ARCGI批量快速配准扫描地形图

基于ArcGIS10的地图拼接与输出舒城县林业局汪自胜摘要:本文以森林资源规划设计调查过程中,对标准分幅地图处理工作实践为例,详细总结了利用ArcGIS10建立图幅结合图，实现快速地理配准；通过建立镶嵌数据集实现无缝拼接；通过数据驱动页面批量输出分村地图的方法与过程，并对处理过程中常见问题提出了处理意见。

关键词：森林资源调查 ArcGIS 地图拼接输出在森林资源调查工作中，我们经常要将标准分幅的地图，进行拼接和输出。

利用GIS软件，将扫描的地图图像经过配准、镶嵌可以实现地图的无缝拼接；再根据需要输出特定区域的图像。

以下是本人在县级森林资源规划设计调查工作实践过程中，基于ArcGIS10平台，对全县1：10000地形图拼接与输出方法的总结。

一、地理配准地理配准的目的，是为扫描的地图图像指定正确的投影系统和坐标值。

标准分幅地形图地理配准最常用的方法是直接输入四个内图框角点的坐标值。

这种方法具有简单、易操作的优点。

但对于需要一次完成数百张地图的地理配准，就难免显得太慢。

在ArcGIS10平台上，通过建立图幅接合图、自动捕捉图框角点，可以加快配准的速度，而且不易出错。

1、建立图幅接合图。

启动ArcGIS10中的ArcMap组件，新建空白文档，为数据框指定正确的地理坐标系（Geographic Coordinate Systems）：“GCS_Xian_1980。

执行ArcToolbox的“数据驱动页面”中的“格网索引要素”工具。

在“输出要素类”中指定需要生成接合图文件的位置和文件名；在“输入要素”中选择一个具有与生成区域相同范围的要素“舒城县县界”；在面宽度和高度中输入1：10000标准分幅地形图的经度跨度“0.0625”和纬度跨度“0.04 1666667”；在面格网原点坐标中输入舒城县范围内最左下方那张地图左下内图框角点经度“116.375”和纬度“31”（见图1）。

图1 格网要素工具设置工具将自动生成舒城县1：10000地图的图幅接合图面要素文件，每个面的边界就是代表每张标准分幅图的内图框边界。

基于Global Mapper软件对扫描地形图校正方法纸质地形图经过扫描后得到的栅格图像一般会出现不同程度的变形且没有相应的地理参考。

采用Global Mapper软件图像校正后，赋予相应的地理参考，生成tif格式的图像可直接用MAPGIS转换成MSI格式的栅格数据，无需进行几何校正、镶嵌配准即可进行矢量化。

标签：地形图误差Global Mapper 图像校正数据转换MAPGIS矢量化0引言由于地形图在扫描过程中总存在系统误差和偶然误差，使得扫描后所得到的栅格图像存在一定的伸缩及倾斜变形，没有地理参考。

如果在未经图像矢量化预处理情况下直接进行矢量化，势必使地形图各要素的数字化数据转换成图时不能套合，使相邻图幅不能拼接。

Global Mapper是一款功能强大的小型化GIS栅格影像、矢量数据处理、加工软件，其本身具备了GIS软件产品的几乎所有特性，做到了将复杂的问题简单化。

简单直观的功能设计能够以最快的速度完成所需的工作，加工数据成品的任务。

现本文以实践中运用Global Mapper软件校正JPG、TIF和PNG格式的图像，并赋予相应的地理参考，提供MAPGIS同行们在图像矢量化预处理方法上借鉴，希望对工作有所帮助。

1图像校正运用Global Mapper软件校正扫描地形图，并赋予相应的地理参考，主要通过以下步骤实现。

1.1控制点投影运行Global Mapper软件打开扫描地形图数据图像，在提示框下选择手动矫正图像点击是，出现影像校正窗口如图1。

在影像校正窗口中首先根据扫描地形图的图形坐标确定控制点投影类型，点击选择投影出现如图2。

（本例校正的扫描地形图图框为北京54坐标系，高斯克吕格3度带投影，中央经线为108）选择投影和基准并设置好参数后点击确定回到影像校正窗口，通过缩放预览窗口点击地形图上的已知控制点并输入控制点数据点击添加点到列表。

