ArcGIS栅格数据矢量化和编辑要点.docx
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ArcGIS栅格数据矢量化和编辑要点
实验三ArcGIS栅格数据矢量化和编辑
一、主要内容
1、掌握ArcMap中地图、数据框架、组图层、数据层等基本概念
及相互关系;
2、掌握利用ArcMap进行地图屏幕扫描数字化的主要流程及具体
操作;
二、ArcMap基础知识
基本概念
1)地图—Map(arcMapdocument)
在ArcGIS中,一个地图存储了数据源的表达方式(地图,图表,
表格)以及空间参考。
在ArcMap中保存一个地图时,ArcMap将创
建与数据的链接,并把这些链接与具体的表达方式保存起来。
当
打开一个地图时,它会检查数据链接,并且用存储的表达方式显
示数据。
一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据!
2)数据框架—DataFrame
在“新建地图”操作中,系统自动创建了一个名称为
“Layers”的数据框架。
在ArcMap中,一个数据框架显示统一地
理区域的多层信息。
一个地图中可以包含多个数据框架,同时一
个数据框架中可以包含多个图层。
例如,一个数据框架包含中国
的行政区域等信息,另一个数据框架表示中国在世界的位置。
但
在数据操作时,只能有一个数据框架处于活动状态。
在DataView
只能显示当前活动的数据框架,而在LayoutView可以同时显示
多个数据框架,而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
3)组图层--NewGroupLayer
有时需要把一组数据源组织到一个图层中,把它们看作
Contents窗口中的一个实体。
例如,有时需要把一个地图中的所
有图层放在一起或者把与交通相关的图层(如道路、铁路和站点
等)放在一起,以方便管理。
4)数据层
ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载,诸如
AutoCAD矢量数据DWG,ArcGIS的矢量数据
Coverage、GeoDatabase、TIN和栅格数据GRID,ArcView的矢量
的栅格数据USDS,ImageFile的栅格数据ERDAS,ShapeFile数据
DEM等。
注意Coverage不能直接编辑,要编辑需要将Coverage转
换成ShapeFile。
5)shape的要素类型
point、polyline、Polygon、Multipoint、MultiPatch.
三、ArcGIS中地形图的配准步骤
配准前:
加载地形图xu6.tif,在ArcMap中显示效果如下:
ArcMa中添加“影像配准”工具栏
把需要进行配准地形xu6.ti增加ArcMa中,会发现“影
配准”工具栏中的工具被激活
第2步:
输入控制点-在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
一
般为控件点――公里网格的交点。
在这里将选取影像图的四个角点,
根据影像图的图幅号算出它的每个角点的坐标点(11453076.442
3349749.571)(11460017.3403349767.099)
(11453050.1513345139.833)(11460008.577
3345104.778)。
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到找一个控制点点击,然后鼠标右击
入该点实际的坐标位置,如下图所示:
用相同的方法,在影像上增加多个控制点,输入它们的实际坐标。
点击“影像配准”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“二次多项式”
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3步:
设定数据框的属性-增加所有控制点,并检查均方差
(RMS)后,在”影像配准”菜单下,点击“更新显示”。
执行菜单
命令“视图”-“数据框属性”,设定数据框属性
在“常规”选项页中,将地图显示单位设置为“米”
在“坐标系统”选项页中,设定数据框的坐标系统为
“Xian_1980_Degree_GK_CM_102E”(西安80投影坐标系,3度分
带,东经102度中央经线),与扫描地图的坐标系一致
更新后,就变成真实的坐标。
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
根据上面的方法配准图。
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。
四、手工矢量化具体内容及操作
(一)创建和打开地图
1、进入ArcMap时创建地图
1)运行ArcMap,选择StartusingArcMapWith栏中的ANew
OK;EmptyMap方式,单击
2)运行ArcMap,选择StartusingArcMapWith栏中的Atemplate
