GIS空间数据转换与处理

GIS理论与实践

讲义三 ArcGIS空间数据的转换与处理

目的

z掌握地图投影的定义与转换

z掌握利用build或clean对空间要素建立拓扑

z使用ArcToolbox工具

内容

z介绍地图投影的定义，学习ArcGIS中地图投影转换的方法

z利用build或clean对空间要素建立拓扑

z使用ArcToolbox工具，实现矢量栅格数据的互相转换、数据裁切等操作

一、 地图投影定义与转换

由于数据源的多样性，当数据的空间参考系统（坐标系统，投影方式）与用户需求不一致时，就需要对数据进行投影变换。同样，在完成本身有投影信息的数据采集时，为了保证数据的完整性和易交换性，要定义数据投影。

地球是一个不规则的球体，为了能够将其表面内容显示在平面上，就必须将球面地理坐标系变换到平面坐标系统。因此，运用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上由地理坐标确定的点，在平面上有一个与它相对应的点。地图投影的使用保证了空间信息的地域上的连续性和完整性。

1.在ArcGIS中显示坐标系统

（1） 显示数据组坐标系统

1）在桌面上打开ArcGIS应用程序

2）鼠标右键单击layers打开properties属性对话框，并单击Coordinate System 来查看Data Frame的坐标系统

图5 Data Frame properties

（2） 显示数据层坐标

1）在刚打开的地图文档的Layers中加载一个图层

2）鼠标右键单击该图层打开properties属性对话框，并单击Source来查看该图层的坐标系统

2.对没有坐标系统的图像赋予坐标系统

（1） 对新建图层设置其坐标系统

在ArcMap中打开ArcCatalog，在左侧目录树中选择一个存放新建图层的文件并单击，然后在窗口主菜单中单击File命令，选择New选项在其子选项中选择要新建的图层

（2） 单击Edit

在上述对话框中有三个选项可以选：Select, Import, New.

Select 是从ArcGIS系统中内置的一些坐标系统中选择坐标系统Import 是从电脑中已存在图层的坐标系统作为参考坐标系统

New 是自己编辑一个坐标系统。（需要知道坐标系统的一些参数） 下面分别介绍以上三个操作：

（3） 单击Select

上面两个坐标系统，这里选择Project Coordinate Systems

上面对话框中是我们可以选择的投影方式,这里我们只要介绍两个常用的投影：Utm(通用横轴墨卡托投影- Universal Transverse_Mercator)和Gauss Kruger(高斯克吕格投影)。

两种投影在操作方法上相似，我们以Gauss Kruger为例。

（4） 单击Gauss Kruger

上面对话框中是几种大地坐标系（参考椭球体）

（5） 选择Beijing1954

上述对话框中是我们要选择的以哪个经线为中央经线的投影带，这个要根据我们所处的地理位置来选择中央经线。然后选择一个投影带再单击Add，就可以把我们要选择的坐标系统加到我们新建的Shapefile中，单击OK就完成了对新建图层坐标系统的加载。

（6） 单击Import

在上述对话框中选择我们要作为参考坐标系的图层存放的位置，然后单击Add，这样就把我们选择的参考坐标系加到我们新建的Shapefile中，单击OK就完成了对新建图层坐标系统的加载。

（7） 单击New

选择Project Coordinate Systems

上面对话框就是我们要自己定置的坐标系统参数，第一个Name是坐标系统的名字，第二个Name是我们选择投影方式的名字，再下面就是设置投影的参数，还有的就是我们要选择的Geographic Coordinate System，单击Select 可以进行选择。

下面是我国地区的Albers投影所选择的参数设置，我们可以根据下面的参数填写一下上面的参数设置。

填加后单击OK，就完成了对新建图层坐标系统的自定义加载。

3.不同坐标系统之间的转换

（1） 栅格数据的坐标系统转换

在ArcToolBox中选择 Data Management Tools | Projections and Transformations | Raster | Project Raster

工具，打开Project Raster对话框

在Input raster 文本框中选择需进行投影变换的栅格数据，在 Output raster文本框键入输出的栅格数据的路径和名称，单击Output coordinate system文本框旁边的图标，打开Spatial Reference属性对话框，定义输出数据的坐标系统。变换栅格数据的投影类型，需要重采样数据。Resampling teachnique是可选项，用以选择栅格数据在新的投影类型下的重采样方式，默认状态下是NEAREST，即最临近采样法。下拉菜单中还有双线性内插和三次卷积。我们这里选择默认的NEAREST。Output cell size 定义输出数据的栅格大小，默认状态下与原始数据栅格大小相同；支持直接设置栅格大小；或通过选择栅格数据来定义栅格大小，则输出数据的栅格大小与该数据相同。再单击OK按钮，完成上述操作。

对于Raster数据坐标系统的转换还可以通过下面将要介绍的Define Projection来转换，具体方法跟转换Shape数据的方法一样，此方法将在Shape转换中介绍。

（2） 矢量数据的坐标系统转换

我们可以通过以下两种方式进行转换：

¾在ArcToolBox中选择 Data Management Tools,|Projections and Transformations| Define Projection 工具，打开Define Projection对话框