1、ArcGIS軟件與應用第7章 空間數據處理本章具體介紹了矢量數據空間校正、柵格數據地理配準、影像裁剪、數據轉換和地圖數字化，并結合實際應用加深對空間數據處理的理解，具體內容包括：7.1 矢量數據空間校正 7.5 地圖矢量化 7.1.1 坐標轉換 7.5.1 彩色等高線矢量化 7.1.2 橡皮拉伸 7.5.2 宗地全自動矢量化 7.1.3 接邊 7.2 柵格數據地理配準7.3 影像裁剪 7.3.1 按掩摸提取進行裁剪 7.3.2 利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪7.4 數據轉換 7.4.1 幾何類型轉換 7.4.2 格式轉換2概述由于GIS系統數據來源的多樣化，描述同一地理位置的數據會在幾何上出

2、現一些變形或旋轉，這時可以通過空間校正進行數據整合?？臻g校正的一個典型應用是對矢量化后的結果進行處理。37.1 矢量數據空間校正7.1.1 坐標轉換7.1.2 橡皮拉伸7.1.3 接邊空間校正變換用于將圖層的坐標從一個位置轉換到另一位置,此過程涉及基于用戶定義的位移鏈接來縮放、平移和旋轉要素。實例操作：以“第七章矢量數據空間校正坐標轉換數據”路徑下的地圖文檔“空間校正變換.mxd”為例進行坐標轉換，了解如何通過使用【空間校正】工具條對數據進行坐標轉換。47.1.1 坐標轉換操作步驟如下：（1）啟動ArcMap，打開“第七章矢量數據空間校正坐標轉換數據”路徑下的地圖文檔“空間校正變換.mxd”。

3、（2）在ArcMap窗口主菜單、工具欄等空白處單擊右鍵，在快捷菜單里勾選【編輯器】和【空間校正】工具條，如圖7.1所示。57.1.1 坐標轉換圖7.1 快捷菜單中打開空間校正工具條（3）點擊【編輯器】下拉菜單中【開始編輯】，啟動編輯會話，如圖7.2所示。67.1.1 坐標轉換圖7.2 啟動開始編輯（4）在【空間校正】工具條中選擇【空間校正】【設置校正數據】，如圖7.3（a）所示，打開對話框，設置參與校正的數據，選中【以下圖層中的所有要素】單選按鈕，鉤選“待校正數據”復選框，單擊【確定】按鈕，如圖7.3（b）所示。77.1.1 坐標轉換（a） （b） 圖 7.3 校正數據設置（5）在【空間校正】

4、工具條中選擇【空間校正】【校正方法】【變換-仿射】，設置校正方法，如圖7.4所示。87.1.1 坐標轉換圖 7.4 選擇校正方法ArcGIS中提供三種空間校正變換的方法：97.1.1 坐標轉換表7.1 校正變換方法對比變換名稱最少位移鏈接數功能描述仿射變換3縮放、旋轉、平移、傾斜對數據不同程度的縮放、旋轉、平移和傾斜變換相似變換2縮放、旋轉、平移可對數據縮放、旋轉和平移，但不會對軸進行縮放，也不會產生任何傾斜。變換前后要素保持原有的橫縱比（若要保持要素相對形狀，這一點非常重要）投影變換4縮放、旋轉、平移、傾斜變換前后共點、共線、交比、相切、拐點以及切線的不連續性保持不變（6）在【編輯器】工具條

5、上，單擊【編輯器】【捕捉】【捕捉工具條】，打開【捕捉】工具條，單擊折點捕捉工具，以便準確建立校正鏈接。單擊【空間校正】工具條上的新建鏈接位移工具，單擊“待校正數據”圖層上的一個點，再單擊“基礎數據”圖層上的對應點，建立一個鏈接，按此方法建立至少6個鏈接，如下圖所示。107.1.1 坐標轉換117.1.1 坐標轉換建立好的位移連接（7）查看鏈接表。在【空間校正】工具條上單擊查看鏈接表工具，如圖7.5所示。127.1.1 坐標轉換圖 7.5 查看鏈接表（8）單擊【空間校正】【校正】，執行空間校正，校正結果如下圖所示。137.1.1 坐標轉換校正結果橡皮拉伸常用于兩個或多個圖層進行幾何校正，使一個圖

