三.空间数据的采集与产生

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1、中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心ArcGIS的坐标，投影文件的含义l投影坐标系统投影坐标系统（Projection coordinate system）使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。平面坐标系统地图单位通常为米，也称非地球投影坐标系统（not earth），或者是平面坐标。投影坐标系由 以下两项参数确定：地理坐标系（由基准面确定，比如：北京54、西安80、WGS84）投影方法（比如高斯克吕格、Lambert投影、Mercator投影）坐标是GIS数据的骨骼框架，能够将我们

2、的数据定位到相应的位置，为地图中的每一点提供准确的坐标，对地理坐地理坐标系标系坐标03601中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心平面坐标范围，以标准分幅为例平面坐标:坐标X，Y（在arcgis中），X在前，Y在后,X坐标不加带号，是六位，加带号是八位,Y是七位2中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.21.2、北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84的区别 n北京54坐标系与西安80坐标系都是以Gauss_Kruger为基础，经局部平差后产生的坐标系 n北京北京5454坐标系坐标系：1954建立原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃n西安西

3、安8080坐标系坐标系：也称国家大地坐标系，1980年，原点在西安附近nGPS系统所采用的是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)。WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系。原点是地球的质心，以经纬度为单位存储经纬度为单位存储3中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.21.2、北京54坐标系、西安80坐标系、wgs84的区别 n北京54:长半轴a=6378245m:短半轴b=6356863m 扁率 f=1/298.3n西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.

4、25nWGS-84:长半轴a=6378137m;短半轴b=6356752.314 m 扁率f=1/298.25 是经纬度坐标系统n注：扁率：f=（a-b）/a n由于长、短半轴不一样，西安80坐标系与北京54坐标系转换是不严密不存在统一的公式n地球上同一点，各个坐标系的经纬度是不一样的4中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3、3度，6度分带含义分度方法：有3度和6度分带法，中央经线：对于6分带法：从格林威治零度经线起，每6分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经东半球从东经0-60-6为为第一带，中央经线为第一带，中央经线为33，99，15 15 ，

5、依此类，依此类推，投影带号为推，投影带号为1-301-30。其投影代号。其投影代号n n和中央经线经和中央经线经度度L0L0的计算公式为：的计算公式为：L0=(6n-3)L0=(6n-3)；西半球投影带从180回算到0，编号为31-60，投影代号n和中央经线经度L0的计算公式L0=360-(6n-3)。5中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.3、3度，6度分带含义3 3 分带法分带法：从东经130起，每3为一带，将全球划分为120个投影带，东经130-430，.17830-西经17830，.130-东经130。东半球有东半球有6060个投影带，编号个投影带，编号1

6、-601-60，各带中央经线计，各带中央经线计算公式：算公式：L0=3n,L0=3n,中央经线为中央经线为33、6.1806.180。西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360-3n,中央经线为西经177、.3、06中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心带号和中央经线的计算公式1、3度带中央经线中央经线 L0=3*nL0=3*n带号n：=L0/32、6度带中央经线经度中央经线经度L0L0的计算公式为：的计算公式为：L0=(6n-3)L0=(6n-3)带号带号n:=(L0+3)/6n:=(L0+3)/67中国科学院计算技术研究所教育中心中国科

7、学院计算技术研究所教育中心反算最近经线1 1、3 3度带度带 是以中央经线左右（正负）各1.5度2 2、6 6度带度带 是以中央经线左右（正负）各3度8中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心中国经纬度范围中国经纬度范围最东端 东经135度2分30秒 黑龙江和乌苏里江交汇处 最西端 东经73度40分 帕米尔高原乌兹别里山口（乌恰县）最南端 北纬3度52分 南沙群岛曾母暗沙 最北端 北纬53度33分 漠河以北黑龙江主航道（漠河县）2日本朝鲜韩国经度为73 135，3度为25-45，6度带 13（对应中央经线为75度）-23（对应中央经线为135度）纬度为3-539中国科学

8、院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心分带范围10中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心3度分带、6度分带对应平面XY规定 在GIS系统中如北京54，西安80，采用6度或3度分带的高斯-克吕格投影。高斯-克吕格投影以6度或3度分带，每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网，投影带中央经线投影后的直线为X轴(纵轴，纬度方向)，赤道投影后为Y轴(横轴，经度方向)，为了防止经度方向的坐标出现负值，规定每带的中央经线加500公里（向东平移500公里），由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，因此规定在横轴坐标前

9、加上带号，如(4231898,21655933)其中37即为带号，同样所定义的偏移值也需要加上带号，如37带的偏移值为37500000米。11中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.4 arcgis坐标系统文件说明-北京54在 Coordinate SystemsProjected Coordinate SystemsGauss KrugerBeijing 1954 目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：Beijing 1954 Degree GK CM 102E.prj Beijing 1954 Degree GK Zone 34.prjBeijing 1954

