ArcGIS軟件操作——地圖配准


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  直奔主題——運用ArcGIS軟件對地圖進行配准!

  

  1 數據准備:網絡下載的中國地圖,最好是帶有經緯網格的地圖(有經緯度坐標,方便配准時添加控制點)

  2 加載數據:打開arcgis軟件,加載數據,會出現提示框“Unknown Spatial Reference”,即缺少空間參考。忽略,直接OK即可把地圖加載到窗口中。但是細心的操作者會發現,鼠標移動到地圖上相應的坐標點時,狀態欄顯示的坐標卻與地圖上的不一致。注意下圖紅色框內的信息!

  3 地圖配准:對於上面2中提到的坐標信息顯示不正確的問題,是否有方法解決呢?有,就是我們接下來要說的地圖配准。

  3.1 地圖配准工具條的加載:在工具欄空白處右鍵單擊,找到“Georeferencing”菜單,點擊,即可成功加載配准工具條。紅色框內為添加控制點按鈕,藍色框內為控制點屬性信息按鈕;

  3.2 添加控制點:點擊上述紅色框內的添加控制點按鈕,將地圖在某一經緯度坐標點處放大,單擊經緯度交線,然后右擊會出現輸入坐標值的對話框。提供兩種形式輸入坐標值,一是x,y地理坐標,二是經度、緯度值;

  對於Input X and Y: x,y值用小數表示,如130°30'30'應寫成 130.508(=130+30.5/60)。 這種方法需要轉換計算,一般不采取該種方法;但是第二種方法的按鈕是灰色的(下圖紅色框),很多人都會遇到此問題,這是因為在一開始加載地圖時,該地圖是缺少空間參考的,我們需要為地圖加一個空間參考坐標系。

  我國常用的參考坐標系有:北京54、西安80、WGS84。本文只是略微提一下,詳細信息感興趣的可以去google,去找度娘哈~

  北京54坐標系(beijing54)為參心大地坐標系,大地上的一點可用經度L54、緯度M54和大地高H54定位,它是以克拉索夫斯基橢球為基礎,經局部平差后產生的坐標系。

  西安80坐標系是參心坐標系,橢球短軸Z軸平行於地球質心指向地極原點方向,大地起始子午面平行於格林尼治平均天文台子午面;X軸在大地起始子午面內與 Z軸垂直指向經度 0方向;Y軸與 Z、X軸成右手坐標系。

  WGS-84坐標系(World Geodetic System)是一種國際上采用的地心坐標系。坐標原點為地球質心,其地心空間直角坐標系的Z軸指向國際時間局(BIH)1984.0定義的協議地極 (CTP)方向,X軸指向BIH1984.0的協議子午面和CTP赤道的交點,Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手坐標系,稱為1984年世界大地坐標系。這是 一個國際協議地球參考系統(ITRS),是目前國際上統一采用的大地坐標系。GPS廣播星歷是以WGS-84坐標系為根據的。
  3.2.1 添加空間參考信息:在“view/data frame properties”的“coordinate properties”中選擇坐標系。如果是大地(投影)坐標系選擇“predefined”中的“Projected coordinate system”,坐標單位一般為米。如果是地理坐標系(坐標用經緯度表示)表示則選擇“Geographic coordinate system”。在這里,我們選擇“Geographic coordinate system”下的“Beijing1954”坐標系,確定即可。

  3.2.2 添加控制點:在設置好空間參考之后,此時你再添加控制點,你會發現“Input DMS of Lon and Lat…”按鈕被激活,此時便可以通過輸入經緯度坐標值來添加控制點的信息了。(注意紅色框內的信息別選錯了,操作者在這里很容易犯錯,有時候默認的並不是與地圖信息相匹配,一定要根據輸入點的信息來選擇“經度【東經和西經】”和“緯度【南緯和北緯】”)點擊OK即可,在你點擊OK之后,會發現地圖消失了,此時只要點擊工具條上的“全副顯示”按鈕即可。按此種方法,均勻的在地圖上添加控制點(至少4個點,即地圖的四個角)

  3.2.3 查看控制點信息:點擊Georeferencing工具條的控制點信息按鈕(3.1中藍色框內的按鈕),下圖給出的就是添加的控制點信息。

  “Transformation”:該下拉按鈕,轉換的方法會隨着控制點數量的增加而增加,一般選擇Adjust即可滿足要求。

  “Total RMS Error”:總誤差大小值,該值盡量越小越好,所以在添加控制點時,操作者應該將地圖在某一坐標點放大,這樣添加的點的精度會很高,總誤差也會變得非常小。

  “Save”:保存控制點信息,會以TXT文本文件存儲;

  “Load”:打開控制點文件。如果操作者有控制點信息文件,可以不需要在地圖上一個一個的添加,直接通過此按鈕來加載控制點文件即可。

  3.3 地圖配准保存和更新

  通過點擊Georeferencing下的“Update Georeferencing”,便可以完成地圖配准,這種方式是將原圖直接更新為配准之后的圖了,也就是說,當你再次打開原圖時,鼠標在地圖上移動,狀態欄會實時顯示與地圖信息相匹配的坐標信息;

  Georeferencing下的“Rectify”:通過點擊此按鈕,並進行相關信息的設置(如下圖),會重新生成一副地圖,而原圖並沒有被修改;在該保存窗口中,可以設置“Resample Type——重采樣類型”、“Output Location——保存路徑”、“Name——保存文件名稱”、"Format——保存類型,一般在這里選擇TIFF格式",其它的都可以保持默認,Save即可重新生成新的地圖文件。

  上述“Update Georeferencing”和“Rectify”,本人喜歡采用第一種方式,因為第二種方式重新生成地圖,當你加載時可能顯示的全部是黑色,出現此種情況,按原有步驟,多嘗試幾次就可以。

  3.4 配准后的地圖加載顯示:在通過上述操作后,便可以重新加載配准后的地圖,於是操作者便可以進行矢量化,開展之后的工作了。

 

  總結:對於地圖配准,最主要的有如下幾點:空間參考信息的設置、控制點(選取——以均勻選取為標准;信息值輸入——一般采用經緯度值輸入,注意經緯度單位)、配准地圖保存!

 

 

  


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