实验二 GIS影像配准及矢量化

合肥工业大学资源与环境工程学院

《地理信息系统概论》实验报告

实验二

姓名：谭远富

学号： 20094618

专业 : 地信09-2班

任课教师 : 赵萍

影像配准及矢量化

一、实验目的

1.理解利用多项式进行影像几何配准的基本原理。

2.掌握利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准及利用编

辑器进行点、线、多边形要素的数字化过程和方法。

二、实验材料

ArcGIS10.0软件，实验数据（1：10万合肥市地形图）

三、实验内容和步骤

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，以确保矢化工作顺利进行。

1.定义投影：

启动ArcCatalog，在左边目录树中找到待配准影像hf.tif，右击弹出快捷菜单，选择“属性”打开属性对话，在空间参考项内点击“编辑”按钮在“空间参考属性”对话框中的“坐标系”选项页下点击“选择”按钮。在（Projected Coordinate Systems 目录下，选择Gauss Kruger---Beijing 1954-- Beijing 1954 GK Zone 20N.prj）。

第2步加载数据和影像配准工具：

（1）打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏：在菜单栏或工具栏空白处右击，在弹出的快捷菜单中勾选“影像配准“(Georeferencing)

（2）把需要进行配准的影像—HF.TIF增加到ArcMap中，这时会发现“影像配准”

工具栏中的工具被激活。

第3步输入控制点：

在配准中我们需要知道一些特殊点（控制点）的坐标。通过读图，我们可以得到一些控制点――公里网格的交点，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点击一个控制点，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置，如下图所示：

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“一次多项式”。

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。

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”，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。

通过上面的操作我们的数据已经完成了配准工作，下面我们将使用这些配准后的影像进行分层矢量化。

第5 步在ArcCatalog中创建一个线要素图层：

（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hf Geodatabase。

（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hf Geodatabasee，在“新建”中选择“要素类”。

(3) 输入创建的要素类的名称“等高线”，点击下一步

（4）点击下一步。

下面将是我们创建新的要素类的关键，为我们的数据定义坐标系统，空间范围，存储要素类型，以及可以在这增加属性字段。

（5）点击“空间参考”选项后面的按钮，在“空间参考属性”对话框中的“坐标系”选项页下点击“选择”按钮。在（Projected Coordinate Systems目录下，

选择Gauss Kruger---Beijing 1954-- Beijing 1954 GK Zone 20N.prj.prj)。点击

增加，现在这些坐标系统信息应该如下图所示：

（6）点击Shape 字段。在对话框中将显示详细的选项，我们首先点击“几何类型”，并选择线要素类型

（7）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。

（8）下面为我们的数据定义存储的空间范围。该空间范围需要认真考虑，不仅要考虑你当前的纸制地图的空间范围，还要考虑到将来工作中还会出现的最大的空间范围。

为确定这个区域XY（最小值），XY(最大值)，可以切换到ArcMap中，点击“绘制”工具栏上的“矩形框”按钮，在地图显示区中画一个矩形，使其在更大范围内包含已配准的栅格地图。右键选中这个矩形框，设置“属性”，将填充色设置为“无填充色”，可得到如下的效果：

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

四、实验心得

通过本实验基本上了解了图像数据一些几何纠正的原理和简单的方法，掌握了如何建立个人数据库以及如何在个人数据库中创建要素图层，此外，在这次实验的操作过程中初步掌握的图像矢量化的基本方法，如等高线的矢量化。