10、 GK Zone 16.prjBeijing 1954 GK Zone 16N.prj 说明如下：三度分带法的北京坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前不带加号三度分带法的北京坐标系，34分带，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前加带号，分带确定，中央经线就确定16 六度分带法的北京坐标系，分带号为16，横坐标前加带号16N六度分带法的北京坐标系，分带号为16，横坐标前不加带号记忆方式：3 3度分带，前有度分带，前有3.3.12中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.4 arcgis坐标系统文件说明-西安80在 Coordinate SystemsPr

11、ojected Coordinate SystemsGauss Krugerxian 1980 目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：Xian 1980 3 Degree GK CM 102E.prjXian 1980 3 Degree GK Zone 34.prjXian 1980 GK CM 117E.prjXian 1980 GK Zone 17.prj三度分带法的西安80坐标系，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前不带加号三度分带法的西安80坐标系，34分带，中央经线在东102度的分带坐标，横坐标前加带号117E 六度分带法的西安80坐标系，分带号为20，中央经线117，横坐标前

12、不加带号17六度分带法的西安80坐标系，分带号为17，中央经线99，横坐标前加带号记忆方式：3 3度分带，前有度分带，前有3 3，13中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1.5定义坐标系n有三种方法1、ArcCatalog右键属性（properties）中xy coord，select是自己选择一个坐标系统，import是按另一个文件设置本文件2、ArcToolbox Data Management Tools-projections and transformation-Define Projection3、批量定义坐标系统Batch Define Coordin

13、ate System14中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心地理坐标系地理坐标系：GCS_WGS_1984，GCS_Xian_1980 GCS_Beijing_1954 都是以GCS开头投影坐标系：投影坐标系：和坐标系的文件一致，和坐标系的文件一致，详细部分，详细部分，detaildetail有向有向东偏移量，东偏移量，500500公里，是公里，是不加带号，大于不加带号，大于500500公里，公里，前两位为带号前两位为带号1.6查看已有的坐标系统15中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心坐标定义并观察n1、西安80，带号33，加带号n2、西

14、安80，带号33，不加带号注意上面name和detail不同16中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心打开坐标定义错误1，坐标定义错误2在arcmap中加载地图，出现右图的错误，如何解决？17中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2、坐标变换和数据换带坐标变换分地理变换和坐标变换分地理变换和投影变换投影变换地理变换地理变换:一种在地理坐标系（基准面）间转换数据的方法，当将矢量数据从一个坐标系统变换到另一个坐标系统下时，如果矢量数据的变换涉及基准面的改变时，需要通过地理变换来实现地理变换或基准面平移。投影变换投影变换:当系统所使用的数据是来自不

15、同地图投影的图幅时，需要将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据，这就需要进行地图投影变换。18中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2.1、坐标变换基于同一基准面，如北京基于同一基准面，如北京5454，地理，地理坐标和平面坐标，可以有固定公坐标和平面坐标，可以有固定公式转换，式转换，ArcGISArcGIS可以直接转换，可以直接转换，误差可以达到误差可以达到0.1mm0.1mm，实现北京54经纬度，和北京54平面（xy）之间转换实现西安80经纬度，和西安80平面（xy）之间转换工具的位置：Data mangement tools下 projections an

16、d transformations-feature-project19中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2.2、不同基准面坐标的转换主要是：三参数和七参数法。个别4参数三参数转换含义X平移，Y平移，Z平移 （如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km（经验值）四参数转换含义七参数转换含义 3个平移因子（X平移，Y平移，Z平移），3个旋转因子（X旋转，Y旋转，Z旋转），一个比例因子（也叫尺度变化K）。20中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心2.3、Arcgis中投影变换序号方法名称参数个数含义说明1GeoCentric_TranslG

17、eoCentric_Translationation3 3地心偏移2MoloDensky3莫洛坚斯基公式简化方法 精度稍低3MoloDensky_Abridged3莫洛坚斯基公式简化4Position_VectorPosition_Vector7 7布尔莎-沃尔夫七参数，旋转角度的定义不同涉及到投影变换基本用7参数法5Coordinate_Frame76MoloDensky_Badekas10莫洛坚斯基公式7Nadcon1格网变换美国本土使用8Harn19Ntv2110Longitude_Rotation021中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心要素矢量化要素编辑的

18、一般步骤创建新图层（要素类）：点、线、多边形编辑环境及工具点要素编辑线要素编辑多边形要素编辑中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心要素编辑的一般步骤1.在ArcCatlog中创建新的要素类2.在ArcMap中加载新建的要素类，如有必要，加载经过配准的扫描地图3.在ArcMap中打开“编辑器”工具栏，执行其中的“开始编辑”命令，进入编辑状态。4.利用“编辑器”的功能完成地图要素的分层提取，打开图层的属性表，输入要素的相关属性5.在编辑过程中，点击“编辑器”中的“保存编辑”可以随时保存修改的结果，点“停止编辑”完成编辑。中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研

