ArcGIS影像配準與空間配準

ArcGIS影像配準與空間配準

   

   

ArcGIS影像配準與空間配準 

   

   

地圖配準可分爲影像配準和空間配準。影像配準的對象是raster圖，譬如TIFF圖。配準後的圖能夠保存爲ESRI GRID, TIFF,或ERDAS IMAGINE格式。空間配準（Spatial Adjustment)是對矢量數據配準。

   

1、影像配準

   

在ArcGIS中配準：

   

1.打開ArcMap，增長Georeferencing工具條。

2. 把須要進行糾正的影像增長到ArcMap中，會發現Georeferencing工具條中的工具被激活。在view/data  frame  properties的coordinate  properties中選擇座標系。若是是大地（投影）座標系選擇predefined中的Projected coordinate system，座標單位通常爲米。若是是地理座標系（座標用經緯度表示）表示則選擇Geographic coordinate system。

3.糾正前能夠去掉"auto adjust"前的勾。在校訂中咱們須要知道一些特殊點的座標。如千米網格的交點，咱們從圖中均勻的取幾個點，很多於7個。在實際中，這些點要可以均勻分佈在圖中。

4.首先將Georeferencing工具條的Georeferencing菜單下Auto Adjust不選擇。

5.在Georeferencing工具條上，點擊Add Control Point按鈕。

6.使用該工具在掃描圖上精確到找一個控制點點擊，而後鼠標右擊，Input X and Y輸入該點實際的座標位置。採用地理座標系時應輸入經緯度，經緯度用小數表示，如110°30'30'應寫成 110.508(=110+30.5/60)。

7.用相同的方法，在影像上增長多個控制點，輸入它們的實際座標。

8.增長全部控制點後，在Georeferencing菜單下，點擊Update Display。

9.更新後，就變成真實的座標。

10.在Georeferencing菜單下，點擊Rectify，將校準後的影像另存。

   

在arcview 中進行配準：

   

軟件準備：arcview,必須安裝了image wape擴展模塊

數據準備：柵格圖像，必須有座標（大地座標或經緯座標）

步驟：

一、找到柵格圖像上的座標點，至少要四個，座標點分佈應均勻。

二、打開arcview，單擊chart,單擊new,建立一張新表

三、輸入X，Y座標（柵格圖上的點座標），

四、點擊保存。打開view窗口，單擊theme,add event theme，設定字段爲剛剛新建的表格裏的X，Y字段。

五、這時導入到視圖中，你能夠看到幾個點。

六、再convert to shp，把它轉換爲點.shp文件，加入到視圖中。

七、在view中，propertise裏設置你想要的投影方式。

八、這時控制點文件就作好了。

九、接下來，關閉全部的窗口，單擊file-extension,image wape，點擊此模塊，這時菜單欄多了一行image wape

十、點擊image wape——image wape session,選擇你想要配準的柵格圖像到第一個框。再選擇剛剛生成的點文件到第二個框。

2、空間配準（ArcGIS）

一、首先在Arc catalog下面對須要配準的矢量圖設置投影方式（右鍵點擊該圖，在shapefile屬性表的shape字段屬性中，定義相應的投影方式；

二、經過excel或記事本創建一個文本文件，輸入幾個控制點的座標值，x表示經向，y爲緯向，能夠是千米網格座標，和上面的定義的投影方式對應，保存；

三、在ArcMap裏面打開矢量圖，在"編輯器"（Editor）裏設爲"開始編輯"；

四、在"空間配準"（Spatial Adjustment）裏把"設置配準數據"（set adjust data)定爲"選擇這些層中的全部要素"(All features in these)，而後在"連接"(link)裏打開上面創建的控制點文件；

五、先雙擊控制點文件中的座標值，再在矢量圖中找到對應的點雙擊，即創建了第一個連接，依照此法，創建數個連接；

六、點擊"空間配準"下面的"配準"（已由灰變黑可用），則配準完成。

   

   

   

   

   

zz地理座標的精確配準

   

   

矢量配準用Spatial Adjustment

   

柵格配準用Georeferncing

   

地理座標的精確配準

   

ArcMap裏面配準

   

http://hi.baidu.com/sinogis/blog ... 7186264e4aea02.html

   

