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1、空间数据的转换与处理空间数据的转换与处理本讲稿第一页，共五十三页1.投影变换投影变换l投影变换（projectiontransformation）是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程,是研究投影点坐标变换的理论和方法。本讲稿第二页，共五十三页l投影变换的基本方法有：l解析变换法：即找出两投影间的解析关系式。通常有反解变换法，或称间接变换法；即xi，yii，iXi，Yi；正解变换法，或称直接变换法，即xi，yiXi，Yi；l数值变换法。根据两投影间的若干离散点或称共同点，运用数值逼近理论和方法建立它们间的函数关系，或直接求出变换点的坐标；l数值解析变换法。将上述两类方法相结
2、合，即按数值法实现xi，yii，i的变换，再按解析法实现i，iXi，Yi的变换本讲稿第三页，共五十三页 1.1定义投影定义投影转换转换一个文件一个文件一个文件一个文件同同同同时转换时转换多多多多个文件个文件个文件个文件转换栅转换栅格格格格本讲稿第四页，共五十三页Project 窗体窗体 Project和ProjectRaster操作流程类似本讲稿第五页，共五十三页一次处理多个投一次处理多个投影（这个不经常影（这个不经常用到）用到）本讲稿第六页，共五十三页在栅格数据这么个问题：选择GeographicTransformation时，可以选择一种。因为没有识别出坐标系，所以提示错误。本讲稿第七页，
3、共五十三页选择投影坐标选择投影坐标系系本讲稿第八页，共五十三页本讲稿第九页，共五十三页使用已有使用已有的投影坐的投影坐标系投影标系投影本讲稿第十页，共五十三页以以t25_Project投影图像的投影图像的坐标系作为坐标系作为投影坐标系投影坐标系本讲稿第十一页，共五十三页新建一新建一个投影个投影坐标系坐标系（不常（不常用）用）本讲稿第十二页，共五十三页本讲稿第十三页，共五十三页数据格式转换数据格式转换 ArcGISArcGIS中的空间数据主要有两种类型：一是中的空间数据主要有两种类型：一是基于文件的空间数据；二是基于数据库的空基于文件的空间数据；二是基于数据库的空间数据。间数据。Coverage
4、ShapefileGridImageTINCoverageShapefileGridImageTIN本讲稿第十四页，共五十三页基于文件的空间数据基于数据库的空间数据CoveragesOracleShapfilesOraclewithSpatialGridsDB2withitsSpatialTypeTINsInformixwithitsSpatialTypeImages(各种格式)SQLServerVectorProductFormat(VPF)filesPersonalGeodatabase(微软的Access)CAD文件表（各种格式）ArcGIS中的数据类型中的数据类型本讲稿第十五页，共五十
5、三页栅格数据向矢量数据的转换栅格数据向矢量数据的转换目的：是为了将栅格数据分析的结果，通过矢目的：是为了将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置输出，或者为了数据压缩的需要，量绘图装置输出，或者为了数据压缩的需要，将大量的面积栅格数据转换成由少量数据表示将大量的面积栅格数据转换成由少量数据表示的多边形边界。的多边形边界。根据描述对象的不同，栅格数据可以转换为根据描述对象的不同，栅格数据可以转换为点状、线状和面状的矢量数据。点状、线状和面状的矢量数据。本讲稿第十六页，共五十三页Simplify polygons 是默认的，可以简化面状数据的边界形状是默认的，可以简化面状数据的边界形状矢量图像本讲稿
6、第十七页，共五十三页参数为VALUE参数为COUNT本讲稿第十八页，共五十三页矢量数据向栅格数据的转换矢量数据向栅格数据的转换 原因：诸如行政边界、交通干线、土地利用类型、土壤类型等数据都是用矢量数字化的方法输入计算机或者以矢量数据的方式存在计算机中，表现为点、线、多边形数据。但是，矢量数据直接用于多种数据的复合分析等处理比较复杂，特别是不同数据要在位置上一一配准，寻找交点并进行分析。本讲稿第十九页，共五十三页相比之下，栅格数据模式处理要容易的很多。注意：矢量数据的基本坐标是直角坐标X、Y,其坐标原点在图的左下角，网格数据的基本坐标是行和列（i,j），其坐标原点在图的左上角，变换时要让直角坐标
