空間分析4空間分析的數(shù)據(jù)模型.ppt

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1,第三章空間分析的數(shù)據(jù)模型,矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)ArcGIS中的幾種主要數(shù)據(jù)格式空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá),2,矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù),矢量數(shù)據(jù)矢量（Vector）：通過記錄空間坐標(biāo)對的方式，以點(diǎn)、線、面等形式來描述空間目標(biāo)對象；特征定位明顯，屬性隱含形象直觀（點(diǎn)：如獨(dú)立樹、水準(zhǔn)點(diǎn)；線：如鐵路、河流；面：如土地類型）特別適合于模擬離散（非連續(xù)變化）的空間數(shù)據(jù)其模擬空間數(shù)據(jù)的精度較高，但其精度與坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)量、質(zhì)量有直接關(guān)系柵格數(shù)據(jù)柵格（Raster）：用規(guī)則排列的像元陣列來描述空間目標(biāo)對象特征：屬性明顯，定位隱含柵格像元的大小直接影響空間數(shù)據(jù)表達(dá)的精度（位置或形狀的畸變、屬性的偏差）像元大小（分辨率）對數(shù)據(jù)大小有直接的影響特別適合于模擬空間的連續(xù)變化三角形不規(guī)則網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork，TIN）：不規(guī)則的三角形來描述空間對象,3,點(diǎn)實(shí)體,有位置，無寬度和長度；抽象的點(diǎn),美國佛羅里達(dá)洲地震監(jiān)測站2002年9月該洲可能的500個(gè)地震位置,4,線實(shí)體,有長度，但無寬度和高度用來描述線狀實(shí)體，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多度量實(shí)體距離,香港城市道路網(wǎng)分布,5,面實(shí)體,具有長和寬的目標(biāo)通常用來表示自然或人工的封閉多邊形一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面,中國土地利用分布圖（不連續(xù)面）,6,用柵格來描述空間對象—點(diǎn)2,7,用柵格來描述空間對象—線,8,用柵格來描述空間對象—面,9,柵格,,10,柵格,,11,地圖的矢量和柵格表示,,12,ArcGIS中的幾種主要數(shù)據(jù)格式,Shapefile文件文件的創(chuàng)建文件的特征Coverage文件文件的創(chuàng)建文件的特征Geodatabase文件文件的創(chuàng)建文件的特征,13,空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,空間坐標(biāo)：一定的空間參考系統(tǒng)下，能夠反映數(shù)據(jù)在地表的真實(shí)空間位置關(guān)系的坐標(biāo)。地理坐標(biāo)平面直角坐標(biāo)非空間坐標(biāo)：不能夠反映數(shù)據(jù)在地表的真實(shí)空間位置關(guān)系的坐標(biāo)。圖形的坐標(biāo)掃描儀的坐標(biāo)數(shù)字化儀的坐標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換投影轉(zhuǎn)換正解變換：一種投影與另一種投影的相互關(guān)系反解變換：各投影與地理坐標(biāo)之間的關(guān)系坐標(biāo)變換數(shù)據(jù)變換：通過控制點(diǎn)建立變換前后坐標(biāo)間的數(shù)學(xué)關(guān)系而進(jìn)行變換翻轉(zhuǎn)（Flip）鏡像（Mirror）重設(shè)比例尺（Rescale）旋轉(zhuǎn)（Rotate）移動(dòng)（Shift）扭曲（Warp）,14,空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換—矢量數(shù)據(jù),實(shí)習(xí)目的掌握空間坐標(biāo)的調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換方法。實(shí)習(xí)內(nèi)容在ArcGIS中，將我國東部、西部數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并將其合并成一個(gè)整體，然后將其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為Albers投影下的平面直角坐標(biāo)，最后再將轉(zhuǎn)換為Mercator投影。數(shù)據(jù)說明中國東、西兩部分的省界數(shù)據(jù)及控制點(diǎn)；控制點(diǎn)在Albers投影下的坐標(biāo)文件（Excel）；兩個(gè)分別帶有Albers和Mercator投影的無數(shù)據(jù)文件實(shí)習(xí)步驟1、在Arcmap中加載數(shù)據(jù)，將Editor工具條設(shè)為可編輯狀態(tài)，并設(shè)置snapping；2、打開Spatialadjustment工具條，將西部地區(qū)的兩個(gè)數(shù)據(jù)（點(diǎn)、線）按中部邊沿調(diào)節(jié)到東部數(shù)據(jù)的坐標(biāo)下3、分別將東西兩部分合并成一個(gè)文件（可以采用復(fù)制粘貼的方式、也可采用merge等其它方式）4、利用控制點(diǎn)及其在Albers投影下的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將合并后的點(diǎn)、線數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換5、為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)加載投影信息（利用Albers投影參考數(shù)據(jù)）6、將加載投影信息后的數(shù)據(jù)重新投影為UTM投影（利用Mercator投影參考數(shù)據(jù)），并比較轉(zhuǎn)換前后的不同,15,空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換—柵格數(shù)據(jù),實(shí)習(xí)目的掌握空間坐標(biāo)的調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換方法。