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1、ArcGIS软件操作与使用应用基础主主讲讲：刘利：刘利东东刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础主要内容小结1、空间数据可视化与空间查询2、空间数据预处理-投影变换3、影像配准4、矢量数据空间校准刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础空间数据可视化与空间查询1、空间数据可视化n n打开打开图层图层n n显显示示图层图层n n设设置符号（形状、尺寸、置符号（形状、尺寸、图图案）案）n n设设置置颜颜色色n n图图形形显显示示n n设设置置标标注字段注字段n n制制图图刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础空间数据可视化与空间查询2
2、、空间数据可视化一般过程标注注色彩色彩符号符号从符号从符号库中中读取符号信息取符号信息从字符从字符库中中读取字符信息取字符信息色彩运用色彩运用从从GIS数据数据库中中检索出索出要素、特征要素、特征及定位信息及定位信息预处理理符号化符号化图形形显示示刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础空间数据可视化与空间查询3、空间查询n n矢量数据矢量数据查询查询oo属性属性查图查图n n（1 1）FindFind模糊模糊查询查询n n（2 2）打开属性表直接）打开属性表直接查询查询n n（3 3）构建）构建查询逻辑查询逻辑表达式表达式oo图查图查属性属性n n（1 1）Identif
3、yIdentify点点击查询击查询n n（2 2）选择查询选择查询n n（3 3）空）空间图间图形要素形要素查询查询oo空空间间关系关系联联合合查询查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o空空间关系关系联合合查询n n要素要素要素要素间间的关系的关系的关系的关系 oo（相（相（相（相邻邻关系）关系）关系）关系）ProximityProximityProximityProximityoo（包容关系）（包容关系）（包容关系）（包容关系）ContainmentContainmentContainmentContainmentoo（叠加关系）（叠加关系）（叠加关系）（叠加关系
4、）OverlapOverlapOverlapOverlap空间数据可视化与空间查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o图层间要素素空要素素空间关系分析关系分析n nLine-on-polygon selection(containment)Line-on-polygon selection(containment)Line-on-polygon selection(containment)Line-on-polygon selection(containment)n nPolygon-on-line selection(overlap)Polygon-on-line
5、selection(overlap)Polygon-on-line selection(overlap)Polygon-on-line selection(overlap)n nPoint-in-polygon selection(containment)Point-in-polygon selection(containment)Point-in-polygon selection(containment)Point-in-polygon selection(containment)n nPolygon-on-point selection(overlap)Polygon-on-point
6、selection(overlap)Polygon-on-point selection(overlap)Polygon-on-point selection(overlap)n nPolygon-on-polygon selection(overlap)Polygon-on-polygon selection(overlap)Polygon-on-polygon selection(overlap)Polygon-on-polygon selection(overlap)空间数据可视化与空间查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o定定义n n目目目目标层标层:从其中