控制点应尽量覆盖全图，而且要均匀分布，控制点的多少依实际图件的大小和要求精度而定，控制点越多，控制越精确。

arcgis批量计算栅格平均值在ArcGIS中，计算栅格的平均值通常涉及到遥感图像的处理和分析。

通过批量计算栅格的平均值，可以更快速和高效地处理大量的栅格数据，提高数据处理的效率和精度。

在本文中，我们将介绍如何在ArcGIS中进行批量计算栅格的平均值。

首先，我们需要准备好待处理的栅格数据。

这些栅格数据可以是遥感影像、数字地形模型（DTM）、数字表面模型（DSM）等，可以通过遥感传感器获取或者通过数字化处理得到。

在ArcGIS中，我们可以将这些栅格数据导入到地理数据库或者直接加载到地图中进行处理。

接下来，我们可以使用ArcGIS中的栅格工具来进行批量计算栅格的平均值。

具体步骤如下：1. 打开ArcGIS软件，并加载待处理的栅格数据。

2. 在工具栏中选择“空间分析”或者“遥感”选项，找到“栅格功能”或者“栅格分析”工具集。

3. 在栅格工具集中找到“栅格计算”工具，并选择“栅格平均值”工具。

4. 在工具参数设置界面中，选择待处理的栅格数据图层，设置输出文件路径和文件格式等参数。

5. 点击“运行”按钮，等待计算过程完成。

通过上述步骤，我们就可以在ArcGIS中批量计算栅格的平均值了。

需要注意的是，在设置输出参数时，可以选择将计算结果保存为栅格数据、Excel表格或者其他格式，以满足不同需求。

另外，值得一提的是，ArcGIS中还提供了多种栅格数据处理和分析工具，如栅格统计、栅格代数运算、栅格重分类等，用户可以根据具体需求选择相应的工具进行数据处理和分析。

在实际应用中，结合不同的工具和功能，可以实现更灵活和高效的数据处理流程。

总的来说，通过批量计算栅格的平均值，可以更好地了解和分析遥感数据，从而为地理空间分析和决策提供支持。

在今后的工作中，我们可以进一步探索ArcGIS中更多的功能和工具，深入挖掘遥感数据的潜力，为科学研究和应用提供更多可能。

arcgis数据处理arccgisnaruto2020/4/29第一章软件的安装和课程设置软件安装设置自定义——扩展模块，全部打钩；地理处理——地理处理选项——后台处理，勾选掉；将arctoolbox拖动到左侧内容列表处，这样二者可以随意切换；?在菜单栏右侧点击右键，可将编辑器添加到常用的位置；课程介绍数据的获取数据的处理地形因子的提取水文分析地图可视化操作技巧第二章数据的获取2-1 栅格数据的获取（DEM）地理空间数据云，是个网站；迅雷批量下载，使用通配符；2-2 矢量数据的获取1.矢量数据包括点线面三个；2.常用的是线、面之间的互转；3.也可以将一个图层的内容进行部分保存，以点文件为例；2-3 地图的地理配准1.鼠标右击菜单栏下方空白处，选择：地理配准——添加控制点；2.在控制点上右击：输入x和y；3.点击：查看链接表，显示已插入的控制点；4.配准完毕后，点击：更新地理配准；2-4 地图的矢量化1.打开栅格图形或者矢量图，双击即可；2.打开图片格式，不要双击；3.矢量化的流程：加载位置—开始编辑—创建要素—选择想要矢量化的图层—保存编辑内容；2-5 地图的自动矢量化1.双击图片，把3个图层都添加；2.一般而言，第2个图层的区分度最高；3.新建shapefile文件，折线；4.arcscan-开始编辑；5.在图片图层上右击，属性，符号系统，已分类，是，分类，类别，2类；6.调整左侧直方图位置，使线条最清晰；7.矢量化追踪，单击线条某个位置，隔段距离接着单击；保存编辑内容；2-6 利用google earth获取矢量数据1.google earth，选择“添加路径”，划定范围之后，即可导出。

