空间数据的表达GIS试验报告

上海财经大学上海财经大学 2016-20172016-2017 学年第学年第 2 2 学期学期 《《GISGIS 及其应用》及其应用》 课程代码课程代码 101134 101134课程序号课程序号 1213 1213 实验报告实验报告 实验项目名称实验项目名称实验二 空间数据的表达 实实验验室室凤凰楼实验室 所属课程名称所属课程名称GIS 及其应用 实实 验验 类类 型型验证型实验 实实 验验 日日 期期2017.3.9 班班级级 学学号号 姓姓名名 成成绩绩 1 实验概述：实验概述： 【实验目的及要求】【实验目的及要求】 实验目的：初步熟悉空间数据的矢量表达和栅格表达。实验目的：初步熟悉空间数据的矢量表达和栅格表达。 实验要求：以实验要求：以 ArcGISArcGIS 为基础，了解为基础，了解 GISGIS 中最常见的两种空间数据表达方式：矢中最常见的两种空间数据表达方式：矢 量数据和栅格数据模型，并且比较点、线、面三要素在不同分辨率下的栅格表量数据和栅格数据模型，并且比较点、线、面三要素在不同分辨率下的栅格表 达形式。达形式。 【实验原理】【实验原理】 矢量和栅格是矢量和栅格是 GISGIS 中两种主要的空间数据表达方式，它们可以进行相互转换，中两种主要的空间数据表达方式，它们可以进行相互转换， 并在不同空间分辨率下转换所生成的栅格数据有不同特征。并在不同空间分辨率下转换所生成的栅格数据有不同特征。 【实验环境】【实验环境】 （使用的软硬件）（使用的软硬件） 实验设备：计算机。实验设备：计算机。 主要软件：主要软件： ArcGIS ArcGIS。。 实验数据：随书光盘提供的“实验实验数据：随书光盘提供的“实验 0202？文件夹中的数据，包括点数据？文件夹中的数据，包括点数据 point1point1、、 线数据线数据 polylin1polylin1、面数据、面数据 polygon1polygon1。。 （由老师于（由老师于 publicpublic 分享中提供）分享中提供） 实验内容：实验内容： 【实验方案设计】【实验方案设计】 思路：使用计算机，利用思路：使用计算机，利用 ArcGISArcGIS 软件的矢量栅格转换工具进行数据转换，并记软件的矢量栅格转换工具进行数据转换，并记 录点、线、面三要素在不同分辨率下的栅格表达形式，并归纳总结原因和原理。录点、线、面三要素在不同分辨率下的栅格表达形式，并归纳总结原因和原理。 步骤：见实验过程。步骤：见实验过程。 方法：利用方法：利用 ArcGISArcGIS 软件的矢量栅格转换工具进行数据转换。软件的矢量栅格转换工具进行数据转换。 【【实验过程 实验过程】 】 （实验步骤、记录、数据、分析）（实验步骤、记录、数据、分析） （（1 1）打开目录，在目录树窗口找到）打开目录，在目录树窗口找到 “实验“实验 0202”文件夹，浏览其中的数据。”文件夹，浏览其中的数据。 （（2 2）打开）打开 ArcToolboxArcToolbox 工具箱中工具箱中 Conversion ToolsConversion Tools→→To RasterTo Raster→→Feature toFeature to RasterRaster 对话框，在对话框，在 featuresfeatures 中加入需要栅格化的数据，在中加入需要栅格化的数据，在 FieldField 里选择里选择 IDID 字段，在字段，在 Output rasterOutput raster 里设臵输出栅格数据的文件夹和名称，并在里设臵输出栅格数据的文件夹和名称，并在 OutputOutput cell sizecell size 里输入转换后的分辨率（栅格像元大小）里输入转换后的分辨率（栅格像元大小） 。。 （（3 3）重复步骤将）重复步骤将 point1point1，，polyline1polyline1，，polygon1polygon1 分别按分辨率分别按分辨率 2 2，，8 8，，3232 转换转换 成栅格数据。成栅格数据。 （（4 4）将上一步生成的栅格数据再转换成矢量数据。）将上一步生成的栅格数据再转换成矢量数据。 （（5 5）将新生成的矢量文件按类型加载到）将新生成的矢量文件按类型加载到ArcMapArcMap 中与中与 point1point1，，polyline1polyline1，， polygon1polygon1 进行观察比较，总结规律。进行观察比较，总结规律。 点的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图：点的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图： 2 线的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图：线的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图： 面的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图：面的原数据以及新生成的矢量文件数据如下图： 3 分析：分辨率较小的呈现的线条图像更为光滑清楚，如：分辨率为分析：分辨率较小的呈现的线条图像更为光滑清楚，如：分辨率为 2 2 的栅格数的栅格数 据最为光滑，分辨率为据最为光滑，分辨率为 8 8 的栅格数据较为粗糙，而分辨率为的栅格数据较为粗糙，而分辨率为 3232 的栅格数据并不的栅格数据并不 光滑，有明显这脚，呈有折度的直线，导致无法精确显示线条。光滑，有明显这脚，呈有折度的直线，导致无法精确显示线条。 4 【结论】【结论】 （结果）（结果） 矢量数据和栅格数据是可以相互转换的。在不同的分辨率下，图像的结果不同。矢量数据和栅格数据是可以相互转换的。在不同的分辨率下，图像的结果不同。 以以 lineline 为例，可知分辨率较小的呈现的线条图像更为光滑清楚，如：分辨率为为例，可知分辨率较小的呈现的线条图像更为光滑清楚，如：分辨率为 2 2 的栅格数据最为光滑，分辨率为的栅格数据最为光滑，分辨率为 8 8 的栅格数据较为粗糙，而分辨率为的栅格数据较为粗糙，而分辨率为 3232 的栅的栅 格数据并不光滑，呈有折度的直线，甚至呈现出矩阵式样，导致无法精确显示格数据并不光滑，呈有折度的直线，甚至呈现出矩阵式样，导致无法精确显示 线条。线条。 5 以面为例，以面为例， 可以发现，可以发现， 分辨率为分辨率为 2 2 的图像无明显尖角，的图像无明显尖角， 比较光滑，比较光滑， 清晰度是清晰度是 2,8,322,8,32 中最高，最接近原始数据的，而分辨率为中最高，最接近原始数据的，而分辨率为 3232 的图像有明显尖角且囊括了分辨率的图像有明显尖角且囊括了分辨率 为为 2 2 的图像，图像较为模糊。的图像，图像较为模糊。 因此，精度要求越高的图像，所需要的分辨率要越高。因此，精度要求越高的图像，所需要的分辨率要越高。 另外，分辨率为另外，分辨率为 2 2 的数据占用的空间最大图像最清楚，的数据占用的空间最大图像最清楚，8 8 居中，分辨率为居中，分辨率为 3232 的的 数据图像所占内存最少。数据图像所占内存最少。 【小结】【小结】 通过该实验，可得结论：通过该实验，可得结论： ①矢量数据和栅格数据可以相互转换，且可以调节分辨率；①矢量数据和栅格数据可以相互转换，且可以调节分辨率； ②分辨率是图像表达中的一项重要指标，是用于