arcgis教程空间数据的转换.ppt

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1、第第8 8章章 空间数据的转换空间数据的转换空间数据是空间数据是GIS的一个重要组成部分，整个的一个重要组成部分，整个GIS都是围绕空都是围绕空间数据展开的。原始数据往往存在数据结构、数据组织等方面与间数据展开的。原始数据往往存在数据结构、数据组织等方面与用户自己的信息系统不一致，因而需要对原始数据进行转换与处用户自己的信息系统不一致，因而需要对原始数据进行转换与处理，如投影变换，不同数据格式之间的相互转换。在本章节，可理，如投影变换，不同数据格式之间的相互转换。在本章节，可以了解到在以了解到在ArcMap中，如何去更改地图的投影方式，如用户耳中，如何去更改地图的投影方式，如用户耳熟能详的墨卡

2、托投影（熟能详的墨卡托投影（Mercator）等。了解如何进行数据变换、）等。了解如何进行数据变换、数据结构和格式转化等内容。数据结构和格式转化等内容。8.1 8.1 投影变换投影变换投影变换（投影变换（Projection Transformation），就是从一），就是从一种地图投影变换成另一种地图投影的理论和方法。各种地图种地图投影变换成另一种地图投影的理论和方法。各种地图的数学基础（即所采用的地图投影）往往并不相同，当运用的数学基础（即所采用的地图投影）往往并不相同，当运用一种地图作为资料来编制以另一种投影为数学基础的新地图一种地图作为资料来编制以另一种投影为数学基础的新地图时，就会出

3、现投影变换的问题。投影变换是两平面间的点的时，就会出现投影变换的问题。投影变换是两平面间的点的变换，也就是（变换，也就是（x,y）（X,Y），即建立两者之间的函数关），即建立两者之间的函数关系，并通过这种关系进行转换。系，并通过这种关系进行转换。8.1.1 8.1.1 投影变换基础投影变换基础地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不可展的曲面。可展的曲面。由于球面上任一点的位置是用地理坐标（纬度由于球面上任一点的位置是用地理坐标（纬度j

4、 j、经度、经度l l）表示，而平面上点的位置是用直角坐标（纵坐标）表示，而平面上点的位置是用直角坐标（纵坐标x、横坐、横坐标标y）或极坐标（动径）或极坐标（动径动径角动径角）表示，所以要想将地球表）表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。影。8.1.2 8.1.2 定义投影定义投影一般情况下地理数据

5、库（如一般情况下地理数据库（如Personal GeoDatabase的的 Feature DataSet、Shape File等）在创建时都具有空间参等）在创建时都具有空间参考的属性，空间参考定义了该数据集的地理坐标系统或投影考的属性，空间参考定义了该数据集的地理坐标系统或投影坐标系统，没有坐标系统的地理数据在生产应用过程中是毫坐标系统，没有坐标系统的地理数据在生产应用过程中是毫无意义的，但由于在数据格式转换、转库过程中可能造成坐无意义的，但由于在数据格式转换、转库过程中可能造成坐标系统信息丢失，或创建数据库时忽略了坐标系统的定义，标系统信息丢失，或创建数据库时忽略了坐标系统的定义，因此需要

6、对没有坐标系统信息的数据集进行坐标系统定义。因此需要对没有坐标系统信息的数据集进行坐标系统定义。坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征X Y值的情况值的情况下下 对该数据集指定坐标系统信息。对该数据集指定坐标系统信息。1在在ArcToolBox中定义投影中定义投影2、在、在ArcToolBox中改变定义投影中改变定义投影3、在数据框属性中定义或改变投影、在数据框属性中定义或改变投影8.1.3 8.1.3 投影变换投影变换对于一般的投影变换操作，在对于一般的投影变换操作，在ArcToolbox中进行会比较方便快中进行会比较方便快速。具体步骤如下：速。具体

7、步骤如下：（1）打开）打开ArcToolbox，展开，展开“Data Management Tools”下下的的“Projections and Transformations”选项，选择命令选项，选择命令“定义投定义投影（影（DefineProjection）”命令。命令。（2）在）在“投影投影”对话框中，依次设定输入要素类为、输出要素对话框中，依次设定输入要素类为、输出要素类和输出坐标系。输出坐标系选择为：类和输出坐标系。输出坐标系选择为：mercator（world）。位置：）。位置：坐标系统坐标系统Projected Coordinate Systems world mercator(

