ArcGIS在栅格数据处理中的应用初探

Vector
Grid
图2
3.2 线(Lines)
在栅格数据集中，线是由沿着一条线的相连接
的 cell 表示。在栅格产品中，组成线的 cell 必须
边相邻(即边靠着边)，而不是角相邻(角靠角)。因
为路径寻找(Path Finding) 工具认为由角相邻的
cell 组成的线是分开的路径（见图 3）。
Vector
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测绘技术装备 季刊 第 7 卷 2005 年第 1 期
技术交流 21
面，记入面拓扑信息文件。若多边形内无面标识点， 重复标识的面、悬挂结点、重叠链，并在显示的矢
则为未标识的面，记入面拓扑信息文件。
量数字地图上，用不同的颜色标出。
3.4.7 统计输入的面数、形成的面数、未标识的面、
如果只有很少几幅，这样就可很方便地解决问
主要包括 DEM、DRG、DOM 等。
题。但是，往往我们会同时碰到上百幅数据要处理，
4 ArcGIS 在栅格处理中的应用实例
显然这样要浪费很大的人力、物力。于是，我们想
在数字化生产和数字化产品应用过程中，我们 到 AML 宏命令语言，如果编写小程序，让计算机进
尝试，我们终于找到了问题的解决办法。栅格数据 在 ERDAS 下，很难完成这项任务。为此，我们将问
裁切步骤：
题转到 ArcGIS 下解决。多波段彩色图像处理步骤：
首先，将数据转换成 GRID 格式。
首先，将彩色多波段图像转换为 ArcGIS 的 GRID
然后，进行裁切，用 SETWINDOW 命令，结合 格式，这时，就会生成 3 个波段的 GRID，同时有一
（上接第 34 页）
最后，转换成需要的格式(如，GeoTIFF，同时
这时*.TFW 文件的重要性就突显出来。当图像与
生成*.TFW 文件)。
*.TFW 文 件 在 同 一 目 录 下 时 ， 利 用 ERDAS 的
当要裁切多波段影像时，就如前面所提到的， IMPORT/EXPORT 模块输入图像时就有了坐标信息，这
1 引言
域分析、全域分析以及路径代价计算等强大的栅格
GIS 是集地球科学、信息科学与计算机技术为一 分析功能。除此之外，GRID 还具有许多栅格数据处
体的地理信息系统技术，已广泛应用于资源管理、 理能力。
环境监测、灾害评估、城市与区域规划等众多领域， AML(Arc Macro Language)是 ARC 环境下的一种
GRID。需拼接的 GRID 必须具有统一坐标系统，拼接
* - 按屏幕指针设置；
后像元大小与拼接图幅中最大像元一致(即：如 0.9
{snap_grid} – 用于捕捉角点坐标的基准 GRID
米的 GRID 与 1 米的 GIRD 拼接后像元大小为 1 米)。 名称，为可选项。
MERGE()函数的用法在这里就不阐述，详见 ESRI
常常碰到以下问题：栅格数据的格网大小需要调整； 行批量处理，就可以将人解放出来。根据所处理数
栅格数据需要拼接和裁切；栅格数据的数学基础(投 据的特点，用几个循环语句来控制程序的运行，完
影、坐标系统等)需要转换等等，这些问题采用 成数据的批量处理。
下面给出示例：
34 技术交流
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我们就想到了 ArcGIS，既然它是号称最强大的
有时我们需要处理彩色图像，如，我们现在要
GIS 软件，应该能解决这个问题吧。
做一幅三维景观图，这就要求影像与 DEM 数据的数
回答是肯定的。然后，就想到既然是栅格数据， 学基础(投影、坐标系统等)一致。为了实现这一目
就应该在 GRID 模块下来完成处理。通过认真思考和 的，我们就需要进行投影变换和坐标转换，显然，
理遇到 PC 计算机处理能力限制的瓶颈)。本文结合 ArcGIS 命令语言和本身提供的大量宏命令和菜单进
工作中出现的问题及寻求解决途径的经验，介绍应 行二次开发，扩充 ArcGIS 的基本功能。
用 ArcGIS 的 GRID 模块处理栅格数据的技巧和方法。 3 栅格数据
2 ArcGIS 简介
地理特征可以用矢量，也可以用栅格数据表示。
分波段裁切，最后合成。这里就不再重复。
样问题就迎刃而解。欣喜之余，我们体会到了 ArcGIS
4.4 *.TFW 文件简述
的强大功能。当然，目前 ERDAS 也注意到了问题的
上面多次提到*.TFW 文件，有许多读者会问，这 重要性，从 ERDAS 8.5 版本以后，增加了同时输出
&do i = 0 &to 99 &by 1
&do j = 0 &to 99 &by 1
&s l = [translate [format '%19; ']
