实验三、ArcMap栅格数据矢量化一、主要内容1、 掌握ArcMap中地图、数据框架、组图层、数据层等基本概念及相互关系；2、 掌握利用ArcMap进行地图屏幕扫描数字化的主要流程及具体操作；二、 ArcMap基础知识基本概念1） 地图一Map （arcMap document）在ArcGIS中，一个地图存储了数据源的表达方式（地图，图表，表格）以及空间参考 在ArcMap中保存一个地图时，ArcMap将创建与数据的链接，并把这些链接与具体的表 达方式保存起来当打开一个地图时，它会检查数据链接，并且用存储的表达方式显示数 据一个保存的地图并不真正存储显示的空间数据！2） 数据框 _Data Frame在“新建地图”操作中，系统自动创建了一个名称为“Layers”的数据框架在ArcMap 中，一个数据框架显示统一地理区域的多层信息一个地图中可以包含多个数据框架，同 时一个数据框架中可以包含多个图层例如，一个数据框架包含中国的行政区域等信息， 另一个数据框架表示中国在世界的位置但在数据操作时，只能有一个数据框架处于活动 状态在Data View只能显示当前活动的数据框架，而在Layout View可以同时显示多个 数据框架，而且它们在版面布局也是可以任意调整的。
3） 组图层-- New Group Layer有时需要把一组数据源组织到一个图层中，把它们看作Contents窗口中的一个实体 例如，有时需要把一个地图中的所有图层放在一起或者把与交通相关的图层（如道路、铁 路和站点等）放在一起，以方便管理4） 数据层ArcMap可以将多种数据类型作为数据层进行加载，诸如AutoCAD矢量数据DWG, ArcGIS 的矢量数据 Coverage、 GeoDatabase、 TIN 和栅格数据 GRID， ArcView 的矢量数 据ShapeFile, ERDAS的栅格数据ImageFile, USDS的栅格数据DEM等注意Coverage 不能直接编辑，要编辑需要将Coverage转换成ShapeFile5） shape 的要素类型point、 polyline、 Polygon、 Multipoint、 MultiPatch.三、 ArcScan矢量化具体内容及操作ArcScan ARCSCAN是ARC/INFO的扫描图预处理及矢量化模块，具有噪音消除、斑点剔 除、交互式线状要素跟踪、栅格到矢量的批处理、栅格与矢量数据的一体化编辑功能ArcScan是ArcGIS中一个把扫描栅格转化为矢量GIS图层的工具，这个过程可以交互式 或自动进行。
ArcScan 工具使用的几个前提是:1, ArcScan扩展模块必须激活2, ArcMap中添加了至少一个栅格数据层（TIF IMG图象等）和至少一个矢量数据层（可以 是点线面等）3, 栅格数据必须进行过二值化处理（变为黑白图片）4, Editor必须启动练习 1：栅格跟踪ArcScan使得从扫描栅格上建立新要素变得简单，这个过程可以减少在矢量数 据库中一体化栅格数据的时间一）启动 ArcMap:在作这个练习之前你必须先启动ArcMap并导入练习数据1、在开始菜单中或桌面上双击ArcMap的快捷方式来启动ArcMap2、单击标准工具栏上的O pen按钮Editor ▼h | "彳 Task! |q ap 甯 E X■ ■' '：、 ■ ■ ■ h3、 在 ArcScan 目录中选择 ArcScanTrace.mxd4、 点击 Open.打开我最近的文档桌面（二）激活ArcScan模块:选择Tools>Extensions， Extensions对话框中，将ArcScan的复选框勾上.ArcScanTrace.mHd - ArcMap - Arc Info| Eile Edit Insert SelectionTomis ffindow HelpEdito匚▼► I J ▼ Task:Editor Toolbar□ Id O 黒唔遷G「□口应 ►R^eports ►鮫◎汁昭◎事• iGeocoding ki+； Add X? Data...Add Route E vents ... .1_1 学 Layers回 ParcelLines- 回 Parcs iPmlygons 口1_1 回 Perce ISc an a imqValue点j ArcCatalciQOnline Seryi匚曰弓 卜倚 p/)y places・・・Hiqh ; 1■ Ln* ; 0Macros >Customize...Lxtensions.,(勺yli、 卜Options..・I Target: |选择 View>toolbars>ArcScan，将 ArcScan 勾上。
