第四章空間數據的轉換與處理第一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.1定義投影

在GIS中，空間數據是一個重要的部分。整個GIS都是圍繞空間數據的采集、加工、存儲、分析和表現展開的。而原始空間數據本身通常在數據結構、數據組織、數據表達上和用戶自己的信息系統不一致，就需要對原始數據進行轉換與處理，如投影變換，不同數據格式之間的相互轉換，以及數據的裁切、拼接等處理。以上所述的各種數據轉換與處理均可以利用ArcToolbox中的工具實現。第二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五投影變換（projectiontransformation）是將一種地圖投影點的坐標變換為另一種地圖投影點的坐標的過程,是研究投影點坐標變換的理論和方法。第三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五GIS中的坐標系定義是GIS系統的基礎，正確定義GIS系統的坐標系非常重要。GIS中的坐標系定義由基準面和地圖投影兩組參數確定，而基準面的定義則由特定橢球體及其對應的轉換參數確定，因此欲正確定義GIS系統坐標系，首先必須弄清地球橢球體(Ellipsoid)、大地基準面(Datum)及地圖投影(Projection)三者的基本概念及它們之間的關系。第四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

大地水準面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規則的封閉曲面。它是重力等位面，即物體沿該面運動時，重力不做功（如水在這個面上是不會流動的）第六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

地球橢球體只不過是一個具有長半軸，短半軸和變率的橢球體，可以任意放置的，它沒有為我們規定度量的起點，所以就有基準面的產生，而基準面就是規定了度量標準。

第八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

基準面是利用特定橢球體對特定地區地球表面的逼近，因此每個國家或地區均有各自的基準面，我們通常稱謂的北京54坐標系、西安80坐標系實際上指的是我國的兩個大地基準面.橢球體與基準面之間的關系是一對多的關系，也就是基準面是在橢球體基礎上建立的，但橢球體不能代表基準面，同樣的橢球體能定義不同的基準面，一般意義上基準面與參考橢球體是同一個概念。第九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

對于地理坐標，只需要確定兩個參數，即橢球體和大地基準面。第十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五地球上同一位置的坐標在不同的基準面上是不一樣的，而基準面是構成坐標系的一個部分，因為基準面在定位的時候牽扯到了相對地心的平移或旋轉等，所以對于地理坐標轉換無法直接進行，需要一個轉換參數，而這些參數也是基于不同的模型的，常用的有3參數和7參數，3參數是比較簡單的也是比較容易理解的，3參數是在兩個基準面之間進行了X，Y，Z軸的平移第十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五3參數之間兩個基準面的關系第十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五如果知道了這三個平移的參數外加個基準面上的點，那么另外一點的坐標就是第十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五7參數的模型比較復雜，這種復雜的同時讓精度大為提高，7參數不僅僅考慮了兩個基準面之間的平移，還考慮了旋轉外加一個比例因子(橢球體的大小可能不一樣)第十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五知道平移三參數,旋轉三參數以及比例因子S，外加一個基準上的坐標就可按照下面的公式求出另外一個基準面上的坐標：第十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.1定義投影定義投影（DefineProjection），指按照地圖信息源原有的投影方式，為數據添加投影信息。在ArcGIS中利用【數據管理工具】工具箱,【投影變換】工具集中的【定義投影】命令，能夠為數據定義投影。第十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五定義投影有三種方法選擇固定的投影導入投影（當已知原始數據與某一數據的投影相同時）自定義投影第十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五1.柵格（Raster）數據的投影變換：利用【數據管理工具】工具箱,【投影和變換】中【柵格】工具集,【投影柵格】命令對柵格數據進行投影變換。輸入的柵格必須已具有投影信息，若沒有則在【輸入坐標系】中指定數據的原始投影信息【地理坐標變換】：當輸入和輸出坐標系的基準面相同時，地理（坐標）變換為可選參數。如果輸入和輸出基準面不同，則必須指定地理（坐標）變換。4.1.2投影變換第十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2.要素類（Feature）數據的投影變換：利用【數據管理工具】工具箱,,【投影和變換】中的【要素】工具集,【投影】命令，對矢量數據進行投影變換。【批量投影】可以進行多個要素類的投影變換。第十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