7、从其中从其中从其中查询满查询满足条件足条件足条件足条件的要素的要素的要素的要素n n选择层选择层:比比比比较较此此此此图层图层中要素与中要素与中要素与中要素与目目目目标层标层中的关系中的关系中的关系中的关系我想从 中选择符合条件与中的要素符合 的要素空间数据可视化与空间查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o空空间关系关系空间数据可视化与空间查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o实例操作例操作n n求相交与包含的要素求相交与包含的要素求相交与包含的要素求相交与包含的要素n n求求求求临临近一定距离内的要素近一定距离内的要素近一定距离内的要素
8、近一定距离内的要素n n求完全包含的要素求完全包含的要素求完全包含的要素求完全包含的要素我想从 中选择符合条件与中的要素符合 的要素空间数据可视化与空间查询刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础地理坐地理坐地理坐地理坐标标系（系（系（系（Geogrpahic Coordinate SystemGeogrpahic Coordinate System）oo地理坐地理坐地理坐地理坐标标系使用基于系使
9、用基于系使用基于系使用基于经纬经纬度坐度坐度坐度坐标标的坐的坐的坐的坐标标系系系系统统描述地球上某描述地球上某描述地球上某描述地球上某一点所一点所一点所一点所处处的位置。某一个地理坐的位置。某一个地理坐的位置。某一个地理坐的位置。某一个地理坐标标系是基于一个基准面来系是基于一个基准面来系是基于一个基准面来系是基于一个基准面来定定定定义义的。的。的。的。空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo基准面是利用特定基准面是利用特定基准面是利用特定基准面是利用特定椭椭球体球体球体球体对对特定地区地球表面的逼近，特定地区地球表面的逼近，特定地区地球表面的逼近
10、，特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面因此每个国家或地区均有各自的基准面因此每个国家或地区均有各自的基准面因此每个国家或地区均有各自的基准面 oo在在在在ArcGISArcGIS中基于中基于中基于中基于这这三个三个三个三个椭椭球，建立了我国常用的三个基准球，建立了我国常用的三个基准球，建立了我国常用的三个基准球，建立了我国常用的三个基准面和地理坐面和地理坐面和地理坐面和地理坐标标系：系：系：系：ooGCS_WGS1984(GCS_WGS1984(基于基于基于基于WGS84 WGS84 基准面基准面基准面基准面)ooGCS_BEIJING1954(GCS_BEIJING19
11、54(基于北京基于北京基于北京基于北京19541954基准面基准面基准面基准面)ooGCS_XIAN1980(GCS_XIAN1980(基于西安基于西安基于西安基于西安19801980基准面基准面基准面基准面)椭椭球体球体长长半半轴轴 a a（米）（米）短半短半轴轴b b（米）（米）KrassovskyKrassovsky（北京（北京5454采用）采用）637824563782456356863.01886356863.0188IAG 75IAG 75（西安（西安8080采用）采用）637814063781406356755.28826356755.2882WGS 84WGS 84637813
12、763781376356752.31426356752.3142空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo地理坐地理坐地理坐地理坐标标系不是平面直角坐系不是平面直角坐系不是平面直角坐系不是平面直角坐标标系系系系刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础投影坐标系（Projected Coordinate Systems）oo投影坐投影坐投影坐投影坐标标系使用基于系使用基于系使用基于系使用基于X,YX,Y值值的坐的坐的坐的坐标标系系系系统统来描述地球上某个来描述地球上某个来描述地球上某个来描述地球上某个点所点所点所点所处处的位置。的
13、位置。的位置。的位置。这这个坐个坐个坐个坐标标系是从地球的近似系是从地球的近似系是从地球的近似系是从地球的近似椭椭球体投影球体投影球体投影球体投影得到的，它得到的，它得到的，它得到的，它对应对应于某个地理坐于某个地理坐于某个地理坐于某个地理坐标标系。系。系。系。oo投影坐投影坐投影坐投影坐标标系由系由系由系由 以下参数确定以下参数确定以下参数确定以下参数确定n n地理坐地理坐地理坐地理坐标标系（由基准面确定，比如：北京系（由基准面确定，比如：北京系（由基准面确定，比如：北京系（由基准面确定，比如：北京5454、西安、西安、西安、西安8080、WGS84WGS84）n n投影方法（比如高斯克投影