實(shí)習(xí)內(nèi)容將一幅掃描生成的北碚地圖調(diào)整到正確的空間坐標(biāo)系統(tǒng)之下。實(shí)習(xí)步驟1、在Arcmap中加載數(shù)據(jù)2、打開Georeferencing工具條3、合理選取控制點(diǎn)4、輸入控制點(diǎn)的空間坐標(biāo)5、選擇合適的轉(zhuǎn)換方法，將圖像轉(zhuǎn)換至正確的空間坐標(biāo)之下6、為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)加載投影信息7、將以上數(shù)據(jù)加載至中國行政區(qū)劃數(shù)據(jù)之上,16,空間數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換,柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換的方法（FromRaster）轉(zhuǎn)換過程中的簡化問題（Simplify）矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換的方法（ToRaster）柵格單元的代碼決定方式主要類型法像元中心法重要性法比例分成法不同柵格編碼方法的誤差比較數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換CAD數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換柵格數(shù)據(jù)與ASCII文件的轉(zhuǎn)換（ASCII文件內(nèi)容與柵格數(shù)據(jù)之間的關(guān)系）,17,柵格單元代碼的決定方式——主要類型法,基本思路：若某一特征值是該柵格內(nèi)的主要類型，則把該值賦給這個(gè)位置。對點(diǎn)而言，按出現(xiàn)次數(shù)最多類型作代碼；對線而言，按長度最長的那條線的代碼取值；對多邊形而言，按面積最大的那個(gè)多邊形的代碼取值；該方法適合于分離和不連續(xù)的數(shù)據(jù)，如土地利用、植被、土壤等。一般的GIS軟件在進(jìn)行柵格編碼時(shí)，其默認(rèn)的編碼方法即是主要類型法。,18,柵格單元代碼的決定方式——主要類型法,按面積最大的類型取值,,,B,19,柵格單元代碼的決定方式——中心點(diǎn)法,基本思路：每一柵格的值由占據(jù)該像元中心的特征決定。該方法可以用于任何特征類型，尤其是用于連續(xù)數(shù)據(jù)的編碼，例如高程、噪聲、污染等。其實(shí)施過程較為復(fù)雜，它首先需要建立一個(gè)以柵格像元中心為點(diǎn)的矢量圖層，用它獲?。↖dentity）所在點(diǎn)的多邊形屬性，然后再將點(diǎn)轉(zhuǎn)換為柵格文件（Pointgrid）。,20,柵格單元代碼的決定方式——中心點(diǎn)法,按像元中心所在的類型取值,,,C,21,柵格單元代碼的決定方式——重要性法,若：重要性順序?yàn)椋篈>B>C則：,按各類型的重要性取值,,,A,22,柵格單元代碼的決定方式——比例分成法,按各類型的比例分別取值,,,,,,,C,B,A,30,45,25,23,柵格單元代碼的決定方式——長度占優(yōu)法,按橫線最長部分的屬性取值,,,,B,C,A,O,,,,24,實(shí)習(xí)柵格像元的不同編碼方法及誤差比較,一、對土地利用數(shù)據(jù)按主要類型法進(jìn)行柵格編碼操作步驟：在Arctoolbox中，打開featuretoraster工具對話框輸入土地利用的矢量數(shù)據(jù)，分別按100米、500米、1000米的分辨率進(jìn)行柵格轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換所采用的字段為ld502323-ID。將三個(gè)柵格文件的屬性表輸出為.dbf文件，并用Excel打開二、對土地利用數(shù)據(jù)按像元中心法進(jìn)行柵格編碼操作步驟：在Arctoolbox中，打開overlay的identity工具對話框Inputcoverage分別輸入point100、point500、point1000，identitycoverage輸入lad502323矢量文件，其它采用默認(rèn)值，點(diǎn)擊ok.在Arctoolbox中，打開featuretoraster工具對話框分別將上一步生成的三個(gè)點(diǎn)文件按100米、500米、1000米的分辨率進(jìn)行柵格轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換所采用的字段為ld502323-ID將三個(gè)柵格文件的屬性表輸出為.dbf文件，并用Excel打開三、數(shù)據(jù)比較（列表）、并編寫實(shí)習(xí)報(bào)告1、同一分辨率下兩種編碼方法中的各類土地面積差異2、同一編碼方法下不同分辨下各類土地面積的差異3、圖形比較附土地利用分類系統(tǒng),,25,空間數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)裁切矢量數(shù)據(jù)的裁切>Analysistools>Extract>Clip柵格數(shù)據(jù)的裁切矩形裁切>SpatialAnalysttools>Extraction>ExtractbyRectangle利用已有數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切>SpatialAnalysttools>Extraction>ExtractbyMask數(shù)據(jù)拼接矢量數(shù)據(jù)的拼接>DataManagementtools>General>Append柵格數(shù)據(jù)的拼接>DataManagementtools>Raster>MosaicToNewRaster數(shù)據(jù)提取矢量數(shù)據(jù)的提取>Analysistools>Extract>Select柵格數(shù)據(jù)的提取>SpatialAnalysttools>Extraction>ExtractbyAttributes,26,空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá),數(shù)據(jù)的符號化矢量數(shù)據(jù)的符號化柵格數(shù)據(jù)的符號化專題地地圖的編制版面設(shè)計(jì)制圖數(shù)據(jù)的操作地圖標(biāo)注地圖的整飾地圖的輸出實(shí)例—上海市行政區(qū)劃數(shù)據(jù)的制作背景與目的數(shù)據(jù)及要求實(shí)習(xí)步驟,