Tarcjet<31◎0IVisible Stole RengflDataFiie Edit日口口 kmQ 厂 ksStatus BarpO_VErFlaw AnncituM口m4r 匚5 can弋 c cx.oParcel!ParwlPolygons lJ电匚0口》 K R.emove|D Open Attribute TableProperdes...>i^| ArcScanTr-ace.niKd - Z■匸Map - Arcinfo将ArcScan工具条显示到桌面上，工具条出现后默认是灰色的（三）栅格数据二值化:这里的二值化，其实便是将栅格图象的符号化方案设置为两种颜色分类显示View Insert Sdsctiizin 匸口口 Im Windaw HelpC*ata Frame ToolsEilm&riElorilngOistributed GeodatabaseUOaJ- ■■|D■ Q^ta View 1^1 [uy口li匕 WievyJoom To Layer；fc Zoorri To Mah& Visible 取 Zoom To Rastar ResciluticnZoom DataZoom Layout丽 Iran: Scrollbars 军 Bulors 帕卜Guides [HT] CJr|dI^SF1 Frame Pr口口erties,,,Joins and RelatesMain M&nu3D AnalystAdvanced EditingAnimationAnriot-atlon捡匚PadCadastral Eel比口fL - - „uir 话 mn4REister:[dElVectaritdion ▼mnz齐Rwter iteanup ■Cel SetectiuQ ▼UP o; %■I■TTxjClassi fi edretchedJoins & Rela弓］G-eneral | Source Extent DisplDrav raster grouping values into classesS J-TTit ul RidlLgfe!Label-11 - 919919.0000001 -：^ 383-11 - 919919 - 383Layer Properties这个二值化操作是ArcScan使用的要点之一，这个操作相当于将栅格数据划分为“是”或“否”可以数字化两个种类。
这时候，我们也可以看到，完成了栅格数据二值化以后，ArcScan工具条仍然是不可用的四）开始编辑:ArcScan扩展模块必须在编辑状态下才能激活，Start Editing命令可以 使你开始编辑工作点击Editor工具栏中的Start Editing来开始编辑ArcScan Trace .m«d - ArcMap - ArclnfaTask: |File Edit View Insert Selection Tools Window Help j | Editor TStart EditingMo?e...Split.../ Divide... 夕 BufFer...® Copi： Pdrallel...Merge...此时ArcScan工具因该是可用的：Arc 5c mu 了貼吐er | ParcelScan .img 匚"| 0 | ^cictiiafcion ■ 廉I扉夕I <5- Rd±er 0& ▼ | Cdl Sdectioo ■驭比曾_ S（五）设置栅格捕捉选项：栅格捕捉设置影响跟踪过程，这些设置在Raster Snapping Options对话框进行设置1、 在ArcScan工具栏上点击Raster Snapping Options按钮来打开对话框。
卜*7■'：'lEdt Ractet Snapphq OptionalI >
4、点击Editor工具栏中Snapping来打开Snapping Environment对话框Arc5匚日 nTr曰t E.mud - ArcM-ap - Arcinfoj ■:清 5i?rLFdii'ina ^7 EtoQ EditingCreate N©1,'-,1 FeaturFile Edit View Insert Selection Tools Window He-酗 Save EditsMov曰…Split...QMde...BuFFei-..・■ 匚op址 ParalleliBiMerge..・UnionintersectDip...Mdr已 Fditing T ools •Validate FoaturesSnapping..Options・・・5、点击+号展开— Ml十□ Edit 匚h2回口回□口[±1 - □ 由••口CenterlinesCornerInt&r^ectionEndsSolidTop口 1口§¥ ElementsMiscellaneiiius6、选择 Centerlines 和 Intersection 来进行捕捉六）跟踪栅格像元来建立线要素:现在已经设置好了栅格捕捉环境了，准备开始跟踪栅格像元，这将利用Vectorization Trace 工具。
