ArcGIS Georeferenzieren, Digitalisieren, Attributieren und DXF-Dateien Tutorial S. Brozio November 04 Georeferenzierung Auf der Grundlage vorhandener Geodaten Programm starten und Grundlagendaten laden 1. ArcCatalog starten und zu NTSBV01/GI00pool/ArcGIS_Data/ gehen 2. ArcMap starten und 87bc1_rec.tif und des georeferenzierten 87ad2.tif mit der linken Maustaste ins ArcMap ziehen; dazu auch flaechennutzung.shp laden Auf der Grundlage dieser Daten soll ein Layer der IRS-Szene georeferenziert werden. 3. Rechte Maustaste auf Layers Properties: Distance / Map-Units = Meter Datei NTSBV01/GI00pool/ArcGIS_Data/Satbild/L2630_3 (oder _4).tif aus dem ArcCatalog ins ArcMap übernehmen. Pyramiden sollen gebildet werden. Rechte Maustaste Auswahl von Zoom to Layer wird Datei angezeigt. Angezeigtes Bild liegt noch in einem völlig surrealen Koordinatenbereich. Georeferenzierung Durch die Georeferenzierung wird das Aufnahmeblatt nun am realen Koordinatenbezug ausgerichtet. 4. Zoom to Layer wieder auf den Übersichtsplan (flaechennutzung.shp) zoomen (rechte Maustaste im Table Of Contents ). 5. Mit Hilfe der rechten Maustaste in Symbolleiste die Toolleiste Georeferencing anzeigen und als zu georeferenzierenden Layer das Satellitenbild auswählen.
6. Mit Georeferencing Fit to Display das Satellitenbild erst mal grob in den Koordinatenbereich holen. 7. In den Layer Properties des Flächen-Shapes ein anderes Farbschema für die Vektordaten auswählen: Flächenumrissfarbe rot und Fläche durchsichtig. 8. Anschließend in Ausschnitt zoomen, in dem sich auf beiden Themen ein identischer Punkt identifizieren lässt. 9. Mit dem Tool Add Controll Points einen Vektor des Punktes auf dem Satellitenbild zum entsprechenden Punkt auf der Vektorkarte ziehen: Erst in Satellitenbild Punkt festlegen, dann Punkt in Vektordaten zuordnen. Satellitenbild wird um diesen Vektor geschoben. Bei Kenntnis der X- und X-Koordinaten der Referenzpunkte können diese auch über Tastatur eingegeben werden: Setzen des Punktes im Bild. Kontextmenü (rechte Maustaste) Input X and Y. 10. Einen zweiten Vektor zwischen zwei anderen Punkten zeichnen Satellitenbild wird entsprechend skaliert. 11. Durch das Setzen der Referenzpunkte kann die Platzierung durch weitere Verschiebungsvektoren optimiert werden: bei unverzerrten Bildern, gescannten Karten etc. Polynomische Transformation 1. Ordnung mind. 4 Referenzpunkte (in 4 Ecken). bei in sich verzerrten Daten (Satelliten-Rohdaten, Luftbilder) Transformation höherer Ordnung mind. 10 auf dem Blatt gut verteilte Referenzpunkte nötig. 12. Mit dem Tool View Link Table können die definierten Verschiebungsvektoren angezeigt werden: Der RMS-Error zeigt die mittlere Lagegenauigkeit, relativ zur Referenzvorlage die mit Georeferenzierung erreicht werden kann. Sind einzelnen Punkte falsch gesetzt, können sie in der Tabelle selektiert und gelöscht werden. Die Änderung ist dann im Fenster unmittelbar zu sehen.
13. Zum Abschluss der Georeferenzierung gibt es zwei Möglichkeiten: Bild wie gescannt belassen und die Georeferenzierung in einer separaten Datei beschreiben: Georeferencing Update Georeferencing. Das Bild mit der Georeferenzierungsinformation entzerren, interpolieren und als neue Datei abspeichern. Georeferencing Rectify. 14. Anschließend an Bildneuberechnung kann das neu abgespeicherte Bild aus dem ArcCatalog dem ArcMap-Dokument angefügt werden, es ist aber auch in anderen Kartendokumenten und/oder anderen GIS-Programmen im richtigen Koordinatenbereich verwendbar. 15. Die nur als Referenz verwendeten Themen mit der rechten Maustaste und Klick auf den Layertitel Remove wieder aus dem Dokument entfernen. 16. Die Toolleiste Georeferencing kann für die weitere Arbeit wieder ausgeschaltet werden. Flächen digitalisieren Vorbereiten einer Digitalisiersession Es empfiehlt sich, um effizient digitalisieren zu können, sich die Digitalisierumgebung optimal einzurichten. Die folgende Checkliste soll helfen beim Digitalisieren auf die wichtigsten Punkte, die es zu bedenken gibt hinzuweisen: Digitalisiergrundlage: georeferenziert, Genauigkeit klar Digitalisierdatensatz: Geodatabase vorbereitet, Domain bestimmt (bei Personal Database) Referenzdatensätze: Welche Datenebenen sind als Referenz für die Digitalisierung zu verwenden, (z.b. AV-Daten, Gemeindegrenzen, weitere Katasterdaten, etc.) Arbeitsmaßstab festlegen, Karteneinheiten definieren Optimale Kartengestaltung für die Digitalisierung, Transparenter Digitalisierlayer, Sichtbare Referenzdatensätze, Abgeblendeter Hintergrund Einrichten der Snapping-Umgebung (Snapping Enviroment): Snapping Tolerance und Referenzpunkte auf den entsprechenden Datenebene 1. ArcCatalog: Das Flächennutzungsshape in Ihr Home-Verzeichnis kopieren achten Sie darauf, dass der Schreibschutz dabei nicht übernommen wird bzw. Sie diesen löschen. 2. Die Digitalisierumgebung aus dem georeferenzierten Satellitenbilds, der Topographischen Karten und des Flächennutzungsshapes einrichten. 3. Mit der rechten Maustaste in die Karte klicken und Properties auswählen. Im geöffneten Dialogfenster Data Frame Properties die Karteneinheiten auf Meter stellen wenn es nicht eingestellt ist.