6、層與另外一個空間位置相近的圖層對齊，調整源圖層以適應更精確的目標圖層。在橡皮拉伸中，表面被逐漸拉伸，并使用保留直線的分段變換來移動要素。對于一些已經對齊的要素，通過添加【標識鏈接】保持所在位置不變。實例：利用矢量數據地圖文檔“橡皮頁變換.mxd”為例進行橡皮拉伸，了解如何通過使用【位移鏈接】、【多重位移鏈接】和【識別鏈接】對數據執行橡皮拉伸，實現對實驗數據的幾何校正。147.1.2 橡皮拉伸157.1.2 橡皮拉伸操作步驟如下：（1）啟動ArcMap，打開“第七章矢量數據空間校正橡皮拉伸數據”路徑下的地圖文檔“橡皮頁變換.mxd”，啟動數據編輯。（2）單擊【編輯器】下拉菜單中【開始編輯】，啟動

7、編輯會話。（3）打開【捕捉】工具條單擊【折點捕捉】，設置節點捕捉。（4）選擇【空間校正】【設置校正數據】，選擇 “待校正數據”，單擊【確定】。（5）選擇菜單【空間校正】【校正方法】【橡皮頁變換】，如圖7.6所示。167.1.2 橡皮拉伸圖 7.6 橡皮頁變換校正方法（6）選擇【空間校正】【選項】，設置校正方法的屬性。打開對話框，進入【常規】選項卡，選擇【橡皮頁變換】；單擊【選項】按鈕，打開對話框，選擇【自然鄰域法】，如圖7.9所示，單擊【確定】按鈕，完成設置。177.1.2 橡皮拉伸圖 7.7 橡皮頁變換屬性設置表7.2 橡皮頁變換方法對比187.1.2 橡皮拉伸方法名稱特點線性法用于快速創建

8、TIN表面，但并不真正考慮鄰域。線性法選項執行速度稍快。當許多鏈接均勻分布在校正數據上時可以生成不錯的效果。自然鄰域法執行速度稍慢。當位移鏈接不是很多并且在數據集中較為分散時，得出的結果會更加精確。應在存在一些間距很遠的鏈接時使用自然鄰域法。（7）單擊【空間校正】工具條中的新建位移鏈接工具，在兩圖層關鍵的交叉點創建位移鏈接，如圖7.8（a）所示。（8）單擊【空間校正】工具條中的多位移鏈接工具，依次選擇待校正要素和目標要素，設置鏈接數為10，按Enter鍵，如圖7.8（b）所示，該功能多用于對曲線的校正。197.1.2 橡皮拉伸（a） （b） 圖 7.8 添加位移鏈接（9）單擊【空間校正】工具條

9、中新建標識鏈接工具，在不需要進行移動的關鍵點處創建標示鏈接，如圖7.9所示。207.1.2 橡皮拉伸圖 7.9 添加標識鏈接（10）選擇【空間校正】【校正預覽】預覽校正結果，如果校正結果不滿足要求，可通過修改鏈接提高校正精度。（11）選擇【空間校正】【校正】，執行空間校正，校正結果如圖7.10所示。（12）在ArcMap主菜單中選擇【編輯】【選擇所有元素】，然后按Delete鍵，刪除校正后的所有鏈接，保存編輯結果并停止編輯。217.1.2 橡皮拉伸227.1.2 橡皮拉伸圖 7.10 校正結果接邊可用于創建兩個相鄰圖層邊的位移鏈接，沿相鄰圖層的邊緣將要素對齊。通常包含對較低精度的要素圖層進行調

10、整，而精度較高的要素圖層用作目標圖層。實例操作：以“第七章矢量數據空間校正接邊數據”路徑下的地圖文檔“接邊.mxd”為例進行接邊操作，了解如何使用【邊匹配】工具和設置【邊捕捉】屬性，實現基于位移鏈接的空間校正。操作步驟如下。237.1.3 接邊操作步驟如下： （1）啟動ArcMap，打開“接邊.mxd”，啟動編輯。（2）在【空間校正】工具條中，單擊【空間校正】【設置校正數據】，選中【所選要素】單選按鈕，如圖7.11所示，單擊【確定】按鈕。247.1.3 接邊257.1.3 接邊圖 7.11 設置校正數據（3）單擊【空間校正】【校正方法】【邊捕捉】，完成校正方法的選擇。（4）單擊【空間校正】【選

11、項】，打開【校正屬性】對話框，單擊【常規】選項卡，在校正方法中選擇【邊捕捉】，在方法中選擇【平滑】。單擊【邊匹配】選項卡，在【源圖層】下拉框中選擇“公路1”，在目標圖層下拉框中選擇“公路2”，選中【避免重復鏈接線】復選框，單擊【確定】按鈕，完成邊匹配校正方法屬性的設置，如圖7.12所示。267.1.3 接邊277.1.3 接邊圖 7.12 設置校正方法屬性（5）單擊【空間校正】工具條中【邊匹配】工具，按鈕進行邊匹配。在要素端點的周圍拖出一個選框。【邊匹配】工具將根據位于選框內的源要素與目標要素來創建多個位移鏈接，完成位移鏈接的添加，如圖7.13所示。287.1.3 接邊圖 7.13 邊匹配操作