1、 在 ArcScan 工具栏上点击 Vectorization Trace 按钮已匚 torization Trace2、 移动指针到捕捉到边界交点然后点击来开始跟踪064壬066匕 067 f:? 065 岸X 1三 020刮z-!'< 003 J3：匚 021 =匸 004022冷=00 5 旷鼻 023门c 口 二KKEDVALt：3、 继续利用Vectorization Trace工具来跟踪外部边缘072刖u 068 #KEELER AVEJ□051006::'007008.n009■'■l'01C;i7252□ KI'-L-I. I32oJ 一24 o21ornDVALE AVE-DO:-00:~00m□G9■-;cfrU1"fa07'1AVE▼■00Gf_ -r:-007008Q009二rn4 :.2■(.''onn:* 一 -r52□■m AVE"IL；007 Lt.4、 当跟踪完成了整个边界，按F2完成草图现在一个新的线要素显示这块地的边界七）跟踪栅格像元来创建面要素:现在你成功的跟踪栅格像元创建了线要素，现在将利用VectorizationTrace工具来创建面 状要素。
改变编辑的目标层你必须通过改变编辑目标层从ParcelLines到ParcelPolygons来创建面状要素1、在Editor工具栏上点击Target下拉框并选择ParcelPolygons oKaster: |ParcelScan.img2、 在 ArcScan 工具栏上点击 Vectorization Trace 工具已匚 torization Trace3、 移动鼠标到捕捉到地块061的左下角并点击开始跟踪4、 点击地块的右下角，创建面的一段边线5、 逆时针方向继续跟踪地块6、当指针回到开始点按F2完成创建面八）完成保存编辑过程：如果你完成了栅格像元的跟踪要屏蔽Vectorization Trace工具，可以通过保存来停止编辑并完成此练习1、 点击Editor菜单并点击Stop Editing oArcScanTrace.mHd - ArcMap - Ar2、 点击是来保存你的编辑成果SaveDo you want to save your edits?否㈣ |取消|uin辺co在本练习中你学到了怎么样设置栅格捕捉选项和环境，捕捉栅格 像元并跟踪栅格像元来创建线状要素和面状要素这几个步骤覆盖了整 个栅格跟踪的过程，在下一个练习中将显示怎么样去编辑栅格图层并利 用批处理矢量化工具来对整图进行自动产生要素。
练习2： ArcScan批处理矢量化在本练习中，你将编辑一个扫描的地图，删除不需要矢量化范围的像元，栅格被处理后，将利用批处理矢量化模式来生成要素（一）启动 ArcMap:在作这个练习之前你必须先启动ArcMap并导入练习数据1、 在开始菜单中或桌面上双击ArcMap的快捷方式来启动ArcMap2、 单击标准工具栏上的O pen按钮Editor ▼h | "彳 Task! | '5Hap B X■ ''：、 ■ ■ ■ h3、 在 ArcScan 目录中选择 ArcScanBatch・mxd4、 点击 Open.（二）激活ArcScan模块：选择Tools>Extensions, Extensions对话框中，将ArcScan的复选框勾上.ArcScanTrace.mHd - ArcMap - Arc Info| Eile Edit Insert SelectionTomis JfiLindow HelpEdito匚▼4 I “ ▼ Task:Editor Toolbar□ Id O 晶屉遷Graph? IkR^eprirts ►Gcocoding ►i+； Add X7 Dato ...Add Route E vents... 1_1 学 Lasers回 Parcs Hines- 回 Par i：ElPcil*gcin£ 口l_l 回 ParcelScariJmgValue点j ArcCat alDQOnline Servi匚曰弓 卜帝 P-ly Places・・・Hi^h : 1■ Low ; 0Macros 卜Customize...E.xtensions..・yli、 i 弋 ►Options...选择 View>toolbars>ArcScan，将 ArcScan 勾上。
