干货分享 | 运用ArcGIS软件对地图进行配准

普通的地图图片如何能让其附有经纬度坐标和投影信息，这就要用到gis当中常用的一种功能，叫做地理配准。地理配准并不复杂，只要有基准影像和能够进行地理配准的软件就可以对普通的地图图片进行地理配准。

 1 数据准备：网络下载的中国地图，最好是带有经纬网格的地图（有经纬度坐标，方便配准时添加控制点）

 2 加载数据：打开arcgis软件，加载数据，会出现提示框“Unknown Spatial Reference”，即缺少空间参考。忽略，直接OK即可把地图加载到窗口中。但是细心的操作者会发现，鼠标移动到地图上相应的坐标点时，状态栏显示的坐标却与地图上的不一致。注意下图红色框内的信息！

3 地图配准：对于上面2中提到的坐标信息显示不正确的问题，是否有方法解决呢？有，就是我们接下来要说的地图配准。

3.1 地图配准工具条的加载：在工具栏空白处右键单击，找到“Georeferencing”菜单，点击，即可成功加载配准工具条。红色框内为添加控制点按钮，蓝色框内为控制点属性信息按钮；

3.2 添加控制点：点击上述红色框内的添加控制点按钮，将地图在某一经纬度坐标点处放大，单击经纬度交线，然后右击会出现输入坐标值的对话框。提供两种形式输入坐标值，一是x,y地理坐标，二是经度、纬度值；

对于Input X and Y: x,y值用小数表示，如130°30'30'应写成 130.508(=130+30.5/60)。 这种方法需要转换计算，一般不采取该种方法；但是第二种方法的按钮是灰色的（下图红色框），很多人都会遇到此问题，这是因为在一开始加载地图时，该地图是缺少空间参考的，我们需要为地图加一个空间参考坐标系。

       我国常用的参考坐标系有：北京54、西安80、WGS84。本文只是略微提一下，详细信息感兴趣的可以去google,去找度娘哈~

       北京54坐标系(beijing54)为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。

       西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴与 Z、X轴成右手坐标系。

      WGS－84坐标系（World Geodetic System）是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极 （CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是 一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。

  3.2.1 添加空间参考信息：在“view/data frame properties”的“coordinate properties”中选择坐标系。如果是大地（投影）坐标系选择“predefined”中的“Projected coordinate system”，坐标单位一般为米。如果是地理坐标系（坐标用经纬度表示）表示则选择“Geographic coordinate system”。在这里，我们选择“Geographic coordinate system”下的“Beijing1954”坐标系，确定即可。

3.2.2 添加控制点：在设置好空间参考之后，此时你再添加控制点，你会发现“Input DMS of Lon and Lat…”按钮被激活，此时便可以通过输入经纬度坐标值来添加控制点的信息了。（注意红色框内的信息别选错了，操作者在这里很容易犯错，有时候默认的并不是与地图信息相匹配，一定要根据输入点的信息来选择“经度【东经和西经】”和“纬度【南纬和北纬】”）点击OK即可，在你点击OK之后，会发现地图消失了，此时只要点击工具条上的“全副显示”按钮即可。按此种方法，均匀的在地图上添加控制点（至少4个点，即地图的四个角）

3.2.3 查看控制点信息：点击Georeferencing工具条的控制点信息按钮（3.1中蓝色框内的按钮），下图给出的就是添加的控制点信息。

“Transformation”:该下拉按钮，转换的方法会随着控制点数量的增加而增加，一般选择Adjust即可满足要求。

“Total RMS Error”：总误差大小值，该值尽量越小越好，所以在添加控制点时，操作者应该将地图在某一坐标点放大，这样添加的点的精度会很高，总误差也会变得非常小。

“Save”:保存控制点信息，会以TXT文本文件存储；

“Load”:打开控制点文件。如果操作者有控制点信息文件，可以不需要在地图上一个一个的添加，直接通过此按钮来加载控制点文件即可。

3.3 地图配准保存和更新

通过点击Georeferencing下的“Update Georeferencing”，便可以完成地图配准，这种方式是将原图直接更新为配准之后的图了，也就是说，当你再次打开原图时，鼠标在地图上移动，状态栏会实时显示与地图信息相匹配的坐标信息；

 Georeferencing下的“Rectify”：通过点击此按钮，并进行相关信息的设置（如下图），会重新生成一副地图，而原图并没有被修改；在该保存窗口中，可以设置“Resample Type——重采样类型”、“Output Location——保存路径”、“Name——保存文件名称”、"Format——保存类型，一般在这里选择TIFF格式",其它的都可以保持默认，Save即可重新生成新的地图文件。

上述“Update Georeferencing”和“Rectify”，本人喜欢采用第一种方式，因为第二种方式重新生成地图，当你加载时可能显示的全部是黑色，出现此种情况，按原有步骤，多尝试几次就可以。

3.4 配准后的地图加载显示：在通过上述操作后，便可以重新加载配准后的地图，于是操作者便可以进行矢量化，开展之后的工作了。

总结：对于地图配准，最主要的有如下几点：空间参考信息的设置、控制点（选取——以均匀选取为标准；信息值输入——一般采用经纬度值输入，注意经纬度单位）、配准地图保存

-The end-

来源：forestgiser博客 曾冰在路上

排版：芦志霞 常贵蒋

责任编辑：常贵蒋

审核：任宇飞  王冠  常贵蒋

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