12、（6）單擊【編輯器】工具條上的【選擇要素】按鈕，選中邊匹配區域要素。（7）單擊【空間校正】【校正】，執行校正，校正結果如圖7.14所示。（8）在ArcMap主菜單中選擇【編輯】【選擇所有元素】，所有鏈接元素被選中，然后按鍵【Delete】，刪除鏈接元素，保存結果并停止編輯。297.1.3 接邊307.1.3 接邊圖 7.14 接邊操作結果圖柵格數據一般來自地圖掃描、航空影像和衛星影像。經過掃描得到的地圖通常不包含空間參考信息，而航空和遙感影像的位置信息并不重復，無法與現有數據完全對齊。因此需要【地理配準】工具將柵格數據的空間位置與現有數據集進行空間位置匹配，這個過程就是柵格數據的地圖配準。31

13、7.2 柵格數據地理配準實例操作： 利用矢量數據地圖文檔“地圖配準.mxd”為例進行矢量與影像的配準，了解如何通過使用【地理配準】工具條將影像中各點的位置與矢量數據中已知地理坐標點的位置相鏈接，從而實現矢量數據與影像數據的配準。32矢量與影像配準操作步驟如下：（1）啟動ArcMap，打開打開“第七章地圖配準矢量與影像配準數據”路徑下的地圖文檔“地圖配準.mxd”。（2）在ArcMap窗口的主菜單、工具條的空白處單擊右鍵，勾選【地理配準】，啟動【地理配準】工具條，如圖7.15所示。33矢量與影像配準圖 7.15 【地理配準】工具條（3）在【地理配準】工具條中，取消鉤選【自動校正】選項，單擊【圖層

14、】下拉選項中選擇要進行地理配準的柵格圖層。（4）在【地理配準】工具條中，點擊圖標【添加控制點】按鈕來添加鏈接，在柵格數據中單擊某個已知位置，然后單擊采用地圖坐標的數據上的對應已知位置（或單擊鼠標右鍵，在彈出【輸入X和Y】對話框中輸入該點的實際坐標位置）。用相同的方法，在影像上增加多個控制點，形成鏈接，如下圖所示。34矢量與影像配準35矢量與影像配準控制點鏈接（5）單擊菜單【地理配準】【更新地理配準】。更新后，柵格數據的位置和大小發生了變化，可以看見矢量與柵格數據中的青海湖重合在一起。（6）單擊【地圖配準】工具條中【查看鏈接表】工具，打開鏈接表，查看配準結果，如圖7.16所示。刪除殘差較大的鏈接

15、，重新添加滿足精度要求的點位，直至結果滿意為止。36矢量與影像配準圖 7.16 鏈接表(7)單擊【地理配準】【校正】，彈出【另存為】對話框，設置【格式】為“IMAGINE Image”格式，如圖7.17所示。37矢量與影像配準圖 7.17 另存為窗口（8）單擊【保存】按鈕，執行校正，完成地理配準，配準結果如圖7.18所示。38矢量與影像配準圖7.18 地理配準結果影像裁剪是根據實際工作或者研究區域的范圍，把影像裁剪出一個或多個新的影像文件。ArcGIS中的影像裁剪通過輸入含蓋研究區的圖形或圖像（掩膜）裁剪出新的影像文件，其范圍大小和掩膜一致。例如，可以使用區縣行政范圍裁剪遙感影像，并制作出該區

16、縣行政范圍的遙感影像專題圖。影像數據的裁剪有多種方法，如用圓形、點、多邊形、矩形以及利用現有數據裁剪。在ArcGIS中最常用的方法有：按掩膜提取進行裁剪和利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪。下面以這兩種方法為例進行說明。397.3 影像裁剪掩膜是用選定的圖像、圖形或物體、對待處理的圖像(全部或局部)進行遮擋來控制圖像處理的區域或處理過程。利用掩膜可識別分析范圍內的區域，效果示意圖，如圖7.19所示。407.3.1按掩膜提取進行裁剪7.19 掩摸效果示意圖實例：以“第七章影像裁剪按掩膜提取進行裁剪數據”路徑下的“南昌市.shp”矢量數據為研究范圍，對“江西省影像.tif”（主要是包含了江西省各個地

