目录

  • 1 项目一 地理信息系统概述
    • 1.1 任务一 地理信息系统概述
    • 1.2 任务二 地理信息系统的组成
    • 1.3 任务三 地理信息系统的功能
    • 1.4 任务四 地理信息系统数据源
    • 1.5 任务五 栅格数据结构
  • 2 项目二 ArcGIS软件概述
    • 2.1 任务一 ArcGIS的理念
    • 2.2 任务二 ArcGIS桌面版组成
    • 2.3 任务三 ArcGIS软件安装
  • 3 项目三 ArcMap和ArcCatalog基础
    • 3.1 任务一 ArcMap基础
    • 3.2 任务二 ArcCatalog基础
    • 3.3 任务三 属性连接和空间连接
  • 4 项目四 栅格地图的地理配准
    • 4.1 任务一 基于公里格网的栅格地理配准
    • 4.2 任务二 基于参考图层的栅格地理配准
  • 5 项目五 空间数据组织和管理
    • 5.1 任务一  shapefile文件的管理
    • 5.2 任务二 地理数据库
  • 6 项目六 编辑数据
    • 6.1 任务一 创建新图形
    • 6.2 任务二 编辑已有图形
    • 6.3 任务三 属性编辑和录入
  • 7 项目七 拓扑的创建及处理
    • 7.1 任务一 地图拓扑
    • 7.2 任务二 地理数据库拓扑
  • 8 项目八 空间校正
    • 8.1 任务一 变换数据
    • 8.2 任务二 边缘匹配
  • 9 项目九 空间数据处理
    • 9.1 任务一 转换数据
    • 9.2 任务二 数据镶嵌
    • 9.3 任务三 空间数据提取
    • 9.4 任务四 空间数据格式转换
    • 9.5 任务五 空间数据投影变换
  • 10 项目十 空间数据可视化
    • 10.1 项目一 图层符号化
    • 10.2 项目二 地图中的文字
    • 10.3 项目三 地图的页面版面和地图要素的设计设计
    • 10.4 项目四 地图输出
  • 11 项目十一 空间数据探查
    • 11.1 任务一 空间查询
    • 11.2 任务二 属性查询
任务一 变换数据
空间校正变换用于将图层的坐标从一个位置转换到另一位置。此过程涉及基于用户定义的位移链接来缩放、平移和旋转要素。变换过程是针对某一要素类内的所有要素统一执行的,通常用于将以数字化仪单位创建的数据转换成地图上所表示的实际单位。

变换函数基于被称为位移连接的特殊图形元素中源点和目标点(也被称为控制点)的坐标比较。对于变换来说,连接的起始位置和终止位置将用于构造变换公式。通过指向已知源位置和目标位置,或者通过加载连接文本文件或控制点文件,可交互式创建这些连接。创建变换的连接就是一种尝试对源位置和目标位置中的相同位置进行匹配的过程。

默认情况下,ArcMap 支持三种类型的变换:仿射变换、相似变换和射影变换。

(一)仿射变换

仿射变换可以不同程度地缩放、倾斜、旋转和平移数据。下图说明了这四种可能的变化。
仿射变换函数为:


其中 x 和 y 为输入图层的坐标,x' 和 y’ 是变换后的坐标。A、B、C、D、E 和 F 通过比较源控制点与目标控制点的位置来确定。这些值可对图层坐标进行缩放、倾斜、旋转和平移。此方法最少需要三个连接。对于大多数变换,推荐选择此方法。

(二)相似变换

相似变换可以缩放、旋转和平移数据。但不会单独对轴进行缩放,也不会产生任何倾斜。相似变换可使变换后的要素保持原有的横纵比,如果要保持要素的相对形状,这一点就显得非常重要。

相似变换函数为:


进行相似变换至少需要两个位移连接。但是,如果要生成均方根 (RMS) 误差,则需要三个或三个以上连接。

(三)射影变换

射影变换基于更加复杂的公式,该公式要求至少具有四个位移连接。此方法可用于对从航空像片中采集的数据直接进行变换。


(四)残差和均方根误差

变换参数是源控制点和目标控制点之间的最佳拟合。如果使用变换参数来变换实际的源控制点,则变换后的输出位置与真实的输出控制点位置将不匹配。这被称为残差;它用来衡量输出控制点的真实位置与变换后位置的拟合程度。每条位移连接都会生成此误差。

ArcGIS软件会为所执行的每个变换计算均方根误差,该误差可表示变换完成的质量。下面的示例说明了四个目标控制点与变换的源控制点的相对位置:

RMS 误差可用于衡量目标控制点与源控制点的变换位置间的误差。


此变换使用最小二乘法推导,因此可以指定比所需连接数更多的连接。要生成具有 RMS 误差的变换,至少需要指定三个连接。

一般来说,变换使用的连接越多,结果就会越精确。通过查看连接表中的 RMS 误差,可以对变换的精度进行检查。