原文 GIS基础软件及操作(三)

练习三、地图配准操作

1.对无坐标信息的地形图（图片格式）进行地图配准操作
2.编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）

本例主要介绍如何给无坐标信息的地形图（图片格式）添加坐标信息。带有坐标信息的图片文件格式有tiff
和grid 格式(此种情况可跳过1、2、3步，从第4步开始)，其余如jpg、bmp、png
等都不带有坐标信息。

第1步 确定目标坐标信息

打开地形图图片，查看该地形图的坐标基准信息、比例尺以及坐标范围。【坐标基准信息】为该地形图的地理坐标系，在图片左下方；【比例尺】在图下侧中央，
其确定了该地形图的投影方法，我国的大比例尺地形图均采用
Gauss-Kruger（高斯-克吕格）
投影；【坐标范围】确定了高斯-克吕格投影的带号（3度或
6度）和中央经线。注：1:1万采用 3 度带投影，1:2.5 万-50万采用6度带投影。

读图可知：

第2步 设定数据框的属性

打开
ArcMap，加载地形图文件“70011-1.tif”，右键图层【Layers】-坐标系【Coordinate
Systems】-投影坐标系【Projected Coordinate Systems】-【Gauss
Kruger】-【Xian 1980】-【Xian 1980 3 Degree GK CM
102E】，选择常规【General】选项卡，设置地图单位【Units】。

第3步 定义投影。

可以查看到该图层的坐标范围已校正到高斯坐标系下，但该数据只是隐式的具有坐标信息，需要进行定义投影后
才具有显示坐标信息。打开【数据管理工具】|【投影和变换】|【定义投影】工具，输入数
据集或要素类设置为“70011-1.tif”，点击右侧坐标系按钮，打开【空间参考属性对话框】；点击【选择】，选择投影坐标系【Projected
Coordinate Systems】-【Gauss Kruger】-【Xian 1980】-【Xian 1980 3 Degree
GK CM 102E】；由于本例中地形图的中央经线为 102.65625°，因此需要修改
默认以 102E
为中央经线的坐标信息；点击【修改】按钮，设置本例投影名称为“newproject”，
中央经线值改为
102.65625°。确定，执行定义投影工具，得到定义投影的地形图。

第4步 设置配准连接

打开
ArcMap，加载地形图图片数据。右击菜单栏空白处，添加地理配准工具条。首先，将地理配准工具条下的【自动校正】的勾取消；

使用【添加控制点】工具，对四角点进行配准；

点击某一角点后，右击任意位置，选择【输入经纬度】， 将步骤
1中的经纬度坐标输入，依次设置好四角点的连接关系。注：若内图廓四边不水平或垂直，必须先将该图片整平后方能进行配准。本例已整平处理。

第5步 查看连接表。

点击工具条中【查看连接表】按钮打开【连接表】，表中列出了从像素坐标
系（原始）到高斯坐标系（目标）的控制点对应关系，残差列表为空。在连接表对话框中，变换选择【校正】或【一阶多项式（仿射）】，即可
计算出四角点校正前后产生的残差值。由于【校正】是强制性变换方法，容易造成图片校正
前后发生严重扭曲、错位等错误，建议不使用该方法；而一阶多项式或二阶多项式等变换方
法是在牺牲校正精度的情况下，保持图像的整体完整性（无错位）。本例中，由于控制点为四角点，全部包含了图内容，可以考虑使用【校正】方法。

第6步 执行图像校正。

选择工具条【地理配准】下的【纠正】菜单，保存校正后的地形图为“纠正.tif”，格式为“tiff”，像元大小默认（以一阶多项式变
换方法进行纠正）。

第7步 分层矢量化－在ArcCatlog中创建一个线要素图层

(1) 打开ArcCatalog.在指定目录下，鼠标右击，在“新建”中，选择“个人
Geodatabase”。并修改该Geodatabase数据库的名称（例如test3.mdb）。

(2) 下面将为该Geodatbase创建新的要素类，首先创建一个“等高线”要素类来存储等高线要素。在ArcCatalog中，鼠标右击test3这个个人 Geodatabase,在“新建”中选择“要素类”.

(1) 输入创建的要素类的名称“等高线”，点击下一步。

(2) 点击下一步。

下面将是我们创建新的要素类的关键，为我们的数据定义坐标系统，空间范围，存储要素类型。以及可以在这增加属性字段。

(1) 点击Shape字段。在对话框中将显示详细的选项，我们首先点击“几何类型”，并将要素类型选择为我们需要的类型（我们现在要创建等高线这个要素类，所以应该选择线）.

(1) 点击“空间参考”选项后面的按钮，在“空间参考属性”对话框中的“坐标系”选项页下，将选择合适的坐标系统，点击“选择”按钮。在(Projected
Coordinate Systems目录下，选择Gauss uger—Xian 1980–
Xian_1980_Degree_GK_CM_102E.prj)。点击增加，现在这些坐标系统信息应该如下图所示：

(1) 下面我们将为该数据创建新的属性字段。“高程”，类型设置为“Float”用来存储等高线的高程值。

(1) 点击完成这样，我们就创建了一个线状的要素类。

第8步 已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中

(1) 切换到ArcMap中，
将新建的线要素图层，加载到包含已配准地形图的数据框中，保存地图文档为Ex3.mxd

(2) 打开“编辑器”工具栏，在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑命令”，并选择前面创建的“等高线”要素类。确认编辑器中：任务为――新建要素，目标为――等高线，设置图层――等高线的显示符号为红色，并设置为合适的宽度。

(1) 将地图放大到合适的比例下，从中跟踪一条等高线并根据高程点判读其高程，输入该条等高线的高程。

(2) 进行一步练习线要素的其它操作，比如线段的合并、分割、编辑顶点等操作

可参照以上步骤，从地图中提出多边形要素（比如居民地），并进一步熟悉多边形要素编辑的相关操作。