“将位置另存为”，保存kml/kmz。

2.搜索“kml转图层”，选择导出的路径；2-7 矢量数据的编辑（1）要素转面，可以将线图层转面图层，同时交叉处被缝合；2-8 矢量数据的编辑（2）1.想要对线图层进行微调，启动编辑-选中线-双击线-编辑折点；2.不想将特定的封闭区域转换为面图层，可将线图层中间截断：选中线-右击-分割工具；2-9 利用FME转化KML格式文件（1）+（2）1.KMZ转图层-设置输入、输出位置、名称-确定；2.选中points图层-导出数据，设置为shp格式；3.右击导出的图层-打开属性表，可看到各种属性，也可能有部分属性丢失；4.FME Desktop 2018，是个软件，选中FME Data Inspector，导入数据，支持kml格式，可以获取经纬度坐标等完整的属性；5.FME workbench 2018-add reader-导入KML文件-选中placemark-点设置图标-选中kml_altlonaltbox_north等；6.add writer-search-选shp格式-点设置图标-设置名称和数据类型-拉动箭头-点击运行图标；7.添加数据到arcgis；第三章地图投影及图层编辑3-1 地图投影（1）+（2）1.不同投影的图层，大概率不能同时显示；2.右击图层-属性-源，可查找投影类型；3.坐标类型包括：a）投影坐标系；b）地理坐标系，如54,80,2000，wgs等；4.设置地理坐标系即可同时显示；5.arctoolbox-投影和变换-定义投影-地理坐标系-Asia-Beijing 1954-点添加坐标系图标-导入；6.arctoolbox-投影和变换-投影-投影坐标系；7.栅格文件的投影，arctoolbox-投影和变换-投影栅格；3-3 矢量数据的长度、面积计算1.要素转面-要素转线，这个操作可以消除交叉的线；2.计算长度和面积，需要地理坐标系和投影坐标系；3.图层属性-右击len-计算几何，计算出面积，如果没有某个属性，可以自己添加；3-4 图层的裁剪、拼接1.只能使用面图层裁剪；2.extract by mask-设置输入栅格、面图层路径、输出栅格路径；3.mosaic to new-选择需要拼接的栅格、设置输出位置、命名、选择像素类型（图层中查看）、波段数-确定；4.设置输出位置的时候，尽量设置为英文路径，无特殊字符；5.栅格数据的命名：小于13个字符；第四章特征点、线、面的提取4-1 坡度、坡向、等高线的生成1.工具箱-3D分析-栅格表面-坡向/坡度/等值线，设置完即可计算出结果；2.右击等高线图层-属性-标注-标注字段contour，即可显示等高距；4-2 变率和曲率的计算1.首先计算坡度，再对计算结果进行坡度计算，可得坡度的变率；2.首先计算坡向，再对坡向结果进行坡度计算，可得坡向的变率；3.空间分析-表面分析-曲率，依次可得到综合、坡面、平面曲率，3个图层；4-3 地形起伏度和地形粗糙度计算1.spatial analyst-邻域分析-焦点统计，计算出统计类型中的最大值、最小值；2.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，最大值减去最小值（双击），确定，得到地形起伏度；3.工具箱-3D分析-栅格表面-坡度，计算出坡度，spatial analyst-地图代数-栅格计算器，1/Cos(坡度*3.14/180)，得到地形粗糙度；4-4 地表切割深度和高程变异系数计算1.spatial analyst-邻域分析-焦点统计，统计类型MEAN；2.spatial analyst-邻域分析-焦点统计，统计类型MINIMUM；3.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，MEAN-MINIMUM，输出，得到切割深度；4.spatial analyst-邻域分析-焦点统计，统计类型STD（标准差）；5.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，STD-MEAN，输出，得到高程变异系数；4-5 山顶点（1）1.spatial analyst-邻域分析-焦点统计，统计类型MAXIMUM；2.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，MAXIMUM-原始图层=差值；3.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，差值==0；4-6 山顶点（2）1.3D分析工具-栅格重分类-重分类；2.重分类：0设置为nodata，1不变，nodata不变；设置输出路径，确定；3.栅格转面-选图层、输出路径；4.