1、 实 验 报 告课程名称： 地理信息系统概论 实验名称： 小比例地图数字化 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 日 期： 2013 年 4 月 10 日2一、实验目的1. 掌握地图扫描矢量化的基本原理与方法；2. 了解 ArcMAP、ArcCatalog 的主要功能。二、仪器设备1. 软件设备ArcGIS 9.32. 资料准备数字化底图： china.tiffchina.tiff3、实验任务实现小比例地图的数字化四、实验要点及流程1. 查看扫描地形图，根据图上标注，为扫描地图建立投影坐标系统首先在 D 盘创建文件夹：China，而后将 china.tif 文件拷入该文件夹中。（1）
2、启动 ArcMap，点击“OK”创建新图（2）启动 ArcToolBox（3）展开 ArcToolBoxData Management ToolsProjections and TransformsDefine Projection，鼠标双击（4）通过点击相应文本框后的按钮进行选择；第一个选择扫描图像，第二个选择地图投影点击“Select”按钮，我们选择“Projected Coordinate System” 。双击 Project Coordinate Systems 展开后选择“Continental” 。双击 Continental 展开后选择“Asia” 。双击 Asia 展开后选择
3、“Asia North Albers Equal Area Conic.prj”，而后点击“Add”按钮即定义完毕该图投影。现在检查一下上图的投影参数，我们发现其中央经度与南北纬度与我们地图的投影不符，因此需修改参数（暂不考虑坐标右移） 。3点击“Modify”按钮，进入参数修改对话框。在该对话框中，点击“Select”按钮选择 Geographic Coordinate System，弹出地理坐标系统选择对话框。双击“Spheroid-based”椭球基本参数，弹出椭球基本参数选择对话框。在弹出的椭球基本参数选择对话框中选择“Krasovsky 1940.prj，点击 “Add”按钮，椭球参
4、数选择完毕，退回参数修改对话框。在参数修改对话框中，我们将根据本次实验采用的地图，将中央经线修改为：东经 110，南标准纬线为：北纬 25，北标准纬线为：北纬 47，中央纬线修改为：北纬 36。点击“确定”按钮后，回退到“Spatial reference 属性”对话框。在该对话框，可以看到修改后的结果，为了以后继续使用该投影参照系，可将其存盘，鼠标点击“Save As”按钮。在 Name 文本框中填入“China_Albers_Equal_Area_Conic” ，点击“Save”按钮，即将该坐标系统存入文件中，下次同样投影的地图，就可以直接选择该投影参照系。点击“确定”按钮，回退到“Def
5、ine Projection”对话框。点击“OK”按钮，进入处理过程，处理完毕，图像作为一个图层即显示出来。如果你想确认一下，可右键点击图层，在弹出的快捷菜单中选择属性，即投影已经被做进去了。将前面做完投影参照系的地图存盘。2扫描图像（已做完投影）的坐标纠正本次实验给出以下控制点坐标：经度 纬度 大地坐标 X 大地坐标 Y70 45 -3048124.15（负值） 1636813.12（正值）135 50 1798756.21（正值） 1796915.55（正值）125 25 1508328.79（正值） -1119210.01（负值）90 25 -2005347.19（负值） -103089
6、2.99（负值）根据精度的概念，人眼分辨率为图上 0.1mm，则知道该比例尺地图的精度限差为 5900米。因此，在进行纠正时，输入的大地坐标保留有效位数 4 位就可以了。（1）打开 china.mxd，点击 ToolsCustomize，在弹出的对话框中选择“Georeferencing”（2）关闭“Auto Adjust”（3）放大图像，增加控制点鼠标左键点在选中控制点上（经纬度格网点） ，在点击右键，在弹出快捷菜单中，选择“Input X and Y”，在弹出的对话框中输入控制点坐标（注意 ArcGIS 使用的坐标系不是我们的测量坐标系） ，输入完毕，点击“OK”按钮，一个点就输完了。根据
