2015年地理信息系统导论实习.pdf
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1、地理信息系统实习第 2 章坐标系统习作1:把一种要素类型从地理座标条统投影到投影生标余统所需数据:idll.shp是以地理坐标和十进制表示经纬度数值的Shapefile文件。idll.shp是爱达荷州轮廓图文件。在本习作中,你先选择一个预定义坐标系统来定义idll.shp,然后把idll.shp投影成爱达荷通用横轴墨卡托投影(IDTM)。IDTM不是一个预定义系统。IDTM参数值如下:投影:横轴墨卡托大地基准:NAD83单 位:m参数比例系数:0.9996中央经线:114.0参考维度:42.0横坐标东移假定值:2500000纵坐标北移假定值:12000001.启 动ArcCatalog,连接到
2、第2 章的数据。在目录树(Catalog tree)中选中idll.shp。Metadta栏上的摘要信息显示坐标系统为地理坐标系统。单击并连接空间参照信息,信息显示的坐.标系统是GCS_Assumed_Geographic_l,一个假定的坐标系统。2.首 先 定 义 idll.shp的坐标系统。打 开 ArcToolbox窗口。右击 ArcToolbox,选中Environments。再单击 General Setting 卜拉箭头,在 the current workspace 中选择 Chapter2databaseo 双击 Data Management Tools/Projection
3、s and Transformations 工具集里的Define Projection 工具。选择 idll.shp 为 Input feature class,对话框显示 idll.shp 已经有一个坐标系统,但那只是,个假定的坐标系统。单击coordinate system按钮,打开SpatialReference Properties 对话框,单击 Select。双击 Geographic Coordinate Systems NorthAmerica,选中 North American Datum 1927.prj,单击 O k,关闭对话框。再次查看 idll.shp的空间参照信息,
4、Metadata栏显示为GCS_North_American_ 1927o3.接下来把 idll.shp 投影到 IDTM 坐标系。双击 Data Management Tools/Projections andTransformations/Feature 工具集的 Projecto 在 Project 对话框中,选中 idll.shp 为 Inputfeature class,单击 output coordinate system 按钮,打开 Spatial Reference Properties 对话框。单击 New 下拉箭头,选中 Projected。在 New Projected
5、Coordinate System 对话框,输入 idtm 为 Name,然后你需要在 Projection 框和 Geographic Coordinate Systems 中提供投影信息。在 Projection中,Name下拉菜单中选择Transverse_Mcreator。并输入下列参数值:False_Easting 为 2500000、False_Nrothing 为 1200000、Central MeridianScale Factor 为 0.9996,和 Latitude OfOrigin 为 42.确认 Linear Unit 是 Meter。单击Geographic Co
6、ordinate Systems 中的 Selecto 双击 North America,选中 North AmericanDatum 1983.pijo 单击 Ok 关闭 New Projected Coordinate System 对话框。在 SpatialReference对话框中单击Save a s,输入idtm83.pij作为文件名称。关闭Spatial ReferenceProperties 对话框。4.Project对话框的Geographic Transformation旁边有个绿点,这是因为idll.shp是基于NAD27的,而 IDTM 是 基 于 NAD83。该绿点提示
7、投影需要进行地理转换。单击Geographic Transformation 的下拉箭头,选中 NAD927_To_NAD983_NADCON。单击 O k运行该命令。5.在 Metadata栏,你可以证实idll.shp是否J 经成功投影到idtm.shp。问题1:用自己的语言总结习作1 的所有步骤。习 作2:导 一 个 生 标 系 统所需数据:stationslLshp是以十进制表示经纬度值的Shapefile文件。stationsll.shp是包括爱达荷州的滑雪道的文件。在习作2 中,你将会通过导入习作1 里的idll.shp和 idtm.shp的投影信息完成本次地图投影。1.在 Met
8、adata栏,确认stationsll.shp有一个假定地理坐标系统。双击Define Projection工具。选择 stationsll.shp 为 input feature classo 单击 coordinate system 按钮。单击 SpatialReference Properties对话框的Im port,双击idll.shp把它加进来。关闭对话框。2.双击 Project 工具(Data Management Tools/Projections and Transformations/Feature),选择 stationsll.shp 为 input feature c
