gis軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

GIS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書規(guī)劃與生態(tài)學(xué)院2010年9月目錄實(shí)驗(yàn)一、使用ARCMAP瀏覽地理數(shù)據(jù)1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1三、實(shí)驗(yàn)步驟及方法3第1步啟動(dòng)ARCMAP3第2步檢查要素圖層5第3步顯示其它圖層6第4步查詢地理要素7第5步檢查其它屬性信息9第6步設(shè)置并顯示地圖提示信息11第7步根據(jù)要素屬性設(shè)置圖層渲染樣式14第8步根據(jù)屬性選擇要素18第9步使用空間關(guān)系選擇地理要素20第10步退出ARCMAP22四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求23實(shí)驗(yàn)二、空間數(shù)據(jù)庫管理及屬性編輯24一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備24三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟25第1步啟動(dòng)ARCCATALOG打開一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫25第2步預(yù)覽地理數(shù)據(jù)庫中的要素類26第3步創(chuàng)建縮圖，并查看元數(shù)據(jù)28第4步創(chuàng)建個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫PERSONALGEODATABASEPGD29第5步拖放數(shù)據(jù)到ARCMAP中37第6步編輯屬性數(shù)據(jù)及進(jìn)行1M的空間查詢38第7步導(dǎo)入GPS數(shù)據(jù)，生成圖層40四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求44實(shí)驗(yàn)三、影像配準(zhǔn)及矢量化46一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備46三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟46第1步地形圖的配準(zhǔn)加載數(shù)據(jù)和影像配準(zhǔn)工具46第2步輸入控制點(diǎn)47第3步設(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性49第4步矯正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募?2第5步分層矢量化在ARCCATALOG中創(chuàng)建一個(gè)線要素圖層53第6步從已配準(zhǔn)的地圖上提取等高線并保存到上面創(chuàng)建的要素類中58第7步根據(jù)GPS觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)影像并矢量化的步驟59四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求65實(shí)驗(yàn)四、空間數(shù)據(jù)處理66一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備66三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟68空間數(shù)據(jù)處理68第1步裁剪要素68第3步要素融合71第4步圖層合并72第5步圖層相交74定義地圖投影75第6步定義投影75第7步投影變換地理坐標(biāo)系北京1954坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換西安80坐標(biāo)系76四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求77實(shí)驗(yàn)五、空間分析基本操作79一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?9二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備79三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟80空間分析模塊801了解柵格數(shù)據(jù)812用任意多邊形剪切柵格數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)833柵格重分類RASTERRECLASSIFY864柵格計(jì)算查詢符合條件的柵格RASTERCALCULATOR875面積制表（TABULATEAREA）886分區(qū)統(tǒng)計(jì)ZONALSTATISTIC907緩沖區(qū)分析BUFFER928空間關(guān)系查詢959采樣數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插INTERPOLATE9610柵格單元統(tǒng)計(jì)（CELLSTATISTIC）10011鄰域統(tǒng)計(jì)（NEIGHBORHOOD）102四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求104參考文獻(xiàn)105實(shí)驗(yàn)一、使用ARCMAP瀏覽地理數(shù)據(jù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解地理數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行組織及基于“圖層”進(jìn)行顯示的。2認(rèn)識(shí)ARCMAP圖形用戶界面。3通過瀏覽與地理要素關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表，你可以了解地理數(shù)據(jù)是如何與其屬性信息進(jìn)行連接的。4掌握GIS兩中基本查詢操作，加深對(duì)其實(shí)現(xiàn)原理的理解。5初步了解設(shè)置圖層顯示方式圖例的使用。