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前言
将栅格数据地理配准到矢量数据是GIS中的一项核心操作。地理配准的本质是为栅格图像上的像素点 赋予正确的地理坐标。通过选取栅格图像上和矢量数据上对应的同名地物点(也称为控制点),建立两者之间的数学转换关系,从而将整个栅格图像"拉伸"到正确的地理位置上。
进行地理配准时,应在影像中查找明确定义的对象,例如道路交叉点或土地要素。这样,您就可以确定所引用的位置在栅格和对齐的图层中相同。
一、加载数据
在 ArcMap 中,添加采用地图坐标的控制点图层,然后添加想要进行地理配准的栅格数据集。 先添加控制点数据是一种很好的工作流,这样,您就不必设置数据框坐标系。如下图:

二、打开地理配准工具条
要显示地理配准工具条,单击自定义菜单 > 工具条 > 地理配准。

在内容列表中,右键单击控制点图层,然后单击缩放至图层。
从地理配准工具条中,单击图层下拉箭头,然后单击要进行地理配准的栅格图层。
单击地理配准下拉菜单,然后单击适应显示范围。
将在与目标图层相同的区域中显示栅格数据集。也可以根据需要使用平移和旋转工具来移动栅格数据集。
三、添加控制点
单击添加控制点工具 > 添加控制点。
要添加链接,请在栅格数据集上单击某个已知位置,然后单击控制点图层上的某个已知位置。

四、选择变换类型
为要应用的变换类型添加足够的链接。 一阶多项式或校正变换至少需要 3 个链接,投影变换至少需要 4 个链接,二阶多项式至少需要 6 个链接,三阶多项式或样条函数变换至少需要 10 个链接。

五、 查看链接表
单击查看链接表按钮 > 查看链接表以评估此变换。
可以检查每个链接的残差和 RMS 误差。如果对配准满意,则可停止输入链接。
可以通过链接表对话框删除不需要的链接。

六、更新地理配准
单击地理配准下拉菜单,单击更新地理配准或校正。更新地理配准会将变换信息与栅格及其辅助文件一起保存。校正将会以地理配准信息创建新文件。

结论
ArcGIS地理配准的效果潜力巨大,工具专业,但它是一个"匠人"过程。
- 它不能:自动识别特征并完成高精度配准。
- 它能做:为你提供一套强大、灵活、精准的工具,最终配准的精度完全掌握在你的手中。你投入的耐心、对空间的理解和仔细的检查,是获得完美配准效果的最终保障。
- 一句话总结:软件引擎很强,但方向盘和导航员是你。控制点的质量、分布和变换模型的选择,直接决定了最终是"精准合一"还是"扭曲变形"。