解决常见投影问题

设置缺失的空间参考

对于第一个投影问题,您将使用扫描的历史地图的栅格图像。 由于其空间参考未知,因此在地图上显示的位置不正确。 栅格通常具有多个辅助文件。 其中一个文件包含空间参考信息,其中包括用于投影图层的坐标系以及有关如何在平面地图上显示数据的其他信息。 如果此文件丢失或被删除,信息就会缺失。

首先,您需要下载本教程的数据。 然后,您将检查图像属性。

  1. 下载 Hallstatt_Projections 工程包。
  2. 浏览至下载的文件并双击以在 ArcGIS Pro 中打开该工程。 如有必要,请使用您获得许可的 ArcGIS 账户进行登录。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户,请参阅软件访问权限选项。

    该工程包含一张世界地图。 您需要通过目录窗格向其中添加栅格图像。

  3. 在目录窗格中,展开 Folders、Hallstatt_Projections、commondata 和 userdata。
    注:

    如果您未看到目录窗格,请单击功能区上的视图选项卡。 在窗口组中,单击目录窗格。

    “目录窗格”文件夹

    userdata 文件夹包含您将在本教程中使用的栅格数据。

  4. 右键单击 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 并选择属性。
  5. 在栅格数据集属性窗口中,折叠数据源和栅格信息部分。 展开空间参考部分。

    Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 的“空间参考”部分

    空间参考为未知。 您需要指定一个空间参考。

  6. 展开范围部分。

    Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 的“范围”部分

    范围值并不是零或接近于零,这意味着栅格具有范围。 具有范围表明栅格已正确进行地理配准。 除了坐标系之外,其具有在地图上正确定位所需的所有信息。

    注:

    如果范围值为零或接近于零,则可能需要先对图像进行地理配准,然后才能将其显示在地图上。 有关如何对图像进行地理配准的信息,请参阅在 ArcGIS Pro 中对历史影像进行地理配准教程。

  7. 关闭栅格数据集属性窗口。

    接下来,您将在地图上显示图像。

  8. 在目录窗格中,右键单击 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2,然后选择添加到当前地图。
    注:

    如果出现计算统计数据窗口,询问您是否要计算其中一个栅格的统计数据,请单击是。 正确地符号化和渲染栅格数据需要统计数据。

    随即出现警告,提示您图层具有未知坐标系。

    未知坐标系警告

    图层似乎也没有显示在地图上。

  9. 在内容窗格中,右键单击 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2,然后选择缩放至图层。

    “缩放至图层”选项

    地图将缩放至该图像,其中显示了奥地利哈尔施塔特的历史地图。 您可以从有关该地图的外部文档中确定其使用的是 MGI Austria GK Central 坐标系,该坐标系旨在显示奥地利数据。 但是,根据底图显示,该图像似乎位于海洋中。

  10. 在地图上进行缩小,直到您能够看到影像所在位置为止。

    图像位于非洲海岸附近,而非奥地利。

    位于非洲西海岸附近的地图上的图像

    接下来,您将使用定义投影工具将投影定义为 MGI Austria GK Central。

  11. 在功能区中,单击分析。 在地理处理组中,单击工具。

    “工具”按钮

    将出现地理处理窗格。

  12. 在地理处理窗格中,搜索定义投影。 在结果列表中,单击定义投影工具。

    搜索结果中的“定义投影”工具

  13. 对于输入数据集或要素类,选择 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2。
  14. 对于坐标系,请单击选择坐标系按钮。

    “选择坐标系”按钮

  15. 在坐标系窗口的搜索框中,输入 MGI Austria GK Central 并按 Enter 键。

    随即选择该坐标系。

    MGI Austria GK Central 选项

    注:

    如果未自动选择正确的坐标系,请展开投影坐标系、Europe 和 Austria。 单击 MGI Austria GK Central 以将其选中。

  16. 单击确定。
  17. 在地理处理窗格中,确认坐标系设置为 MGI_Austria_GK_Central。 单击运行。

    工具随即运行,并为数据集定义了投影。

  18. 在内容窗格中,右键单击 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2,然后选择缩放至图层。

    在地图上,Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 图层现在正确显示在奥地利哈尔施塔特区域。

    地图上正确位置的图像

重新投影数据集

对于第二个投影问题,数字表面模型 (DSM) 具有有效的空间参考信息,但其使用的坐标系与针对工程选择的坐标系不匹配。

  1. 在内容窗格中,关闭 Hallstatt_HistoricDrawing.JP2。
  2. 在地理处理窗格的底部,单击目录选项卡。

    “目录”选项卡

  3. 在 userdata 文件夹中,右键单击 DSM.tif 并选择属性。

    空间参考部分显示了数据集使用的投影坐标系。

    DSM 的投影坐标系

    坐标系设置为 MGI_Austria_Lambert。 此空间参考有效,但您在此工程中使用的是 MGI_Austria_GK_Central。 您将使用投影栅格工具将栅格重新投影到正确的坐标系。

