像地图或影像数据的地理配准2) 点、线、面状要素文件的建立、矢量化及数据数据的录入。
2.实验准备：1）在计算机中选择一个合适的驱动器，并建立一个目录，如在D:\下建立一个名为GIS 的目录，即D:\GIS\(为与其它同学区别，所建目录也可以加上你名字的字母，如D:\zhangsanGIS\) ，该目录为后期的工作空间，除软件自带的数据外，以后所有实习提供的数据都存放在该目录下。
2）软件准备：ArcGIS 10.x3）数据准备：连云港市旅游图.tif；控制点坐标数据.xls3.实习内容、步骤和方法：本实验主要包括两部分内容，一是地图配准，分控制点坐标已知和控制点坐标未知两种情况；二是地图矢量化，包括点、线、面三种要素的矢量化及属性数据的录入。
一、地图（或影像）配准地图配准过程就是要建立待配准地图上所有点与其实际对应点之间的函数联系，一般先通过建立待配准地图坐标系中若干控制点的坐标与其实际同名点坐标之间n次多项式关系，在运用最小二乘法求得多项式的系数，由此构建了待配准地图与其实际对应点之间的函数，再将待配准地图上所有点坐标逐一代入函数式，从而求出待配准地图所有点的实际坐标值，从产生一福具有实际坐标值得新地图。
第1步启动ArcMap执行菜单命令：开始>>所有程序>> ArcGIS>> ArcMap 10.1第2步添加“地理配准”工具条在ArcMap窗口中点击菜单“自定义”>>工具条>> 地理配准，弹出“地理配准”工具条。
点击该工具条上的“地理配准（G）”，在显示的菜单中点击“自动校正”以取消其前的“√”第3步向ArcMap窗口添加需要配准的地图（连云港市旅游图.tif）点击ArcMap窗口中的添加数据按钮，浏览到“连云港市旅游图.tif”所在位置，点击“添加”，“连云港市旅游图.tif”将出现在ArcMap窗口中。
试验影像配准及矢量化[指南]
![试验影像配准及矢量化[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/93a46d17a7c30c22590102020740be1e650ecc81.png)
实验影像配准及矢量化一、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。
第1步、地形图的配准－加载数据和影像配准工具必要性：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。
第2步、输入控制点必要性：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。
利用它们同名性质列方程，求待定系数来获取其在规定坐标系下的坐标。
第3步、设定数据框的属性必要性：统一标准，单位m，参考坐标系统80西安坐标系（Xian 1980 Degree GK CM102E），可以求得真实坐标。
第4步、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件必要性：矫正，和配准。
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二、分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。
（一）、误差来源：1、数据采集：实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）2、数据输入：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）3、数据存贮：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）空间精度不能满足4、数据操作：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）5、多层数据叠加误差多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）6、各种内插引起的误差（二）、质量控制方法：1、手工方法：与原始地图或者属性数据比较；2、元数据法：元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。
3、地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量，如利用地表特征的空间分布进行分析。
影像配准及矢量化实验报告
影像配准及矢量化实验报告影像配准及矢量化实验报告引言在地理信息系统（GIS）和遥感领域，影像配准和矢量化是两项重要的技术。
影像配准是指将不同时间或不同传感器获取的影像进行对齐，以实现准确的地理位置信息。
而矢量化是将影像中的特征提取并转化为矢量数据，以便进行进一步的分析和应用。
本实验旨在探索影像配准和矢量化的方法，并评估其准确性和适用性。
实验方法1. 影像配准1.1 选择两幅不同时间拍摄的卫星影像，分别为A影像和B影像。
1.2 使用影像处理软件，如ENVI或ArcGIS，进行影像配准操作。
1.3 选择合适的配准方法，如地面控制点配准或特征点匹配配准。
1.4 根据配准方法的要求，选择地面控制点或特征点，并进行配准操作。
1.5 检查配准后的影像是否对齐准确，如有需要，可以进行微调。
