空间数据投影变换与处理.docx
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空间数据投影变换与处理
项目4空间数据投影变换与处理
4.1案例教学
4.1.1任务要求
罗平县煤矿资源比较丰富,根据其主要煤矿的分布情况,县煤炭局划分出了若干个矿区。
根据目前已经掌握的地图数据情况,我们需要计算出每个矿区的面积分布情况,也需要知道各个乡镇的交通情况;同时,为了更有效地实现矿区的管理,需要把整个县根据某些条件划分为几个块,分别派给相应的煤矿单位进行管理。
4.1.2学习目标:
1,熟悉地图投影变换基本方法和内容,并领会其实际用途;
2,掌握空间数据处理(融合、拼接、剪切、交叉、合并等)的基本方法和原理,并领会其基本用途;
3,掌握利用已有的坐标文件生成相应矢量图层数据的基本方法,并领会其基本用途。
4.1.3材料准备
软件环境:
ArcGIS9.2DeskTop
数据准备:
乡镇分布.shp矿区分布.shp主要公路.shp,河流.shp,全站仪.txt
4.1.4操作步骤
4.1.4.1熟悉数据
打开arccatalog窗口,连接并打开该项目包含所用数据的文件夹project4A的路径,如:
D:
\arcgis_book\ProjectData\project4A,查看文件组织时,可能会发现只有shp文件,而没有看到”全站仪.txt”的坐标文件。
选择菜单“tools”“options”,打开选项对话框,在general对话框中,在“whichtypeofdatadoyouwantthecatalogtoshow”下,找到并选中“textfile”,这样,就可以在Arccatalog中显示txt坐标文件了。
图4-1添加数据类型
图4-2 项目文件组织
打开Arcmap,新建一个空白地图文件,添加project4A文件夹下的4个图形数据(除了片区分布.shp),暂时不添加“全站仪.txt”坐标数据,根据数据类型,调整好层的关系和要素符号,如图4-3:
图4-3数据视图
4.1.4.2投影变换
观察图4-3的底部,就会发现该地图数据组所用的是地理坐标,这会给我们后续的操作带来麻烦,因为我们需要知道每个矿区的面积情况或每个乡镇的面积大小、道路长度情况等,所以,我们需要先把地理数据的坐标转换为以米为单位的平面坐标,这就要用到投影变换功能了。
首先查看图层所用的地理坐标类型:
选择一个图层,如“乡镇分布”,查看其属性,在属性对话框中,选择“source”标签,在“datasource”组框中包含了该图层所用的坐标系统情况,可以发现,这里所用的是西安80坐标系,如图4-4:
图4-4查看坐标系统
(1),定义投影
点击ArcMapStantard标准工具栏上的按钮
启动Arctoolbox(也可以在ArcCatalog中的工具栏上启动它)。
在Arctoolbox中,打开datamanagementtools工具箱,选择projectionsandtransformations下的defineprojection,打开定义投影对话框。
在“inputdatasetorfeatureclass”下选择一个要素文件,如“乡镇分布”。
图4-5定义投影
在“coordinatesystem”下,点文本框右边的按钮,进入“spatialreferenceproperties”对话框,点“select”按钮,进入预定义坐标选择对话框,在对话框中选择:
GeographicCoordinateSystemsAsiaXian1980.prj,确定,退出,完成了坐标定义,但如果该文本框中已经有了一个坐标名称,说明该图层已被定义了投影,若不符合要求,可以进行修改。
图4-6选择定义坐标
这种投影定义方法一次只能定义一个数据的投影,对于多个数据需要进行投影定义时就比较麻烦,需要一个一个地进行投影定义(我们这个案例就属于这种情况)。
假如这多个数据所用坐标系统一致,可以考虑使用批定义的方法,该工具在:
“samples”工具箱中,打开该工具箱,选择datamanagementprojectionsbatchdefinecoordinatesystem(如图4-5)。
建议试试用这种方法进行所有文件的坐标系定义。
(2),投影变换
假如只是单个文件的投影变换,可以执行“projectionsandtransformations”“feature”“project”命令。
但我们这里有多个数据文件,这样未免有点麻烦,可以使用批投影方法:
打开“datamanagementtools”工具箱,执行“projectionsandtransformations””feature”下的“batchproject”脚本工具,打开批投影对话框,点击“inputfeatureclassordataset”的文本框右边的打开按钮,定位到project4A文件夹,把该文件夹下的数据全部选中(包括个别现在还没有加入到arcmap中的数据),点“add”,就可以把要进行投影变换的数据全部添加进来。
如图4-7:
图4-7批投影设置