17、方的高程數據）按膜提取進行裁剪。本節主要介紹ArcToolbox工具箱中【按掩膜提取】工具的使用方法，實現對影像數據的裁剪，并利用裁剪所得的“南昌市影像”數據制作南昌市高程分布圖。操作步驟如下：417.3.1按掩膜提取進行裁剪打開ArcMap，添加“南昌市.shp”數據和“江西省影像.tif”數據，如圖7.20所示。427.3.1按掩膜提取進行裁剪圖7.20 添加數據（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【Spatial Analyst工具】【提取分析】【按掩膜提取】，如圖7.21所示，彈出【按掩膜提取】對話框，如圖7.22所示。437.3.1按掩膜提取進行裁剪圖7.21 按掩膜提取工具（3

18、）在【輸入柵格】下拉列表中選擇需要裁剪的柵格數據，即“江西省影像.tif”數據。在【輸入柵格數據或要素掩膜數據】下拉列表中選擇的數據可以是柵格，也可以是要素數據集。如果分析掩膜是柵格，則定義掩膜時將考慮所有具有值的像元。掩膜柵格中的NoData像元將視為位于掩膜之外，并且在輸出中將為 NoData。如果分析掩膜是一個要素數據集，則在執行時它將內部轉換為柵格。因此一定要設置適當的像元大小和捕捉柵格。這里，在【輸入柵格數據或要素掩摸數據】下拉列表中選擇“南昌市”數據。在【輸出柵格】中可以指定輸出柵格的保存路徑與名稱，如圖7.22所示。447.3.1按掩膜提取進行裁剪457.3.1按掩膜提取進行裁剪

19、圖7.22 【按掩膜提取】對話框（4）單擊【確定】按鈕，即可得到按掩膜提取的結果。（5）可以利用掩膜之后的南昌市柵格數據，制作南昌市高程分布圖。467.3.1按掩膜提取進行裁剪477.3.1按掩膜提取進行裁剪南昌市的高程分布圖實例：以“第七章影像裁剪利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪數據”路徑下的矢量圖層“山東省.shp”為基準對“中國影像”進行利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪，了解ArcToolbox工具箱中【裁剪】工具的使用方法，實現對影像數據利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪。操作步驟如下：（1）打開ArcMap，添加“南昌市.shp”數據和“江西省影像.tif”數據，結果如下圖所示。487

20、.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪497.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪實例數據（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【數據管理工具】【柵格】【柵格處理】【裁剪】，如圖7.23所示，彈出【裁剪】對話框，如圖7.24所示。507.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪圖7.23 【裁剪】工具517.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪圖7.24 【裁剪】對話框（3）在【輸入柵格】下拉列表中選擇需要裁剪的柵格數據，即“江西省影像.tif”數據。在【輸出范圍（可選）】下拉列表中選擇用作范圍的柵格數據集或要素類，即 “南昌市”數據。在【矩形】區域中可以設置裁剪柵格時所使用的邊界范圍的

21、四個坐標，也可以單擊【清除】按鈕將矩形范圍重置為輸入柵格數據集的范圍。勾選【使用輸入要素裁剪幾何（可選）】復選框，說明使用選定要素類的幾何裁剪數據；如果沒有選中，就使用最小外接矩形裁剪數據。在【輸出柵格數據集】中指定輸出柵格的保存路徑與名稱，其他參數默認，如圖7.25所示。527.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪537.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪圖7.25 裁剪對話框選項設置（4）單擊【確定】按鈕，完成影像裁剪。裁剪結果如下圖所示。547.3.2利用柵格處理中的裁剪工具進行裁剪裁剪結果本節的數據轉換主要是指幾何類型轉換和格式轉換。在數據處理過程中，為了得到符合需求的數據，通常

22、會進行點、線和面數據之間的轉換，例如，將閉合的線狀房屋數據轉換為面狀數據。而在GIS數據處理與建庫時，通常需要將測量得到的CAD數據或其他格式的數據轉換為ArcGIS數據格式，有時候也需要將ArcGIS格式的數據轉換成其他格式，例如，若要在Google Earth中顯示ArcGIS中的Shapefile數據，就需要將shp格式數據轉為KML格式的數據。557.4 數據轉換1.轉換成點狀數據類型在ArcGIS中，主要有要素轉點和要素折點轉點兩種方法。要素轉點是將線、面的幾何中點轉到點狀數據。要素折點轉點就是將線、面的節點轉到點狀數據。 要素轉點實例：利用“第七章數據轉換幾何類型轉換轉換成點狀數據