14、方法（比如高斯克投影方法（比如高斯克投影方法（比如高斯克吕吕格、格、格、格、LambertLambert投影、投影、投影、投影、MercatorMercator投影）投影）投影）投影）空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo在在在在ArcGISArcGIS中提供了几十种常用的投影方法中提供了几十种常用的投影方法中提供了几十种常用的投影方法中提供了几十种常用的投影方法oo北京北京北京北京19541954投影坐投影坐投影坐投影坐标标系和西安系和西安系和西安系和西安19801980坐坐坐坐标标系都是系都是系都是系都是应应用高斯用高斯用高斯用高斯克克克克
15、吕吕格投影，只是基准面、格投影，只是基准面、格投影，只是基准面、格投影，只是基准面、椭椭球、大地原点不同。球、大地原点不同。球、大地原点不同。球、大地原点不同。空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础我国所使用的地图投影：我国的基本比例尺地形我国的基本比例尺地形我国的基本比例尺地形我国的基本比例尺地形图图(1:5(1:5千，千，千，千，1:11:1万，万，万，万，1:2.51:2.5万，万，万，万，1:51:5万，万，万，万，1:101:10万，万，万，万，1:251:25万，万，万，万，1
16、:501:50万，万，万，万，1:1001:100万万万万)中，中，中，中，oo大于等于大于等于大于等于大于等于5050万的均采用高斯万的均采用高斯万的均采用高斯万的均采用高斯-克克克克吕吕格投影格投影格投影格投影(Gauss-(Gauss-Kruger)Kruger)，又叫横，又叫横，又叫横，又叫横轴轴墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影(Transverse(Transverse Mercator)Mercator)；oo小于小于小于小于5050万的地形万的地形万的地形万的地形图图采用正采用正采用正采用正轴轴等角割园等角割园等角割园等角割园锥锥投影，又叫投影，又叫投影，又叫投影，又叫兰
17、兰勃特勃特勃特勃特投影投影投影投影(Lambert Conformal Conic)(Lambert Conformal Conic)；oo海上小于海上小于海上小于海上小于5050万的地形万的地形万的地形万的地形图图多用正多用正多用正多用正轴轴等角园柱投影，又叫墨卡等角园柱投影，又叫墨卡等角园柱投影，又叫墨卡等角园柱投影，又叫墨卡托投影托投影托投影托投影(Mercator)(Mercator)我国的我国的我国的我国的GISGIS系系系系统统中中中中应该应该采用与我国基本比例尺地形采用与我国基本比例尺地形采用与我国基本比例尺地形采用与我国基本比例尺地形图图系列一系列一系列一系列一致的地致的地致的
18、地致的地图图投影系投影系投影系投影系统统。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo通通通通过过ArcToolboxArcToolbox中数据管理工具中中数据管理工具中中数据管理工具中中数据管理工具中“投影及投影及投影及投影及变换变换”工具定工具定工具定工具定义义及及及及进进行投影行投影行投影行投影变换变换。oo可以可以可以可以实现实现地理坐地理坐地理坐地理坐标标系与投影坐系与投影坐系与投影坐系与投影坐标标系的系的系的系的变换变换、地、地、地、地理坐理坐理坐理坐标标系系系系间间的的的的转换转换（北京（北京（北京（北京5454WGS84WGS84，北，北，北，北京京京京54
19、54西安西安西安西安8080）oo目前目前目前目前还还不支持不支持不支持不支持 WGS84-WGS84-北京北京北京北京5454和西安和西安和西安和西安8080的的的的变换变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础地理变换o地理地理变换是一种在地理坐是一种在地理坐标系（基准面）系（基准面）间转换数据的方法，当将矢量数据从一个坐数据的方法，当将矢量数据从一个坐标系系统变换到另一个坐到另一个坐标系系统下下时，如果矢量，如果矢量数据的数据的变换涉及基准面的改涉及基准面的改变时，需要通，需要通过地理地理变换来来实现地理地理变换或基准面平移或基准面平移 o在在ArcGIS中中预定定
20、义了我国常用的北京了我国常用的北京1954、西安西安1980基准面和基准面和WGS 1984基准面。基准面。空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础三参数方法三参数方法刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础七参数法：七参数法：刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础投影变换o当系当系当系当系统统所使用的数据是来自不同地所使用的数据是来自不同地所使用的数据是来自不同地所使用的数据是来自不同地图图投影的投影的投影的投影的图图幅幅幅幅时时，需要将一种投影的地理数据，需要将一种投影的地理数据，需要将一种投影的地理数据
