标题 北京捷泰科技有限公司 2012 年 3 月 ArcGIS 矢量数据处理指南 北京捷泰科技有限公司 |ArcGIS 矢量数据处理指南 版权声明 本文档版权为北京捷泰科技有限公司所有。未经北京捷泰科技有限公司书面许可，任 何单位和个人不得以任何形式摘抄、复制本文档的部分或全部，并以任何形式传播，或以任 何电子或文本方式翻印、转载本书的任何部分。 如有疑问，请与北京捷泰科技有限公司联系：北京市东城区东直门南大街甲 3 号居然 大厦 19 层。 北京捷泰科技有限公司 |ArcGIS 矢量数据处理指南 目 录 1 概述 - 1 - 2 总体流程 - 1 - 2.1 电子地图制作与发布流程 . - 1 - 2.2 电子地图数据处理流程 . - 1 - 3 数据处理 - 2 - 3.1 数据要求 . - 2 - 3.2 数据获取 . - 3 - 3.3 格式转换 . - 3 - 3.3.1 转换工具集 .- 3 - 3.3.2 数据互操作扩展模块 .- 3 - 3.4 数据整合 . - 4 - 3.4.1 数据提取 .- 5 - 3.4.2 数据裁切 .- 6 - 3.4.3 数据拼接 .- 7 - 3.5 数据组织重构 . - 13 - 3.6 分类代码转换 . - 14 - 3.7 兴趣点数据处理 . - 14 - 3.7.1 兴趣点数据的应用场景 - 14 - 3.7.2 ArcGIS 中常用的点抽稀方法 - 15 - 3.7.3 兴趣点数据抽稀实例 - 18 - 3.8 坐标投影变换 . - 20 - 3.8.1 动态投影 - 20 - 3.8.2 投影变换 - 21 - 4 数据质量控制 . - 23 - 4.1 几何检查与修复 . - 24 - 4.2 逻辑关系检查 . - 26 - 北京捷泰科技有限公司 |ArcGIS 矢量数据处理指南 4.3 重复数据的处理 . - 27 - 4.4 拓扑检查 . - 29 - 4.5 属性检查 . - 32 - 附录 . - 35 - 附录 1 1:10000 成果数据命名规范 . - 35 - 附录 2 1:10000 成果数据分层 . - 35 - 附录 3 1:10000 成果数据属性结构 . - 36 - 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 1 - 概述 1 概述 空间数据是 GIS 的一个重要组成部分， 整个 GIS 都是围绕空间数据的采集、 加工、 存储、 分析和表现展开的。原始数据往往由于在数据结构、数据组织、数据表达等方面与目标系统 不一致而需要进行转换与处理，如不同数据格式之间的相互转换，数据的裁切、拼接以及投 影变换等。 OneMap 地图制图模板中预先对电子地图组成图层的显示内容、显示比例范围、渲染方 式和标注样式进行了设置， 用户可以通过导入数据源来套合模板完成地图制图过程。 为了使 源数据贴合制图模板的套用需求，仍需进行一系列的数据处理工作。本文将介绍基于 ArcGIS 进行矢量数据处理的流程和方法。 2 总体流程 2.1 电子地图制作与发布流程 基于 ArcGIS 进行电子地图制作与服务发布大概包括三个步骤：前期数据处理、电子地 图配图和地图服务发布。 其中前期数据处理主要包括确定数据来源、进行数据格式转换并进行数据整合，最终形 成成果数据以供电子地图使用； 电子地图配图指导入成果数据套合 OneMap 地图制图模板从 而完成电子地图制作的过程； 地图服务发布指将制作好的电子地图发布为服务以供第三方调 用，并进行地图缓存制作的过程。 本文主要讨论前期数据处理的过程，电子地图配图及地图服务发布详见OneMap 地图 制图模板 v2.0 使用手册 。 2.2 电子地图数据处理流程 电子地图数据处理主要包括数据获取、数据格式转换、数据整合、数据组织重构、分类 前期数前期数 据处理据处理 电子地电子地 图图配图配图 地图服地图服 务发布务发布 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 2 - 数据处理 代码转换、兴趣点数据处理、坐标投影变换、质量检查等步骤，技术流程见下图： 3 数据处理 3.1 数据要求 地图制图模板依赖于一定的数据规范， 满足规范的数据才能更好的与模板相套合。 