GIS与考古学空间分析实践教程
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

二 栅格图层的处理

1.数据下载

(1)登陆中国科学院计算机网络信息中心网站地理空间数据云http://www.gscloud.cn,注册用户后用自己的用户名和密码登陆。(图5-9)

图5-9 中国科学院地理空间数据云平台网站

(2)在“高级检索”菜单下的“数据集”,可以看到目前有两种数字高程模型DEM数据可供免费下载。其中,GDEM数据是根据美国-日本环境资源卫星Terra-Aster多光谱遥感影像数据的立体影像,获取的30米空间分辨率的DEM;SRTM数据是根据美国航天飞机的雷达影像,获取的90米空间分辨率的DEM。这两组数据基本覆盖全球,该网站是覆盖我国境内数据的下载镜像。

这里我们选择下载其中的“GDEM数据检索”,进入下载数据检索页面。

(3)利用“放大”和“移动”工具将地图定位到感兴趣的地区,并使用矩形选择需要下载的数据的范围,如图5-10所示。点击“搜索”对数据进行检索。

(4)系统将检索到的符合条件的遥感影像列表,可根据实际的需要,选择列表右侧的操作栏下的下载工具,将我们所需要的DEM下载到本地电脑。(图5-11)

图5-10 定义感兴趣的区域进行数据检索

图5-11 GDEM数据下载页面

2.数据的加载

(1)将下载的数据放置到本地工作文件夹,并将其解压。

(2)启动ArcMap,使用“添加数据”按钮加载其中以DEM_UTM.img结尾的文件(下载的每一幅DEM数据都包括三个文件:img格式的两个文件,其中DEM包含栅格数据、NUM用来定义坐标系统;jpg格式的文件是预览文件)。(图5-12)

图5-12 添加下载的GDEM栅格数据

(3)观察发现:1.我们设定的研究区域(河南禹州市范围)被分割在了两幅图层上,因此需要对图层进行拼接;2.需要将研究区域从图层中裁剪下来;3.这两幅DEM数据都采用了UTM坐标系,而为了与其他数据坐标系统的统一,还需要将其转换为北京1954年坐标系。

3.数据的镶嵌

(1)GIS中对栅格图层的拼接称为“镶嵌”(mosaic)。启动Arc-Toolbox工具箱的“数据管理工具”→“栅格”→“栅格数据集”→“镶嵌至新栅格”工具对话框。在“输入栅格”中加载上述两幅栅格数据图层;“输出位置”选择为本章练习的文件夹;在“具有扩展名的栅格数据集名称”中输入新的栅格数据名称为gdem30_yz;在“波段数”输入1。点击“确定”后进行两幅栅格图层的拼合。(图5-13)

图5-13 镶嵌栅格图层对话框

(2)如图5-14所示,通过图层镶嵌,我们已经将两幅DEM拼合为一幅DEM。

图5-14 拼合后的新DEM图层

4.转换投影坐标系

参照本书第二章的相关练习,将拼合后的DEM图层gdem30_yz从UTM坐标系(WGS_84_UTM_ZONE_49N)转换为北京1954年坐标系(Beijing_1954_GK_Zone_19),命名为gdem30_yz_54。

5.数据的裁剪

(1)重新启动ArcMap,并依此加载gdem30_yz_54栅格图层和yz_54矢量图层。(图5-15)

图5-15 加载了统一坐标系的栅格和矢量图层

(2)现在矢量图层和栅格图层的坐标系统都统一为北京1954年坐标系,下面我们就可以根据矢量图层划定的范围对栅格图层进行裁剪。

启动ArcToolbox工具箱的“Spatial Analyst工具”→“提取分析”→“按掩膜提取”工具对话框。在“输入栅格”中选择gdem30_yz_54;在“输入栅格数据或要素掩膜数据”中选择yz_54;在“输出栅格”中输入yzdem30。(图5-16)点“确定”后对栅格图层按照矢量图形的范围进行裁剪。

图5-16 按掩膜提取栅格图层对话框

(3)裁剪完毕后,在导航栏中关闭除了新生成的栅格图层yzdem30之外的所有图层,并对yzdem30的显示属性进行设置,效果如图5-17所示:

图5-17 按照研究区域裁剪的DEM图层

综合思考:综合第一至五章的练习,思考在GIS支持的考古和文化遗产管理项目中如何实现不同来源的数据资料地理坐标的统一?