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 (3)

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 (6)

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 (9)

四、分层矢量化 (11)

1、建立要素类 (11)

2、对地形图进行矢量化 (13)

五、对已矢量化但地图未配准的纠正 (19)

1、未添加空间参考的要素图层的空间校准 (20)

2、为要素图层添加参考坐标系后再校正 (23)

六、实验中遇到的问题 (26)

七、实验体会 (26)

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

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。

（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。

（1）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。

图6.输入控制点

（2）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“地理配准”工具栏上的“查看链接表”按钮。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。

图7.完成控制点输入

图8.残差表

（3）检查控制点的残差，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”

图9.设定转换方式

3、设定数据框的属性

（1）增加所有控制点，并检查总后，在“地理配准”菜单下，点击“更新地理配准”。执行菜单命令“视图”－“数据框属性”，设定数据框属性

图10.更新地理配准

（2）在“常规”选项页中，将地图显示单位设置为“米”

图11.地图显示单位设置为“米”

（3）在“坐标系”选项页中设定数据框的投影坐标系统为“Beijing_1954_3_ Degree_GK_Zone_35”与扫描地图的坐标系一致。更新后，就变成真实的坐标。

图12.设置投影坐标图13.设置投影坐标

4、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件

（1）在“地理配准”菜单下，点击“纠正”，对配准的影像双线性重新采样。填写输出路径（之前建立好的个人数据库路径），保存。

图14.生成新的栅格文件

（2）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。通过上面的操作完成了配准工作。打开ArcMap，加载配准好的地形图，在左边的“内容列表”中右击“图层”——属性，在弹出的对话框中选择“坐标系”，可见加入了框架坐标系，而加载的地形图没有加入坐标系。

图15.添加了框架坐标系

（3）要为加载的地形图加入坐标系，可打开ArcCatalog，右击地形图——属性，在空间参考项选择编辑，选择与地图相匹配的投影坐标系即可为地形图加入投影坐标系。

图16.选择底图属性图17.为地形图加入投影坐标系

图18.选择投影坐标系图19.选择投影坐标系

四、分层矢量化

1、建立要素类

（1）打开ArcCatalog，在指定目录下，鼠标右击，在“新建”中，选择“ShapeFile”，建立等高线要素。

图20.建立要素层图21.等高线要素层

（2）根据地形图的图例合理分类，按照以上步骤依次建立“等高线”、“河流”“道路”、“行政边界”、“文字”等点线面要素类。

图22.建立完成的要素层

（3）给各要素图层添加上一些必要的字段。右击已建好的shp要素文件，选择属性，在字段目录添加字段，确定。

图23.选择图层属性图24.添加“高程值”等字段

2、对地形图进行矢量化

（1）打开ArcMap，加载底图。

（2）选择图像，彩色图像不能进行二值化，为了进行二值化，双击选中的图像，

加载彩色图像的单个波段。

图25.添加底图图26.添加单个波段图像（3）选择一个波段进行加载，加载后如图。

（4）对地形图进行二值化。右击图像图层，选择属性。

图28.选择图层属性

（5）在弹出的对话框中选择“符号系统”—“已分类”，“类别”设置为

2。点击分类。