- •14 Содержание
- •Цель и порядок выполнения работ
- •Подготовка к лабораторным работам
- •Программный комплекс MapInfo Лабораторная работа № 1 Знакомство с интерфейсом программы MapInfo Professional 7.0
- •Лабораторная работа № 2 Регистрация растрового изображения учебной топографической карты и его обработка
- •Лабораторная работа № 3
- •Программный комплекс ArcGis Лабораторная работа № 1 Основы работы с ArcGis. Приложение АгсМар
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2 Регистрация изображений в ArcGis по координатам. Создание мозаики растров.
- •Лабораторная работа № 3 Создание цифровых моделей карт в среде ArcGis.
- •Библиографический список
Лабораторная работа № 2 Регистрация изображений в ArcGis по координатам. Создание мозаики растров.
Цель работы: Регистрация растра по координатам; оценка точности привязки изображения; объединение (мозаика) растров; создание нового трансформированного растра.
Исходные файлы: Растры: eastbel.jpg, westbel.jpg - карты восточной и западной частей Белгородской области.
Путь к файлам: D/ArcGIS_lab/work4.
Для ввода нового растрового изображения в среду ГИС на первом этапе необходимо осуществить его пространственную привязку, т.е. присвоить различным точкам растра координаты по определенной системе координат (это могут быть географические координаты - широта и долгота, прямоугольные координаты в реально существующей или условной системе координат). На основе заданных координат первичной привязки, в среде ГИС представляется возможным определить координаты любой другой точки как на растре, так и на создаваемых на основе данного растра векторных слоях.
Для первичной привязки выбираются точки с известными координатами (определенными при помощи GPS приемника, по карте или справочнику). Минимальное количество точек, используемое для привязки в ArcGIS - 3. Чем больше точек, тем выше точность привязки. Для снижения ошибки пространственной привязки, точки должны быть расставлены на максимальном удалении друг от друга.
При осуществлении пространственной привязки во всех программных продуктах ГИС необходимо осуществлять оценку точности привязки изображения, т.е. контролировать величину ошибки. При уменьшении масштаба карты допускается увеличение величины ошибки.
В программном пакете ArcGIS первичная пространственная привязка осуществляется в приложении АгсМар.
Исходный картографический материал, часто бывает фрагментирован на разные файлы. Это может произойти из-за невозможности произвести сканирование целой бумажной карты, из-за расположения нужной территории на разных листах топографической карты и т.д. В этом случае, на первом этапе помимо пространственной привязки необходимо осуществить связывание растров из различных файлов в единый документ (создать мозаику). Для осуществления данной операции в среде ArcGIS необходимо, чтобы на разных фрагментах карты были общие территории с точками, координаты которых известны (минимум 2 точки).
Согласно условиям данной лабораторной работы, территория Белгородской области также представлена на двух различных фрагментах карты -западном (файл westbel.jpg) и восточном (файл eastbel.jpg). Данные файлы содержат две общих точки с известными координатами (№ 3 и 8).
Таким образом, нам необходимо осуществить привязку сначала одной части области, а затем, привязывая другую часть, связать ее с первой, объединив в единое растровое изображение.
Порядок выполнения работы
Привяжите растр westbeLjpg - Западная часть Белгородской области
Запустите АгсМар. Добавьте в таблицу содержания растр westbel.jpg, не обращая внимания на сообщение об отсутствии информации о географической привязке, и нажмите ОК.
Для осуществления пространственной привязки, загрузите панель инструментов «Пространственная привязка», выбрав «Вид →Панели инструментов → Пространственная привязка». Поместите эту панель инструментов над картой так, чтобы она была полностью видна.
Слой для привязки, единственный в таблице содержания, будет указан автоматически - westbel.jpg (рис. 13).
Рис. 13 Панель инструментов Пространственная привязка
Точки с известными координатами отмечены на карте (рис. 14), а сами координаты приведены в таблице 1.