数据 规范一般会对数据的数学基础、数据格式、数据分层及属性、存储单元、数据精度等进行要 求，例如国家地理信息公共服务平台对数据作了如下要求： 数学基础数学基础：坐标系统为 2000 国家大地坐标系，坐标单位为度； 存储与交换格式存储与交换格式：生产过程中可采用通用的可交换格式存储（如 Esri shapefile 格式） ，建库后采用所使用数据库的格式； 数据分层及属性数据分层及属性：参见400 万-5 万地理实体数据整合技术要求及本文附录中 1:1 万数据分层及属性说明； 存储单元存储单元： 生产过程中的数据依据数据比例尺采用国家标准 国家基本比例尺地形 图分幅和编号 （GB/T 13989-92）分幅存储，建库后统一拼接； 数据精度数据精度：几何精度：数据整合改造过程中应保证与源数据精度一致，不得损失、 破坏或降低原始数据精度； 成果数据相邻图幅的要素要严格接边， 包括数据几何接 边与属性接边。 由于整合改造时所使用数据源不同而引起的相邻图幅无法接边的情 况，需要在项目技术总结中说明；属性精度：保留原始数据属性信息。 Esri 提供了一套完全符合国家地理信息公共服务平台规范的基于 ArcGIS File Geodatabase 的数据模型，在地图制图模板中也参照规范对坐标系统、数据分层及表达等进 行了设置。 数据数据 获取获取 格式格式 转换转换 数据数据 整合整合 数据数据 组织组织 重构重构 分类分类 代码代码 转换转换 POI 数据数据 处理处理 坐标坐标 投影投影 变换变换 质量质量 检查检查 成果成果 数据数据 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 3 - 数据处理 3.2 数据获取 矢量电子地图数据通常来源于测绘部门的基础地理信息数据， 包括 1:100 万、 1:25 万、 1:10 万、1:5 万、1:2.5 万、1:1 万、1:5000、1:2000、1:1000、1:500 等不同比例尺，以 及公共服务设施等专题地理信息。 确定数据来源后最关键的工作就是建立源数据与成果数据的分层对应关系及要素选取 转换对照表。 3.3 格式转换 ArcGIS 中常用的数据格式转换工具包括：转换工具集（Conversion Tools）和数据互 操作扩展模块（Data Interoperability Tools） 。 3.3.1 转换工具集 转换工具集支持常用的数据格式转换， 包括 OGC 规范数据格式 WFS、 KML 格式转换,多种 栅格数据转换，CAD、Collada、Coverage、dBASE、Shapefile、Geodatabase 格式导出等。 3.3.2 数据互操作扩展模块 利用数据互操作（Data Interoperability）扩展模块可实现超过 100 种数据格式的直 接读取，超过 70 种数据格式转出，以及自定义格式的转出。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 4 - 数据处理 数据互操作扩展模块需要独立的授权许可，使用时需要在扩展模块中对“数据互操作” 进行勾选。 3.4 数据整合 源数据转为目标格式后， 就可以按照分层对应关系及要素选取转换对照表对数据进行整 合处理了。 数据整合的过程较复杂， 根据源数据与成果数据的关系数据整合处理可能涉及到 数据提取、数据裁切、数据拼接等方法。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 5 - 数据处理 3.4.1 数据提取 数据提取是指将源数据图层中的部分要素通过属性筛选或空间过滤的方式提取到目标 图层中，例如将道路图层中的高速公路、国省道提取出来。数据提取比较简单的方法是将图 层加载到 ArcMap 中利用 Selection 菜单对要素进行选取： 然后将选取的要素导出到目标数据集即可。