23、類型數據”路徑下的“建筑.shp”面狀數據轉換為點狀數據，了解ArcToolbox工具箱中【要素轉點】工具的使用方法，實現面狀數據到點狀數據的幾何類型轉換。操作步驟如下：（1）打開ArcMap，添加“建筑.shp”數據，如圖7.26所示。567.4.1幾何類型轉換577.4.1幾何類型轉換圖7.26 添加數據587.4.1幾何類型轉換（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【數據管理工具】【要素】【要素轉點】，如圖7.27所示，彈出【要素轉點】對話框，如圖7.28所示。圖7.27 要素轉點工具597.4.1幾何類型轉換圖7.28 要素轉點對話框607.4.1幾何類型轉換（3）在【輸入要素】下拉

24、列表中選擇“建筑”數據。在【輸出要素類】文本框中指定輸出要素保存的路徑和名稱。勾選【內部（可選）】復選框，表示使用包含在輸入要素中的位置作為輸出點位置；不勾選【內部（可選）】復選框，表示使用輸入要素的代表中心作為輸出點位置。617.4.1幾何類型轉換（4）單擊【確定】按鈕，完成操作，轉換完成的結果如圖7.29所示。圖7.29 轉換結果627.4.1幾何類型轉換要素折點轉點實例：將“第七章數據轉換幾何類型轉換轉換成點數據類型數據”路徑下的“建筑.shp”面數據轉換為點數據（模擬由宗地面生成界址點）。這里主要介紹ArcToolbox工具箱中【要素折點轉點】工具的使用方法，實現面數據到點數據的轉換。

25、操作步驟如下。（1）打開ArcMap，添加“建筑.shp”數據。（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【數據管理工具】【要素】【要素折點轉點】，如圖7.30所示，彈出【要素轉點】對話框，如圖7.31所示。637.4.1幾何類型轉換圖7.30 【要素折點轉點】工具647.4.1幾何類型轉換圖7.31 【要素折點轉點】對話框（3）在【輸入要素】下拉列表中選擇“建筑”數據?！据敵鲆仡悺课谋究蛑兄付ㄝ敵鲆乇４娴穆窂胶兔Q。在【點類型（可選）】下拉列表中選擇“ALL”。657.4.1幾何類型轉換（4）單擊【確定】按鈕，效果如圖7.32所示。667.4.1幾何類型轉換圖7.32 要素折點轉點轉換效果

26、圖 2.轉換成線狀數據在ArcGIS中，主要有要素轉面和面轉線兩種方法。要素轉面是將面邊界轉換為線，或者分割線、面或在兩要素的相交處對兩要素進行分割。面轉線是由面邊界轉換而來的線，其實，要素轉面和面轉線兩種方法結果相似；但是，當輸入要素包含相鄰面時，要在輸出中將具有左右面要素 ID 的共享邊界線作為屬性，需使用面轉線工具替代。 要素轉線實例：將“第七章數據轉換幾何類型轉換轉換成線狀數據類型數據”路徑下的“大河、湖泊.shp”面狀數據轉換為線狀數據，了解ArcToolbox工具箱中【要素轉線】工具的使用方法，實現面狀數據到線狀數據的幾何類型轉換。操作步驟如下。677.4.1幾何類型轉換操作步驟如

27、下：（1）打開ArcMap，添加“大河、湖泊.shp”數據。（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【數據管理工具】【要素】【要素轉線】，如圖7.33所示，彈出【要素轉線】對話框，如圖7.34所示。687.4.1幾何類型轉換697.4.1幾何類型轉換圖7.33 【要素轉線】工具圖7.34 【要素轉線】對話框（3）在【輸入要素】下拉列表中選擇“大河、湖泊”數據。在【輸出要素類】文本框中指定輸出要素保存的路徑和名稱，并勾選【保留屬性】選項。（4）單擊【確定】按鈕，完成操作。707.4.1幾何類型轉換面轉線（1）打開ArcMap，添加“大河、湖泊.shp”數據。（2）在ArcToolbox工具箱中雙

28、擊【數據管理工具】【要素】【面轉線】，彈出【面轉線】對話框，如圖7.35所示。717.4.1幾何類型轉換圖7.35 【面轉線】對話框（3）在【輸入要素】下拉列表中選擇“大河、湖泊”數據。在【輸出要素類】文本框中指定輸出要素保存的路徑和名稱。（4）單擊【確定】按鈕，完成操作，轉換完成的結果如圖7.36所示。727.4.1幾何類型轉換圖7.36 轉換結果注意：要素轉線和面轉線兩種方法均是針對于將面狀數據轉換為線狀數據的，兩種方法操作結果相似，但是屬性表會有區別，如圖7.37和圖7.38所示。當輸入要素包含相鄰面時，使用面轉線方法的輸出結果中將記錄以該折線為共享邊界線的左右面要素的 ID號。737.