轉換一個文件同時轉換多個文件轉換柵格第二十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五一次處理多個投影（不經常用到）第二十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五選擇GeographicTransformation時，可以選擇一種。因為沒有識別出坐標系，所以提示錯誤。第二十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五選擇投影坐標系第二十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第二十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五使用已有的投影坐標系投影第二十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五以t25_Project投影圖像的坐標系作為投影坐標系第二十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五新建一個投影坐標系第二十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第二十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.3數據變換數據變換是指對數據進行諸如放大、縮小、翻轉、移動、扭曲等幾何位置、形狀和方位的改變等的操作。對矢量數據的相應操作在ArcMap中【編輯器】工具條的若干工具實現（詳見第三章）。而柵格數據的相應操作則集中于ArcMap中的地理配準工具條和ArcToolbox中的投影和變換工具集來實現，以下分別就柵格數據的翻轉（Flip）、鏡像（Mirror）、重設比例尺（Rescale）、旋轉（Rotate）、移動（Shift）和扭曲（Warp）等分別介紹。第二十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五1.翻轉（Flip）：是指將柵格數據沿著通過數據中心點的水平軸線，將數據進行上下翻轉。利用Flip命令，對數據進行翻轉。Flip對話框翻轉翻轉（Flip）的圖解表達第三十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2.鏡像（Mirror）：是指將柵格數據沿著通過數據中心點的垂直軸線，將數據進行左右翻轉。利用Mirror命令，對數據進行鏡像。鏡像（Mirror）的圖解表達鏡像Mirror對話框第三十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五3.重設比例尺（Rescale）：是指將柵格數據按照指定比例分別沿X軸和Y軸放大或縮小。Rescale命令，對數據重設比例尺。重設比例尺重設比例尺（Rescale）的圖解表達Rescale對話框第三十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.旋轉（Rotate）：是指將柵格數據沿著指定的中心點旋轉指定的角度。利用Rotate命令，對數據進行旋轉。圖4.13Rotate對話框旋轉旋轉（Rotate）的圖解表達第三十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五5.移動（Shift）：是指將柵格數據分別沿X軸和Y軸移動指定的距離。利用Shift命令，對數據進行移動。Shift對話框移動移動（Shift）的圖解表達第三十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五6.扭曲（Warp）：是指將柵格數據通過輸入的控制點進行多項式變換。利用Warp命令，對數據進行扭曲變換。Warp對話框原數據一次多項式二次多項式三次多項式扭曲（Warp）的圖解表達第三十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.3數據變換一、矢量數據的空間校正【空間校正】工具用于矢量數據的空間位置匹配，它提供用于對齊和整合數據的交互式方法，看執行的一些任務包括：將數據從一個坐標系轉換到另一坐標系中、糾正幾何變形、將沿著某一圖層的邊的要素與鄰接圖層的要素對齊及在圖層之間的復制屬性。由于空間校正在編輯會話中執行，因此可使用現有的編輯功能來增強校正效果。第三十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五當要素的坐標超出要素類的屬性域范圍時會發生此錯誤。這種情況會在創建新要素或編輯現有要素的坐標時發生。坐標必須位于要素類x,y屬性域以及z或m屬性域（如果要素類可存儲這些值）的范圍內。屬性域在創建要素類時設置并且無法在以后進行編輯。如果需要在該x,y位置或者使用這些z或m值創建新要素，可將要素類導出為新要素類并增加屬性域值。第三十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五二、地理配準柵格數據通常是通過掃描紙質地圖或采集航空及衛星照片獲得。通過掃描獲取的影像不包含定義其地理空間位置所需的信息。而航空及衛星照片所使用的坐標系統是相對于通用GIS平臺軟件所使用的坐標系統是獨立的。為了能夠將這些影像數據與其它的數據集成，以便進行分析，就必須對其進行處理：用戶需要事先將這些數據校準（配準）到一個指定的地圖坐標系第三十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五掃描地圖的誤差來源GIS中數據的來源主要是對地圖圖紙的數字化,掃描數字化過程中引起的誤差主要決定于要素對象軟件處理技術掃描儀第三十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五掃描要素對象

