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1、影像配準及矢量化一、實驗目的1.利用arcGIS影像配準工具進行影像數(shù)據(jù)的地理配準2.arcGIS編輯器的使用（點要素、線要素、多邊形要素的數(shù)字化）。3.利用arcGIS軟件計算矢量數(shù)據(jù)的長度、面積。二、實驗準備數(shù)據(jù)：青海省xx地形圖1:50000地形圖――1-甲.Tif和1-乙.Tif，(電子版掃描圖)。軟件準備：ArcGISDesktop---ArcMap三、實驗內(nèi)容及步驟第1步、地形圖的配準－加載數(shù)據(jù)和影像配準工具所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描配準，對掃描后的柵格圖進行檢查，以確保矢量化工作順利進行。1、打開ArcMap，添加
2、“地理配準”工具欄；2、將需要進行配準的影像—1-甲.Tif添加到ArcMap中；3、在圖層處點擊右鍵，下拉菜單中點擊屬性，定義投影坐標系-設定數(shù)據(jù)框的坐標系統(tǒng)為“Xian_1980_Degree_GK_CM_99E”（西安80投影坐標系，3度分帶，東經(jīng)99度中央經(jīng)線）。必要性：所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描配準，對掃描后的柵格圖進行檢查，以確保矢量化工作順利進行。第2步、添加控制點1、在配準中我們需要知道一些特殊點的坐標。通過讀圖，我們可以得到一些控制點，我們可以從圖中選取幾個較為分散的點。一般在實際中，這些點應該能夠均勻分布。2
3、、在“地理配準”工具欄上，點擊“添加控制點”按鈕。使用該工具在掃描圖上精確到找一個控制點點擊，然后鼠標右擊輸入該點實際的坐標位置，3、用相同的方法，在影像上增加多個控制點（一般不少于三個），輸入它們的實際坐標。必要性：在配準中我們需要知道一些特殊點的坐標，我們可以依靠它們來矯正地圖。利用其坐標數(shù)據(jù)解方程，求待定系數(shù)來獲取其在規(guī)定坐標系下的坐標。第3步校正并重采樣柵格生成新的柵格文件1、完成控制點的添加后，點擊“地理配準”工具欄上的“查看鏈接表”按鈕，轉(zhuǎn)換方式設定為“一階多項式”。觀察殘差的大小，若殘差較大，可重新選取控制點，以減小
4、誤差。2、在“地理配準”菜單下，點擊“校正”，對配準的影像根據(jù)設定的變換公式重新采樣，另存為一個新的影像文件。3、將校正后的后得到的柵格文件加載到ArcMap中，4、必要性：校正，和配準。使用這些配準后的影像進行分層矢量化。我們后面的數(shù)字化工作是對這個配準和重新采樣后的影像進行操作的。第4步、設定數(shù)據(jù)框的屬性1、執(zhí)行菜單命令“視圖”－“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴?，設定數(shù)據(jù)框?qū)傩?1、在“常規(guī)”選項中單位選擇“度分秒”，“坐標系統(tǒng)”選項頁中，設定數(shù)據(jù)框的坐標系統(tǒng)為“Xian_1980_GK_Zone_17”（西安80投影坐標系，6度分帶，東經(jīng)99
5、度中央經(jīng)線）。必要性：統(tǒng)一標準，西安80投影坐標系，6度分帶，東經(jīng)99度中央經(jīng)線，可以求得真實坐標。第5步分層矢量化－在ArcCatalog中創(chuàng)建一個線要素圖層1、打開ArcCatalog.在指定目錄下，鼠標右擊，在“新建”中選擇“Shapefile”，2、輸入創(chuàng)建的名稱“等高線”，點擊要素類型，選擇折線；3、點擊“編輯”選項后面的按鈕，在“空間參考屬性”對話框中的“坐標系”選項頁下，將選擇西安80坐標系，點擊“選擇”按鈕。(在ProjectedCoordinateSystems目錄下，選擇GaussKruger---àXian1
6、980--àXian_1980_3_Degree_GK_CM_99E)。4、再點擊“坐標將包含M值”、“坐標將包含Z值”選項，用于存儲的數(shù)據(jù),點擊確定完成，我們就創(chuàng)建了一個線狀的要素類的矢量文件。必要性：創(chuàng)立矢量文件，為圖層矢量化做準備。第6步、從已配準的地圖上對其進行矢量化1、打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開始編輯命令”，并選擇前面創(chuàng)建的“等高線”要素類,構(gòu)造工具選擇折線；2、將地圖放大到合適的比例下，對所要進行矢量化的對象進行矢量化操作；必要性：確認編輯，進行矢量化。四、分析數(shù)字化過程中誤差的來源及減小誤差
7、的相關方法。（一）、誤差來源：1、數(shù)據(jù)采集時所產(chǎn)生的誤差如：實測誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過程都有誤差），航測遙感數(shù)據(jù)分析誤差（獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀誤差）；2、數(shù)據(jù)輸入時所產(chǎn)生的誤差如：數(shù)字化過程中操作員和設備造成的誤差，某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差；3、數(shù)據(jù)存貯時所產(chǎn)生的誤差如：數(shù)字存貯有效位不能滿足（由計算機字長引起，單精度、雙精度類型）空間精度不能滿足，圖像掃描分辨率不合適；4、數(shù)據(jù)操作時所產(chǎn)生的誤差如：類別間的不明確、邊界誤差（不規(guī)則數(shù)據(jù)分類方法引起）；5、多層數(shù)據(jù)疊加時所產(chǎn)生的誤差如：多邊形疊加產(chǎn)生的
8、裂縫（無意義多邊形）；6、內(nèi)插引起的誤差；（二）、減少誤差的方法：1、手工方法：與原始地圖或者屬性數(shù)據(jù)比較；2、元數(shù)據(jù)法：元數(shù)據(jù)中包含了大量的有關數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息，通過跟蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化；3、地理相關法：用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自