4. Kartendokument abspeichern. Werden in ArcMap Daten nicht nur visualisiert, sondern editiert (Geometrie oder Attribute), ist es notwendig eine Edit Session zu eröffnen. So lange man in der Edit Session ist, werden alle Änderungen nur an einer temporären Kopie einzelner Geodatensätze vorgenommen. Erst bei aktivem Speichern oder bei Abschluss der Editiersession werden alle Änderungen in die Originaldatei zurückgespielt. Die Edit Session ist zudem notwendig um zu verhindern, dass bei Netzanwendung mehrere Leute gleichzeitig versuchen die selben Datensätze abzuändern. Die zu aktualisierenden Objekte werden durch die Datenbank für alle anderen Benutzer automatisch gesperrt. 5. Aktivieren der Toolleiste Editor und unter dem Tool Editor Start Editing auswählen. Im Start Editing Dialog den zu editierender Datensatz auswählen. 6. Toolleiste Editor Editor Options... auswählen und in den Editing Options einen Snapping tolerance definieren. 7. Toolleiste Editor Editor Snapping... auswählen und die Vertex und Endpunkte der Parzellen als zu snappende Punkte aktivieren. Beschreibung des Editor-Tools Daten können editiert und neu angelegt werden. Das Ziel (1) muss definiert werden und welche Operation (2) durchgeführt werden soll. Ausgewählte Objekte werden in anderer Farbe dargestellt. 22 11 Nach Auswahl des schwarzen Pfeils (Edit-Tool) lassen sich die Objekte auswählen, editieren und verschieben. Bei Doppelklick auf das jeweilige Objekt wird deren Topologie sichtbar. Unter dem Bleistift (Sketch-Tool) finden Sie weitere Digitalisierfunktionen. Bei deren Auswahl verändert sich die Form des Cursors.
8. Für die weiteren Optionen in ArcCatalog ein neues Polygon-Shape anlegen. 9. Diese in ArcMap im Editor-Modus öffnen. 10. Übernahme eines neuen Features aus einer Referenzdatenebene Zu übernehmende Fläche auswählen (mit schwarzem Pfeil). Das Sketch-Tool auswählen, Task auf Create New Feature stellen und als Ziellayer (Target) <neuedatei> angeben. Anschließend mit rechten Maustaste in die zu übernehmende Fläche klicken und Replace Sketch auswählen. Nochmals rechten Maustaste - Finish Sketch auswählen oder einfach die Taste F2 drücken. Als Resultat wird die Geometrie der Parzelle als neues Polygon in die Datenebene Flächennutzung erstellt. Übernehmen Sie so die Daten aus dem Flächennutzung-Shape in die neue Datei, die sich im Bereich der Fachhochschule befinden. 11. Verwenden Sie die folgenden Tools zur Überarbeitung des neuen Shapefiles anhand der georeferenzierten Topographischen Karte. Unterteilen eines Features in zwei neue Teilflächen Mit Edit Tool das zu unterteilende Polygon selektieren. Sketch-Tool auswählen, Task auf Cut Polygon Feature stellen und Ziellayer (Target) angeben. Snappingpunkte, wenn nicht auf Punkte gesnappt werden soll, ausschalten. Schnittlinie zeichnen, die über die Parzellenränder hinausreicht. Den letzten Punkt mit einem Doppelklick abschließen. Anfügen eines Polygons an bereits bestehende Sketch-Tool auswählen, Task auf Auto Complete Feature stellen und Ziellayer (Target) angeben. Snappingpunkte, wenn nicht auf Punkte gesnappt werden soll, ausschalten. Ergänzungslinie zeichnen, die über die Parzellenränder hinausreicht. Letzten Punkt mit einem Doppelklick zeichnen. Die überstehenden Linienenden werden automatisch eliminiert, und dafür die gemeinsame Grenze automatisch aufgebaut.