19、究所教育中心创建新图层（要素类）nArcCatalog中可以创建矢量数据集(shape文件和地理数据库geodatabase=“要素类”)n点：Pointn线：Linen多边形：Polygonn在ArcMap中提供了全面的工具，可以完成矢量数据的编辑n空间数据n属性数据中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心n新建图层要素类指定要素类型：点？线？多边形？中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心n在创建图层时指定坐标系统在ArcMap中指定数据框的坐标系统中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心n在创建图层（要素类）的时候除

20、指定坐标系外，还需要指定要素类的坐标范围n可以从已有的数据导入或手动指定这个范围中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心n添加新建的图层，添加已配准的影像图层，在编辑器中，点击“开始编辑”，并在目标图层中选中要编辑的图层。中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心屏幕跟踪数字化n从“编辑器”工具栏中选中草图工具，根据扫描地图上的内容分层提取地图要素。中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心编辑图层中要素的属性n属性字段可以在创建图层是定义，也可以在ArcMap中添加nFields are added;definen字段名称：

21、field namen数据类型：data typen字段宽度：widthn精度：decimal precision中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心n打开图层（要素类）的属性表，添加新字段添加属性字段中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心编辑要素属性信息n在属性字段添加后，就可以输入或修改要素的属性中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心编辑环境及工具n主要编辑环境“编辑器”工具栏中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心“编辑器”工具栏中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所

22、教育中心捕捉环境Snappingn捕捉或悬挂操作:nhow features align during creation/editingn线段之间的连接(在两条线段连接的地方加一个结点)ncompletion of polygonsnavoid overshoots/undershootsnavoid slivers or gaps中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心捕捉环境Snappingn通过捕捉环境对话框设定在编辑时捕捉方式中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Snapping optionsnInteractive snapping

23、 optionsnSnap to an existing vertexnSnap to an existing line segment or polygon edgenSnap to an intersection of two or more linesnSnap to an existing line endpointnSnapping can be layer-to-layer_中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心捕捉线段中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Undoing editsnEdits can be undone in

24、reverse ordernEdits can be undone up to the previous save(or creation)nOnce a datasets changes are saved,edits cannot be undone中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Saving editsnSave EARLY and OFTENnYou are prompted to save edits when:nDataset is closed for editingnAnother dataset is opened for editingnDo

25、cument is saved or closednArcGIS is closed中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心点要素的编辑n在图层中新建、删除、移动一个点要素中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心线要素的编辑n悬挂功能n修改线段的形状（编辑顶点）n分割线要素、公共顶点的编辑n合并线要素n封闭线段中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心打断线要素打断工具中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心封闭线段中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心多边形要素的编辑n多边

26、形顶点编辑（改变形状）n分割多边形n公共边的编辑n要素合并（Union）：求并集，比如：由多个岛屿组成的行政区，飞地。n要素联合（Combine):中心有岛屿的湖泊n要素相减（Subtract）：去除重叠部分（landuse)n要素相交（Intersection):获取多个多边形的公共部分中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Altering the shape of lines and polygonstopological editing中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Altering the shape of lines and

27、polygonsnon-topological editing中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Splitting(cutting)polygons中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Splitting featuresnGeodatabase splitting policiesnAttributes are handled by policiesnDuplicate:values in new records are copied from the parent recordnGeometry property(e.g.,area,

28、perimeter,length)automatically handlednGeometry ratio(e.g.,population)_中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Splitting featuresnAttribute splitting(for geodatabase feature classes)is handled by policiesimage from ESRI中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Merging polygonsselect multiple polygons from the same la

29、yer original polygons are merged into a single new polygon中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Merging polygonsnAttributes are handled by rules in the same way as splittingimage from ESRI中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心Unioning polygonssimilar to merge,but can combine features from 1 layer中国科学院计算技术研究所教育中

30、心中国科学院计算技术研究所教育中心Intersecting polygonsspatial area as the set for intersectioncommon areas are preservedlike mathematical intersection中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心1、字体安装与设置、字体安装与设置如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。1.在“开始”选项卡中，点击“替换”按钮右侧箭头，选择“替换字体”。（如下图）2.在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）3.在“替换为”下拉列表中选择替换字体。4.点击“替换”按钮，完成。552、替换模板中的图片、替换模板中的图片模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。方法一：更改图片方法一：更改图片1.选中模版中的图片（有些图片与其他对象进行了组合，选择时一定要选中图片 本身，而不是组合）。2.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）注意：注意：为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。55中国科学院计算技术研究所教育中心中国科学院计算技术研究所教育中心赠送精美图标