可能和不少朋友同樣，咱們只能拿到紙質地形圖，還得本身掃描，以後再在ArcMap裏面配準。對於剛開始接觸的人來講，真是一頭霧水。

   

我之前的誤區:"剛接觸ArcGIS，感受挺簡單的，不就先掃描，而後在ArcMap中加載數據，再Georeferencing配準。而實地採集的GPS數據就是經過excel轉換到Access數據庫後加載到arcmap裏面，再display data。這樣，點就投到圖上了。"

   

呵呵，剛開始，還真覺得是這樣作呢。不過到Layout view界面，Insert Scale bar後，很是困惑，才發現怎麼插入的比例尺和原圖中的對不上啊。通過多方學習，才知道其中還有許多深奧的知識，任何一點沒注意都會出差錯。下面就與你們分享一下個人學習總結。

   

首先要知道什麼是地理座標和大地座標，簡單的說地理座標就是球面座標，而大地座標是平面座標。要深刻了解這二者的區別，你們能夠到網上搜相關資料。

   

地理座標到大地座標的過程叫作投影。

   

用1:50000地形圖來舉個例子，是北京1954座標系，6度分帶的高斯克呂格投影。

   

上面有兩種座標，一種是常說的方里網，就是間隔爲1千米的網格。還有就是四角上的經緯度。

   

咱們經常使用的GPS採集的數據都是WGS84座標系的，是常見的度分秒格式。這裏要特別注意，地形圖上的經緯度不是WGS-84的經緯度，而是北京1954基準面下的經緯度。並且，這個經緯度也不是球面座標，而是通過高斯克呂格投影的平面座標。論壇上常說起的wgs-84到beijing 1954的轉換就是這個問題，二者的換算涉及到圖幅所在分帶保密點的問題，轉換參數並未公開。在我國，這兩個座標系同一點經緯度有幾十米的差異。

   

瞭解了上面的知識後，就開始在arcmap中進行圖像配準了，這裏假設你們都知道基本操做步驟，所以我只注重於工做內容的闡述。

   

1, 首先把圖複製到工做目錄下

   

2, 在ArcCatalog中找到須要配準的圖，給他定義一個投影系統(注意和投影變換的區別)。這裏咱們用的是1:50000的地形圖，它是基於北京1954座標系，6度分帶的高斯克呂格投影。在地形圖方里網上能夠看出本圖幅位於哪一個分度帶，這裏假設是19。所以咱們要選擇的是Beijing 1954 GK Zone 19.prj。同時目錄裏面還有一個Beijing 1954 GK Zone 19N.prj，這個是用於沒有分度帶號的。而咱們的圖幅是包括分度帶號。這個能夠在網上搜索 "arcgis 座標文件" 來進一步瞭解。

   

3, 給配準的圖定義了一個投影系統後，把圖加載到ArcMap裏面，打開GeoReferencing工具，直接利用方里網交點進行配準。這裏要注意的問題是，地形圖上的方里網座標爲千米，而須要輸入的應該是米。因此要在方里網對應座標後面加000。如地形圖上讀出一個交點爲(19387, 3420)，19387的19爲分帶號，也要一併輸入，那麼這個點應該輸入(19387000, 3420000)。其他配準過程和網上教程一致。

   

4， 配準後能夠在Lay Properity裏面把顯示單位改爲度分秒，因而地圖就以經緯度格式顯示了。此時的經緯度是基於北京1954基準面的，能夠把光標指向四角的經緯度標記，以覈對配準的精確度。

   

到此爲止，地形圖已經精確配準了。接下來往裏面加載GPS數據。

   

1, 用你能想到的方式把GPS接收機上的數據導出來，除了一個一個手工輸入，呵呵。

   

2, 儘可能創建起數據庫吧，這樣方便些

   

3, ArcGIS中加載所獲得的數據庫，用Defined Query來選擇本身所須要顯示的數據

   

4, 若是須要精確地在地形圖上顯示GPS數據，那麼還須要一個WGS-84到北京1954座標的轉換。有轉換參數最好，若是沒有，但的確須要，就去網上查一下手持GPS接收機轉換參數估算這篇文章。咱們這裏是假設不須要精確顯示，直接把WGS-84數據當成北京1954來用。前面也說了，有必定偏差，可是不大。所以直接跳到5。

   

5, Display X,Y Datas, 定義爲WGS-84座標系統。

   