2. 影像矢量化2.1 选择配准后的影像，作为矢量化的基础。
2.2 使用矢量化软件，如ArcGIS或QGIS，进行影像矢量化操作。
2.3 根据需要选择矢量化的目标，如道路、建筑物或水体等。
2.4 使用合适的工具和算法，将影像中的特征提取为矢量数据。
2.5 检查矢量化结果的准确性，并进行必要的修正和调整。
实验结果1. 影像配准经过配准操作，A影像和B影像成功对齐，准确度达到了预期的要求。
通过对比配准前后的影像，可以清晰地观察到地物位置的变化和演变。
这对于环境监测、城市规划和农业管理等领域具有重要的应用价值。
2. 影像矢量化影像矢量化操作成功地将影像中的特征提取为矢量数据。
通过对矢量化结果的分析，我们可以得到道路、建筑物和水体等地物的准确位置和形状信息。
这对于城市规划、交通管理和水资源管理等方面具有重要的意义。
讨论与总结影像配准和矢量化是GIS和遥感领域中常用的技术，其应用范围广泛且具有重要意义。
通过本实验的操作和结果，我们可以得出以下几点结论：首先，影像配准是实现不同时间或不同传感器影像对齐的重要步骤。
合适的配准方法和准确的控制点选择对于配准结果的准确性至关重要。
地图配准及矢量化
坐标变换
坐标转换的准确程度可以通过比较某一点在地图中的实际坐标与根据变换公式得到的坐标来判断。
这两个点之间的距离之差称为残差(residual error). 通过计算均方差(RMS)获取控制点总误差。
均方差(RMS) 的大小描述了变换公式在不同控制点间的一致性。
可以将残差特别大控制点删除，然后添加新的控制点。
D
在ArcMap中使用“编辑器”，分层提取要素
2、地图配准
坐标转换
输入到计算机中的图形，实际上都是通过其位置坐标(x,y)来表示，因此校正过程实质上是找一种数学关系(或函数关系)，描述变换前图形坐标(x,y)与变换后图形坐标(x′,y′)之间的换算，其数学关系一般描述为 x’=f1(x,y) y’=f2(x,y)
有三种通用的图像重采样技术 最小紧邻 双线性内插 立方卷积 Nearest neighbor assignment takes the value from the cell closest to the transformed cell as the new value. It's the fastest resampling technique and is appropriate for categorical, or thematic, data. Bilinear interpolation and cubic convolution techniques combine a greater number of nearby cells (4 and 16, respectively) to compute the value for the transformed cell. These two techniques use a weighted averaging method to compute the output transformed cell value and thus are only appropriate for continuous data such as elevation, slope, and other continuous surfaces.
实验3、影像配准及矢量化讲解
实验3、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）。
注意：在基于ArcMap 的操作过程中请注意保存地图文档。
二、实验准备基本概念：1) 地图—Map (ArcMap document)在ArcGIS中，一个地图存储了数据源的表达方式(地图，图表, 表格) 以及空间参考。
在ArcMap中保存一个地图时，ArcMap将创建与数据的链接，并把这些链接与具体的表达方式保存起来。
当打开一个地图时，它会检查数据链接，并且用存储的表达方式显示数据。
一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据！2) 数据框架—Data Frame在“New Map File(新建地图)”操作中，系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架。
在ArcMap中，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。
一个地图中可以包含多个数据框架，同时一个数据框架中可以包含多个图层。
例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息，另一个数据框架表示中国在世界的位置。
但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动状态。
在Data View只能显示当前活动的数据框架，而在Layout View可以同时显示多个数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