在继续之前,先回到你的工作目录中,在project4A下创建一个子文件夹,命名为“FinalData”。
在“batchproject”中,点击“outputworkspace”文本框右边的按钮,选择刚才创建的文件夹“FianlData”,点击“add”,这样,就可以把该文件夹作为投影后文件的存储空间。
(如图4-7)
点击“outputcoordinatesystem”文本框右边的按钮,进入“spatialreferenceproperties”对话框,选择目标坐标系统。
在这个项目中,根据已有数据的坐标覆盖范围情况,应该把它们投影到高斯投影6度带的18带(或者是东经105度),同时,根据项目的要,我们不希望在坐标前加带号。
在“XYcoordinatesystem”中,点“select”按钮,在跳出的对话框中依次选择:
ProjectedCoordinateSystemsGaussKrugerXian1980Xian1980GKCM105E。
(在这里请注意,假如选择的是Xian1980GKZone18.prj,也一样正确设置了投影坐标系,但投影后的结果会在X坐标前面加上带号18,所以,在实际应用中,应该要按照需求选择不同的投影带设置)。
图4-8设置空间参考
完成后,点“add”按钮,退出选择对话框,点“应用”、“确定”,退出空间参考对话框,实现输出坐标系的选择。
(如图4-8)
最后,在“batchproject”对话框中点“OK”按钮,就开始进行投影变换了。
完成后,重新打开arcmap,创建空地图文档,添加“FinalData”文件夹下的要素层,观察坐标和datasource属性,就会发现已经由原来的地理坐标变为平面投影坐标。
图4-9投影后效果
现在可以进行要素的面积查询了吗?
我们可以试一下,选择tools工具栏上的“identify”按钮工具,查询下某个乡镇的属性,会发现,其面积属性并没有变成以平面坐标米为单位的面积,而还是原先的经纬度计算结果,也就是说,面积属性还是不能用(如图4-10)。
可以利用字段计算器的方法实现多边形面积的计算。
图4-10面积和长度查询
打开“乡镇分布_shp”的属性表,向属性表中添加一个字段:
面积,数据类型为double。
图4-11添加字段
添加完字段后,打开“ editor”工具栏,选择“startediting”激活编辑功能,在“矿区分布”的属性表中右键点击“面积”字段列,然后点击fieldcalculator;跳出“fieldcalculator”对话框,选中选择框“advanced”,然后在”pre-logicVBAscriptcode”下面的文本框中,输入如下脚本代码:
DimOutputAreaasdouble
DimpAreaasIarea
SetpArea=[shape]
OutputArea=pArea.area
在“面积=”下方的文本框中输入变量名:
OutputArea,完成后,确定,就可以实现各个多边形面积的计算了。
图4-12字段计算器
图4-13面积计算结果
用同样的方法,请计算出“矿区分布”中每个矿区的面积。
完成之后,退出编辑状态。
4.1.4.3数据处理
假设由于管理的需要,打算把整个罗平县划分为4个部分,同时也把矿区区分开来,划分方法是:
南北方向大致为公路走向,东西方向大致为久龙河方向。
分完区后,每个区可以单独计算其区域面积和所有矿区面积,在管理上互不影响,完成某个任务后再把分区合并起来就可实现整个任务,具有分布式任务分配的意味。
(注意:
后面操作要使用的数据在“FinalData”文件夹下)
(1)区域分块
实现分块可以考虑裁减要素的方法,前提是必须把裁减范围以多边形要素的形式出现。
根据前面分区的基本原则,本项目生成了一个多边形要素:
片区.shp,把该要素加入到当前地图文档中,调整顺序,使之处于最底层,同时,把该文件要素的背景颜色改为“无颜色”,使之透明。
激活“片区”,使用选择工具并选中图层中的左上角的多边形要素,注意确保不要选中“乡镇分布”中的要素。
图4-14多边形选择
单击
,进入arctoolbox,打开analysistools工具箱,选择extract下的clip裁减工具,双击打开:
在inputfeatures下选择“乡镇分布”;
在clipfeatures下选择“片区”;
在outputfeatureclass下指定输出路径为:
…\priject4A\FinalData\乡镇分布_shp_clip。
图4-15裁减设置
设置完成后,点“OK”按钮,就开始进行裁减,选中要素范围内的“乡镇分布”的要素被裁减出来。
用同样的方法,依次选中“片区”中其他的三个面状要素,重复以上步骤,从而得到4个裁减结果:
乡镇分布_shp_clip,乡镇分布_shp_clip1,乡镇分布_shp_clip2,乡镇分布_shp_clip3。
完成后,关闭其他的层,查看裁减后的结果。
图4-16裁减得到的4个图层
(2)拼接图层
当4个片区各自都完成某一项任务,或是其他目的为得到全局效果,可以考虑把分开的片区拼接起来。
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