29、4.1幾何類型轉換747.4.1幾何類型轉換圖7.37 要素轉線工具生成的要素屬性表圖7.38 面轉線工具生成的要素屬性表3.轉換成面狀數據類型實例：將“第七章數據轉換幾何類型轉換轉換成面狀數據類型數據”路徑下的“roadline.shp”線狀道路數據轉換為面狀道路數據。了解ArcToolbox工具箱中【要素轉面】工具的使用方法，實現線狀數據到面狀數據的幾何類型的轉換。757.4.1幾何類型轉換操作步驟如下：（1）打開ArcMap，添加“添加“roadline.shp”數據”數據，如圖7.39所示。767.4.1幾何類型轉換圖7.39 添加數據（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【數據管理

30、工具】【要素】【要素轉面】，彈出【要素轉面】對話框，如圖7.40所示。777.4.1幾何類型轉換圖7.40 要素轉面對話框（3）在【輸入要素】下拉列表中選擇“roadline”數據。在【輸出要素類】文本框中指定輸出要素保存的路徑和名稱，勾選【保留屬性】選項。（4）單擊【確定】按鈕，完成操作，轉換完成的結果如圖7.41（a）所示，最終經過刪除部分非道路要素處理后的面狀道路數據如圖7.41（b）所示。787.4.1幾何類型轉換797.4.1幾何類型轉換（a）要素轉面結果807.4.1幾何類型轉換（b）刪除處理后的面狀道路數據圖7.41 線數據轉面數據1.將CAD數據轉換為Shapefile數據格式

31、CAD數據是一種常用的數據類型，例如大多數的工程圖和規劃圖，它們都是CAD數據格式。在很多情況下，為了在ArcGIS中對數據進行處理編輯，往往會將工程圖和規劃圖的CAD數據轉化為為ArcGIS格式數據。將CAD數據轉換為Shapefile數據有兩種方法：一是在地理數據庫中直接導入CAD數據，二是將CAD數據導出到地理數據庫中。817.4.2 格式轉換方法一：（1）打開ArcCatalog，在左側的目錄樹展開“第七章數據轉換格式轉換將CAD數據轉換為Shapefile數據格式數據”路徑下的“山東理工大學地形圖完整圖.dwg”數據，右擊“將CAD數據轉換為Shapefile數據格式”文件夾，彈出【

32、新建】菜單，單擊【新建】【文件地理數據庫（O）】，在目錄樹中生成一個文件地理數據庫，命名為“山東理工大學”，如圖7.42所示。827.4.2 格式轉換837.4.2 格式轉換圖7.42 生成文件地理數據庫然后右擊 “山東理工大學.gdb”，彈出【新建】菜單，單擊【新建】【要素數據集（D）】，在目錄樹中生成一個要素數據集，命名為“山東理工大學”，如圖7.43所示；847.4.2 格式轉換857.4.2 格式轉換圖7.43 使用要素數據集工具（2）右擊“山東理工大學”數據集，單擊【導入】【要素類（多個）】，彈出【要素類至地理數據框（批量）】對話框，如圖7.44所示。867.4.2 格式轉換圖7.4

33、4 要素類至地理數據庫（批量）對話框（3）在【輸入要素】中，單擊 按鈕，彈出【輸入要素】對話框，添加“山東理工大學地形圖完整圖.dwg”數據，包括“point”、“MultiPatch”、“Polygon”、“Polyline”和“Annotation”，如圖7.45所示。877.4.2 格式轉換圖7. 45 輸入要素對話框（4）單擊【添加】按鈕，在要素類至地理數據庫（批量）對話框中單擊【確定】按鈕，最終的轉換效果如圖7.46所示。887.4.2 格式轉換圖7.46 轉換為Shapefile數據格式結果（5）將轉換的數據，添加到ArcMap中，效果如圖7.47所示，并可以對轉化好的數據用編輯器

34、進行編輯。897.4.2 格式轉換圖7.47 轉換后添加到ArcMap中的效果圖方法二：（1）同方法一的步驟（1）（2）在目錄樹中選擇“山東理工大學地形圖完整圖.dwg”數據的“Annotation”（CAD注記要數類），右擊“Annotation”數據，彈出【導出】菜單，單擊【導出】【轉出至地理數據庫（單個）】，彈出【要素類至要素類】對話框，如圖7.48所示。907.4.2 格式轉換917.4.2 格式轉換圖7.48 CAD數據導出到地理數據庫（3）彈出【要素類至要素類】對話框。在【輸出位置】中選擇“第七章數據轉換格式轉換將CAD數據轉換為Shapefile數據格式結果山東理工大學.gdb山