Target!Tarcjet<31◎IIIFiie Edit—H日口口 kmQ 厂 ksStatus BarpO_VErFlaw AnncituM口m4r 匚5 can弋 c cx.o目 Open AEtribute TablePar^^lPolygQnsO • •户ropertLes...>i^| ArcScanTr-ace.ma-Ed 一 Z■匸Map 一 Arcinfo将ArcScan工具条显示到桌面上，工具条出现后默认是灰色的（三）栅格数据二值化:View Insert Sdsctiizin 匸口口 Im Windaw HelpC*ata Frame ToolsEilm&riElorilngOistributed Geodatabase3N1-HkJ- dS^ves As La^er rils...化方案设置为两种颜色分类显示■ Q^ta View 1^1 [uy口li匕 Wievy这里的二值化，其实便是将栅格图象的符号QiataZoom DataZoom Layout丽 Iran: Scrollbars 军 Bulors 帕卜Guides [HT] CJr|dI^SF1 Frame Pr口口erties,,,Joins and RelatesRisible Scale RangeMain M&nu3D AnalystAdvanced EditingAnimationAnriot-atlon捡匚PadCadastral Eel比口fZoom To LayerZoom To Make VisibleZoom To Raster RescplutlonL - - „4REister:[dElVectaritdirri ▼mnz齐Rwter iteanup ■Cel SetectiuQ ▼UP o; %■I■Layer PropertiesGeneral | Source | E盟tmiit ] DisplbjTTib ul 0elds Joins & RelatEEDraw raster grouping values into classes竝l i qu e V al 口 e 亍、、SjTTib ol R：=Lnge-11 - 919919 - 2/383-11 - 919919.0000001 -'2/303这个二值化操作是Arc使用的要点之一，这个操作相当于将栅格数据划分为“是”或“否”可以数字化两个种类。
这时候，我们也可以看到，完成了栅格数据二值化以后，ArcScan工具条仍然是不可用的四）开始编辑：ArcScan扩展模块必须在编辑状态下才能激活，Start Editing命令可以 使你开始编辑工作点击Editor工具栏中的Start Editing来开始编辑ArcScan Trace .mMd - ArcMap - ArclnfaFile Edit View Insert Selection To oh Window Helpj J —时 51oqEditing^j |Edited ▼ 卜 | 夕卜I Tdsk; |Start EditingX sc 专 ~・畤tp旦k 9 MMove,,,Split.../ Divide...夕 BufFer, 乡 Parallel,Merqe.Union此时ArcScan工具因该是可用的:貼吐er | ParcelScan .img 匚"I 0 I ^cictiiafcion ■ <5- Rd±er 0& ・ I Cdl Sdectioo ■驭比曾_ S至此以上步骤与栅格跟踪相同!以下步骤是ArcScan批处理矢量化特有的！（五）清理矢量化的栅格当执行批处理矢量化，在生成要素之前必须编辑栅格影像，这个过程ArcScan提供了 raster cleanup工具来清理不需要矢量化的内容。
现在利用raster cleanup工具从ParcelScan影像上清除不想要的注记1、点击Raster Cleanup菜单并点击Start Cleanup来开始清理工作ArcScan2、点击 Raster Cleanup菜单并点击 Raster Painting Toolbar 来打开Raster Painting 工具栏血匚5canRation -甸 ff?夕 «Raster Cleanup T匚ell Selection ▼Start CleanupSMq Cl&anupErase Selected Cells 喘Arc^canVectarisation *匍屁刃冬 Raster Cleanup ▼ C V 1 Rastet1 PaintingniQ -I I3、 点击在Raster Painting工具栏上的擦除工具Raster Painting Xa・・■"三I剧九円Erase4、 点击并按住鼠标左键来擦除地块顶上的注记o9.96001 -85O5、继续使用擦除工具一直到完全擦除此注记丁 001 s寸85除了擦除工具以外，Raster Painting工具栏还提供了另一个工具叫做Magic Erase工具，允许你通过单击并画框的方式来擦除连续的一系列像元。