(其實此處我有疑問，由於如今的地形圖是投影后的圖，按個人理解，也應該把是球面座標的WGS-84數據進行投影變換後才能用。可是查了不少資料，都是在這裏直接定義數據來源是WGS-84就能夠了，也許是ArcGIS在投點的時候，能夠自動進行變換。)

   

6, OK，如今點也投上去了，ArcGIS工做中最基礎的工做也就完成了。

   

再轉到Layout view 界面，插入一個比例尺，發現和地形圖上的比例尺很是吻合:-)，把顯示單位改爲kilometer，用measure tool 就能夠量地形圖上任意點的距離了，試了一下千米網格，很是精準。

   

   

   

   

   

   

地理座標，大地座標

   

   

地理座標：爲球面座標。 參考平面地是 橢球面。座標單位:經緯度

大地座標：爲平面座標。參考平面地是水平面  座標單位：米、公里等。

   

地理座標轉換到大地座標的過程可理解爲投影。  （投影：將不規則的地球曲面轉換爲平面）

在ArcGIS中預約義了兩套座標系：地理座標系（Geographic coordinate system）投影座標系（Projected coordinate system），

   

一、首先理解地理座標系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直譯爲

地理座標系統，是以經緯度爲地圖的存儲單位的。很明顯，Geographic coordinate syst

em是球面座標系統。咱們要將地球上的數字化信息存放到球面座標系統上，如何進行操做

呢？地球是一個不規則的橢球，如何將數據信息以科學的方法存放到橢球上？這必然要求

咱們找到這樣的一個橢球體。這樣的橢球體具備特色：能夠量化計算的。具備長半軸，短

半軸，偏愛率。如下幾行即是Krasovsky_1940橢球及其相應參數。

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000

然而有了這個橢球體之後還不夠，還須要一個大地基準面將這個橢球定位。在座標系統描

述中，能夠看到有這麼一行：

Datum: D_Beijing_1954

表示，大地基準面是D_Beijing_1954。

--------------------------------------------------------------------------------

有了Spheroid和Datum兩個基本條件，地理座標系統即可以使用。

完整參數：

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian（起始經度）: Greenwich (0.000000000000000000)

Datum（大地基準面）: D_Beijing_1954

Spheroid（參考橢球體）: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

   

二、接下來即是Projection coordinate system（投影座標系統），首先看看投影坐

標系統中的一些參數。

Projection: Gauss_Kruger

Parameters:

False_Easting: 500000.000000

False_Northing: 0.000000

Central_Meridian: 117.000000

Scale_Factor: 1.000000

Latitude_Of_Origin: 0.000000

Linear Unit: Meter (1.000000)

Geographic Coordinate System:

Name: GCS_Beijing_1954

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)

Datum: D_Beijing_1954

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

從參數中能夠看出，每個投影座標系統都一定會有Geographic Coordinate System。

投影座標系統，實質上即是平面座標系統，其地圖單位一般爲米。

那麼爲何投影座標系統中要存在座標系統的參數呢？

這時候，又要說明一下投影的意義：將球面座標轉化爲平面座標的過程便稱爲投影。

好了，投影的條件就出來了：

a、球面座標

b、轉化過程（也就是算法）

也就是說，要獲得投影座標就必須得有一個"拿來"投影的球面座標，而後才能使用算法

去投影！

即每個投影座標系統都必需要求有Geographic Coordinate System參數。

   

關於北京54和西安80是咱們使用最多的座標系

先簡單介紹高斯-克呂格投影的基本知識，瞭解就直接跳過，我國大中比例尺地圖均採用高斯-克呂格投影，其一般是按6度和3度分帶投影，1:2.5萬－1:50萬比例尺地形圖採用經差6度分帶，1:1萬比例尺的地形圖採用經差3度分帶。具體分帶法是：6度分帶從本初子午線開始，按經差6度爲一個投影帶自西向東劃分，全球共分60個投影帶，帶號分別爲1－60；3度投影帶是從東經1度30秒經線開始，按經差3度爲一個投影帶自西向東劃分，全球共分120個投影帶。爲了便於地形圖的測量做業，在高斯-克呂格投影帶內佈置了平面直角座標系統，具體方法是，規定中央經線爲X軸，赤道爲Y軸，中央經線與赤道交點爲座標原點，x值在北半球爲正，南半球爲負，y值在中央經線以東爲正，中央經線以西爲負。因爲我國疆域均在北半球，x值均爲正值，爲了不y值出現負值，規定各投影帶的座標縱軸均西移500km，中央經線上原橫座標值由0變爲500km。爲了方便帶間點位的區分，能夠在每一個點位橫座標y值的百公里位數前加上所在帶號，如20帶內A點的座標能夠表示爲YA=20 745 921.8m。

