实验一：小比例尺地图数字化.doc

实习一：小比例尺地图数字化 一、目的 1. 掌握地图扫描矢量化的基本原理与方法； 2. 了解ArcMAP、ArcCatalog的主要功能。 二、实验准备 1. 软件准备 ArcGIS 9.3 2. 资料准备 数字化底图： china.tiff china.tiff 根据该扫描图右下角图例可知，它是根据中国地图出版社1989年出版的1：400万《中华人民共和国地形图》绘制。 3. 预备知识 我国的各种地理信息系统中都采用了与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统，这就是比例大于等于1：500 000时采用高斯一克吕格投影，1：1 000 000时采用正轴等角割圆锥投影。这种坐标系统的配置与设计是因为以下原因。 （1）我国基本比例尺地形图（1：5 000，1：10000，1：25 000，1：50 000，1：100000，1：250 000，1：500 000和1：1 000 000）中大于等于1：500 000的图均采用高斯一克吕格投影为地理基础。 （2）我国1：1 000 000地形图采用正轴等角割圆锥投影，其分幅与国际百万分之一所采用的分幅一致。 （3）我国大部分省区图多采用正轴等角割圆锥投影和属于同一投影系统的正轴等面积割圆锥投影。 （4）正轴等角圆锥投影中，地球表面上两点间的最短距离（即大圆航线）表现为近于直线，这有利于地理信息系统中空间分析和信息量度的正确实施。 因此，我国地理信息系统中采用高斯一克吕格投影和正轴等角圆锥投影既适合我国的国情，也符合国际上通行的标准。 （5）阿尔伯斯双标准纬线多圆锥投影（正轴等角圆锥投影） 我国新编的1：1 000 000地图采用双标准纬线正轴等角圆锥投影，即圆锥面与椭球面相割的两条纬线圈，称之为标准纬线（）。因此纬线的纬线长度比，根据上述条件可求得： 其中： 为圆锥系数，为积分常数，为两条割线的半径，有了和，便可以计算出双标准纬线正轴等角圆锥投影经纬线交点的平面直角坐标及变形值。 阿尔伯斯双标准纬线多圆锥（Albers Equal Area Conic）投影，也称正轴等面积割圆锥投影，由亚尔勃斯（Albers）于1805年创设。在我国有两套参数，即中央经线105°E和中央经线112°E，双标准纬线都是北纬25°、47°，两条标准纬线上长度比等于1，两条标准纬线以外纬线的长度比大于1，两条标准纬线之内纬线的长度比小于1。与采用单标准纬线相切比较，采用双标准纬线其投影变形小而均匀，我国一般都选择投影参数为： 中央经线：东经105°； 南标准纬线：北纬25°； 北标准纬线：北纬47°； 椭球体：Krasovsky（克拉索夫斯基椭球体）； 坐标系起始纬度：0°； 纵坐标西移：3 000 000 m； 横坐标偏移：0 m。 在实际选择的过程中，中央经线的不同会导致变形位置的不同，应用时应根据区域不同进行选择。 当我们用ACDSee软件打开该扫描图，发现其中央经线为：东经110°，在其它投影教科书上也有采用南标准纬线：北纬25°，北标准纬线：北纬45°的。 根据本次实验采用的地图，拟选用中央经线为：东经110°，南标准纬线：北纬25°，北标准纬线：北纬47°，中央纬线：北纬36°（平均值）。 如果有图例标准，则应按标准输入。 三、实验内容及步骤、方法 1. 查看扫描地形图，根据图上标注，为扫描地图建立投影坐标系统 首先在D盘创建文件夹：China，而后将china.tif文件拷入该文件夹中。 （1）启动ArcMap，点击“OK”创建新图 （2）启动ArcToolBox （3）展开ArcToolBox－Data Management Tools－Projections and Transforms－Define Projection，鼠标双击 （3）通过点击相应文本框后的按钮进行选择；第一个选择扫描图像，第二个选择地图投影 　　点击“Select”按钮，我们选择“Projected Coordinate System”。 双击Project Coordinate Systems展开后选择“Continental”。 双击Continental展开后选择“Asia”。 双击Asia展开后选择“Asia North Albers Equal Area Conic.prj”，而后点击“Add”按钮即定义完毕该图投影。 现在检查一下上图的投影参数，我们发现其中央经度与南北纬度与我们地图的投影不符，因此需修改参数（暂不考虑坐标右移）。 点击“Modify”按钮，进入参数修改对话框。 在该对话框中，点击“Select”按钮选择Geographic Coordinate System，弹出地理坐标系统选择对话框。 双击“Spheroid-based”椭球基本参数，弹出椭球基本参数选择对话框。 在