实验指导四空间大数据处理与地图投影.docx
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实验指导四空间大数据处理与地图投影
实验四空间数据处理与地图投影
一、实验目的
1.掌握空间数据处理(融合、拼接、剪切、交叉、合并)的基本方法,原理。
2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。
3.掌握ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术,同时了解地图投影及其变换在实际中的应用。
二、实验准备
1.软件准备:
ArcGIS10.2
2.数据准备:
(1)stationsll.shp(美国爱达荷州轮廓图)
(2)idll.shp(美国爱达荷州滑雪场资料)
以上两个数据是以十进制表示经纬度数值的shapefile
(3)snow.txt(美国爱达荷州40个滑雪场的经纬度值)
(4)stations.shp,一个已投影的shapefile,用于检验习作2的投影结果
(5)idoutl.shp,基于爱达荷横轴墨卡托坐标系的爱达荷州轮廓图,用于检验习作3投影的正确性
三、实验容与步骤
1.空间数据处理
1.1裁剪要素
Ø在ArcMap中,添加数据“县界.shp”、“Clip.shp”(Clip中有四个实体)
Ø开始编辑,激活Clip图层。
选中Clip图层中的一个实体(注意不要选中“县界”中的实体!
)
图4-3编辑Clip
Ø点击
按钮,打开ArcToolBox;
Ø选择“AnalysisTools->Extract”,双击“Clip”,弹出窗口剪切窗口,指定输入实体为“县界”,剪切实体为“Clip”(必须为多边形实体),并指定输出实体类路径及名称,这里请命名为“县界_Clip1”如图4-5;
图4-4工具箱
图4-5剪切窗口
Ø依次选中Clip主题中其它三个实体,重复以上的操作步骤,完成操作后将得到共四个图层——“县界_Clip1”,“县界_Clip2”,“县界_Clip3”,“县界_Clip4”);
Ø操作完成后,一定要“SaveEditors”。
图4-6生成四个剪切图层
1.2拼接图层
✓在ArcMap中新建地图文档“File->New”,加载在剪切实体操作中得到的四个图层;
✓在工具箱中选择“DataManagementTools->General”,双击“Append”,在追加窗口中,设置输入实体和输出实体,如图4-7;
图4-7拼接图层窗口
图4-8拼接效果
✓右键点击图层“县界_Clip1”,在出现的右键菜单中执行“Data”->”ExportData”,弹出窗口,将输出图层命名为“YNOK.shp”,如图4-9;
图4-9导出数据窗口
✓通过以上操作我们就完成了将4个图层拼接为一个图层的处理;
✓新建一地图文档,加载数据YNOK.shp,查看图层并打开其属性表查看与“县界”中的属性表有何区别(为什么有这些区别?
)。
1.3要素融合
Ø在拼接图层的基础上继续,执行“Dissovle”(融合)命令;
图4-10工具箱
Ø输入实体:
指定为YNOK;融合字段:
选择为“所属州”,将根据这个字段的值对实体进行融合,YNOK图层中“所属州”相同的实体将合并成一个实体;
图4-11融合窗口
Ø以上操作,根据指定字段的值,对现有图层中的实体进行融合,产生新的图层――YNOK_Dissovle,打开并查看其属性表;
图4-12融合图层
图4-13融合后属性表
Ø类似地,重复以上过程,并将融合字段指定为:
CHINESE,看看结果有何不同。
1.4图层合并
✓在ArcMap中新建一个地图文档,加载数据“西双版纳森林覆盖.shp”和“西双版纳县界.shp”;调整图层顺序,将西双版纳县界置于下方;
✓在ArcToolbox执行“联合”命令;
图4-14“联合”工具
✓在联合对话框中输入实体:
依次添加“西双版纳森林覆盖”“西双版纳县界”两个图层;输出实体类:
设置为Union.shp;
图4-15联合窗口
✓查看Union的的属性表,并检查属性“Type”,其中为“Y”的表示有植被覆盖的区域。
右键点击图层Union,修改属性->符号(设置为唯一值图例,字段设置为TYPE)
图4-16合并图层效果
思考题:
勐海县的总面积是多少平方公里?
其中有森林覆盖的区域面积是多少?
没有森林覆盖的区域面积是多少?
1.5图层相交
Ø在图层合并练习的基础上继续
Ø在ArcToolbox中,执行“相交”命令
图4-17相交工具
Ø在“相交对话框”中,输入实体依次添加“西双版纳森林覆盖”“西双版纳县界”两个图层;输出实体类设置为Intersect.shp;
图4-18相交对话框
Ø查看Intersect,并与“西双版纳森林覆盖”及“图层合并”操作所得结果――“Union”进行比较,并进一步思考这类操作适合求解哪一些现实问题。
图4-19相交效果
2.地图投影
2.1定义投影
✓在ArcMap中新建地图文档,添加第4步成生成的图层Union.shp;
✓在TOC中,右键点击图层“Union”,查看属性,在属性对话框中,点击“源”选项页,查看这图层是什么坐标系;
✓打开ArcToolbox,执行命令“定义投影”命令,见图4-20;
✓定义投影对话框,如图4-21;选择实体类Union,点击坐标系输入框右边的按钮,出现的“空间参考属性”对话框,如图4-22;
✓在“空间参考属性”对话框中,点击“选择按钮”,从预定义的坐标系中选择“GeographicCoordinateSystems\Asia\Beijing1954.prj”(注意:
前提是我们已知图层Union使用的是1954地理坐标系);
✓在TOC中,右键点击图层“Union”,查看属性,在属性对话框中,点击“Source”选项页,查看这个图层的坐标系是否已经被指定为“1954地理坐标系”,如图4-23。
图4-20定义投影工具
图4-21定义投影对话框
图4-22空间参考属性
图4-23图层属性对话框
2.2投影变换――地理坐标系->1954坐标系转换->80坐标系->国家2000大地坐标系
v在第6步的基础上进行;
v打开ArcToolbox,执行命令“投影”命令;
图4-24投影命令
v在“投影”对话框中,依次设定输入实体类为――Union,输出为――Union_PRJ_BJ54.shp,输出坐标系选择“ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954\Beijing1954GKZone17N.prj”;
图4-25投影对话框
v确定后,完成由地理坐标系GCS_BEJING_1954到投影坐标系BEJING_1954_GK_ZONE_17N的变换。
四、实习报告要求
解决1.4中的思考题,将操作步骤及结果写入实验报告。
将实验报告以电子版和打印版的形式提交,包括原理、步骤、结果。
将实验结果数据压缩成“学号__实验4”.rar上交。
提示:
(1)面积单位是什么?
如何转换成平方公里?
用图层相减功能(西双版纳县界图层减去西双版纳森林覆盖图层)求出没有植被的区域,得到一个图层;检查此图层的坐标系是否已是投影坐标系(地图单位是米?
),如果不是则将其转换为投影坐标系。
图4-26擦除工具
(2)查找ArcMap中的联机帮助,以了解如何计算多边形的面积
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- 实验 指导 空间 数据处理 地图投影