要素本身的寬度、復雜程度、粘連以及圖面的整潔和清晰程度都對掃描數字化誤差有一定的影響。例如,線條的粘連,結合處易出現較大的誤差;線條發虛,會得到多個實體;圖面不整潔引入了噪聲,易引起軟件誤判;線條不光滑,易出現毛刺等。

第四十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五軟件處理技術

在掃描數字化過程中,三個主要參數:分辨率、門檻值(灰度值或對比度值)和濾波值的確定將對掃描圖的質量產生重大的影響;而圖像處理、幾何校正和矢量化等后處理技術,其功能的強弱、模型的優化將直接影響掃描數字化的精度。如采用合適的校正模型(仿射變換、雙線形變換、多項式變換等)、定向點的自動對中、采樣點的自動對中等,將有效的提高掃描數字化的精度。

第四十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五掃描儀

在掃描過程中,由于使用CCD掃描儀,會引入一些誤差。主要包含有:掃描儀的分辨率;光學誤差;電信號傳輸過程中造成的輻射誤差;沿導軌掃描過程中,由于機械運動、速度不均或其它原因所造成的直線性誤差;線陣方向與掃描方向不垂直所引起的CCD線陣的直線性誤差;外界因素影響產生的誤差;隨機性誤差等等。

第四十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五所有以上這些掃描的誤差引起的幾何變形,可看成平移、旋轉、縮放、仿射、彎曲以及各種更高變形的綜合作用結果。在實際操作過程中,很難對這些誤差一一進行變形改正,只能綜合考慮它們的影響,綜合校正。第四十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五輸入到計算機中的圖形，實際上都是通過其位置坐標(x,y)來表示，因此校正過程實質上是找一種數學關系(或函數關系)，描述變換前圖形坐標(x,y)與變換后圖形坐標(x′,y′)之間的換算，其數學關系一般描述為

x’=f1(x,y)y’=f2(x,y) 第四十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五多項式變換(Polynomial)這個數學關系常表示為二元多項式一次、二次或三次及更高次表達式.其中A、B代表二次以上高次項之和。上式是高次變換方程，符合上式的變換稱為高次變換。在進行高次變換時，需要有6對以上控制點的坐標和理論值，才能求出待定系數。第四十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五當不考慮高次變換方程中的A和B時，則變成二次變換方程，稱為二次變換。二次變換適用于原圖有非線性變形的情況，至少需要5對控制點的坐標及其理論值，才能求出待定系數。第四十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五仿射變換（1次多項式）仿射變換是使用最多的一種幾何糾正方式，只考慮到x和y方向上的變形，仿射變換的特性是：直線變換后仍為直線；平行線變換后仍為平行線；不同方向上的長度比發生變化。第四十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五對于仿射變換，只需知道不在同一直線上的三對控制點的坐標及其理論值，就可求得待定系數。但在實際使用時，往往利用4個以上的點進行糾正，利用最小二乘法處理，以提高變換的精度。第四十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五地理配準：是為了使得影像數據可以和GIS矢量數據集成在一起，而為影像數據指定一個參考坐標系的過程。第四十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五將掃描地圖配準到坐標系下第五十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五影像配準的步驟