方式,可打开地图模板框,可选择通用地图版式:
LandscapeModern.mxt,在Preview中可预览地图版面布局。
2、ArcMap中随时可File/New…
3、可打开已存在的地图,*.mxd;
4、Layers的理解
在“新建地图”操作中,系统自动创建了一个名称为“Layers”
的数据框架,一个数据框架显示统一地理区域的多层信息。
一个地
图中可以包含多个数据框架,同时一个数据框架中可以包含多个图
层。
例如,一个数据框架包含中国的行政区域等信息,另一个数据
框架表示中国在世界的位置。
但在数据操作时,只能有一个数据框
架处于活动状态。
在DataView只能显示当前活动的数据框架,而
在LayoutView可以同时显示多个数据框架,而且它们在版面布局
也是可以任意调整的。
(二)新建数据层,并加载到arcmap中
利用ArcCatalog新建数据层,之后再加载到ArcMap中。
1、按“Tools\ArcCatalog”进入ArcCatalog模块,在
ArcCatalog中选择要建立的数据层所在目录后,点击右键,选择
“new”、“shapefile…”,如下图:
2、如下图,输入数据层Name,如QsPoly,选择要素类型,如
,点按钮“Edit…”选择空间参照系。
再按“OK”。
Polyline
3定义数据层的坐标
在ArcMap中,创建新图并向其中加载数据层时,第1个被加载
的数据层的坐标系统就作为该数据组默认的坐标系统,随后加载的
数据层,无论其坐标系统如何,只要含有坐标信息,满足坐标转换
的需要,都将被自动的转换成该数据组的坐标系统。
当然,这种转
换不影响数据层所对应的数据文件本身。
l查阅数据组织坐标
【1】在数据组上按右键打开快捷菜单;
【2】点击Properties,打开DataFrameProperties对话框;
【3】点击CoordinateSystem标签,数据组的坐标信息
就显示在该窗口中;
查阅数据组织坐标
l变换组织坐标
【1】在数据组上按右键打开快捷菜单;
【2】点击Properties,打开DataFrameProperties对话框;
【3】点击CoordinateSystem标签;
【4】点击地图投影类型,选择投影类型;
【5】点击“确定”按钮,观察坐标变换情况。
如西安1980坐标系,如图。
4、将新建的数据层加载到ArcMap中的Layers中。
在主菜单中选择
“File-AddData…”,或者在standard工具条中选择,选择
QsPoly.shp,得到结果如图:
四、ArcScan矢量化具体内容及操作
ArcScanARCSCAN是ARC/INFO的扫描图预处理及矢量化模块,
具有噪音消除、斑点剔除、交互式线状要素跟踪、栅格到矢量的批
处理、栅格与矢量数据的一体化编辑功能。
ArcScan是ArcGIS中一个把扫描栅格转化为矢量GIS图层的工具,
这个过程可以交互式或自动进行。
ArcScan工具可是使用使用的几个前提是:
1,ArcScan扩展模块必须激活
2,ArcMap中添加了至少一个栅格数据层(TIFIMG图象等)和至少
一个矢量数据层(可以是点线面等)
3,栅格数据必须进行过二值化处理(变为黑白图片)
4,Editor必须启动
练习一:
栅格跟踪
ArcScan使得从扫描栅格上建立新要素变得简单,这个过程可以
减少在矢量数据库中一体化栅格数据的时间。
(一)启动ArcMap:
在作这个练习之前你必须先启动ArcMap并导入练习数据。
1、在开始菜单中或桌面上双击ArcMap的快捷方式来启动ArcMap。
2、单击标准工具栏上的Open按钮
3、在ArcScan目录中选择ArcScanTrace.mxd
4、点击Open.
(二)激活ArcScan模块:
选择Tools>Extensions,Extensions对话框中,将ArcScan
的复选框勾上.
选择View>toolbars>ArcScan,将ArcScan勾上。
将ArcScan工具条显示到桌面上,工具条出现后默认是灰色
的
(三)栅格数据二值化:
这里的二值化,其实便是将栅格图象的符号化方案设置为两种颜色
分类显示。
这个二值化操作是ArcScan使用的要点之一,这个操作相当于将栅
格数据划分为“是”或“否”可以数字化两个种类。
这时候,我们
也可以看到,完成了栅格数据二值化以后,ArcScan工具条仍然是
不可用的。
(四)开始编辑:
ArcScan扩展模块必须在编辑状态下才能激活,StartEditing命令
可以
使你开始编辑工作。
点击Editor工具栏中的StartEditing来开始编辑。
此时ArcScan工具因该是可用的:
(五)设置栅格捕捉选项:
栅格捕捉设置影响跟踪过程,这些设置在RasterSnappingOptions
对话框进行设置
在ArcScan工具栏上点击RasterSnappingOptions按钮来打、1
开对话框。
2、设置maximumlinewidth为7,这个设置将使得能捕捉边界的栅
格像元。
.
3、点击应用确定。
4、点击Editor工具栏中Snapping来打开SnappingEnvironment对话
框.
