地图学实验报告

姓名：袁理侃 学号：X21214045

实验目的

1、掌握影像配准(Georeferencing)工具进行地形图的地理配准的方法及步骤。

2、掌握 ArcMap 中进行矢量化方法。 3、了解地图图幅接边的作用和接边方法。

实验任务

1、地形图配准: 利用 Georeferencing 进行地形图配准。

2、 数据采集与编辑：利用 Editor 编辑器， ArcScan 自动矢量化等方法和工具采集等高线、高程点、居民地、水系要素（湖泊、水库、河流面）等要素。

3、将两不连接的地图图幅接边。

主要操作

（1）地图配准

1、加载待校正地形图

2、添加“Georeferencing“工具条

在工具栏空白处右击，在弹出的工具条中选择 Georeferencing，弹出Georeferencing 工具条。

3、去除自动校正功能

把自动校正勾掉：在 Georeferencing 的下拉菜单中将 Auto Adjust 的复选框的勾去掉，具体位置见图所示 ：

4、添加控制点

1）在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。通过读图，我们可以

得到一些控件点―公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。

在“Georeferencing”工具栏上，点击“添加控制点”按钮，图所示：

2）使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点际的坐标位置，如下图所示：

3）用相同的方法，在影像上增加多个控制点（大于 7 个），输入它们的实际坐标。点击“影像配准”工具栏上的“查看链接表”按钮，如图所示。

检查控制点的残差和 RMS，删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。转换方式设定为“二次多项式”，如图所示：

注意：通过 Save 按钮可以保存控制点，通过 Load 按钮可以加载控制点。 5、影像校正

选取好控制点后，点击 Georeferencing→Transformation→Adjust 对影像进行校正。如图所示：

6、结果输出

点击 Georeferencing 的下拉菜单中 Recify，在弹出的对话框中，在 Resample Type 的下拉菜单中选择 Bilinear Interpolation(for continuous data)、Name 修改为校正后.img，再点击 Save 即可（具

体设置见图）；

7、添加投影

1）在 ArcMap 加载“校正后 .img ”地形图，打开 Toolbox 工具箱，并选择DataManagementTools→Projections and Transformations→Define Projection，如图所示：

2）双击 Define Projection 工具，在对话框中 Input Dataset or Feature Class的下拉框中选择就“校正后.img”，然后点击 Coordiante System

后面的按钮，如图所示。

3）在弹出的 Spatial Properties 对话框中点击 Select，如图所示：

4）在弹出的 Browser for Coordinate System 中双击 Projected Coordiante Systems，如图所示：

5）双击后选择 Gauss Kruger→xXian 1980→Xian 1980 3 Degree GK Zone 34.prj并点击 Add 添加投影信息，如图所示。

（2）数据采集

1、加载校正后地形图

按照加载待校正地形图相同方法将“校正后”地形图加载到 ArcMap 中，加载后如图所示：

2、等高线要素编辑 1）添加等高线图层

用打开的 ArcMap，点击 Add Data 按钮ArcMap 中，如图所示：

添加 等高线.shp 到

2）修改等高线图例

通过单击 Table of Content 中图例来调整等高线颜色至舒适状态，如红色。如图所示：

3）编辑等高线图层

通过单击 Table of Content 中图例来调整等高线颜色至舒适状态，如图所示：

4）点击如图所示的

按钮打开“Editor”工具条。通过“Editor”工

具条中 Editor 下的 Start Editing→Task 下的 Create New Feature→Target 中选择等高线的方式来使等高线处于编辑状态。如图所示：

5）描绘等高线

使用线段工具绘制等高线，如图所示

6）编辑属性表

打开等高线属性表，输入高程，计算等高线长度等内容。如图所示：

7）属性表结果如图所示：

8）保存编辑内容

点击保存所编辑信息，等高线结果如图所示：

3、高程点要素编辑 1）添加高程点图层

用打开的 ArcMap，点击 Add Data ArcMap 中，如图所示：

按钮添加高程点.shp 到

2）修改高程点图例

通过单击 Table of Content 中图例来调整高程点颜色至舒适状态。如图所示：

3）编辑高程点要素。

用放大、缩小、平移等工具放大高程点，用绘图工具点击高程点完成高程点采集，如图所示：

4、居民区要素编辑 1）添加居民区图层

用打开的 ArcMap，点击 Add Data 按钮 ArcMap 中，如图所示：

添加居民区.shp 到

2）修改居民区图例

依据个人视觉习惯，通过单击 Table of Content 中图例来调整居民区颜色至舒适状态。如图所示：

3）编辑居民区图层 点击如图所示的

按钮打开“Editor”工具条。通过“Editor”工具

条中 Editor 下的 Start Editing→Task 下的 Create New Feature→Target 中选择居民区的方式来使居民区处于编辑状态。 4）编辑居民区要素

用放大、缩小、平移等工具放大居民区，用绘图工具绘制高程点完成

居民区采集，如图所示：

5、水系要素编辑 1）湖泊要素编辑

根据地形图，将地形图中如图所示的湖泊采用与居民区要素编辑相同的方法进行编辑。

2）河流面要素编辑

根据地形图，将地形图中如图所示的河流面采用与居民区要素编辑相同的方法进行编辑。

3）水库要素编辑

根据地形图，将地形图中如图所示的水库采用与居民区要素编辑相同的方法进行编辑。

（3）图幅接边

1、加载实验数据，打开ArcGIS加载river1和river2的数据如图所示：

2、调用编辑工具条和空间矫正工具条如图所示：

3、空间矫正工具条

4、编辑工具样条

4、启用编辑状态如图所示：

5、调用snapping toolbar如图所示：

6、设置咬合容差10个像素单位如图所示：

7、设置矫正数据参数如图所示：

8、选择待拼接的两数据级集如图所示：

9、点击edge match工具框选图幅边界的要素如图所示：

实验结果

1、等高线、高程点、水系和居民区绘制完毕。

2、接边结果

回答思考题

1) 配准过程中一次多项式和二次多项式校正有什么不同？ 答：一次多项式变换，即仿射变换是一种比较简单的一次变换，在进行直线变换和平行线变换时效果相当好，但不同方向上的长度比发生变化，适用于旋转、平移、缩放引起的变形。二次变换和高次变换的实质是：制图资料上的直线经变换后可能为二次曲线或高次曲线，适用于原图有非线性变形的情况，如扭曲变形。

扫描地图变形包括扫描变形和图纸变形，但目前多采用聚酯薄膜图纸，图纸变形相对较小，扫描变形是主要的。扫描变形中，使点位产生误差的主要原因是缩放和各种扭曲变形，并且扭曲变形对点位产生的影响较大，因此采用一次多项式的线性变换是不适宜的，应当采用二次以上的非线性多项式变换。

2）选择投影的根据是什么？“Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_34”是什么意思？如何选择恰当的投影方式？ 答：

3）什么是二值化？有什么作用？

答：