（Register－Rectify）校準柵格數據（選擇控制點）坐標變換（求解二元多項式n次方程）檢查均方差（計算控制點誤差）重采樣－矯正（Rectify）：生成新的影像文件（三種重采樣算法）第五十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第五十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五校準柵格數據通常,你會將柵格數據校準到已經存在具有坐標信息的空間數據（矢量數據）。首先假定矢量化數據中的一些空間要素(目標數據)也同時存在于要進行配準的柵格圖像上比如：街道、建筑物、河流.地理配準的基本過程是在柵格圖像中選取一定數據的控制點，將它們的坐標指定為矢量數據中對應點的坐標（在空間數據中，這些點的坐標是已知的，坐標系統為地圖坐標系）第五十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五控制點在配準中我們需要知道一些特殊點的坐標，即控制點。控制點可以是經緯線網格的交點、公里網格的交點或者一些典型地物的坐標。我們可以從圖中均勻的取幾個點。如果我們知道這些點在我們矢量坐標系內坐標，則直接輸入控制點的坐標值，如果不知道它們的坐標，則可以采用間接方法獲取－從矢量數據中選取。第五十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五選取控制點控制點的數目取決于你打算使用哪一種數學方法來實現坐標轉換.但是，過多的控制點并不一定能夠保證高精度的配準。要盡可能使控制點均勻分布于整個格格圖像，而不是只在圖像的某個較小區域選擇控制點。通常,先在圖像的四個角選擇4個控制點，然后在中間的位置有規律地選擇一些控制點能得到較好的效果第五十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五地形圖中，讀取控制點的坐標，圖中紅色控制點的坐標為（564000,2776000），單位：米第五十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五輸入控制點坐標第五十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五坐標變換一旦你選取了足夠的控制點,你就可以將柵格數據變換（或轉換）到地圖坐標系統下.轉換(Transformation)運用一種數學變換方法來重新確定柵格數據中每個像元的灰度值。一次多項式：仿射（affine）—變換可以將柵格數據平移,縮放,及旋轉.柵格圖像中的一條直線變換后然后為直線。矩形和正方形變換后為平行四邊形第五十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第五十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五檢查均方差(RMS)坐標轉換的準確程度可以通過比較某一點在地圖中的實際坐標與根據變換公式得到的坐標來判斷。這兩個點之間的距離之差稱為殘差(residualerror).通過計算均方差(RMS)獲取控制點總誤差。均方差(RMS)的大小描述了變換公式在不同控制點間的一致性。可以將殘差特別大控制點刪除，然后添加新的控制點。第六十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五RMS比較小時，說明控制點的選取是比較準確的，但也要注意有可能存在殘差非常大的控制點，但由于其它控制點是很精確的，所以總的RMS誤差比較小的情況。第六十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五矯正柵格數據-重采樣你可能會認為一旦實現了柵格數據到地圖坐標變換之后，每一個像元都被轉換到了新的地圖坐標。事實并非如此。在地理配準過程中，將基于地圖坐標生成一個“空的”矩陣,矩陣中每個元素的值（表示顏色）將通過重采樣重新計算。第六十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五有三種通用的圖像重采樣技術最小緊鄰雙線性內插立方卷積Nearestneighborassignmenttakesthevaluefromthecellclosesttothetransformedcellasthenewvalue.It'sthefastestresamplingtechniqueandisappropriateforcategorical,orthematic,data.Bilinearinterpolationandcubicconvolutiontechniquescombineagreaternumberofnearbycells(4and16,respectively)tocomputethevalueforthetransformedcell.Thesetwotechniquesuseaweightedaveragingmethodtocomputetheoutputtransformedcellvalueandthusareonlyappropriateforcontinuousdatasuchaselevation,slope,andothercontinuoussurfaces.第六十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五Rectify：矯正柵格數據Rectify生成一個新的已經過地理配準的的格文件。可以保存為ESRIGRID、TIFF或者ERDASIMAGINE的格式.第六十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五要素矢量化要素編輯的一般步驟創建新圖層（要素類）：點、線、多邊形編輯環境及工具點要素編輯線要素編輯多邊形要素編輯第六十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五要素編輯的一般步驟在ArcCatlog中創建新的要素類在ArcMap中加載新建的要素類，如有必要，加載經過配準的掃描地圖在ArcMap中打開“編輯器”工具欄，執行其中的“開始編輯”命令，進入編輯狀態。利用“編輯器”的功能完成地圖要素的分層提取，打開圖層的屬性表，輸入要素的相關屬性在編輯過程中，點擊“編輯器”中的“保存編輯”可以隨時保存修改的結果，點“停止編輯”完成編輯。