在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Beijing 1954目錄中，咱們能夠看到四種不一樣的命名方式：

Beijing 1954 3 Degree GK CM 75E.prj

Beijing 1954 3 Degree GK Zone 25.prj

Beijing 1954 GK Zone 13.prj

Beijing 1954 GK Zone 13N.prj

對它們的說明分別以下：

三度分帶法的北京54座標系，中央經線在東75度的分帶座標，橫座標前不加帶號

三度分帶法的北京54座標系，中央經線在東75度的分帶座標，橫座標前加帶號

六度分帶法的北京54座標系，分帶號爲13，橫座標前加帶號

六度分帶法的北京54座標系，分帶號爲13，橫座標前不加帶號

在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Xian 1980目錄中，文件命名方式又有所變化：

Xian 1980 3 Degree GK CM 75E.prj

Xian 1980 3 Degree GK Zone 25.prj

Xian 1980 GK CM 75E.prj

Xian 1980 GK Zone 13.prj

西安80座標文件的命名方式、含義和北京54前兩個座標相同，但沒有出現"帶號+N"這種形式，爲何沒有采用統一的命名方式？讓人看了有些費解。

   

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大地座標（Geodetic Coordinate）:大地測量中以參考橢球面爲基準面的座標。地面點P的位置用大地經度L、大地緯度B和大地高H表示。當點在參考橢球面上時，僅用大地經度和大地緯度表示。大地經度是經過該點的大地子午面與起始大地子午面之間的夾角，大地緯度是經過該點的法線與赤道面的夾角，大地高是地面點沿法線到參考橢球面的距離。

方里網:是由平行於投影座標軸的兩組平行線所構成的方格網。由於是每隔整千米繪出座標縱線和座標橫線，因此稱之爲方里網，因爲方里線同時又是平行於直角座標軸的座標網線，故又稱直角座標網。

在1：1萬——1：20萬比例尺的地形圖上，經緯線只以圖廓線的形式直接表現出來，並在圖角處注出相應度數。爲了在用圖時加密成網，在內外圖廓間還繪有加密經緯網的加密分劃短線(圖式中稱"分度帶")，必要時對應短線相連就能夠構成加密的經緯線網。1：2 5萬地形圖上，除內圖廓上繪有經緯網的加密分劃外，圖內還有加密用的十字線。

我國的1：50萬——1：100萬地形圖，在圖面上直接繪出經緯線網，內圖廓上也有供加密經緯線網的加密分劃短線。

直角座標網的座標系以中央經線投影后的直線爲X軸，以赤道投影后的直線爲Y軸，它們的交點爲座標原點。這樣，座標系中就出現了四個象限。縱座標從赤道算起向北爲正、向南爲負；橫座標從中央經線算起，向東爲正、向西爲負。

雖然咱們能夠認爲方里網是直角座標，大地座標就是球面座標。可是咱們在一副地形圖上常常見到方里網和經緯度網，咱們很習慣的稱經緯度網爲大地座標，這個時候的大地座標不是球面座標，她與方里網的投影是同樣的（通常爲高斯投影），也是平面座標

   

   

   

   

   

   

ArcGIS中圖象配準經驗總結

   

   

可能和不少朋友同樣，咱們只能拿到紙質地形圖，還得本身掃描，以後再在ArcMap裏面配準。對於剛開始接觸的人來講，真是一頭霧水。

我之前的誤區:"剛接觸ArcGIS，感受挺簡單的，不就先掃描，而後在ArcMap中加載數據，再Georeferencing配準。而實地採集的GPS數據就是經過excel轉換到Access數據庫後加載到arcmap裏面，再display data。這樣，點就投到圖上了。"

   

呵呵，剛開始，還真覺得是這樣作呢。不過到Layout view界面，Insert Scale bar後，很是困惑，才發現怎麼插入的比例尺和原圖中的對不上啊。通過多方學習，才知道其中還有許多深奧的知識，任何一點沒注意都會出差錯。下面就與你們分享一下個人學習總結。