要素转点-勾选内部-确定；4-7 山顶点（3）1.spatial analyst-地图代数-栅格计算器，原始地形*（-1），得到反地形；2.spatial analyst-水文分析-流向-D8算法，确定；3.spatial analyst-水文分析-汇，求出洼地；4.栅格转面；5.要素转点，内部；6.3D分析工具-栅格表面-等值线，导入原始DEM图层，等高距=20；7.要素转面；顶点附近可转化为面；8.只保留当前图层，选择-按位置选择，空间选择方法为“与源图层要素相交”，应用；9.编辑器-开始编辑-找到山顶点所在图层，-打开属性表，-切换选择，可选中冗余点，delete；第五章流域水文分析5-1 流域提取（1）+（2）1.地理处理-环境-并行处理（设置为0）；2.spatial analyst-水文分析-填洼；3.spatial analyst-水文分析-流向；选择填洼图层，D8算法，确定；4.spatial analyst-水文分析-流量；选择流向图层，确认；5.spatial analyst-数学分析-逻辑运算-大于等于，选择流量图层，10000，确定；6.3D分析工具-栅格重分类-重分类；7.重分类：0设置为nodata，1不变，nodata不变；设置输出路径，确定；8.spatial analyst-水文分析-河流链接-输入重分类以后的栅格图层、流向图层、输出栅格，确定；9.spatial analyst-水文分析-集水区-输入流向数据、河流链接，确定；10.右击图层属性-符号系统-唯一值-确定；11.栅格转面，将栅格流域转为矢量流域-右击属性-显示-透明度50%-编辑器-开始编辑；12.按住shift，多选区-右击属性-表-切换选择，删除多余的面，保存；13.右击属性-显示-透明度0%-按掩膜提取，确定；5-3 建模流域提取（1）+（2）+（3）1.新建一个工具箱，命名水文分析1-右击此工具箱，新建一个模型；2.单击填洼不放，拖入模型-双击输入框-设置图层，应用，确定；3.单击流向不放，拖入模型-链接2步骤的结果到流向（单击）；4.单击流量不放，拖入模型-链接3步骤的结果到流量（单击）；5.选择-双击流量框，设置图层和路径，确认；6.spatial analyst-数学分析-逻辑运算-大于等于，拖入模型-链接5的结果到大于等于；7.双击大于等于，设置阈值，应用，确定；8.3D分析工具-栅格重分类-重分类，拖入模型-链接7的结果到重分类，输入栅格；9.选择，双击重分类，添加条目，应用，确定；10.将河流链接拖入模型，链接后双击，设置；应用，确定；11.将集水区拖入模型，链接后双击，设置；12.重新排版，运行；右击结果，选择添加至显示；13.调整模型后，需要：模型-删除中间数据；5-6 河流分级（1）1.填洼-重分类，操作统5-1节；2.水文分析-河网分级，输入重分类、流向数据，分级方法选STRAHLER；5-7 河流分级（2）1.河流分级的方法，常用的有Strahler（1953）、Shreve （1967）；2.设置完确定，得到分级结果；3.水文分析-栅格河网矢量化，简化线不要勾选，可得矢量图；4.右击结果图层属性-符号系统-类别-唯一值-值字段grid_code-添加到所有值；得到各个级别不同颜色的线条；5.右击结果图层属性-符号系统-数量-分级符号-字段值grid_code，可得到每一级别不同宽度的矢量线条；5-8 鞍部点提取（1）1.所谓鞍部点，即是一个方向上的最低点，另一个方向的最高点；2.填洼-流向-流量-阈值-重分类-河流链接-集水区，这样即可求出栅格流域；3.栅格转面，得到矢量流域；4.要素转线；得到流域线边界；5.要素转栅格；6.栅格计算器，令>=0；7.栅格计算器，*原始栅格，得到具有高程属性的DEM；8.邻域分析-焦点统计，统计类型MINIMUM，求出最小值；9.栅格计算器，原始高程减去上述最小值，即是最低值的栅格；10.栅格计算器，令9的结果图层==0；11.邻域分析-焦点统计，统计量MEAN；12.栅格计算器，用原始DEM-MEAN；13.重分类，分类，类别2，中断值0，<0的nodata，>0的1，确定；得到正地形所在区域；14.栅格计算器，8*13，重分类，nodata,1,nodata,可得到鞍部点；15.栅格转面；要素转点；得到矢量鞍部点；16.值提取至点，给鞍部点赋高程值；第六章地图可视化6-1 分层设色地形渲染图1.色带第三组效果可能最好；2.3D分析-栅格表面-山体阴影，方位角315，高度角45，Z因子默认1；得到山体阴影；3.右击原始DEM属性-显示-透明度，50%；4.文件-导出地图-保存；6-2 三维地形示意图制作1.arcscene-点击导航图标-选择色带；2.右击原始DEM-属性-基本高度-在自定义表面浮动，添加原始DEM-应用、确定；3.基本高度，调整系数，可以调节立体效果；4.