第六十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五創建新圖層（要素類）ArcCatalog中可以創建矢量數據集(shape文件和地理數據庫geodatabase=“要素類”)點：Point線：Line多邊形：Polygon在ArcMap中提供了全面的工具，可以完成矢量數據的編輯空間數據屬性數據第六十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五新建圖層－要素類指定要素類型：點？線？多邊形？第六十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五在創建圖層時指定坐標系統在ArcMap中指定數據框的坐標系統第六十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五在創建圖層（要素類）的時候除指定坐標系外，還需要指定要素類的坐標范圍可以從已有的數據導入或手動指定這個范圍第七十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五添加新建的圖層，添加已配準的影像圖層，在編輯器中，點擊“開始編輯”，并在目標圖層中選中要編輯的圖層。第七十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五屏幕跟蹤數字化從“編輯器”工具欄中選中草圖工具，根據掃描地圖上的內容分層提取地圖要素。第七十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五編輯圖層中要素的屬性屬性字段可以在創建圖層是定義，也可以在ArcMap中添加Fieldsareadded;define字段名稱：fieldname數據類型：datatype字段寬度：width精度：decimalprecision第七十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五打開圖層（要素類）的屬性表，添加新字段添加屬性字段第七十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五編輯要素屬性信息在屬性字段添加后，就可以輸入或修改要素的屬性第七十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五編輯環境及工具主要編輯環境－“編輯器”工具欄第七十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五“編輯器”工具欄第七十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五捕捉環境－Snapping捕捉或懸掛操作:howfeaturesalignduringcreation/editing線段之間的連接(在兩條線段連接的地方加一個結點)completionofpolygonsavoidovershoots/undershootsavoidsliversorgaps第七十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五捕捉－線段第七十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五點要素的編輯在圖層中新建、刪除、移動一個點要素第八十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五線要素的編輯懸掛功能修改線段的形狀（編輯頂點）分割線要素、公共頂點的編輯合并線要素封閉線段第八十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五打斷線要素打斷工具第八十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五封閉線段第八十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五多邊形要素的編輯多邊形頂點編輯（改變形狀）分割多邊形公共邊的編輯要素合并（Union）：求并集，比如：由多個島嶼組成的行政區，飛地。要素聯合（Combine):中心有島嶼的湖泊要素相減（Subtract）：去除重疊部分（landuse)要素相交（Intersection):獲取多個多邊形的公共部分第八十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.2數據格式轉換空間數據的來源有很多，如地圖、工程圖、規劃圖、照片、航空與遙感影像等，因此空間數據也有多種格式。根據應用需要，對數據的格式要進行轉換。轉換是數據結構之間的轉換，而數據結構之間的轉化又包括同一數據結構不同組織形式間的轉換和不同數據結構間的轉換。其中，不同數據結構間的轉換主要包括矢量到柵格數據的轉換和柵格到矢量數據的轉換。數據格式轉換工具第八十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五數據格式轉換ArcGIS中的空間數據主要有兩種類型：一是基于文件的空間數據,如coverage\Shapefile\Grid\Image\TIN。Geodabase數據模型也可以在數據庫中管理同樣類型的空間數據；二是基于數據庫的空間數據第八十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五基于文件的空間數據基于數據庫的空間數據CoveragesOracleShapfilesOraclewithSpatialGridsDB2withitsSpatialTypeTINsInformixwithitsSpatialTypeImages(各種格式)SQLServerVectorProductFormat(VPF)filesPersonalGeodatabase(微軟的Access)CAD文件表（各種格式）ArcGIS中的數據類型第八十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.1數據結構轉換地理信息系統的空間數據結構主要有柵格結構和矢量結構，這兩種數據結構是模擬地理信息的兩種不同的方法。在地理信息系統中柵格數據與矢量數據各具特點與適用性，為了在一個系統中可以兼容這兩種數據，以便有利于進一步的分析處理，常常需要實現兩種結構的轉換。第八十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五1、柵格數據向矢量數據的轉換

