ArcGIS空间数据管理与分析.docx
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ArcGIS空间数据管理与分析
《地理信息系统概论》实验报告
题目：
ArcGIS关于空间数据管理与空间数据分析操作实验
姓名：
赵文彪
学号：
2014212425
班级：
地信141
学院：
理学院
编写日期：
2015–11–8
一、实验目的
学习空间数据库的建立与地图坐标校正变换
二、实验原理
ArcMap默认支持3种Transformation类型。
其中，两种是平面至平面的转换，即仿射（Affine）和Similarity，二者有一定差别。
另一种即由曲面至平面的地图投影转换（Projective）。
本实验中学习的坐标变换方法，是GIS实践中较常用的仿射变换。
我们在课堂中讲过，坐标校正（rectification）可采用各级多项式来转换地图坐标。
例如，设原坐标为（x,y），转换后的坐标为（x',y'），采用2次多项式：
x=a1x2+b1y2+c1xy+d1x+e1y+f1
y=a2x2+b2y2+c2xy+d2x+e2y+f2
通过地面控制点GCPs的已知坐标（x,y）和（x',y'），求出2次多项式的各项系数，就可以将地图上所有的（x,y）转换为（x',y'）。
本实验中的仿射变换是采用一次（线性）多项式
x=a1x+b1y+c1和y=a2x+b2y+c2
作为坐标转换关系的坐标校正方法。
仿射变换可以将数据在x,y方向是非等比放大缩小，歪斜，旋转和平移（如图所示）。
在ArcGIS中，一般采用4个Tics，即通常所说的地面控制点，来进行仿射变换。
对于一般比较规整的地图，这样进行坐标校正是够用了。
三、实验内容
把数字化时形成的inch单位的平面坐标，转化为我国统一使用的高斯-克吕格坐标，并将转换好空间坐标的数据导入到Geodatabase库中。
为此，首先利用ArcMap，把原始的4个tic点坐标（x,y）（即取inch的坐标），改为相应的高斯-克吕格坐标值。
然后，计算机根据这四个Tics在两种坐标系中的取值，计算出转换系数，再把所有的（x,y）转为高斯-克吕格坐标系统。
最后，在ArcCatalog中，新建一个高斯-克吕格坐标的FeatureDataset，把转换好坐标的FeatureClass放到Geodatabase的FeatureClass中。
四、实验步骤
（一）准备工作：
建立“2014212425_赵文彪”命名的文件夹；在该文件夹下建立“submit2”文件夹。
将实验材料放到”submit2“文件夹下。
打开ArcGIS，设置存储相对路径，保存mxd文件到”2014212425_赵文彪“文件夹下，命名为“实验2.mxd”
（二）矢量数据校正与坐标变换
a）打开“实验2.mxd”，将bj下的三个.shp文件加载到图层窗口。
观察到地图单位。
b）将地图单位改为”meters”
在图层窗口，打开
的属性表。
在General选项卡中，将Map与Display右侧的选项里选择“meters”。
确定。
在空白菜单栏右键，打开”SpatialAdjustment”工具条。
c）矢量数据校正：
将数据置于可编辑状态。
在”SpatialAdjustment”工具条中设置要调整的图层。
SpatialAdjustment>SetAdjustData。
全选要调整的图层。
d）坐标变换：
点击【SpatialAdjustment】->【Links】->【OpenLinksFile…】，将Links.txt文件导入
导入后的地图页
点击【SpatialAdjustment】->【Adjust】进行矢量数据的校正
点击
。
将校正好的调整到地图页中央。
保存编辑并停止编辑。
e）同样对water
里的文件进行矢量校正与坐标变换。
将water里的文件加到地图层。
对其进行如上操作。
保存编辑并停止编辑。
（三）矢量数据入库
a）建立filegeodatabase数据库。
在ArcCatalog
里找到submit2>zisl。
右键New>filegeodatabase
命名为ArcInfo_tran
在ArcInfo_tran.gdb右键。
New->FeatureDataSet。
命名为：
bm
点击下一步，选择projectedcoordinatesystems>gausskruger>beijing54>Beijing_54_gk_zone_20N
Vertical坐标系统选择None。
下一步，finish。
b）矢量数据导入库中。
在新建的featuredataset”bm”右键>import>featureclass（multiple）,将bj目录下的三个文件导入到database里。
导入成功后，在ArcInfo_tran里面将新增图层：
，统一将名字改为bm_tic,bm_arc,bm_polygon。
wm_tic，wm_arc，
将图层窗口原有的图层全部关掉。
将部bm下文件拖到图层窗口。
保存。
（四）栅格数据配准与投影变换
a）栅格数据的配准
将水资源图加载带图层，点开Georeferencing工具条。
使数据处于可编辑。
点击工具条Georeference上的图标按钮
右键输入控制点。
保存栅格配准数据。
点击Georeferencing->Recity按钮，弹出栅格数据另存为对话框。
存储路径为2014212425_赵文彪\submit2\辅助
b）栅格数据的投影转换
打开ArcCatalog窗口,submit2\辅助\水资源图1.tif”上右键点击选择“Properties”，弹出RasterDatasetProperties属性框，下拉到“SpatialReference”位置（下图红框），点击“Edit”按钮。
选择“GeographicCoordinateSystems”——>“Asia”——>“Beijing1954.prj”，点击确定
点击
打开toolbox，选择“DataManagementTools”——>“ProjectionsandTransformations”——>“Raster”——>“ProjectRaster”，双击弹出投影变换窗口。
InputRaster选择“水资源图1.tif”,OutputRasterDataset选择submit3\辅助水资源图1_Project.tif”OutputCoordinateSystem，点击右边的按钮，在弹出的SpatialReferenceProperties页面中，点击“Select”按钮，选择“ProjectedCoordinateSystems”——>“GaussKruger”——>“Beijing1954”——>“Beijing_1954_GK_Zone_20N.prj”。
五、总结
通过本实验，加强了我们对ArcGIS的实际操作能力，让我们了解并熟悉ArcGIS更多的功能。
数据库的建立操作，让我们知道如何在ArcGIS中建立数据库。
增强了有关数据库的概念。
栅格数据的矢量化与投影坐标转变。
让我们更加认识到地理坐标与投影坐标的不同概念。
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