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GIS数据包括空间数据和属性数据，建立GIS采集数据的来源途径有多种，其中地图的矢量化是最基本的数据采集方法。它是把传统纸质或其他材料上的地图（信息）转换为计算机能识别的数字信号的过程，以便计算机进行存贮、分析和输出。矢量化分为手扶跟踪矢量化和屏幕跟踪矢量化。
对于纸质地图数据的获取，GIS主要使用扫描仪等设备对图件扫描，然后进行矢量化提取要素。从遥感影像上直接提取专题信息，需要使用几何纠正、光谱纠正、影响增强、图像变换、结构信息提取、影响分类等技术，主要属于遥感图像处理的内容。
屏幕跟踪矢量化分为扫描图像、栅格图像配准、屏幕跟踪矢量化等几个步骤。而扫描图像不属于ArcGIS上机的范畴，故在此不做详述。
以Google地图配准河南省行政区划图为例进行演示。
工具/原料
ArcGIS 9.xArcGIS 10.x
配准影像
1首先，获取一张河南省行政区划栅格图像。如下图所示——
2然后，通过ArcMap的（Add Data）将该栅格图像加载到地图视图中。其中在弹出的Create pyramids…对话框中选择No。
3接着，在地图视图中单击鼠标右键，选择Data Frame Properties。在弹出的窗体的General选项卡中将Units中的Map设置成Decimal Degrees（也可以选择其他，本书以Google Earth为坐标基准，故做此选择）。按照所选地图的比例尺设置Reference Scale选项，其中，可以按照需要添加比例尺数据（如图所示）。
4然后，将Data Frame Properties窗体切换到“Coordinate System”栏，选择地理坐标系，本书采用西安1980坐标系。
在工具条中选择“Georeferencing”，将其移动到ArcMap窗体中。打开Google Earth桌面客户端，在“工具”-“选项”中将“显示经度/纬度”一栏设置为“小数度数”。然后利用ArcMap的Georeferencing工具条的（Add control points）,利用加载到ArcMap中的河南省政区图以及Google Earth的河南政区图，选择适当数目的公共点，进行图像校正。具体操作如下——
先点击（Add control points）按钮，在地图上点选控制点，再单击鼠标右键，选择“Input X and Y”选项，在弹出的菜单中输入对应的经纬度（如第一个图所示）。注意，ArcMap中的X代表经度，Y代表纬度，而Google Earth中左边显示的是纬度，右边显示的是经度。选择控制点应大致分布整个地图的四个方位，最少应该选择4个控制点。选择好控制点并输入完相应的坐标之后，点击“Georeferencing”，在下拉菜单中选择“Update Georeferencing”就完成地图的校正了（如第二个图所示）。
新建要素类
1首先，打开ArcCatalog，将存储位置选择到存储数据的文件夹中。在文件区空白处单击鼠标右键，选择“New”-“Shapefile”（如下图所示）。
2然后，再弹出的“Create New Shapefile”对话框中创建矢量文件，由于本书采用的是河南省政区图，其中包括了地名、铁路、区界3种属性，故分别设置了3个矢量文件，它们分别是：点类型（Point）的“地名”，线类型（Polyline）的“铁路”，面类型（Polygon）的“区界”。
最后，在“Spatial Reference”的“Description”中输入和原图一样的坐标系（西安1980），下面的包含M和Z值可根据需要选择是否点选（如下图所示）。
加载新建的图层并设置样式
1在ArcMap中点击（Add Data）按钮，在对话框中将所建立的图层加载到图层当中（如下图所示）。
2然后单击图层下的标识，会弹出“Symbol Selector”对话框，在其中选择合适的标识，并设置颜色和大小（如下图所示）。
分层提取要素
1下面进行屏幕跟踪矢量化的最后一个步骤，也是需要技巧的一个步骤——“矢量化”。
首先，在基本工具中选择“Editor”工具，在工具栏中选择“Editor”-“Start Editing”，在“Task”中选择“Create New Feature”，在“Target”中选择所要矢量化的图层（如下图所示）。
2然后，点击（Sketch Tool）按钮，开始进行提取要素。提取要素的过程中，应该注意的是要沿着原图上面的点、线的轨迹来进行提取，一般地，为了提取的方便起见，可以在图层界面选择已经提取好的面图层，单击鼠标右键，选择Properties-Display，将其中的Transparent（透明度）设置为50%（也可以适当提高）。当完成提取要素后，要记得将Transparent还原成0%。
提取完成之后，点击“Editor”-“Save Edits”。点击“Editor”-“Stop Editing”，再用鼠标右键单击图层名，选择“Open Attribute Table”（如下图所示）。
3在属性表中选择“Option”-“Add Field”，在弹出的“Add Field”对话框中输入字段名、类型和长度等数据（如下图所示）。
然后，再选择“Editor”-“Start Editing”，此时，在图层的属性表中就可以对新增的字段进行编辑了。编辑完成之后，选择“Editor”-“Save Edits”保存后，再选择“Editor”-“Stop Editing”即完成整个提取任务。
矢量化成果
下图就是本次河南省政区图的简单的矢量化成果——
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