9、lass,指定 stationstm.shp 为 output feature class,并单击 output coordinate system 按钮。在 Spatial Reference Properties 对话框中单击 Import,双击 idtm.shp 把它加进来。关闭 Spatial Reference Properties 对话框。单击 GeographicTransformation 下拉箭头,选中 NAD_ 1927_To_NAD_ 1983_NADCONo 单击 Ok 完成操作。现在stationstm.shp已经被投影到与idtm.shp相同的坐标系(IDTM)中。
10、习 作3:用预定义生标系线投影Shapefile所需数据:snow.txt是个包含爱达荷州40个滑雪场地理坐标的文本文件。习 作 3 中,你先要从snow.txt创建一个事件图层。然后用预定义坐标系统(UTM)对该事件图层进行投影,投影后的图层仍然用经纬度值来度量。再把该图层存为Shapefile。1.启动ArcMapo重命名新数据帧为Task3&4,并添加snow.txt到 Task3&4。(注意Source栏上的目录表。)单击Tools菜单,选择Add XY Data。在弹出的对话框里,确认输入表格为snow.txt,经度为X 字段,纬度为Y 字段。对话框显示输入坐标的空间参照是未知坐标系
11、统。单击Edit按钮,打开Spatial Reference Properties对话框。单击Select,双击Geographic Coordinate Systems North America 和 North American Datum 1983.pijo 退出对话框。2.snow.txt Events被 加 到 ArcMapo现在可以投影snow.txt E vents,并把输出结果存为Shapefile。打开 ArcToolbox 窗 口。在 Data Management Tools/Projections andTransformations/Feature 工具集中双击 Pr
12、oject 工具。选择 snow.txt Events 为 input dataset,并输入 snowutm83.shp 为 output feature classo 单击 output coordinate system 按钮。单击Spatial Reference Properties 对话框中的 Selecto 双击 Projected Coordinate System、Utm,Nad 1983和 NAD 1983 UTM Zone HN.prjo单击Ok对数据集进行投影。问题2:步骤2 要求做地理坐标转换,为什么?习作4:从一个生标系统转换到另一个生标系统所需数据:习 作 1 的
13、 idtm.shp文件和习作3 的 snowutm83.shp文件。习作4 首先显示ArcMap中如何进行快捷投影,然后要求你把idtm.shp从 IDTM坐标系统转换到UTM坐标系统。1.右 击 Task3&4,选 择 Properties。Coordinate System 栏 显 示 当 前 坐 标 系 统 为GCS North American l983o ArcM叩指定第一个图层(如 snow.txt Events)的坐标系统为该数据结构的坐标系统。你也可以通过单击Data Frame Properties对话框的Import输入一个新的坐标系统。在下一个对话框,双击snowutm8
14、3.shp。关闭对话框。现在Task3&4就是基于NAD 1983 UTM Zone U N 坐标系统。2.添 加 idtm.shp到 I Task3&4。尽 管 idtm 基 于 IDTM 坐标系统,但 它 在 ArcM ap中用snowutm83.shp进行空间配准。ArcGIS可以对数据集进行快捷重新投影。ArcGIS利用现有的空间参照信息把idtm投影到该数据结构的坐标系统。3.下一步就是要把idtm.shp投影到UTM坐标系,还要创建一个新的Shapefile。双击Project工具。选择 idtm 为 input feature class,才 旨 定 idutm83.shp 为
15、output feature class,单击 outputcoordinate system 按钮。单击 Spatial Reference Properties对话框中的 Select。双击 ProjectedCoordinate System Utm,Nad 1983 和 NAD 1983 UTM Zone 1 IN.pijo 单击 Ok 关闭对话框。问题3:步骤3 中能否用Import代替Select?如果可以,如何操作?4.尽管在ArcMap中 idutm83看起来和idtm完 全 一样,但其实它已经被投影到UTM格网系统。挑战性作业:所需数据:idroads.shp文件和mtroa
16、ds.shp文件第 2 章数据库里有idroads.shp和 mtroads.shp,分别是爱达荷后和蒙大拿州的道路Shapefile。idroads.shp投影在ID TM,但它的横坐标左移假定值(500000)和纵坐标北移假定值(100000)有错。mtroads.shp 投影在 NAD 1983 State Plane Montana FIPS 2500 坐标系统,线单位为m,但它没有投影文件。1.利用习作1 中的DTM信息和Project工具,用正确的横坐标左移假定值(2500000)和纵坐标北移假定值(1200000)对 idroads.shp重新进行投影,其他参数保持一致。输出结果
17、为 idroads2.shpo2.先用Define Projection工具定义mtroads.shp的坐标系统。然后用Project工具重新投影mtroads.shp 到 ID T M,输出结果命名为 mtroads idtm.shpo3.用 ArcCatalog 中的 Metadata 栏验证 idroads2.shp 和 mtroads idtm.shp 具有相同的空间参照信息。第 3 章 地理关系矢量数据模型本章包括3 个习作。习作1练习如何将Arcinfo的交换文件转换成Coverage,将 Coverage转换为Geodatabase要素类,将 Geodatabase要素类转换为S