3）数据层ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载，诸如AutoCAD矢量数据DWG，ArcGIS 的矢量数据Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID，ArcView的矢量数据ShapeFile，ERDAS的栅格数据ImageFile，USDS的栅格数据DEM等。
注意：Coverage不能直接编辑，要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile。
软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap实验数据：海燕乡土地利用现状图.jpg，在发送的压缩包“Exec03”中可以找到。
GIS-影像配准及矢量化
影像配准及矢量化一、实验目的1.利用arcGIS影像配准工具进展影像数据的地理配准2.arcGIS编辑器的使用〔点要素、线要素、多边形要素的数字化〕。
3.利用arcGIS软件计算矢量数据的长度、面积。
二、实验准备数据：青海省xx地形图1:50000 地形图――1-甲.Tif和1-乙.Tif，(电子版扫描图)。
软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap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展检查，以确保矢量化工作顺利进展。
1、翻开ArcMap，添加“地理配准〞工具栏；2、将需要进展配准的影像—1-甲.Tif添加到ArcMap中；3、在图层处点击右键，下拉菜单中点击属性，定义投影坐标系-设定数据框的坐标系统为“Xian_1980_Degree_GK_CM_99E〞〔西安80投影坐标系，3度分带，东经99度中央经线〕。
必要性：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展检查，以确保矢量化工作顺利进展。
第2步、添加控制点1、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制点，我们可以从图中选取几个较为分散的点。
一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。
2、在“地理配准〞工具栏上，点击“添加控制点〞按钮。
使用该工具在扫描图上准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，3、用一样的方法，在影像上增加多个控制点〔一般不少于三个〕，输入它们的实际坐标。
必要性：在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标，我们可以依靠它们来矫正地图。
利用其坐标数据解方程，求待定系数来获取其在规定坐标系下的坐标。
第3步校正并重采样栅格生成新的栅格文件1、完成控制点的添加后，点击“地理配准〞工具栏上的“查看链接表〞按钮，转换方式设定为“一阶多项式〞。
观察残差的大小，假设残差较大，可重新选取控制点，以减小误差。
如何进行矢量化处理与地图配准
如何进行矢量化处理与地图配准从古至今，地图一直是人类认知和探索世界的重要工具。
而随着科技的发展，地图制作和分析逐渐向数字化转变，矢量化处理和地图配准成为了不可或缺的技术手段。
本文将从理论和实践两个方面，探讨如何进行矢量化处理与地图配准。
一、矢量化处理的概念与原理矢量化处理是将地图或图像中的点、线、面等要素转换为矢量数据的过程。
在传统的地图制作中，使用栅格数据存储地理信息，但这种方式存在分辨率限制且不便于计算机处理。
而矢量化处理将地理要素以几何图形的形式进行存储，能够精确表示地理实体的形状、位置和属性，为地图制作和分析提供了更多的灵活性。
矢量化处理的原理包括两个主要步骤：特征提取和边界构建。
特征提取是从原始图像或地图中识别和提取有意义的信息，例如建筑物、道路、水系等地理要素。
边界构建是根据特征提取的结果，根据一定的算法和规则，将特定要素的边界以矢量形式进行表示。
这个过程需要考虑到矢量数据的准确性、完整性和拓扑关系等问题。
二、矢量化处理的方法与工具矢量化处理的方法和工具很多，其中比较常用的包括手工绘制、自动化识别和半自动化提取等。
手工绘制是最传统的方式，通过人工的方式将地理要素绘制在地图上，精度较高但效率较低。
自动化识别则是利用计算机视觉和机器学习技术，对图像进行分析和识别，实现矢量化处理。
而半自动化提取则结合了手工绘制和自动化识别的优点，既能保证一定的准确性，又提高了处理效率。
在具体操作中，可以使用地理信息系统（GIS）软件来进行矢量化处理。
常用的GIS软件包括ArcGIS、QGIS和MapInfo等，它们提供了丰富的绘制和编辑工具，可以对地理要素进行精确的编辑和处理。
此外，还有专门的矢量化处理软件，例如Adobe Illustrator、AutoCAD等，它们在绘制和编辑方面更加灵活和专业。
三、地图配准的概念与方法地图配准是将不同地图或地理数据集进行对比和匹配的过程，旨在实现不同地图之间的一致性和拼接。
配准及矢量化实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过ArcGIS软件，学习并掌握地图配准（Georeferencing）和矢量化（Vectorization）的基本操作。