   

首先要知道什麼是地理座標和大地座標，簡單的說地理座標就是球面座標，而大地座標是平面座標。要深刻了解這二者的區別，你們能夠到網上搜相關資料。

地理座標到大地座標的過程叫作投影。

用1:50000地形圖來舉個例子，是北京1954座標系，6度分帶的高斯克呂格投影。

上面有兩種座標，一種是常說的方里網，就是間隔爲1千米的網格。還有就是四角上的經緯度。

咱們經常使用的GPS採集的數據都是WGS84座標系的，是常見的度分秒格式。這裏要特別注意，地形圖上的經緯度不是WGS-84的經緯度，而是北京1954基準面下的經緯度。並且，這個經緯度也不是球面座標，而是通過高斯克呂格投影的平面座標。論壇上常說起的wgs-84到beijing 1954的轉換就是這個問題，二者的換算涉及到圖幅所在分帶保密點的問題，轉換參數並未公開。在我國，這兩個座標系同一點經緯度有幾十米的差異。中國3S吧 3s8.cn

   

瞭解了上面的知識後，就開始在arcmap中進行圖像配準了，這裏假設你們都知道基本操做步驟，所以我只注重於工做內容的闡述。

1, 首先把圖複製到工做目錄下

2, 在ArcCatalog中找到須要配準的圖，給他定義一個投影系統(注意和投影變換的區別)。這裏咱們用的是1:50000的地形圖，它是基於北京1954座標系，6度分帶的高斯克呂格投影。在地形圖方里網上能夠看出本圖幅位於哪一個分度帶，這裏假設是19。所以咱們要選擇的是Beijing 1954 GK Zone 19.prj。同時目錄裏面還有一個Beijing 1954 GK Zone 19N.prj，這個是用於沒有分度帶號的。而咱們的圖幅是包括分度帶號。這個能夠在網上搜索 "arcgis 座標文件" 來進一步瞭解。

3, 給配準的圖定義了一個投影系統後，把圖加載到ArcMap裏面，打開GeoReferencing工具，直接利用方里網交點進行配準。這裏要注意的問題是，地形圖上的方里網座標爲千米，而須要輸入的應該是米。因此要在方里網對應座標後面加000。如地形圖上讀出一個交點爲(19387, 3420)，19387的19爲分帶號，也要一併輸入，那麼這個點應該輸入(19387000, 3420000)。其他配準過程和網上教程一致。

4， 配準後能夠在Lay Properity裏面把顯示單位改爲度分秒，因而地圖就以經緯度格式顯示了。此時的經緯度是基於北京1954基準面的，能夠把光標指向四角的經緯度標記，以覈對配準的精確度。中國3S吧 3s8.cn

   

到此爲止，地形圖已經精確配準了。接下來往裏面加載GPS數據。

1, 用你能想到的方式把GPS接收機上的數據導出來，除了一個一個手工輸入，呵呵。

2, 儘可能創建起數據庫吧，這樣方便些

3, ArcGIS中加載所獲得的數據庫，用Defined Query來選擇本身所須要顯示的數據

4, 若是須要精確地在地形圖上顯示GPS數據，那麼還須要一個WGS-84到北京1954座標的轉換。有轉換參數最好，若是沒有，但的確須要，就去網上查一下手持GPS接收機轉換參數估算這篇文章。咱們這裏是假設不須要精確顯示，直接把WGS-84數據當成北京1954來用。前面也說了，有必定偏差，可是不大。所以直接跳到5。

5, Display X,Y Datas, 定義爲WGS-84座標系統。

(其實此處我有疑問，由於如今的地形圖是投影后的圖，按個人理解，也應該把是球面座標的WGS-84數據進行投影變換後才能用。可是查了不少資料，都是在這裏直接定義數據來源是WGS-84就能夠了，也許是ArcGIS在投點的時候，能夠自動進行變換。)

6, OK，如今點也投上去了，ArcGIS工做中最基礎的工做也就完成了。:)

   

再轉到Layout view 界面，插入一個比例尺，發現和地形圖上的比例尺很是吻合:-)，把顯示單位改爲kilometer，用measure tool 就能夠量地形圖上任意點的距離了，試了一下千米網格，很是精準。

   

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