  4. 关闭栅格数据集属性窗口。 在目录窗格的底部,单击地理处理选项卡。
  5. 在地理处理窗格中,单击后退按钮。

    “返回”按钮

  6. 搜索 Project Raster。 在结果列表中,单击投影栅格。

    此工具可将栅格数据集从一个坐标系重新投影到另一个坐标系。 您需要将 DSM 重新投影到 MGI Austria GK Central。

  7. 对于输入栅格,单击浏览按钮。

    “输入栅格”参数的“浏览”按钮

  8. 在输入栅格窗口中,展开 Folders、Hallstatt_Projections、commondata。 单击 userdata。

    userdata 文件夹

  9. 单击 DSM.tif 将其选中,然后单击确定。

    DSM 将添加为输入栅格。

  10. 在地理处理窗格中,对于输出栅格数据集,单击浏览按钮。
  11. 在输出栅格数据集窗口中,展开 Folders 并单击 Hallstatt_Projections。 对于名称,输入 Hallstatt_DSM.tif。

    “输出栅格数据集”窗口

  12. 单击确定。

    接下来,您将设置坐标系。 您可以选择与历史图像相同的坐标系,而无需进行搜索。

  13. 对于输出坐标系,选择 Hallstatt_HistoricDrawing.jp2。

    该参数会自动更改为所选图层的坐标系,即 MGI_Austria_GK_Central。 最后,您需要将重采样技术更改为双线性插值法,该方法更适合 DSM 等高程数据。

  14. 对于重采样技术,选择双线性插值法。

    投影栅格工具参数

  15. 单击运行。

    该工具随即运行。 重新投影的 DSM 已添加到地图。 它将显示在正确的位置,即哈尔施塔特附近。

    地图上重新投影的 DSM

  16. 关闭地理处理窗格。

修复错位

对于第三个投影问题,您需要解决图像图层与底图之间的错位问题。 您将在与迄今为止使用的地图不同的地图中解决此问题。

  1. 单击地图上方的 Projection Map 2 选项卡。

    Projection Map 2 选项卡

    此地图不包含除了底图之外的任何数据。 您需要向其添加错位图像。

  2. 在目录窗格中,展开 commondata 和 userdata。
  3. 右键单击 Hallstatt_Image.tif 并选择添加到当前地图。

    该图像未与底图正确对齐。

    地图上的错位

    您将检查图像属性以确定问题。

  4. 在内容窗格中,双击 Hallstatt_Image.tif。

    “内容”窗格中的 Hallstatt_Image.tif

    随即出现图层属性窗口。

  5. 在图层属性窗口中,单击源选项卡。
  6. 展开空间参考。

    Hallstatt_Image.tif 的投影坐标系

    空间参考设置为 MGI Austria GK Central。 此坐标系对于该区域是正确的,因此图像错位一定是出于其他原因。

  7. 关闭图层属性窗口。
  8. 在内容窗格中,双击 Projection Map 2。

    “内容”窗格中的 Projection Map 2

  9. 在地图属性窗口中,单击坐标系选项卡。

    坐标系选项卡

    该地图还使用了 MGI Austria GK Central 坐标系,与 Hallstatt_Image.tif 相同。 对于地图,默认坐标系为 WGS 1984 Web Mercator(辅助球体)。 但是,当您首次向地图添加图层时,地图的坐标系会更新以与图层的坐标系相匹配,这是为什么地图和图层具有相同坐标系的原因。

    您尚未找到问题所在。 接下来,您将检查变换信息。

  10. 单击变换选项卡。

    “变换”选项卡

    要在地图的默认坐标系 WGS 1984 Web 墨卡托(辅助球体)与图像的坐标系 MGI Austria GK Central 之间进行转换,需要进行一种名为地理基准面变换的变换。 默认情况下,变换已设置为默认值 MGI 转 WGS 1984。 但是,此变换对于该区域不正确。 在这种情况下,正确的变换为 MGI 转 WGS 1984 3。

    注:

    通常,ArcGIS Pro 会选择正确的地理变换,但并非总是如此。 要找到适当的变换,请参阅地理和垂直变换表。 在第 44 页上,存在多个版本的 MGI_To_WGS_1984。 使用区域部分将指示两个可用于奥地利的相应变换:MGI_To_WGS_1984_2 和 MGI_To_WGS_1984_3。

  11. 单击 MGI 转 WGS 1984,然后选择 MGI 转 WGS 1984 3。

    “变换路径”参数

  12. 单击确定。

    地图随即更新。 您需要将图像设置为透明,以便将其与底图进行比较。

  13. 在内容窗格中,单击 Hallstatt_Image.tif 以将其选中。
  14. 在功能区上,单击栅格图层选项卡。 在效果组中,对于透明度,键入 60.0%。

    透明度选项

    该图像将变为透明。 其现在与底图正确对齐。

    正确对齐的哈尔施塔特区域

  15. 在快速访问工具栏中,单击保存工程按钮。

    快速访问工具栏上的“保存工程”按钮

在本教程中,您学习了如何使用栅格数据解决三种类型的空间参考问题。 首先,您为缺失空间参考的数据集设置了空间参考。 然后,您重新投影了数据以与工程中所使用的投影相匹配。 最后,您执行了变换以修复错位。

有关投影的详细信息,请参阅选择正确的投影教程。 有关处理影像图层的更多教程,请尝试准备影像和栅格数据以供分析系列。

您可以在教程库中找到更多教程。