目的：是為了將柵格數據分析的結果，通過矢量繪圖裝置輸出，或者為了數據壓縮的需要，將大量的面積柵格數據轉換成由少量數據表示的多邊形邊界。根據描述對象的不同，柵格數據可以轉換為點狀、線狀和面狀的矢量數據。第八十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五Simplifypolygons是默認的，可以簡化面狀數據的邊界形狀柵格圖像第九十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五參數為VALUE參數為COUNT第九十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2、矢量數據向柵格數據的轉換

原因：諸如行政邊界、交通干線、土地利用類型、土壤類型等數據都是用矢量數字化的方法輸入計算機或者以矢量數據的方式存在計算機中，表現為點、線、多邊形數據。但是，矢量數據直接用于多種數據的復合分析等處理比較復雜，特別是不同數據要在位置上一一配準，尋找交點并進行分析。第九十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

相比之下，柵格數據模式處理要容易的很多。注意：矢量數據的基本坐標是直角坐標X、Y,其坐標原點在圖的左下角，網格數據的基本坐標是行和列（i,j），其坐標原點在圖的左上角，變換時要讓直角坐標的X、Y分別與行和列平行。第九十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五Field窗口選擇數據轉換時所依據的屬性值，Outputcellsize柵格的大小，也可以通過瀏覽某一個柵格數據，來定義柵格大小第九十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五矢量柵格數據互相轉換柵格轉向矢量矢量轉向柵格第九十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五轉成文本文件（矩陣）轉成點矢量文件轉成線矢量文件轉成面矢量文件轉成浮點型二進制（矩陣）第九十六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五文本文件到柵格DEM到柵格矢量到柵格二進制文件到柵格點文件到柵格面文件到柵格線文件到柵格第九十七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2數據格式轉換

1、CAD數據的轉換ArcGIS中的要素類、Shapfile數據可以轉換成CAD數據，CAD數據也可以轉換成要素類和地理數據庫。可以將CAD格式的工程圖和規劃圖等放到ArcGIS軟件中處理。第九十八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五數據輸出為CAD格式,ConversionToolsOutputType窗口選擇輸出的CAD文件的版本

IgnorePathsinTable（可選），在選擇的狀態下輸出單一的CAD文件

AppeedtoExistingFiles（可選），選擇的狀態下將輸出地數據添加到已有的CAD文件中SeedFile在此步為選中狀態時瀏覽確定所需的已有CAD文件第九十九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五CAD的輸入轉換SpatialReference是可選項，用于設置輸出地理數據庫的空間屬性第一百頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五數據格式在ArcCatalog的轉換通過ArcToolBox/Conversiontools輸入的非ArcGIS格式數據，統一輸入到Geodatabase(toGeodatabase)

ESRI目前將Shapefile作為交換格式。在ArcCatalog下面提供了其他的工具：工具條->右鍵->ArcView8xtools第一百零一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第一百零二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.3數據處理

在實際應用研究中，根據研究區域的特點，首先需要對空間數據進行處理，以便獲取需要的數據。主要包括：裁切、拼接等，借助于ArcToolbox中的工具進行多種空間數據處理操作。第一百零三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.1數據的裁切

1、矢量數據的裁剪

從大范圍里面裁剪出一部分區域Tolerance是可選項，用于確定容差的大小第一百零四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2、柵格數據的裁切，在ArcToolBox中提供了很多剪切方式，其中最常用的是利用現有的柵格或矢量數據裁切柵格數據。第一百零五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五以ExtractbyRectangle為例Extractionarea是可選項，定義裁切矩形內部還是外部的數據（默認是內部（INSIDE））第一百零六頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.2數據拼接

數據拼接是指將相鄰的數據拼接為一個完整的目標數據。原因：研究區域是個非常大的范圍，跨越若干相鄰數據，而空間數據是分幅存儲的，因此要對這些相鄰的數據進行拼接。前提：矢量數據經過了嚴格的接邊。方法：利用SpatialAdjustment工具可完成數據接邊處理。第一百零七頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五矢量數據的拼接Arctoolbox\【數據管理工具】\【常規】\【合并】第一百零八頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2、柵格數據的拼接第一百零九頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.3數據提取

數據提取是從已有的數據中，根據屬性表內容選擇符合條件的數據，構成新的數據層。可以通過設置SQL表達式進行條件選擇。包括矢量數據的提取和柵格數據的提取。第一百一十頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五矢量數據的提取第一百一十一頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第一百一十二頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五2、柵格數據的提取Arctoolbox\SpatialAnalysis\Extraction\ExtractbyAttributes.第一百一十三頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五第一百一十四頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五ArcToolboxArcToolBox包含了ArcGIS地理處理的大部分分析工具和數據管理工具。ArcToolBox底下根據不同的功能，分了許多的工具箱。在地理處理框架中，工具箱是根據核心和擴展功能來劃分的。只有激活了License以后，才能使用這些工具箱。第一百一十五頁，共一百二十一頁，編輯于2023年，星期五

可以單獨使用這些工具，也