7、的X、Y分别与行和列平行。本讲稿第二十页，共五十三页Field窗口选择数据转换时所依据的属性值，Output cell size栅格的大小，也可以通过浏览某一个栅格数据，来定义栅格大小本讲稿第二十一页，共五十三页n矢量栅格数据互相转换矢量栅格数据互相转换栅栅格格格格转转向矢量向矢量向矢量向矢量矢量转向栅格矢量转向栅格矢量转向栅格矢量转向栅格本讲稿第二十二页，共五十三页转转成文本文件（矩成文本文件（矩成文本文件（矩成文本文件（矩阵阵）转转成点矢量文件成点矢量文件成点矢量文件成点矢量文件转转成成成成线线矢量文件矢量文件矢量文件矢量文件转转成面矢量文件成面矢量文件成面矢量文件成面矢量文件转转成浮点型
8、二成浮点型二成浮点型二成浮点型二进进制（矩制（矩制（矩制（矩阵阵）本讲稿第二十三页，共五十三页文本文件到文本文件到文本文件到文本文件到栅栅格格格格DEMDEM到到到到栅栅格格格格矢量到矢量到矢量到矢量到栅栅格格格格二二二二进进制文件到制文件到制文件到制文件到栅栅格格格格点文件到点文件到点文件到点文件到栅栅格格格格面文件到面文件到面文件到面文件到栅栅格格格格线线文件到文件到文件到文件到栅栅格格格格本讲稿第二十四页，共五十三页CAD数据的转换数据的转换ArcGIS中的要素类、Shapfile数据可以转换成CAD数据，CAD数据也可以转换成要素类和地理数据库。可以将CAD格式的工程图和规划图等放到A
9、rcGIS软件中处理。本讲稿第二十五页，共五十三页数据输出为数据输出为CAD格式格式,Conversion ToolsOutputType窗口选择输出的CAD文件的版本IgnorePathsinTable（可选），在选择的状态下输出单一的CAD文件AppeedtoExistingFiles（可选），选择的状态下将输出地数据添加到已有的CAD文件中SeedFile在此步为选中状态时浏览确定所需的已有CAD文件本讲稿第二十六页，共五十三页CAD的输入转换的输入转换SpatialReference是可选项，用于设置输出地理数据库的空间属性本讲稿第二十七页，共五十三页数据格式在ArcCatalog的转
10、换通过ArcToolBox/Conversiontools输入的非ArcGIS格式数据，统一输入到Geodatabase(toGeodatabase)ESRI目前将Shapefile作为交换格式。在ArcCatalog下面提供了其他的工具：工具条-右键-ArcView8xtools本讲稿第二十八页，共五十三页本讲稿第二十九页，共五十三页数据处理数据处理在实际应用研究中，根据研究区域的特点，首先需要对空间数据进行处理，以便获取需要的数据。主要包括：裁切、拼接等，借助于ArcToolbox中的工具进行多种空间数据处理操作。本讲稿第三十页，共五十三页数据的裁切数据的裁切Tolerance是可选项，是
11、可选项，用于确定容差的大小用于确定容差的大小本讲稿第三十一页，共五十三页栅格数据的裁切，在ArcToolBox中提供了很多剪切方式，其中最常用的是利用现有的栅格或矢量数据裁切栅格数据。本讲稿第三十二页，共五十三页以以Extract by Rectangle为例为例Extractionarea是可选项，定义裁切矩形内部还是外部的数据（默认是内部（INSIDE）本讲稿第三十三页，共五十三页数据拼接数据拼接数据拼接是指将相邻的数据拼接为一个完整的目标数据。原因：研究区域是个非常大的范围，跨越若干相邻数据，而空间数据是分幅存储的，因此要对这些相邻的数据进行拼接。前提：矢量数据经过了严格的接边。方法：利
12、用SpatialAdjustment工具可完成数据接边处理。本讲稿第三十四页，共五十三页矢量数据的拼接矢量数据的拼接ArctoolboxDatamanagementtoolsgeneralappend本讲稿第三十五页，共五十三页Target：outputfeatureclass,table,rasterorrastercatalogthatwillcontaintheappendedinputfeatures本讲稿第三十六页，共五十三页栅格数据的拼接栅格数据的拼接 DataManagement toolsRasterMosaic to new raster对话框对话框本讲稿第三十七页，共五十三
13、页Cellsize可选窗口设置输出数据的可选窗口设置输出数据的栅格大小栅格大小Pixel type 可选窗口设置输出栅格可选窗口设置输出栅格的类型的类型Coordinate system for the raster可可选窗口，定义坐标系选窗口，定义坐标系Number of bands可选窗口，确定镶可选窗口，确定镶嵌重叠部分的方法嵌重叠部分的方法Mosaic Colormap Mode 可选窗口，可选窗口，确定输出数据的色彩模式确定输出数据的色彩模式本讲稿第三十八页，共五十三页数据提取数据提取数据提取是从已有的数据中，根据属性表内容选择符合条件的数据，构成新的数据层。可以通过设置SQL表达式