21、，需要将一种投影的地理数据转换转换成另一种投成另一种投成另一种投成另一种投影的地理数据，影的地理数据，影的地理数据，影的地理数据，这这就需要就需要就需要就需要进进行地行地行地行地图图投影投影投影投影变换变换。o地地地地图图投影投影投影投影变换变换的的的的实质实质是建立两平面是建立两平面是建立两平面是建立两平面场场之之之之间间点的一点的一点的一点的一一一一一对应对应关系。假定原关系。假定原关系。假定原关系。假定原图图点的点的点的点的 坐坐坐坐标为标为 x,x,y y(称称称称为为旧坐旧坐旧坐旧坐标标)，新，新，新，新图图点的坐点的坐点的坐点的坐标为标为 XX，Y(Y(称称称称为为新新新新坐坐坐坐
22、标标)，则则由旧坐由旧坐由旧坐由旧坐标变标变 换为换为新坐新坐新坐新坐标标的基本方程式的基本方程式的基本方程式的基本方程式为为：空间数据预处理-投影变换刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o仿射仿射变换（AFFINE）o投影投影变换(PROJECTIVE)o相似相似变换（SIMILARITY）刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础影像配准o栅格数据通常是通格数据通常是通过扫描描纸质地地图或采集航空或采集航空及及卫星照片星照片获得得。o通通过扫描描获取的影像不包含定取的影像不包含定义其地理空其地理空间位位置所需的信息。而航空及置所需的信息。而航空及卫
23、星照片所使用的坐星照片所使用的坐标系系统是相是相对于通用于通用GIS平台平台软件所使用的件所使用的坐坐标系系统是独立的。是独立的。o为了能了能够将将这些影像数据与其它的数据集成，些影像数据与其它的数据集成，以便以便进行分析，行分析，就必就必须对其其进行行处理：用理：用户需要事先将需要事先将这些数据校准（配准）到一个指定些数据校准（配准）到一个指定的地的地图坐坐标系系刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础扫描地图的误差来源GIS中数据的来源主要是中数据的来源主要是对地地图图纸的的数字化数字化,扫描数字化描数字化过程中引起的程中引起的误差主要决定于差主要决定于o要素要素对象象
24、o软件件处理技理技术o扫描描仪刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o扫描要素对象要素本身的要素本身的宽度、复度、复杂程度、粘程度、粘连以及以及图面的整面的整洁和清晰程度都和清晰程度都对扫描数字化描数字化误差差有一定的影响。例如有一定的影响。例如,线条的粘条的粘连,结合合处易出易出现较大的大的误差差;线条条发虚虚,会得到多个会得到多个实体体;图面不整面不整洁引入了噪声引入了噪声,易引起易引起软件件误判判;线条不条不光滑光滑,易出易出现毛刺等。毛刺等。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo软软件件处处理技理技术术在在在在扫扫描数字化描数字化描数字化
25、描数字化过过程中程中程中程中,三个主要参数三个主要参数三个主要参数三个主要参数:分辨率、分辨率、分辨率、分辨率、门槛值门槛值(灰度灰度灰度灰度值值或或或或对对比度比度比度比度值值)和和和和滤滤波波波波值值的确定将的确定将的确定将的确定将对扫对扫描描描描图图的的的的质质量量量量产产生重大的影响生重大的影响生重大的影响生重大的影响;而而而而图图像像像像处处理、几何校理、几何校理、几何校理、几何校正和矢量化等后正和矢量化等后正和矢量化等后正和矢量化等后处处理技理技理技理技术术,其功能的其功能的其功能的其功能的强强弱、模型的弱、模型的弱、模型的弱、模型的优优化将直接影响化将直接影响化将直接影响化将直接
26、影响扫扫描数字化的精度。如采用合适的描数字化的精度。如采用合适的描数字化的精度。如采用合适的描数字化的精度。如采用合适的校正模型校正模型校正模型校正模型(仿射仿射仿射仿射变换变换、双、双、双、双线线形形形形变换变换、多、多、多、多项项式式式式变换变换等等等等)、定向点的自定向点的自定向点的自定向点的自动对动对中、采中、采中、采中、采样样点的自点的自点的自点的自动对动对中等中等中等中等,将有效将有效将有效将有效的提高的提高的提高的提高扫扫描数字化的精度。描数字化的精度。描数字化的精度。描数字化的精度。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o扫描仪在在扫描描过程中程中,由于使