栅格范围（raster to domain）-输出要素类型，LINE;5.右击线边界图层-基本高度，自定义表面，原始DEM，拉伸系数=上面的图层；6.右击线边界图层-拉伸，拉伸方式：将其添加到各要素的最小高度；拉伸值或表达式：1；7.文件-导出场景-2D；6-3 3D地形制作（1）+（2）+（3）1.安装3D map generator terrain插件，到PS上；2.加载DEM-创建面-裁剪；3.在空白处右击-数据框属性-调整背景为黑色-导出图片；4.在google earth中保存对应DEM的遥感图片；5.PS中，将两个图片重叠在一起，选框工具-裁剪；6.打开插件，隐藏遥感图片-创建新地形-设置拉伸系数3，方向左；确认；7.返回6中的界面，隐藏DEM图层，复制遥感图层到6的结果图层所在界面；保存；8.添加等高线、水位、灯光、底座高程；放置图标；6-6 研究区出图（1）1.点击左下布局视图-文件，页面和打印设置，可更改页面设置；6-7 研究区出图（2）1.插入-数据框，右击数据框，可对齐位置；对齐的时候，参照物最后选取；2.右击数据框-添加数据，可加载角图到框中；3.右击角图-属性-框架-背景；4.平移（手型工具），可移动角图内的内容；6-8 研究区出图（3）1.工具-插入，添加指北针、比例尺、图例、2.双击比例尺，可以进行细节设置；右击，转化为图形，打散、分组也可进行细节设置；6-9 研究区出图（4）1.图框右击-绘图工具-添加文本；2.右击图框-属性-隔网-新建隔网-经纬度，添加经纬度；细节都可以在属性中修改；第七章其它7.1 文件夹链接和数据库建立1.添加数据图标-链接到文件夹，这样可以在右侧显示链接文件夹的大纲信息；2.输出栅格的路径默认是在C盘，.gdb数据库；3.在2中，想要一劳永逸的设置自定义路径，需要：右上角选项图标-目录选项-主目录文件夹；应用，确定；关闭软件后重启生效；4.新建数据库：右击文件夹-新建-文件地理数据库，或个人地理数据库；5.在arcgis中复制文件，优先在目录中复制，不容易丢失；7.2 建模数据快速处理（1）打开模型：右击工具箱-编辑；7.3 建模数据快速处理（2）1.模型计算完成之后，需要删除中间数据；然后再保存，以便下次使用；2.模型设置完之后，右击选择-添加至显示，可以将结果直接显示在左侧内容列表；3.右击模型中每一步的计算图块-获取变量-从参数；可将各个对话框中设置的内容反映在模型中，提供了便利；7.4 默认属性值的更改1.栅格图层中右击-打开属性表，这一栏有时候可能是灰色的，原因是其中有浮点型数据；2.栅格计算器，int（“图层名”），取整；3.使用自定义属性替代默认属性显示效果，以坡度为例：重分类-重分类字段VALUE，分类；确定；4.接3，表-添加字段aa；编辑器-开始编辑-选择重分类之后的坡度-保存-停止编辑；5.栅格转面-字段aa，简化面不勾选，确定；6.要素转栅格-字段grid code（aa转矢量之后的名称），像元大小30，确定；7.5 栅格点线面的相互转化（1）1.points to line(点集转线)，闭合线勾选；2.圆滑线：制图工具-制图综合-平滑线，算法FAEK，容差0.5m，勾选保留闭合线的端点；7.6 栅格点线面的相互转化（2）1.分割面：需要在转面之前对线进行编辑；编辑器-开始编辑-创建要素-选择线，划线；-停止编辑-要素转面；2.合并面：编辑器-开始编辑-框选所有面，编辑器-合并；3.要素转点：要素转点-勾选内部；4.要素转点的使用场景：空间插值；这种情况下的转点为：要素折点转点-输入等高线，点类型ALL；7.7 空间插值简介（1）1.地统计分析-直方图偏度：如果是正态分布，0；峰度：如果是正态分布，0；2.地统计分析-正态QQ图：如果是正太分布，为斜率一定的直线；3.地统计分析-Voronoi图（泰森多边形图）：多边形任意地方距离点的位置最近；7.8 空间插值简介（2）1.地统计分析-趋势分析；2.geostatistical analyst-子集要素3.地统计分析-克里金法；7.9 空间插值简介（3）按掩膜提取-输入栅格图层、polygon，确定；相当于mapgis中的裁剪；7.10 外部数据点的导入（1）+（2）1.excel导入arcgis：X代表经度、Y代表纬度；数据是小数点格式的；2.file-add data-add xy data- 将excel文件另存为.xls格式-添加；3.右击图层-导出数据-加载数据；即可进行数据分析；7.11 拓扑分析处理1.拓扑规则的建立：右击文件夹-新建-个人地理数据库；2.右击数据库-新建-要素数据集-设置地理坐标系，没有投影坐标系可以先空着；3.右击数据集-导入-要素类（单个）-生成矢量数据；4.右击3中生成的矢量图层-新建-拓扑-添加规则，规则：不能相交，确定；5.将拓扑结果拖入视图，显示相交的位置；。