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0. 前言
GIS案例，第六天学习
1. 正文
1.1 对无坐标信息的地形图（图片格式）进行地图配准操作（实验操作包括配准、定义投影）。
【方法】使用ArcGIS中【Georeference】（地理配准）工具和【DefinePorjection】（定义投影）工具实现。注：任何格式的GIS数据都显示或隐式的包含有坐标系信息，坐标系包括地理坐标系（经纬度）和投影坐标系（距离单位）。在对不同数据进行数据可视化、数据分析时，必须保证数据的坐标系是一致的。本例主要介绍如何给无坐标信息的地形图（图片格式）添加坐标信息。带有坐标信息的图片文件格式有tiff和grid格式，其余如jpg、bmp、png等都不带有坐标信息。
加载数据
1）确定目标坐标信息。打开地形图图片，查看该地形图的坐标基准信息、比例尺以及坐标范围。
【坐标基准信息】为该地形图的地理坐标系，在图片左下方；
【比例尺】在图下侧中央，其确定了该地形图的投影方法，我国的大比例尺地形图均采用Gauss-Kruger（高斯-克吕格）投影；
【坐标范围】确定了高斯-克吕格投影的带号（3度或6度）和中央经线。注：1:1万采用3度带投影，1:2.5万-50万采用6度带投影。
2）确定四角点高斯投影坐标。如前所述，由于大比例尺的地形图都是高斯-克吕格投影，四角点标注的坐标为该区域的地理坐标，进行地理配准前，必须计算该四角点地理坐标对应的高斯投影坐标。下载一个坐标转换工具，【选择坐标系】1954北京坐标系，【分带方式】3度分带，分别将四角点经纬度坐标填入，计算得到对应的高斯坐标。
3）设置配准连接。注：若内图廓四边不水平或垂直，必须先将该图片整平后方能进行配准。本例以整平处理。确定好配准信息后，打开ArcMap，加载地形图图片数据。右击菜单栏空白处，添加地理配准工具条。首先，将地理配准工具条下的【自动校正】的勾取消；使用【添加控制点】工具，对四角点进行配准；点击某一角点后，右击任意位置，选择【输入X和Y】，将步骤2中的对应高斯坐标输入，注意ArcMap中X轴为高斯坐标的Y轴；依次设置好四角点的连接关系。
输入坐标：
4）查看连接表。点击工具条中【查看连接表】按钮打开【连接表】，表中列出了从像素坐标系（原始）到高斯坐标系（目标）的控制点对应关系，残差列表为空。
5）执行图像校正。在连接表对话框中，变换选择【校正】或【一阶多项式（仿射）】，即可计算出四角点校正前后产生的残差值。由于【校正】是强制性变换方法，容易造成图片校正前后发生严重扭曲、错位等错误，建议不使用该方法；而一阶多项式或二阶多项式等变换方法是在牺牲校正精度的情况下，保持图像的整体完整性（无错位）。本例中，由于控制点为四角点，全部包含了图内容，可以考虑使用【校正】方法。选择工具条【地理配准】下的【纠正】菜单，保存校正后的地形图为“纠正.tif”，格式为“tiff”，像元大小默认（以一阶多项式变换方法进行纠正）。
6）定义投影。重新打开ArcMap，加载校正后的地形图文件“纠正.tif”，可以查看到该图层的坐标范围已校正到高斯坐标系下，但该数据只是隐式的具有坐标信息，需要进行定义投影后才具有显示坐标信息。打开【数据管理工具】|【投影和变换】|【定义投影】工具，输入数据集或要素类设置为“纠正.tif”，点击右侧坐标系按钮，打开【空间参考属性对话框】；点击【选择】，选择【Projected Coordinate Systems】-【Gauss Kruger】-【Beijing 1954】-【Beijing 1954 3 Degree GK CM 120E.prj】；由于本例中地形图的中央经线为120.40625°，因此需要修改默认以120E为中央经线的坐标信息；点击【修改】按钮，设置本例投影名称为“newproject”，中央经线值改为120.40625°。确定，执行定义投影工具，得到定义投影的地形图。
结果：
1.2 数据某一个字段值小于0，如何在标注时将个位上的0显示出来？
【方法】修改属性表中字段的【数字格式】。注：属性表中字段的值可以根据不同格式进行显示，如保留不同的位数、有效数字、等。但是不管如何设置其格式，始终仅影响该图层标注时的内容，而不影响字段的实际数值和精度。
加载数据，打开属性表
1）查看数据属性表。打开ArcMap，加载数据，右击打开属性表。可查看到字段value为浮点型，但对于小于0的值来说，个位上无0。
注： 10.2 版本个位上显示有0
2）设置数值显示样式。右击“value”字段，打开属性对话框。点击【数字格式】右侧按钮，打开【数值格式】对话框。设置格式参数：【类别】选择“自定义”，【格式字符串】选择“0.0”。确定，得到目标效果。
3）以分数形式显示标注。标注要素字段值时，以分数形式进行标注。双击图层，打开属性对话框，选择“标注”选项卡。点击“文本字符串”中的【表达式】按钮，打开【标注表达式】对话框。在表达式一栏中，输入："" &" “& [value] &” "& “” & vbNewLine & [FID]。确定，设置完毕。右击图层，选择【标注要素】，对该图层进行属性标注。
结果：
1.3 在某一线图层中，如何使得线与线在两两相交位置处断开并保存相交的节点？
【方法】使用ArcGIS中【FeatureTo Line】（要素转线）工具和【Feature Vertices To Points】（要素折点转点）工具得以实现。
注： 要素转线工具能够将存在相交的线在相交处分割，而要素折点转点工具能够提取出线段的两个端点。对于已分割的线段来说，端点中包括分割处的交点。
1）分割线数据。打开【数据管理工具】|【要素】|【要素转线】工具，输入要素设置为“lines.shp”，输出要素类为“splitline.shp”，容差默认。确定，得到分割后的线段数据。
2）提取线段端点。打开【数据管理工具】|【要素】|【要素折点转点】工具，输入要素设置为“splitline”，输出要素类为“pts”，点类型选择“BOTH_ENDS”。确认，得到线段端点。
3）保留交点。由于交点处不止一条线段经过，因此交点处最多会存在4个端点，需要剔除冗余点。由于冗余点具有相同X、Y坐标值，因此，可以通过删除具有相同（X，Y）坐标的点实现冗余点的剔除。打开【数据管理工具】|【要素】|【添加XY坐标】工具，输入要素为“pts”；打开【数据管理工具】|【常规】|【删除相同的】工具，输入要素设置为“pts”，字段勾选“POINT_X”和“POINT_Y”。确认，得到精简的交点数据。