27、用由于使用CCD扫描描仪,会会引入一些引入一些误差。主要包含有差。主要包含有:扫描描仪的分辨的分辨率率;光学光学误差差;电信号信号传输过程中造成的程中造成的辐射射误差差;沿沿导轨扫描描过程中程中,由于机械运由于机械运动、速、速度不均或其它原因所造成的直度不均或其它原因所造成的直线性性误差差;线阵方向与方向与扫描方向不垂直所引起的描方向不垂直所引起的CCD线阵的直的直线性性误差差;外界因素影响外界因素影响产生的生的误差差;随随机性机性误差等等。差等等。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础所有以上所有以上这些些扫描的描的误差引起的几何差引起的几何变形形,可看成可看成平平移、
28、旋移、旋转、缩放、仿射、弯曲放、仿射、弯曲以及各种更高以及各种更高变形形的的综合作用合作用结果。在果。在实际操作操作过程中程中,很很难对这些些误差一一差一一进行行变形改正形改正,只能只能综合考合考虑它它们的的影响影响,综合校正。合校正。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o输入到入到计算机中的算机中的图形，形，实际上都是通上都是通过其其位置坐位置坐标(x,y)来表示，因此校正来表示，因此校正过程程实质上是找一种数学关系上是找一种数学关系(或函数关系或函数关系)，描述，描述变换前前图形坐形坐标(x,y)与与变换后后图形坐形坐标(x,y)之之间的的换算，其数学关系一般描述算
29、，其数学关系一般描述为 x=f1(x,y)y=f2(x,y)刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础多项式变换(Polynomial)oo这这个数学关系常表示个数学关系常表示个数学关系常表示个数学关系常表示为为二元多二元多二元多二元多项项式一次、二次或三式一次、二次或三式一次、二次或三式一次、二次或三次及更高次表达式次及更高次表达式次及更高次表达式次及更高次表达式.其中其中其中其中AA、BB代表二次以上高次代表二次以上高次代表二次以上高次代表二次以上高次项项之和。上式是高次之和。上式是高次之和。上式是高次之和。上式是高次变换变换方程，符合上式的方程，符合上式的方程，符合上式
30、的方程，符合上式的变换变换称称称称为为高次高次高次高次变换变换。在。在。在。在进进行高次行高次行高次行高次变换时变换时，需要有，需要有，需要有，需要有6 6对对以上控制点的坐以上控制点的坐以上控制点的坐以上控制点的坐标标和理和理和理和理论值论值，才能求出待定系数。才能求出待定系数。才能求出待定系数。才能求出待定系数。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o当不考当不考虑高次高次变换方程中的方程中的A和和B时，则变成二次成二次变换方程，称方程，称为二次二次变换。二次。二次变换适用于原适用于原图有非有非线性性变形的情况，至少需要形的情况，至少需要5对控制点的坐控制点的坐标及其
31、理及其理论值，才能求出待，才能求出待定系数。定系数。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础仿射变换（1次多项式）o仿射仿射变换是使用最多的一种几何是使用最多的一种几何纠正方式，正方式，只考只考虑到到x和和y方向上的方向上的变形，仿射形，仿射变换的的特性是：特性是：n n直直直直线变换线变换后仍后仍后仍后仍为为直直直直线线；n n平行平行平行平行线变换线变换后仍后仍后仍后仍为为平行平行平行平行线线；n n不同方向上的不同方向上的不同方向上的不同方向上的长长度比度比度比度比发发生生生生变变化。化。化。化。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o对于仿射于
32、仿射变换，只需知道不在同一直，只需知道不在同一直线上的上的三三对控制点的坐控制点的坐标及其理及其理论值，就可求得待，就可求得待定系数。但在定系数。但在实际使用使用时，往往利用，往往利用4个以个以上的点上的点进行行纠正，利用最小二乘法正，利用最小二乘法处理，以理，以提高提高变换的精度。的精度。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础名词：Georeference o地理配准：是地理配准：是为了使了使得影像数据可以和得影像数据可以和GIS矢量数据集成在矢量数据集成在一起，而一起，而为影像数据影像数据指定一个参考坐指定一个参考坐标系系的的过程。程。刘利东2023/1/16ArcG
33、IS软件操作与使用之应用基础o将将扫描地描地图配准到坐配准到坐标系下系下刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础影像配准的步骤（RegisterRectify）校准校准栅格数据格数据（选择控制点）控制点）坐坐标变换（求解二元多（求解二元多项式式n次方程）次方程）检查均方差（均方差（计算控制点算控制点误差）差）重采重采样矫正（正（Rectify）：生成新的影像）：生成新的影像文件文件（三种重采（三种重采样算法）算法）刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础校准栅格数据o通常通常,你会将你会将栅格数