通过实验，使学生了解地图配准和矢量化在地理信息系统（GIS）中的应用，提高学生对GIS数据处理的实际操作能力。
二、实验内容1. 地图配准（1）实验背景地图配准是将无空间参考信息的栅格图像（如遥感影像、纸质地图扫描件等）与具有空间参考信息的栅格或矢量数据叠加的过程。
配准后的图像可以与其他空间数据进行空间分析，实现空间信息的共享。
（2）实验步骤① 打开ArcGIS软件，选择“地理数据库”创建新的地理数据库。
② 将无空间参考信息的栅格图像导入地理数据库。
③ 打开“地理配准”工具，选择导入的栅格图像作为目标数据。
④ 设置配准控制点。
从已知的空间数据中选取与栅格图像相对应的控制点，输入控制点的坐标。
⑤ 配准图像。
根据控制点坐标，自动生成配准参数，对图像进行配准。
⑥ 检查配准效果。
将配准后的图像与已知空间数据进行叠加，观察配准精度。
2. 矢量化（1）实验背景矢量化是将栅格图像中的地理要素转换为矢量数据的过程。
矢量数据可以精确表示地理要素的位置、形状和属性，便于进行空间分析和可视化。
（2）实验步骤① 打开配准后的栅格图像。
② 选择“编辑”工具栏中的“创建要素”工具，根据地理要素类型选择相应的矢量要素类型（如点、线、多边形）。
③ 在栅格图像上绘制矢量要素。
根据地理要素的形状和位置，绘制相应的矢量要素。
④ 输入矢量要素的属性信息。
根据地理要素的类型，输入相应的属性信息。
⑤ 保存矢量化后的数据。
三、实验结果与分析1. 地图配准结果通过实验，成功将无空间参考信息的栅格图像与已知空间数据进行配准。
配准后的图像与已知空间数据的叠加效果良好，证明配准精度较高。
2. 矢量化结果实验成功将配准后的栅格图像中的地理要素转换为矢量数据。
矢量数据可以精确表示地理要素的位置、形状和属性，为后续的空间分析提供了基础数据。
实验五影像配准及矢量化-实验报告.doc
实验五影像配准及矢量化-实验报告.doc一、实验目的1. 掌握卫星影像配准方法；2. 掌握ArcGIS软件的基本操作和面图层矢量化方法；3. 会运用ArcGIS软件进行矢量化操作。
二、实验步骤1. 导入两个卫星影像并打开“Georeferencing”工具；2. 对其中一个影像进行裁剪，保留感兴趣区域；3. 对两个影像进行配准；4. 使用矢量化工具将裁剪后的影像中的目标矢量化成面图层。
三、实验原理1. 影像配准原理影像配准是指将不同数据源的影像进行比对，通过像素级别的匹配确定它们的空间位置，使它们在同一地理坐标系下并且符合各自在地球上的真实位置和空间位置。
常用的影像配准方法有：基于特征点的配准和基于控制点的配准。
影像裁剪是指通过选取感兴趣的区域对影像进行裁剪处理，从而提高图像的可读性和可用性。
在ArcGIS中，裁剪工具主要有“矢量裁剪”和“栅格裁剪”两种类型。
3. 面图层矢量化原理面图层矢量化是指将栅格图像中的目标通过工具转换成矢量面图层。
在ArcGIS中，面矢量化工具主要有“栅格矢量化”和“矢量化笔”两种方法。
四、实验操作1. 导入两个卫星影像在ArcGIS中，通过左上角的“文件”-“添加数据”-“添加卫星影像”进行导入。
本实验导入的是两幅经过预处理的卫星遥感影像，名分别为“Ikonos02”和“Ikonos03”。
2. 对其中一个影像进行裁剪选择“Ikonos02”影像，右键点击属性–“定义图像边界” –“从当前显示extents 定义边界”–“裁剪保存”–“保存”即可保存当前感兴趣的区域。
在ArcGIS中，通过选择“Georeferencing”工具进行影像配准。
首先对“Ikonos02”影像进行配准：①选择“Georeferencing”工具，新建“Control Points”；②通过“从要素中添加点”插入至少4个对应点来标记影像的原始坐标；③依次选择“Transformation”、“指定输出”，选择新建控制点文件、坐标系和输出路径，并勾选“启动另一个Georeferencing”；④ 影像配准完成后，右键选择“移动和旋转”，选择调整到符合实际。
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地图(或影像)配准及矢量化
实验二地图（或影像）配准及矢量化
一、实验目的与要求
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）。
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二、实验准备
数据：昆明市西山区普吉地形图1:10000 地形图――70011-1.Tif，
昆明市旅游休闲图 YNKM.jpg (扫描图)。
软件准备：
ArcGIS Desktop ---ArcMap
三、实验内容与主要过程
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。
打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。
在工具栏View中选择Toolbars,再选中Georefercing（影像配准），添加影像配准工具栏。
● 把需要进行配准的影像—70011-1.TIF 增加到ArcMap 中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。
第2步输入控制点