6、点击在Raster Painting工具栏上的Magic Erase工具讨H7、围绕着地块中间的注记画一个框来删除这个注记这个注记现在就被从影像上删除了利用cell selection工具来帮助清理栅格在前面的步骤中，你学习到了怎么样利用擦除工具和魔法擦除工具 来从影像上删除不需要的像元如果影像上需要大量的处理，这个方法 就太麻烦了，为了使这个过程顺利，你可利用联合使用cell selection 工具和栅格擦除工具1、点击 Cell Selection 菜单中的 Select Connected CellsArcScanX屁夕Raster Cleanup *Cell Selection ▼呼 口+ 气.{H■■ 1CS Select Connected Cells...Interactive SeleSion Target ►□ Clear Selected 匚 ml Im2、在Select connected cells对话框中，在栅格区域总像素中输入500,这个表达式将选择栅格中所有的注记Select Connected 匚ells Choose the type oF 匚annected 匚亡II selection:| Total area nF connected cells匚boose inhere to search For tonnedzed 匚创怎：EiackgrouridChoose the cp&ratcr to constrain the selection:| less than or equal toEnter total area; 50°lraster pixelsChoose how the result will affect the current raster selectioni| Create a new selectionSelect only Frarm the current extent.OK Cancel3、点击OK。
现在栅格中所有的注记对应的像元都被选择上了4、点击Raster Cleanup菜单并且点击Erase Selected Cells来删除选择中的像元ArcScan XRaster Cleanup T Cell Selection T 貯□十气 胃St-art CleanupSt-jE Cleanup百 Raster Painting T oolbar\ HErase Selected Cellek.1-1Fill Selected Cells 屹Erosion...Dilation..・现在选择中的像元都被删除了六）利用矢量化设置批处理矢量化依靠用户自定义的设置，这些设置将影响产生的要素的形 状，这些设置依赖你所使用的栅格数据类型，一旦为你的栅格决定了相 应的设置，你可以保存它们到地图文档或独立的文件中，你可应用 Vectorization Settings 对话框来设置1、点击Vectorization 下的 Vectorization Settings来打开对话框ArcScan勺|53Vftrhnri^Ahinn ▼滋屁艺RACl-ftf 匚1閃(I Vectorization Settings.,,Show Preview 圧P Generate Features...Options・・・现在可以修改矢量化设置来确保生成最佳的结果2、改变 Maximum Line Width为103、 改变Compression Tolerance为 0.14、 点击Apply来保存设置。
r VectorizationVectorization ▼Settings權［f?夕 I 冬 l
八）生成要素批处理矢量化的最后一个步骤就是生成要素了，Generate Features对话框允许你选择保存新要素的图层和执行矢量化1、点击Vectorization菜单并点击 Generate Features oArcS 匚 art阻匸torization Settings...FShow PreviewGenerate Feature^... Options...Vectorization ▼旳屁/$Raster Cleanup ▼Cell 5ele2、选择 ParcelLinesBatch 图层3、点击OK当显示刷新后，你将看到新生成的矢量要素九）完成保存编辑过程：一旦生成要素完成，就可以停止编辑并保存结果完成练习1.点击Editor菜单并点击Stop EditingArcScanTrace.mHd - ArcMap - Ar2•点击是来保存你的编辑成果Save>21是7 i 否㈣ | 取消|1 Q UU 1 -1Do you want to save your edits?co在这个练习中你学到了怎么样利用栅格清理工具和像元选择工具来编 辑栅格图层、应用矢量化设置、预览矢量化结果和生成矢量要素。
这些步骤覆盖了批处理矢量化的主要步骤。