34、据校准到已格数据校准到已经存在具有坐存在具有坐标信息的空信息的空间数据数据（矢量数据）（矢量数据）。首先假定矢。首先假定矢量化数据中的一些空量化数据中的一些空间要素要素(目目标数据数据)也同也同时存在于要存在于要进行配准的行配准的栅格格图像上像上n n比如：比如：比如：比如：街道、建筑物、河流街道、建筑物、河流街道、建筑物、河流街道、建筑物、河流.o地理配准的基本地理配准的基本过程是在程是在栅格格图像中像中选取一定取一定数据的控制点，将它数据的控制点，将它们的坐的坐标指定指定为矢量数据矢量数据中中对应点的坐点的坐标（在空（在空间数据中，数据中，这些点的坐些点的坐标是已知的，坐是已知的，坐标系系
35、统为地地图坐坐标系）系）刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础控制点o在配准中我在配准中我们需要知道一些特殊点的坐需要知道一些特殊点的坐标，即控制点。即控制点。o控制点可以是控制点可以是经纬 线网格的交点、公里网格网格的交点、公里网格的交点或者一些典型地物的坐的交点或者一些典型地物的坐标。o我我们可以从可以从 图中均匀的取几个点。如果我中均匀的取几个点。如果我们知道知道这些点在我些点在我们矢量坐矢量坐标系内坐系内坐标，则直直接接输入控制点的坐入控制点的坐标值，如果不知道它，如果不知道它们的的坐坐标，则可以采用可以采用间接方法接方法获取从矢量数取从矢量数据中据中选取。取。刘
36、利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础选取控制点oo控制点的数目取决于控制点的数目取决于控制点的数目取决于控制点的数目取决于 你打算使用哪一种数学方法来你打算使用哪一种数学方法来你打算使用哪一种数学方法来你打算使用哪一种数学方法来实现实现坐坐坐坐标转换标转换.但是，但是，但是，但是，过过多的控制点并不一定能多的控制点并不一定能多的控制点并不一定能多的控制点并不一定能够够保保保保证证高精度高精度高精度高精度的配准的配准的配准的配准 。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格图
37、图像，像，像，像，而不是只在而不是只在而不是只在而不是只在图图像的某个像的某个像的某个像的某个较较小区域小区域小区域小区域 选择选择控制点。控制点。控制点。控制点。oo通常通常通常通常,先在先在先在先在图图像的四个角像的四个角像的四个角像的四个角选择选择4 4个控制点，然后在中个控制点，然后在中个控制点，然后在中个控制点，然后在中间间的的的的位置有位置有位置有位置有规规律地律地律地律地选择选择一些控制点能得到一些控制点能得到一些控制点能得到一些控制点能得到较较好的效果好的效果好的效果好的效果刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础oo地形地形地形地形图图中，中，中，中，读读
38、取控制点的坐取控制点的坐取控制点的坐取控制点的坐标标，图图中中中中红红色控制点的坐色控制点的坐色控制点的坐色控制点的坐标为标为（564000,2776000564000,2776000），），），），单单位：米位：米位：米位：米刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础o输入控制点坐入控制点坐标刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础坐坐标变换o一旦你一旦你选取了足取了足够的控制点的控制点,你就可以将你就可以将栅格数据格数据变换（或（或转换）到地）到地图坐坐标系系统下下.转换(Transformation)运用运用一种数学一种数学变换方法来重新确定方法来重
39、新确定栅格数据格数据中每个像元的灰度中每个像元的灰度值。o一次多一次多项式：仿射（式：仿射（affine）变换可以可以将将栅格数据平移格数据平移,缩放放,及旋及旋转.n栅格格图像中的一条直像中的一条直线变换后然后后然后为直直线。矩形和正方形矩形和正方形变换后后为平行四平行四边形形刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础检查均方差均方差(RMS)o坐坐标转换的准确程度可以通的准确程度可以通过比比较某一某一点在地点在地图中的中的实际坐坐标与根据与根据变换公式公式得到的坐得到的坐标来判断。来判断。o这两个点之两个点之间的