8、world).prj。（3）单击）单击“确定确定”按钮后，完成由地理坐标系按钮后，完成由地理坐标系WGS-84到到 投投影坐标系影坐标系mercator（world）的变换。）的变换。8.1.4 8.1.4 数据变换数据变换对矢量数据的相应操作在对矢量数据的相应操作在ArcMap中编辑工具条的若干工具实现。中编辑工具条的若干工具实现。而栅格数据的相应操作则集中于而栅格数据的相应操作则集中于ArcToolbox的的“Projections and Transformations”工具集中。以下分别就栅格数据的翻转（工具集中。以下分别就栅格数据的翻转（Flip）、镜）、镜像（像（Mirror）、重

9、设比例尺（）、重设比例尺（Rescale）、旋转（）、旋转（Rotate）、移动）、移动（Shift）和扭曲（）和扭曲（Warp）等分别介绍。）等分别介绍。1Flip（翻转）（翻转）2Mirror（镜像）（镜像）3Rescale（重设比例尺）（重设比例尺）4Rotate（旋转）（旋转）5Shift（偏移）（偏移）6Warp（扭曲（扭曲/翘曲）翘曲）8.2 8.2 数据结构和格式转化数据结构和格式转化空间数据的来源有很多，如地图、工程图、规划图、照空间数据的来源有很多，如地图、工程图、规划图、照片、航空和遥感影像等，因此空间数据也有多种格式。根据片、航空和遥感影像等，因此空间数据也有多种格式。根

10、据应用需要，对数据的格式要进行转换。转换是数据结构之间应用需要，对数据的格式要进行转换。转换是数据结构之间的转换，而数据结构之间的转化又包括同一数据结构不同组的转换，而数据结构之间的转化又包括同一数据结构不同组织形式间的转换和不同数据结构间的转换。其中，不同数据织形式间的转换和不同数据结构间的转换。其中，不同数据结构间的转换主要包括矢量到栅格数据的转换和栅格到矢量结构间的转换主要包括矢量到栅格数据的转换和栅格到矢量数据的转换。利用数据格式转换工具，可以转换数据的转换。利用数据格式转换工具，可以转换 Raster、CAD、Coverage、Shapefile和和GeoDatabase等多种等多种

11、GIS数据格式。数据格式。8.2.1 8.2.1 数据结构转换数据结构转换地理信息系统的空间数据结构主要有栅格结构和矢量结地理信息系统的空间数据结构主要有栅格结构和矢量结构，它们是表示地理信息的两种不同方式。栅格结构是最简构，它们是表示地理信息的两种不同方式。栅格结构是最简单最直观的空间数据结构，又称为网格结构（单最直观的空间数据结构，又称为网格结构（raster或或grid cell）或象元结构（）或象元结构（pixel），是指将地球表面划分为大小均），是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或像素，由匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或像素，由行、列号定

12、义，并包含一个代码，表示该象素的属性类型或行、列号定义，并包含一个代码，表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。1栅格数据向矢量数据的转换栅格数据向矢量数据的转换2矢量数据向栅格数据的转换矢量数据向栅格数据的转换8.2.2 8.2.2 数据格式转换数据格式转换对于对于ArcGIS来说，数据格式转换可分为两种，一种是来说，数据格式转换可分为两种，一种是其他数据格式的数据到其他数据格式的数据到ArcGIS使用数据的转换；另一种是使用数据的转换；另一种是ArcGIS使用格式的数据到其他数据格式的转换。其他格式使用格式的数据到其他数据格式的转换

13、。其他格式的数据到的数据到ArcGIS使用的数据转换。详细内容如下。使用的数据转换。详细内容如下。1 CAD数据的转换数据的转换2 ASCII文件的转换文件的转换3 E00文件的转换文件的转换4 输出到输出到CAD数据的转换数据的转换5 KML数据的转换数据的转换6 栅格数据向栅格数据向ASCII文件的转换文件的转换8.3 8.3 小结小结本章主要介绍了空间数据的投影坐标变换以及各种数据结本章主要介绍了空间数据的投影坐标变换以及各种数据结构和数据格式之间相互转换。通过对本章的学习，读者应该能构和数据格式之间相互转换。通过对本章的学习，读者应该能够掌握数据转换的基本概念、原理和一些基本操作方法。

14、够掌握数据转换的基本概念、原理和一些基本操作方法。本章的重点内容在于投影变换，以及数据转换的基本操作本章的重点内容在于投影变换，以及数据转换的基本操作步骤。在步骤。在ArcMap和和Arctoolbox环境中，可以很方便地改变数环境中，可以很方便地改变数据的坐标投影信息，方法也很容易掌握。但难点不在于此，而据的坐标投影信息，方法也很容易掌握。但难点不在于此，而在于为什么要去变换以及变换的基本原理。本章对于变换的基在于为什么要去变换以及变换的基本原理。本章对于变换的基本理论地阐述还不够，相关的变换原理还请读者自行参考地图本理论地阐述还不够，相关的变换原理还请读者自行参考地图学相应知识。学相应知识。