18、hapefile,习 作 1 中,你可以查看 Coverage,Geodatabase要素类以及Shapefile的数据结构。习作2 查看美国国家水文地理数据集的分区和路径。习作3 练习如何在ArcCatalog和 ArcM叩 中查看TIN。习 作1 :查 看ARC/INFO的Coverage和Shapefile的数据文件结构所需数据:land.eOO为 Arc/Info交换文件在习作1,你将用交换文件land.eOO创建Coverage和 Shapefile。你可以现在ArcCatalog中查看与这两个数据模型有关的数据集,然后用Windows浏览器查看它们的数据文件结构。1.启动ArcCa
19、talog,连接到第3 章数据库。打开ArcToolbox窗口,双击Coverage Tools/Conversion/To Coverage 工具集下的 Import From Interchange File 工具,浏览到第 3 章数据库并选择land.eOO作为输入的交换文件。(注:在 ArcCatalog9.3中,View菜单-Toolbars-ArcView 8.x T ools,然后在调出的Conversion Tools”工具条中ImportFrom Interchange File)1 单击 O K,完成转换。1 9.2 版本的在扩展里加下 Data Interoperabil
20、ity Tools-Quick Im port,先把 eOO 转换为 geodatabase 的.gdb 文件,再导出为shp文件。2.名 为 land的 Coverage己出现在目录树中(如果没有,从 ArcCatalog的 View菜单中选择 Refresh)。单击加号,展开land。该 Coverage包括四个要素类:arc、label、polygon和 tic。在 Preview栏中,可以高亮选中目录树中的某一要素类对其预览。Arc可显示线(弧段),label显示每个多边形的标识点,polygon显示多边形,tic显示land的控制点。注意这四种类别符号与要素类型相对应。3.右击目录树
21、中的lan d,选择Properties,出现Coverage要素类属性对话框。包括四个标签:Generals Projection、Tics and Extent 和 Tolerances。General 栏显示多边形要素类中的拓扑关系,Projection栏显示坐标系统未知,Tics and Extent栏显示该Coverage的控制点以及该Coverage的区域范围,Tolerances栏显示建立拓扑和编辑是的各种容限值。4,右击目录树中 land 下的 Polygon.选择 Properties,出现 Coverage Feature Class Properties对话框。该对话框包
22、括General、Items和 Relationships等标签。Items栏显示属性表的字段。5.与 land有关的数据文件存储于两个文件夹中:land和 INFO。你可以用Windows浏览器查看这些文件。Land文件夹包含弧段数据文件(,adf)其中些图形文件可由名称来识别,如 arc.adf表示弧段的清单,pal.adf表示多边形/弧清单。同一数据库中的其他Coverage共享一个INFO文件夹,INFO文件夹包含了 arc0000.dat、arcOOOO.nit等属性数据文件。这两个文件夹中的所有文件都是二进制文件,无法读取。6.这一步是将land转换成多边形Shapefileo 至
23、少有两种转换方法可供选择:第一,可以用 Conversion Tools/To Shapefile 工具集里的 Feature Class to Shapefile(multiple)工具,该工具可以把Coverage要素类(但不包括那些建立了初步拓扑的Coverage)转换成Shapefileo第二,可以在右击数据集出现的菜单中进行。这里采用第二种方法。右击land的 polygon要素类,单击Export,选择To Shapefile(sin g e),在其后的对话框中,将第3 章数据库设定为输出路径,输 入 land_polygon作为输出要素类的文件名。单击0K。land polygo
24、n成功创建到目录树中。7.右击 land_polygon.shp 选择 Properties,出现 Shapefile Properties 对话框,该对话框包含General,Fields 和 Indexes 等标签,Fields 栏显示 Shapefile 中的字段,Indexes 栏显示Shapefile的空间索引,空间索引可以提高数据显示和查询的速度。8.Shapefile文件land_polygon.shp带有多个数据文件。你可以用Windows浏览器查看这些文件。其中land_polygon.shp是形态(几何)文件,land_polygon.dbf是 dBASE格式的属性数据文件
25、,land_polygon.shx是空间索引文件。问题1:用自己的话描述Coverage和 Shapefile在数据结构上有何不同。问 题 2:Coverage数据模型用独立的系统存储空间和属性数据,以 land为例说出它的两个系统。习作2:查看分区和路位所需数据:n h d 是加利福尼亚州洛杉矶的水文地理数据集,流 域 用 8 位编码表示(18070105)nhd是一个包含分区和路径的Coverage。习作2 要求查看这些复合要素以及弧或多边形等简单要素。1.展开目录树中 nhdc 它包括汗个图层:arc、label、node、polygon region.Im region.rchregi
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