40、距离之差称的距离之差称为残差残差(residual error).通通过计算均方差算均方差(RMS)获取控制点取控制点总误差。差。o均方差均方差(RMS)的大小描述了的大小描述了变换公式公式在不同控制点在不同控制点间的一致性。的一致性。o可以将残差特可以将残差特别大控制点大控制点删除，然后添除，然后添加新的控制点。加新的控制点。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础ooRMS RMS 比比比比较较小小小小时时，说说明控制点的明控制点的明控制点的明控制点的选选取是比取是比取是比取是比较较准确准确准确准确的，但也要注意有可能存在残差非常大的控制点，的，但也要注意有可能存在残差
41、非常大的控制点，的，但也要注意有可能存在残差非常大的控制点，的，但也要注意有可能存在残差非常大的控制点，但由于其它控制点是很精确的，所以但由于其它控制点是很精确的，所以但由于其它控制点是很精确的，所以但由于其它控制点是很精确的，所以总总的的的的RMSRMS误误差比差比差比差比较较小的情况小的情况小的情况小的情况.刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础矫正正栅格数据格数据-重采重采样o你可能会你可能会认为一旦一旦实现了了栅格数据到地格数据到地图坐坐标变换之后，每一个像元都被之后，每一个像元都被转换到了新的到了新的地地图坐坐标。事。事实并非如此。在地理配准并非如此。在地理配准
42、过程程中，将基于地中，将基于地图坐坐标生成一个生成一个“空的空的”矩矩阵,矩矩阵中每个元素的中每个元素的值（表示（表示颜色）将通色）将通过重采重采样重新重新计算。算。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础有三种通用的有三种通用的图像重采像重采样技技术 o最小最小紧邻o双双线性内插性内插o立方卷立方卷积刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础Rectify：矫正正栅格数据格数据oRectify 生成一个新的已生成一个新的已经过地理配准的的地理配准的的格文件。可以保存格文件。可以保存为 ESRI GRID、TIFF或者或者 ERDAS IMAGINE的格式
43、的格式.刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础其它的矢量化工具ooR2V for Windows(9X,NT,2000,ME,R2V for Windows(9X,NT,2000,ME,XP)XP)是一款高是一款高是一款高是一款高级级光光光光栅图栅图矢量化矢量化矢量化矢量化软软件系件系件系件系统统。该软该软件系件系件系件系统统将将将将强强有力的智能自有力的智能自有力的智能自有力的智能自动动数字化技数字化技数字化技数字化技术术与方便易用的菜与方便易用的菜与方便易用的菜与方便易用的菜单驱动图单驱动图形用形用形用形用户户界面有机地界面有机地界面有机地界面有机地结结合到合到合到合
44、到 Windows Windows 环环境中，境中，境中，境中，为为用用用用户户提供了全面的自提供了全面的自提供了全面的自提供了全面的自动动化光化光化光化光栅图栅图像到矢量像到矢量像到矢量像到矢量图图形的形的形的形的转换转换，它可以，它可以，它可以，它可以处处理多种格式的光理多种格式的光理多种格式的光理多种格式的光栅栅（扫扫描）描）描）描）图图像，是一个可以用像，是一个可以用像，是一个可以用像，是一个可以用扫扫描光描光描光描光栅图栅图像像像像为为背景的矢量背景的矢量背景的矢量背景的矢量编编辑辑工具。由于工具。由于工具。由于工具。由于该软该软件的良好的适件的良好的适件的良好的适件的良好的适应应性
45、和高精确度，性和高精确度，性和高精确度，性和高精确度，其非常适合于其非常适合于其非常适合于其非常适合于 GISGIS、地形、地形、地形、地形图图、CAD CAD 及科学及科学及科学及科学计计算等算等算等算等应应用。用。用。用。刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础刘利东2023/1/16ArcGIS软件操作与使用之应用基础矢量数据空间校准ooSpatial Adjustment Spatial Adjustment 功能通功能通功能通功能通过过以下方法：以下方法：以下方法：以下方法：oo变换变换n n仿射方法仿射方法仿射方法仿射方法n n投影方法投影方法投影方法投影方法n n相似方法相似方法相似方法相似方法oo橡皮拉伸橡皮拉伸橡皮拉伸橡皮拉伸oo边边界捕捉界捕捉界捕捉界捕捉实现实现oo平面坐平面坐平面坐平面坐标标系的系的系的系的转换转换oo校准有校准有校准有校准有误误差的矢量数据差的矢量数据差的矢量数据差的矢量数据oo将数据配准到指定坐将数据配准到指定坐将数据配准到指定坐将数据配准到指定坐标标系下系下系下系下oo拼接分幅数据拼接分幅数据拼接分幅数据拼接分幅数据谢谢！欢迎提出宝迎提出宝贵意意见！