5、点击+号展开。
6、选择Centerlines和Intersection来进行捕捉。
(六)跟踪栅格像元来建立线要素:
现在已经设置好了栅格捕捉环境了,准备开始跟踪栅格像元,这将
利用
VectorizationTrace工具。
1、在ArcScan工具栏上点击VectorizationTrace按钮。
2、移动指针到捕捉到边界交点然后点击来开始跟踪。
3、继续利用VectorizationTrace工具来跟踪外部边缘。
4、当跟踪完成了整个边界,按F2完成草图。
现在一个新的线要素显示这块地的边界。
(八)完成保存编辑过程:
如果你完成了栅格像元的跟踪要屏蔽VectorizationTrace工具,可
以通过保存来停止编辑并完成此练习。
1、点击Editor菜单并点击StopEditing。
2、点击是来保存你的编辑成果。
在本练习中你学到了怎么样设置栅格捕捉选项和环境,捕捉栅格
像元并跟踪栅格像元来创建线状要素和面状要素。
这几个步骤覆盖
了整个栅格跟踪的过程,在下一个练习中将显示怎么样去编辑栅格
图层并利用批处理矢量化工具来对整图进行自动产生要素。
练习二:
ArcScan批处理矢量化
在本练习中,你将编辑一个扫描的地图,删除不需要矢量化范围的
像元,栅格被处理后,将利用批处理矢量化模式来生成要素。
(一)启动ArcMap:
在作这个练习之前你必须先启动ArcMap并导入练习数据。
1、在开始菜单中或桌面上双击ArcMap的快捷方式来启动ArcMap。
2、单击标准工具栏上的Open按钮
3、在ArcScan目录中选择ArcScanBatch.mxd
4、点击Open.
(二)激活ArcScan模块:
选择Tools>Extensions,Extensions对话框中,将ArcScan
的复选框勾上.
选择View>toolbars>ArcScan,将ArcScan勾上。
将ArcScan工具条显示到桌面上,工具条出现后默认是灰色
的
(三)栅格数据二值化:
这里的二值化,其实便是将栅格图象的符号化方案设置为两种颜色
分类显示。
这个二值化操作是ArcScan使用的要点之一,这个操作相当于将栅
格数据划分为“是”或“否”可以数字化两个种类。
这时候,我们
也可以看到,完成了栅格数据二值化以后,ArcScan工具条仍然是
不可用的。
(四)开始编辑:
ArcScan扩展模块必须在编辑状态下才能激活,StartEditing命令
可以使你开始编辑工作。
点击Editor工具栏中的StartEditing来开始编辑。
此时ArcScan工具因该是可用的:
至此以上步骤与栅格跟踪相同!
以下步骤是ArcScan批处理矢量化特有的!
(五)清理矢量化的栅格
当执行批处理矢量化,在生成要素之前必须编辑栅格影像,这个过
程
ArcScan提供了rastercleanup工具来清理不需要矢量化的内容。
现
在利用rastercleanup工具从ParcelScan影像上清除不想要的注记。
1、点击RasterCleanup菜单并点击StartCleanup来开始清理工
作。
2、点击RasterCleanup菜单并点击RasterPaintingToolbar来打
开
RasterPainting工具栏。
3、点击在RasterPainting工具栏上的擦除工具。
4、点击并按住鼠标左键来擦除地块顶上的注记。
5、继续使用擦除工具一直到完全擦除此注记。
除了擦除工具以外,RasterPainting工具栏还提供了另一个工具
叫做MagicErase工具,允许你通过单击并画框的方式来擦除连续的
一系列像元。
6、点击在RasterPainting工具栏上的MagicErase工具。
7、围绕着地块中间的注记画一个框来删除这个注记。
这个注记现在就被从影像上删除了
(六)利用矢量化设置。
批处理矢量化依靠用户自定义的设置,这些设置将影响产生的要素
的形状,这些设置依赖你所使用的栅格数据类型,一旦为你的栅格
决定了相应的设置,你可以保存它们到地图文档或独立的文件中,
你可应用VectorizationSettings对话框来设置。
1、点击Vectorization下的VectorizationSettings来打开对话框。
现在可以修改矢量化设置来确保生成最佳的结果
2、改变MaximumLineWidth为10
3、改变CompressionTolerance为0.1
4、点击Apply来保存设置。
5、点击Close.
(七)预览矢量化
ArcScan提供了一种方式来预览批处理矢量化生成的要素,这可以帮
助你来确定怎样设置将影像矢量化,当设置被改变了,预览也可以
随着单击VectorizationSettings中的Apply按钮来改变,这个设
计允许你最佳的调整矢量化设置。
1、点击Vectorization菜单并点击ShowPreview。
地图中将预览矢量化后的结果。