7、图像纠正原理，最少要输入个点，对于一般地形图扫描图像，个点就可以了。个点输完后，可以查看，或修改（主要是删除再重新选点） ，点击查看按钮，弹出控制点查看对话框。选中“Auto Adjust Transformatic”，可以看到计算出来的误差“Total RMS”。（）纠正图像，选择“GeoreferencingRectify”在弹出“Save As”对话框中，你可以选择直接点击“Save”按钮，也可以先改名，再点击“Save”按钮，这里我们将输出文件改为“Rectifychina.tif” 。处理完毕后，先点击菜单 FileNew，创建一幅新图。而后点击菜单 FileAdd Data，在“A
8、dd Data”对话框中将“Rectifychina.tif”作为新图层数据调入。点击“Add”按钮，即将“Rectifychina.tif”作为新图层数据调入新地图文档中。点击4菜单 FileSave As 将新地图文档保存为 rchina.mxd。放大地图文档，移动鼠标时，可以看到状态栏显示的是大地坐标，也可查看投影。另外，还可以设置显示经纬度坐标。点击菜单 ViewData Frame Properties，弹出 AsData Frame Properties 对话框，选择“General”页，在“Display”选择框中，选择“Degree Minutes Seconds”选项。点击“
9、确定”按钮，可以看到随着鼠标的移动，状态栏中显示的是地理坐标，为了确认纠正是正确的，可以放大图像到一定程度，将鼠标移到经纬网格点上，这时状态栏中显示的经纬度与经纬网格点经纬度一致。3. 地形图数字化（1）启动 ArcCatalog 中指向将要存储结果的文件夹，鼠标右键-new-Shapefile，分别创建点、线、面的 shapefile 文件连接文件夹后，即可创建文件。在弹出的对话框中，我们将点 ShapeFile 文件名改为“point” ，点击“Edit”按钮，为点文件选择同样的投影坐标系。同样我们可以创建“line”和“polygon”ShapeFile 文件（注意：属性选择不同） ，创
10、建完毕，我们打开图像所在文件夹，可以看到 ArcMap 与 ArcCatalog 为我们创建的文件：（2）将创建的点、线面文件作为新的图层加入到 ArcMap 中关闭“Georeferencing”工具条，右键点击点、线、面图层可以分别为数字化的点、线、面元素设置颜色与符号。关于点、线、面符号制作，将在今后的学习中介绍。同理可选择线和面的符号与颜色，在此省略，读者可自己尝试一下。做完以上工作，我们可以先用 ArcMap“Save”该数字化工程。数字化之前，我们要增加一个工具条。点击 ToolsCustomize，在弹出的对话框中选择“Editer” 。关闭“Georeferencing”工具栏
11、。通过 General 命令（Editor-Option-General） ，设置捕捉容限值。以上工作完成后，启动编辑工具。（）点数字化点击绘制按钮就可以在图中任意位置数字化点。（）线数字化将编辑图层目标选为“line”时，就可以跟踪数字化线目标，在数字化线目标时，可以同时拉动窗框的移动图幅按钮，使一条线跟踪数字化完毕。注意跟踪线结束时可以双击鼠标左键。（）面数字化将编辑图层目标选为“polygon”时，就可以跟踪数字化面目标，在数字化面目标时，可以同时拉动窗框的移动图幅按钮，使面跟踪数字化完毕。注意跟踪面结束时可以双击鼠标左键。数字多边形有一个窍门，先数字化外包多边形，不必对公共边数字化两次
12、，将Task 改为“Cut Polygon Feature” ，就可以用公共边切割该大多边形了。注意：在切割多边形时，要先选择该大多边形。数字化结束后，右键点击图层，选择打开属性表，可以看到每个已数字化好的多边形对应一条记录，可以修改属性。5、实验记录51、下图是数字化后的结果2、除了实验任务指导书，你通过操作软件获得了那些关于应用 ArcGIS 数字化采集的操作技巧，请举例说明。栅格图象矢量化：1）在 tools 的 extensions 中选中 arcscan，然后在 view 的 toolbar 中选中 arcscan。 （在安装 arcgis 时要选中 arcscan 模块）2）把图像
13、重新 symbolize，使用 classify 分成两种类型，如：0-126，126-255。(把图象二值化：在图象上鼠标右击，选取 properties,在选 symbolgy 标签，在 show 中选classified，classes 等于 2。)在图象上鼠标右击，选取 properties,在选 symbolgy 标签，在 show 中选classified，classes 等于 2。3）在 arcCatalog 中新建 shp 文件（分几层建几个，有点、线、多边形、多点四种类型） ，将图象和 SHP 文件一起加入到 ARCMAP 中，对 SHP 文件进行编辑，此时可以激活 arcscan，进行矢量化。