35、東理工大學”路徑為存儲位置。在【輸出要素類】文本框中指定輸出要素類的名稱為“Annotation”，【表達式（可選）】默認為空，在【字段映射（可選）】區域中，可以全部保留這些字段，如圖7.49所示，也可以將不需要的字段刪除，例如，右擊“Entity(文本)”字段，彈出菜單，單擊【刪除】菜單即可。927.4.2 格式轉換937.4.2 格式轉換圖7.49 【要素類至要素類】對話框（4）單擊【確定】按鈕。（5）重復（2）、（3）、（4）步驟，將“point”、“MultiPatch”、“Polygon”和“Polyline”，轉到“第七章數據轉換格式轉換將CAD數據轉換為Shapefile數據格式

36、山東理工大學.gdb山東理工大學”下的路徑，即完成CAD數據轉換為Shapefile數據格式。947.4.2 格式轉換2.將Shapefile數據格式轉換為KML數據格式Keyhole 標記語言 (KML) 是一種基于 XML 的格式，用于存儲地理數據和相關內容，是一種官方的開放地理空間聯盟 (OGC) 標準。KML 格式便于在 Internet 上發布并可通過 Google 地球和 ArcGIS Explorer 等許多免費應用程序進行查看，因此常用于與非 GIS 用戶共享地理數據。KML 文件要么以 .kml 為擴展名，要么以 .kmz（表示壓縮的 KML 文件）為擴展名。因此，將Shap

37、efile數據格式轉換為KML數據格式是非常必要的，將轉換好的的KML數據，添加在Google Earth中顯示。957.4.2 格式轉換操作步驟如下：（1）在ArcMap中，打開“第七章數據轉換格式轉換將Shapefile數據格式轉換為KML數據格式數據”路徑下的“山東省.shp”數據。（2）在ArcToolbox工具箱中雙擊【轉換工具】【轉為KML】【圖層轉KML】，彈出【要素轉面】對話框，如圖7.50所示。967.4.2 格式轉換977.4.2 格式轉換圖7.50 圖層轉KML對話框 （3）彈出【圖層轉KML】對話框，在【圖層】下拉列表中，單擊“山東省”數據；在【輸出文件】中指定文件保存

38、的路徑和名稱；勾選【緊貼地面的要素（可選）】復選框；其它項選擇默認設置。如圖7.51所示。987.4.2 格式轉換997.4.2 格式轉換圖7.51 圖層轉KML對話框 （4）單擊【確定】按鈕，即可將Shapefile數據格式轉換為KML數據格式。（5）在保存的路徑中找到已轉換的“山東省_LayerToKML.kmz”數據，右擊該數據，單擊【打開方式】菜單，選擇用Google Earth打開該數據，“山東省_LayerToKML.kmz”數據就被加載到Google Earth應用上了，效果如下圖所示。1007.4.2 格式轉換1017.4.2 格式轉換數據加載到Google Earth的效果圖

39、地圖矢量化是重要的地理數據獲取方式之一。所謂地圖矢量化，就是把柵格數據轉換成矢量數據的處理過程。ArcScan是ArcGIS Desktop的擴展模塊，是柵格數據矢量化的一套工具集，利用這些工具可以創建要素，將柵格影像矢量化為Shapefile格式數據或地理數據庫要素類。它還提供簡單的柵格編輯工具，可以在進行批量矢量化前，擦除和填充柵格區域，以提高處理效率，減少后處理工作量。ArcScan的正常使用有四個前提條件：1027.5 地圖矢量化（1）ArcScan擴展模塊必須被激活。在ArcMap中，單擊主菜單欄中【自定義】【擴展模塊】，如圖7.52所示，彈出【擴展模塊】對話框，勾選ArcScan復

40、選框，單擊【關閉】按鈕，ArcScan擴展模塊被激活。1037.5 地圖矢量化圖7.52 擴展模塊菜單（2）ArcMap中添加了至少一個柵格數據圖層和至少一個對應的矢量數據圖層，是為了將變換后的矢量化數據輸出結果保存到Shapefile格式或地理數據庫要素類文件。（3）柵格數據要進行二值化處理。在數字圖像處理中，二值圖像占有非常重要的地位，圖像的二值化有利于圖像的進一步處理，使圖像變得簡單，而且數據量減小，能凸顯出感興趣的目標的輪廓。（4）在編輯器中必須啟動開始編輯。1047.5 地圖矢量化實例操作：實例：利用ArcScan、地圖編輯等工具對“第七章地圖矢量化等高線數字化數據等高線”路徑下的“