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 6 - 数据处理 3.4.2 数据裁切 数据裁切是指将源数据图层中指定区域内的数据导出到目标图层中， 并且导出的数据内 容与选取的多边形要素类严格契合， 例如将全国 1:400 万道路图层中北京市范围内的要素选 取出来，常用 Clip 工具实现。该工具位于工具箱“Analysis Tools-Extract”下，打开 Clip 对 话框，在输入要素类中输入待裁剪的要素，裁剪要素输入框中，选择一个面要素（注意：裁 剪要素数据集必须是面） ，作为“模具” ，输出要素类将包含输入要素的所有属性。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 7 - 数据处理 3.4.3 数据拼接 数据拼接是指将空间相邻的数据拼接成为一个完整的目标数据。原始数据经数据提取、 裁切等操作后形成若干中间结果， 要对这些中间结果进行拼接形成最终结果要素类。 拼接的 前提是矢量数据经过了严格的接边，下面首先来介绍数据接边操作。 3.4.3.1 数据接边 在 ArcGIS 中利用空间纠正中的边匹配方法可实现数据的自动接边。 下面具体介绍下 ArcMap 里的接边步骤。 1）设定接边数据设定接边数据 对选择接边的数据类型进行选择， 可只对所选中数据进行接边， 也可选择对应的图层的 所有要素进行接边。 2）选择空间校正中的边匹配）选择空间校正中的边匹配方法方法 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 8 - 数据处理 3）为边匹配）为边匹配设置参数，例如源图层、目标图层，平滑还是直线接边等设置参数，例如源图层、目标图层，平滑还是直线接边等。 边捕捉支持两种方法：平滑和线。使用“平滑”边捕捉方法时，位于连接线源点的折点 将被移动到目标点。其余折点也会被移动，从而产生整体平滑效果，针对等高线、水系等对 平滑效果有一定要求的数据，可选择采用这种方式。使用“线”边捕捉方法时，只有位于连 接线源点的折点会被移动到目标点。要素上的其余折点保持不变。 勾选中“校正到连接线的中点”时，源和目标图层都改变，都往连接线的中点靠拢。没 选中时只有源图层变化，往目标图层靠拢，目标图层不变。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 9 - 数据处理 选中“每个目标点一条连接线” ，实现一对一的连接，也就是说一个目标点只有一个源 点连接；而选中“避免重复连接线”后，可实现一对多连接，即一个目标点可有多个源点连 接。 根据需要，勾选“使用属性” ，并点击右侧的“属性”按钮，设置接边数据源属性，所 设置属性信息一致的数据源，才能接边。 4）点击“边匹配” ，）点击“边匹配” ，框选要框选要接边范围内的相关接边点。接边范围内的相关接边点。 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 10 - 数据处理 可看到参与接边的相关点对。 5）点击“校正预览”可实现接边效果预览，点击“校正”后，完成接边校正处理。）点击“校正预览”可实现接边效果预览，点击“校正”后，完成接边校正处理。 需要注意的是，虽然边匹配给我们提供了一个自动接边的工具，但它不是万能的，有些 地方还得靠人工接。 接边时要设定捕捉容差值， 当要结合的对应点大于容差值时不会被接在 一起，所以容差值不能太小，但也不能太大，否则不该接在一切的点也被接到一起了。容差 值的设定在捕捉工具条的选项里。 3.4.3.2 数据合并 接边后的数据可以通过数据合并来构成一个整体。数据合并有多种方法，如 Append、 北京捷泰科技有限公司 | ArcGIS 矢量数据处理指南 - 11 - 数据处理 Merge、Load 等。 Append 方法方法 Append 是常用的数据合并的方法， 位于工具箱 “Da