Рис. 14 Точки привязки файлов westbel.jpg(слева) иeastbel.jpg(справа)
Увеличьте растр так, чтобы хорошо были видны обозначенные точки привязки. Добавьте поочередно пять регистрационных точек (тиков) и введите координаты этих точек (для файла westbel.jpg это точки с номерами 1,2,3,8,9) согласно таблице 1.
Таблица 1
Координаты регистрационных точек Белгородской области в системе прямоугольных координат UTM (Universal Transverse Mercator projection), зона 37 U
Для этого в панели инструментов «Пространственная привязка»щелкните на кнопке «Добавить опорные точки»Разместите курсор в точке привязки и щелкните левой кнопкой мыши. Когда цвет перекрестья сменится, нажмите на правую кнопку. В контекстном меню выберете пункт «Входные X и Г» и введите координаты (в полях X и Y уже будут определенные автоматически координаты, их необходимо исправить на правильные, указанные в таблице 1) и нажать ОК.
После ввода координат первой точки растр может пропасть с экрана и переместиться в точку с указанными координатами. В этом случае нажмите
на кнопку «Полный экстент»или используйте команду «Приблизить к слою» в контекстном меню слоя.
Подобным образом введите координаты для четырех точек.
Откройте таблицу связей, нажав кнопкупанели «Пространственная привязка» и проверьте ошибки регистрации растра. При появлении резко отличающихся значений ошибок регистрации растра удалите точку и вновь повторите процедуру ввода регистрационной точки. Среднеквадратичная ошибка должна быть не более 500 метров.
Преобразуйте растр согласно выбранного способа трансформации. Меню «Пространственная привязка → Трансформировать».
Заполните окно сохранения результатов трансформации (рис. 15).
Рис. 15 Окно сохранения результатов трансформации
После трансформации удалите растр westbel.jpg из таблицы содержания и добавьте растр westbel-tr.jpg.
Выполните привязку растра eastbeLjpg, сопоставляя при этом его с растром westbel-tr.jpg
Добавьте в таблицу содержания растр eastbel.jpg. Он появится на большом удалении от растра westbel-tr.jpg. Для его приближения в поле «Слой» панели «Пространственная привязка» выберите «eastbel.jpg». Затем в меню той же панели выберите команду «Подогнать к отображаемому экстенту» (рис. 16).
Рис. 16 Приближение слоя к отображаемому экстенту
После этого слой eastbel.jpg окажется над слоем westbel-tr.jpg. Для дальнейшего сопоставления слоев слой eastbel.jpg необходимо сделать полупрозрачным. Задать прозрачность возможно при помощи панели «Эффекты» меню «Вид →Панели инструментов →Эффекты». В поле «Слой» панели «Эффекты» установите название eastbel.jpg. При помощи кнопки установите прозрачность на уровне 50% (рис. 17).
Рис. 17 Установка прозрачности слоя
Посредствам панели «Пространственная привязка» задайте координаты двум общим точкам слоев (№ 3 и 8). Для этого нажав кнопку, установите курсор и нажмите левую кнопку мыши в точке № 3 не привязанного изображения, затем переместите курсор в точку № 3 ранее привязанного изображения westbel-tr.jpg и нажмите правую клавишу мыши. Ту же операцию проделайте для общей точки № 8. Уберите прозрачность со слоя eastbel.jpg. В случае, если привязка по общим точкам не дала нормального совпадения изображений, привяжите изображение eastbel.jpg по координатам X, Y как это указано в п. 1.
При помощи операции «Мозаика в новый растр» объедините два растра в один
Находясь в окне АгсМар, откройте окно ArcToolbox. В инструментах Управление данными (Data Management Tools) найдите набор «Растр →Мозаика в новый растр». В открывшемся окне заполните следующие поля:
Входные растры - Westbel-tr.jpg и Eastbel.jpg
Выходное местоположение - ArcGIS_lab\work4
Имя набора растровых данных - bel.jpg
Число каналов - 3
Метод мозаики - MINIMUM
Режим Mosaic Colormap – FIRST
После выполнения этой операции новый объединенный растр добавится в проект (растр bel.jpg). Этот растр вы будете использовать в следующем задании для создания цифровой модели карты.