&s r = [translate [format '%1,-2%' %j%] '0' ' ']
&if [exists c:\workspace\j45g0%l%0%r%w_w.tif -file] &then &do
系统的成败。因此地图数据的质量愈来愈受到人们 能更准确和更详细的报告数据错误，以便加快数据
的关注和重视。目前，我国 1∶5 万矢量地形数据库 编辑过程，提高生产效率。
的建库工作正全面展开，为保证建库质量和速度，
参考文献 [1]蔡少华. GIS 图形空间关系的研究与实践. 解放军测绘学院博士学位论文，1998 [2]冯文利. 如何做好面状要素拓扑结构化检查. 军事测绘论文集，解放军出版社，1998 [3]吴芳华. 矢量数字地图质量自动检查方法研究. 测绘科学与工程,2004.6
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ArcGIS 在栅格数据处理中的应用初探
王宪民
（甘肃省基础地理信息中心 兰州 730000）
摘 要：本文主要介绍了应用 ArcGIS 的 GRID 模块处理栅格数据的思想、方法及关键技术，并给出几个应用
的具体例子。
关键词：ArcGIS 栅格 数据 处理 应用
Y L3
L4
采集限差
居民地 道路
水系
道路
X L2
图 8 点分割线
图 9 端点分割线
图 10 线分割线
L1 图 11 多边形追踪
4 结束语
数据质量问题应在各生产单位解决。本文描述的拓
数字地图的数据质量直接影响到所有基于该数 扑关系自动检查方法已在数据生产单位应用，证明
据的应用、分析、决策的正确性和可靠性，影响到 是可行的。需要进一步改进的是拓扑检查功能，应
过给覆盖其位置的格网赋一定的值，而不是通过直 RESAMPLE。设置 CELLSIZE 为 1 米。
接给出其 x，y 坐标值来表示。栅格结构适合于空间
最后，将 GRID 转换为 GeoTIFF 格式，完成数据
分析。栅格结构还适合于诸如数字高程模型和分类 处理，同时生成*.TFW 文件。
遥感图像等用格网方式存储的数据。通常栅格数据
应用 ArcGIS 的 GRID 模块来处理，其方法是栅 格重采样，原理如图 5 所示：
图5
图3
数据重采样函数 RESAMPLE 用来改变栅格数据的
3.3 多边形(Polygons)
格网尺寸，该函数的语法为：
在栅格数据集中，面状物体由具有相同值的一
RESAMPLE(<grid>,{cellsize},{NEAREST|BILI
Grid
ArcGIS 来处理是比较方便的。下面举出处理以上问 题的几个实例。 4.1 栅格数据网格大小的调整
在 1:1 万 4D 生产过程中，生产的 DOM 数据格网 大小(CellSize)为 0.9 米,而客户要求为 1 米，为了 满足客户的要求，需要对数据进行必要的处理。我 们采用 ArcGIS 来完成这项任务。 ①栅格数据网格大小调整的原理
ArcGIS 是美国环境系统研究所(ESRI)于 1982 年
栅格(Grid)是一种利用格网研究一个地区的空
推出的第一套地理信息软件。最近，ESRI 公司已经 间信息的数据模型。Grid 数据集由正方形网格组成，
推出的最新软件为 ArcGIS 9.0 版本。在当前众多的 在某一 Grid 中，所有网格的大小相等，而多个 Grid，
imagegrid j45g0%l%0%r%w_w.tif j45g0%l%0%r%
grid
j45g0%l%0%r%a = resample(c:\workspace\j45g0%l%0%r%,1,bilinear)
quit
gridimage j45g0%l%0%r%a gray j45g0%l%0%r%w_z.tif tiff
实例：
ArcDoc 联机帮助文档。
Grid ： SETWINDOW 398212.66 3871703.631
②栅格数据的裁切
483427.758 3996882.843
利用 ArcGIS 的 GRID 模块，还可以完成栅格数
——按地图单位来设置裁切窗口大小
据的裁切功能，而且，还有意想不到的优点。当我
图 1 栅格数据结构
在栅格数据集中，所有的地理特征都是以同一 中，你可以把这些值解释为点、线和多边形。 种方式表示，给网格赋予一定的值，在不同的应用
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技术交流 33
3.1 点(Points)
在栅格数据集中，点被表示成一个充满的栅格
格网(Grid Cell)的元素（见图 2）。
&end
&end
&end
以上只是一个简单的批处理程序，程序假设用 ymax | *> {snap_grid}