地图(或影像)配准及矢量化

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）。

3 认识并掌握出线的专业英语术语

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