通过读图，从图中均匀的取几个公里网格的交点。
● 在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。
● 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（第一个点的位置为X：34564000，Y：2779000）
● 用相同的方法，在影像上增加多个控制点，一共9个控制点，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。
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
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“update display（更新显示）”。
执行arcmap主菜单命
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_102E”（西安80 投影坐标系，3度分带，东经102度中央经线），与扫描地图的坐标系一致。
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
● 在“影像配准”菜单下，点击“矫正Rectify”，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。
● 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。
之后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，数据已经完成了配准工作，下面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（例如
test2.mdb）。
(2) 下面将为该Geodatabase 创建新的要素
类，首先创建一个“等高线”要素类来存储等高线要素。
在ArcCatalog 中，鼠标右击test2 这个个人Geodatabase, 在“新建”中选择“要素类即feature class”.
(3) 输入创建的要素类的名称“等高线”，选择要素类型，点击下一步。
(8) 下面我们将为该数据创建新的属性字段。
“高程”，类型设置为“Float”用来存储等高线的高程值。
(9) 点击完成这样，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) 切换到ArcMap 中，将新建的线要素图层，加载到包含已配准地形图的数据框中，保存地图文档为Ex2.mxd
(2) 打开“编辑器”工具栏，在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑命令”，并选择前面创建的“等高线”要素类。
确认编辑器中：任务为――新建要素，目标为――等高线，设置图层――等高线的显示符号为红色，并设置为合适的宽度。
(3) 将地图放大到合适的比例下，从中跟踪一条等高线并根据高程点判读其高程，输入该条等高线的高程。
Stop editing 后
(4) 进一步练习线要素的其它操作，比如线段的合并、分割、编辑顶点等操作
(5) 可参照以上步骤，从地图中提出多边形要素（比如居民地），并进一步熟悉多边形要素编辑的相关操作。
第7步根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤
数据：扫描地图－昆明市旅游休闲地图（YNKM.JPG）、Garmin 手持GPS野外采集数据（gpsdata.dbf）-GCS_WGS_1984 地理坐标系
(1). 打开ArcMap，添加扫描地图－NKM.JPG，打开“影像配准”工具栏（在ArcMap的工具栏
的空白区域点击鼠标右键，然后选择“影像配准”）
（2）根据gpsdata.dbf 中的内容，将其转换为一个新的
图层：GPS.shp,并将其添加到当前数据框中。
● 添加gpsdata.dbf
● 执行菜单命令<工具>－<添加X,Y 数据>, 在出现的菜单中指定坐标系统为地理坐标：GCS_WGS 1984, X坐标指定为经度（E），Y 坐标指定为纬度（N）
在TOC 面板中“显示”视图下，右键选择图层“gpsdata 事件”，从右键菜单中执行“数据”－>“导出数据”，将其导出成为一个新的Shape文件－名称为gps.shp
将GPS.shp 添加到当前的数据框中
这里显示的数据就是第1个小组在野外用GPS 获取的控制点，每个控制点在纸质地图上都有一个唯一的记号。
四、实验心得
通过此次实验课我学习、解到了利用影像配准工具进行影像数据的地理配准编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。
以及栅格数据的基本操作，包括添加，显示栅格数据以图片形式加载栅格数据，影像金字塔，输入准确的X,Y地图坐标。
另外的一些收获是学到了一些专业的英语知识。
此次试验的一个问题是，由于实验一做的不是很熟练，有些操作相对较模糊，实验二是建立在实验一基础之上的，所以导致实验二进行的不流畅，有些步骤看着指导书也不能做出来，我得到的结论是，前一个实验是后续实验的基础。
所以每一步都要做的扎实。