14、进行条件选择。包括矢量数据的提取和栅格数据的提取。本讲稿第三十九页，共五十三页矢量数据的提取矢量数据的提取ArctoolboxAnalysistoolsExtractSelect本讲稿第四十页，共五十三页本讲稿第四十一页，共五十三页栅格数据的提取栅格数据的提取ArctoolboxSpatialAnalysisExtractionExtractbyAttributes.本讲稿第四十二页，共五十三页本讲稿第四十三页，共五十三页ArcToolboxArcToolBox包含了ArcGIS地理处理的大部分分析工具和数据管理工具。ArcToolBox底下根据不同的功能，分了许多的工具箱。在地理处理框架中，
15、工具箱是根据核心和扩展功能来划分的。只有激活了License以后，才能使用这些工具箱。本讲稿第四十四页，共五十三页 可以单独使用这些工具，可以单独使用这些工具，也可以把这些工具连接也可以把这些工具连接起来建空间分析工作流起来建空间分析工作流模型。模型。可以创建自己的工具和可以创建自己的工具和工具箱。地理处理框架工具箱。地理处理框架还为工作环境提供组织还为工作环境提供组织和管理功能，允许执行和管理功能，允许执行简单和复杂的分析，也简单和复杂的分析，也可以让其他人共享自己可以让其他人共享自己定制的工具定制的工具本讲稿第四十五页，共五十三页l1.工具集的简要介绍l（1）3D分析工具(3DAnalys
16、tTools)：使用3D分析工具可以创建和修改TIN以及三维表面，并从中抽象出相关信息和属性。创建表面和三维数据可以帮助看清二维形态中并不明确的信息。l（2）分析工具(AnalysisTools)：对于所有类型的矢量数据，分析工具提供了一整套的方法，来运行多种地理处理框架。主要实现有联合，剪裁，相交，判别，拆分；缓冲区，近邻，点距离，频度，加和统计等。l（3）制图工具(CartographyTools)：制图工具与ArcGIS中其他大多数工具有着明显的目的性差异，它是根据特定的制图标准来设计的，包含了三种掩膜工具。l（4）转换工具(ConversionTools)：包含了一系列不同数据格式的转
17、换工具，主要有栅格数据，shapefile，Coverage，table，dBase，数字高程模型，以及CAD到空间数据库(Geodatabase)的转换等。本讲稿第四十六页，共五十三页l（5）Coverage工具(CoverageTools)：提供了一系列强大的工具来实现各种地理处理过程，且输入输出都只使用Coverage文件，主要实现分析，数据管理和转换，使用workstation执行。l（6）数据管理工具(DataManagementTools)：提供了丰富且种类繁多的工具用来管理和维护要素类，数据集，数据层以及栅格数据结构l（7）地理编码工具(GeocodingTools)：地理编码又
18、叫地址匹配，是一个建立地理位置坐标与给定地址一致性的过程。使用该工具可以给各个地理要素进行编码操作，建立索引等。l（8）地统计分析工具(GeostatisticalAnalystTools)：地统计分析工具提供了广泛全面的工具，用它可以创建一个连续表面或者地图，用于可视化及分析，并且可以更清晰了解空间现象。本讲稿第四十七页，共五十三页l（9）线性要素工具(Linear Referencing Tools)：生成和维护实现由线状Coverage到路径的转换，由路径事件属性表到地理要素类的转换等。l（10）空间分析工具(Spatial Analyst Tools)：空间分析工具提供了很丰富的工具来
19、实现基于栅格的分析。在GIS三大数据类型中，栅格数据结构提供了用于空间分析最全面的模型环境。l（11）空间统计工具(Spatial Statistics Tools)：空间统计工具包含了分析地理要素分布状态的一系列统计工具，这些工具能够实现多种适用于地理数据的统计分析。本讲稿第四十八页，共五十三页AnalysttoolsProximityPointDistanbce距离计算工具本讲稿第四十九页，共五十三页Samples-DataManagementFeature-CreateFeaturesFromTextFile通过自己写文本，生成需要的数据格式文本格式本讲稿第五十页，共五十三页ArcToolBox对栅格数据还有专门的数据转换工具：上下翻上下翻上下翻上下翻转转左右翻左右翻左右翻左右翻转转（镜镜像）像）像）像）缩缩放放放放旋旋旋旋转转移移移移动动扭曲扭曲扭曲扭曲本讲稿第五十一页，共五十三页以镜像为例：镜像前后图像对比图本讲稿第五十二页，共五十三页本讲稿第五十三页，共五十三页