Zwei Polygone zu einem neuen Feature verschmelzen Edit-Tool auswählen und beide zu verschmelzenden Flächen selektieren. In Toolleiste Editor Editor Union auswählen. Aus den beiden einzelnen Flächen wird eine neue mit identischer Umrisslinie erstellt. Mit Merge können zwei digitalisierte Flächen zu einer zusammengefasst werden. Digitalisieren von rechten Winkeln und Inselflächen Mit Edit-Tool das zu unterteilende Polygon selektieren. Sketch-Tool auswählen, Task auf Cut Polygon Feature stellen und Ziellayer (Target) angeben. Snappingumgebung Perpendicular to Sketch (=Rechte Winkel) aktivieren. Gebäudeecken abdigitalisieren. Vor dem letzten Punkt die Snappingumgebung auf Edit Sketch Verticies umstellen, damit das Polygon sauber geschlossen werden kann. Den letzten Punkt mit einem Doppelklick setzen. Verändern von gemeinsamen Grenzen In der Editor-Toolleiste den Task auf Modify Feature stellen und mit dem Tool Shared Edit die zu verändernde Linie selektieren. Durch Klick mit der rechten Maustaste auf die selektierte Linie und Auswahl von Insert Vertex neue Stützpunkte einfügen. Mit dem Shared Edit Tool können die Stützpunkte des Sketches verschoben, und die Änderung mit der Taste F2 abgeschlossen werden. Zeichnen von Puffer: Die Fläche mit der zu puffernden Grenzlinie mit dem Edit Tool selektieren und unter Menüpunkt Tools Buffer Wizard... auswählen. Als Resultat wird je nach Auswahl eine Graphik mit der Pufferfläche, in Sketch in das Coverage oder in ein neues Coverage eingefügt. 12. Abschließen einer Edit Session: Wählen Sie Toolbar Editor Editor Stop Editing und speichern Sie alle Änderungen in der Originaldatei, resp. verwerfen Sie die Änderungen, wenn sie nicht gespeichert werden sollen.
Attributieren von Geoobjekten Um die Attribute von Geoelementen zu setzen sind zwei Vorgehensweisen möglich. Die Attribute können direkt beim digitalisieren oder auch später in einem besonderen Dialogfeld eingetragen werden, oder die Attribute werden in der Attributtabelle angegeben. Attribute im Editor Dialogfeld eingeben Edit Session eröffnen: Toolleiste Editor Editor Start Editing. Anschließend mit dem Tool Attributs das Attributfeld öffnen. Mit dem Edit Tool ein Polygon selektieren und die Attribute für dieses Polygon eingeben. Attribute in der Attributtabelle ändern Edit Session eröffnen: Toolleiste Editor Editor Start Editing. Im Kontextmenü des Layers (rechte Maustaste) Open Attribut Table auswählen. In Attributtabelle die Option Show: Selected aktivieren. Mit dem Edit Tool ein Polygon selektieren und die Attribute in der Tabelle auswählen oder eintippen. Am Schluss die Edit-Session beenden und die Änderungen in Originaldatei speichern. Attribute visualisieren Durch eine geschickte Symbolisierung der auszufüllenden Attribute kann die Arbeit sehr effizient und sicherer gegenüber Fehleingaben gestaltet werden. Checkliste der Punkte, welche die Attributierung unterstützen können: Ausblenden aller nicht beteiligten Themen Symbolisieren des zu attributierenden Layers nach einem Attribut Prominente Darstellung (z.b. dicke Randlinie) aller noch nicht definierten Polygonattribute (= all other values) Abstimmung der Display-Transparenzen von Arbeitslayer und Hintergrundbild Evtl. Definition einer Labelanzeige zur Unterstützung der Farben oder um ein alternatives Attribut anzuzeigen Alle diese Einstellungen sind in den Layer Properties unter den Registern Display, Symbology und Label zu finden.
Import und Bearbeitung von AutoCad-DXF-Daten 1. ArcToolbox starten 2. Unter Import to Coverage: DXF to Coverage Wizard öffnen 3. 4. Sie haben hier die Möglichkeit, bestimmte Layer auszuwählen. Importieren Sie die Gebäude in ein eigenes Coverage und visualisieren Sie diese in ArcMap klassifiziert nach Wohn- und Nutzgebäude in einer neuen Map. Die Gebäude werden nur als Polylinien importiert. ArcToolbox bietet Ihnen die Möglichkeit aus den Linien Polygone zu definieren. 5. Mit Clean und Build wird die Topologie der Linien-Coverages in ein Polygon-Coverage umgewandelt. Führen Sie dies für das neu erzeugte Gebäude-Coverage durch. 6. Visualisieren Sie die Gebäude, Hausnummern und Strassen. Hinweis: Sind zu den AutoCad-Daten Koordinaten vorhanden, ist es Ihnen möglich die neuen Gebäudedaten zu berücksichtigen und die Daten mit den vorhandenen Flächendaten zu überlagern und zu verschneiden.