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ArcGIS建筑物简化和建筑物群聚合算法实验

时间:2020-03-17 00:00:21      阅读:162      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:建筑物   错误   tom   参考   插件   经纬   shp   留空   rri   

一、下载OSM数据

首先从OpenStreetMap官网下载我们需要的实验数据,这里我选择清华和北大校园作为本次实验数据

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二、数据处理

将我们下载的实验数据导入ArcGIS。由于OSM数据是.osm格式,因此导入ArcGIS之前需要将其转换为.shp格式,具体方法见:关于openstreet map的osm文件转shp文件方法(附arcgis10.2插件)

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可以看到,面状数据中除了建筑物之外还有植被、水体等。因此为了实现对建筑物的简化,我们需要将建筑物单独从面状数据中筛选出来。

打开面状数据的属性表,不难发现building字段可以反应每个面是否为建筑物。因此,我们打开Select by Attribute面板,buiding <>‘‘ 找出buiding字段为空的记录,再将这些记录导出就能得到只包含建筑物的面状数据了。

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三、算法实验

建筑物简化:

ArcGIS 10.2的建筑物简化工具位于Toolboxes->Cartography Tools->Generalization->Simplify Building,但我们暂时还不能进行简化。

巨坑警告!在进行建筑物简化之前,请务必确认数据的参考坐标系和投影坐标系!ArcGIS 10.2似乎不能对 没有投影坐标系的经纬度坐标(Decimal Degrees) 下的建筑进行简化,而下载的OSM数据一般是基于WGS-84坐标系,本身没有进行地图投影,因此没有投影坐标。如果直接使用经纬度进行建筑物简化可能得到错误结果(例如下图所有建筑物变成三角形,且与容差设置无关)

因此,建议先进行下面两个步骤:

1. 改变数据的坐标系。

打开Toolboxes->Data Management Tools->Projections and Transformation->Feature->Project 工具。
其中Input Coordinate System 选项可以看到当前数据的坐标系,如果仅仅只有参考坐标系则需要进行投影。Output Coordinate System选项代表我们将要变更到的坐标系,选择Projected Coordinate System中的一种投影坐标系就好,这里我选择了Mercator投影坐标系。

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现在我们得到了一个Mercator投影的建筑物面状数据。

2. 改变Data Frame的坐标系

其实完成上一步,就已经可以正常进行建筑物简化了,只需要在Simplify Building工具中导入刚才得到数据,再Simplification Tolerance选项将单位改成Meters即可。(注意:必须使用有投影坐标系的数据,再改变这里的单位,否则也可能得到错误的简化结果)。

PS:虽然经过我的测试,只要数据是Project之后的,并且容差值合适(对于经纬度而言,例如0.001),即使容差单位选择Decimal degrees,也能得到正确的简化结果。不过鉴于建筑简化工具还有关于面积的Minimum Area等参数,不太推荐使用经纬度进行简化。

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因此,为了便于对简化算法结果的量算和分析,最好是在菜单栏View-Data Frame Properties中更改数据框架显示的Coordinate System,这里我把他设置成Mercator投影。这样就能够在Measure工具中以米为单位量算距离和面积了。

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现在就可以正常使用Simplify Building工具对我们的建筑物数据进行简化了,让我们看看使用10m作为容差的结果。接下来只要再对结果进行分析就能完成实验啦,这里就不作讨论了。

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建筑物群聚合:

ArcGIS 10.2似乎并没有直接的建筑物群聚合工具,因此,要实现建筑物群简化我们需要借助聚合面工具。

首先,需要在菜单栏的Customize-Extensions中打开Spatial Analyst功能。

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然后再工具箱中找到Toolboxes->Cartography Tools->Generalization->Aggregate Polygons工具,这就是我们需要的聚合面工具。

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从ArcGIS官网上我们能够了解到每个参数和选项的含义,根据我们实验的情况选择使用合适的参数即可完成建筑物群的聚合。

参数 说明 数据类型
in_features 要聚合的面要素。如果这是一个引用某个制图表达的图层,并且在输入要素中存在形状覆盖,则在聚合处理中将采用这些覆盖的形状、而不是要素形状。 Feature Layer
out_feature_class 要创建的输出要素类。 Feature Class
aggregation_distance 聚合时面要素边界间要满足的距离。必须指定一个距离,且此距离必须大于零。可以选择首选单位;默认为要素单位。 Linear Unit
minimum_area(可选) 聚合面得以保留的最小面积。默认值为零,即保留所有面。可以指定首选单位;默认为要素单位。 Areal Unit
minimum_hole_size(可选) 面要素中的孔洞得以保留的最小大小。默认值为零,即保留所有面要素中的孔洞。可以指定首选单位;默认为要素单位。 Areal Unit
orthogonality_option(可选) 指定构造聚合边界时输出要素的特征。NON_ORTHOGONAL —将创建有机形状的输出要素。这适用于自然要素,例如,植被或土壤多边形。这是默认设置。ORTHOGONAL —将创建正交形状的输出要素。此选项适用于保留人为输入要素的几何特性,例如,建筑物轮廓线。 Boolean
barrier_features[barrier_features,...](可选) 包含在输入要素中作为聚合障碍的线要素或面要素的图层。要素不会跨障碍要素聚合。与输入要素存在几何冲突的障碍要素将被忽略。 Feature Layer
out_table(可选) 将聚合的面连接到其源面要素的一对多关系表。该表包含两个字段(OUTPUT_FID 和 INPUT_FID),分别用于存储聚合要素 ID 和其源要素 ID。使用此表根据源要素派生输出要素的必要属性。该表的默认名称为输出要素类名称加上 _tbl。默认路径与输出要素类相同。当该参数留空时,不创建任何表。 Table

最后,我们来看一下容差为30m的建筑物群聚合结果,然后对结果进行分析就好啦!

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ArcGIS建筑物简化和建筑物群聚合算法实验

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原文地址:https://www.cnblogs.com/ssjxx98/p/12507564.html

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