41、等高線.bmp”數據進行數字化。操作步驟如下：1057.5.1 等高線矢量化（1）在目錄中連接到文件夾“第七章地圖矢量化等高線數字化數據”，右鍵單擊該文件夾，選擇【新建】【Shapefile(S)】，在彈出的【創建新Shapefile】對話框中，進行如圖7.53設置，單擊【確定】按鈕。1067.5.1 等高線矢量化圖7.53 創建新Shapefile對話框（2）在目錄中，右鍵單擊新建的矢量圖層“contour.shp”，單擊【屬性】，在彈出的【Shapefile屬性】對話框中單擊【字段】選項卡，添加“Elevation”字段，對應的數據類型為“浮點型”，如圖7.54所示。單擊【應用】按鈕，關閉

42、【Shapefile屬性】對話框。1077.5.1 等高線矢量化108圖7.54 Shapefile屬性對話框（3）打開ArcMap，添加“等高線.bmp”數據中的波段2數據（在【添加數據】對話框中雙擊“等高線.bmp”會出現Band_1、Band_2、Band_3圖層，在此選擇Band_2進行添加），結果如圖7.55所示。1097.5.1 等高線矢量化圖7.55 添加數據（4）為了實現圖像的二值化，需要將“等高線.bmp - Band_2”數據導出為IMAGINE格式。方法如下，在內容列表中右鍵單擊“等高線.bmp - Band_2”，在彈出的菜單中選擇【數據】【導出數據】，彈出【導出柵格數

43、據】的對話框，設置數據格式、文件名稱及位置等，具體如圖7.56。單擊【保存】按鈕，并將“等高線.img”圖層添加到ArcMap中，移除之前的“等高線.bmp - Band_2”圖層。1107.5.1 等高線矢量化1117.5.1 等高線矢量化圖7.56 導出柵格數據1127.5.1 彩色等高線矢量化（5）對“等高線.img”圖層進行二值化處理：右擊該圖層的屬性，在彈出的【圖層屬性】對話框中，單擊【符號系統】選項卡，在左側列表中選擇“已分類”，右側【類別】列表框中選擇2，單擊【分類】按鈕，彈出【分類】對話框，將【中斷值】列表框中的第一個數值改為210（即使得原圖像中灰度小于等于210的像元值歸為

44、一類，該值通常需要），然后單擊【確定】按鈕，在【圖層屬性】對話框中的【色帶】列表框中選擇從黑到白變化的色帶，如圖7.57，單擊【確定】按鈕，二值化后的效果如圖7.58。1137.5.1 等高線矢量化圖7.57 圖像二值化1147.5.1 等高線矢量化圖7.58 圖像二值化分類結果1157.5.1 等高線矢量化（6）在ArcMap中添加“contour.shp”圖層。若主窗體中沒有ArcScan工具條，則右鍵單擊工具欄的空白處，在彈出的菜單中單擊【ArcScan】菜單。在【編輯器】工具條中單擊菜單【編輯器】【開始編輯】，【ArcScan】工具條亮起變為有效，如圖7.59。圖7.59【ArcSca

45、n】工具條（7）單擊【ArcScan】工具條中的【矢量化】【生成要素】，彈出【生成要素】對話框，如圖7.60。單擊【確定】按鈕，在“contour”圖層中會自動生成出許多線要素，有些是等高線，有些是由其它噪聲（比如圖幅線、注記等）生成的線要素，效果如圖7.61。1167.5.1 等高線矢量化圖7.60 【生成要素】對話框1177.5.1 等高線矢量化圖7.61 等高線自動矢量化的結果（8）等高線自動矢量化的結果還存在諸多不足，比如有很多生成的等高線不完整或斷開、注記被矢量化、等高線不光滑以及噪聲引起的錯誤的等高線等，這些還需要人工進行圖形編輯、拓撲檢查等處理。（9）在等高線圖形處理結果滿意后，對每條等高線賦予高程值。方法如下：選擇某條等高線，在【編輯器】工具條中單擊【屬性】按鈕 ，彈出【屬性】窗口，在字段“Elevation”文本框內輸入高程值。1187.5.1 等高線矢量化（10）檢查無誤之后，保存編輯內容并停止編輯。最終部分等高線矢量化及處理后結果如圖7.62所示。1197.5.1 等高線矢量化圖7.62 部分等高線矢量化結果當柵格地圖中各要素不重疊、不相交時，通?？蓪崿F柵格地圖的全自動矢量化，下面給出實例。實例：利用“第七章地圖數字化柵格地圖數字化數據”路徑下的柵格圖像“ParcelScan.img”實現宗地塊