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備軟件準(zhǔn)備確保你的計(jì)算機(jī)中已經(jīng)正確安裝了ARCGISDESKTOP9X軟件ARCVIEW,ARCEDITOR,或ARCINFO如果不確定,請(qǐng)與你的指導(dǎo)老師協(xié)商。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)REDLANDS市土地利用及街區(qū)矢量數(shù)據(jù)，下載地址HTTP/WWWGEOSPATIALNET/CSK/ARCGIS/（EX1RAR）預(yù)備知識(shí)理解GIS的三種角度1GIS就是空間數(shù)據(jù)庫GIS是一個(gè)包含了用于表達(dá)通用GIS數(shù)據(jù)模型（要素、柵格、拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)等等）的數(shù)據(jù)集的空間數(shù)據(jù)庫。2GIS就是地圖從空間可視化的角度看GIS是一套智能地圖，同時(shí)也是用于顯示地表上的要素和要素間關(guān)系的視圖。底層的地理信息可以用各種地圖的方式進(jìn)行表達(dá)，而這些表現(xiàn)方式可以被構(gòu)建成“數(shù)據(jù)庫的窗口”，來支持查詢、分析和信息編輯。3GIS是空間數(shù)據(jù)處理分析工具集從空間處理的角度看，GIS是一套用來從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集獲取新數(shù)據(jù)集的信息轉(zhuǎn)換工具。這些空間處理功能從已有數(shù)據(jù)集提取信息，然后進(jìn)行分析，最終將結(jié)果導(dǎo)入到數(shù)據(jù)集中。這三種觀點(diǎn)在ESRIARCGISDESKTOP中分別用ARCCATALOG（GIS是一套地理數(shù)據(jù)集的觀點(diǎn)）、ARCMAP（GIS是一幅智能的地圖）和ARCTOOLBOX（GIS是一套空間處理工具）來表達(dá)。這三部分是組成一個(gè)完整GIS的關(guān)鍵內(nèi)容，并被用于所有GIS應(yīng)用中的各個(gè)層面。ARCMAP是ARCGISDESKTOP中一個(gè)主要的應(yīng)用程序，具有基于地圖的所有功能，包括制圖、地圖分析和編輯。主要原理查詢數(shù)據(jù)兩種最基本的查詢根據(jù)位置查詢要素屬性或通過屬性來查詢要素的功能是每個(gè)桌面GIS軟件必須提供的功能。查詢，通常是通過語句或表達(dá)式來定義的，用以在從地圖上及數(shù)據(jù)庫中選擇要素。最普通的GIS查詢就是確定在指定的位置有什么。在這類查詢中，用戶知道他感興趣的要素的位置，但是想進(jìn)一步了解與之相關(guān)的特征。在GIS中，這是很容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榈貓D顯示區(qū)中的地理要素與它們的屬性是描述性的特征相互關(guān)聯(lián)的，屬性信息是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的。在GIS中，你可以在地圖上點(diǎn)擊一個(gè)要素來查看數(shù)據(jù)庫中與之相關(guān)聯(lián)的屬性。另一類型的GIS查詢是確定符合給定條件的要素它的位置在哪里。在這種情況下，用戶知道要素的重要特征，他想要找出具有這些特征的那些要素的具體位置。假定你想查找人口數(shù)大于2000萬的內(nèi)陸國(guó)家。你應(yīng)該使用這個(gè)限定條件創(chuàng)建一個(gè)查詢表達(dá)式。一旦GIS找到符合查詢限定條件的要素，將會(huì)在地圖上高亮顯示這些要素。三、實(shí)驗(yàn)步驟及方法第1步啟動(dòng)ARCMAP啟動(dòng)ARCMAP。執(zhí)行菜單命令開始所有程序ARCGISARCMAP當(dāng)出現(xiàn)ARCMAP對(duì)話框時(shí),點(diǎn)擊“一個(gè)新的空地圖“單選按鈕，然后點(diǎn)擊OK確定。你現(xiàn)在將可以看到ARCMAP的操作界面如果你的ARCMAP界面與上面的圖看起來不一樣，也不用在意，這不會(huì)對(duì)練習(xí)的結(jié)果產(chǎn)生影響。當(dāng)你在ARCMAP中進(jìn)行各種操作時(shí)，你的操作對(duì)象是一個(gè)地圖文檔。一個(gè)地圖文檔可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)框架，根據(jù)數(shù)據(jù)集依次形成數(shù)據(jù)框架。一個(gè)地圖文檔是存儲(chǔ)在擴(kuò)展名為MXD文件中。第2步檢查要素圖層執(zhí)行菜單命令FILEOPEN瀏覽到包含有你下載的練習(xí)數(shù)據(jù)的文件夾比如DARCGISEXEX1然后點(diǎn)擊REDLANDSMXD點(diǎn)擊OPEN按鈕。打開地圖文檔REDLANDS后,你會(huì)看到加州REDLANDS市的地圖。地圖顯示以圖層表示的幾種地理要素。一個(gè)圖層表示某種專題信息。在ARCMAP窗口的左邊區(qū)域稱為圖層控制面板（TOC），它顯示的是圖層列表。窗口的右邊區(qū)域顯示的是圖層控制面板中各圖層的圖形內(nèi)容。例如,所有油炸圈餅店是點(diǎn)要素以房屋符號(hào)表示且被組合成名為DONUTSHOPS圖層。名為L(zhǎng)ANDUSE的圖層表示REDLANDS市土地利用現(xiàn)狀，在這個(gè)圖層中，根據(jù)多邊形的地類將其組合成不同類型的土地利用多邊形。第3步顯示其它圖層在地圖中顯示其它圖層，鐵路、街道、及ESRI的位置。選中RAILROADS圖層旁邊的檢查框REDLANDS市的鐵路就會(huì)顯示在圖中?，F(xiàn)在，選中STREETS旁邊的檢查框就可以顯示REDLANDS市的街道。注意圖層ESRI沒有被顯示。稍后，你將學(xué)習(xí)如何顯示它。第4步查詢地理要素在ARCMAP中，通過在地圖顯示區(qū)點(diǎn)擊某個(gè)要素你就可以查詢其屬性，了解它是什么東西。首先，你應(yīng)放大地圖，這樣你更清楚地查看單個(gè)的要素。你可以使用一個(gè)先前創(chuàng)建的書簽，這個(gè)書簽存儲(chǔ)著包含ESRI和附近街道的地理區(qū)域。執(zhí)行菜單命令“視圖”VIEW“書簽”BOOKMARKS“ESRI”當(dāng)前顯示區(qū)就被調(diào)整到書簽ESRI所定義的區(qū)域。注意到，現(xiàn)在所有街道根據(jù)其名稱顯示了標(biāo)注信息，你可以很容易找到ESRI所處的位置。地圖文檔的創(chuàng)建已決定了街道及ESRI的標(biāo)注信息只在某個(gè)特定的比例尺范圍才顯示出來，在這個(gè)比例尺下它們可以很容易地找到。在“工具”TOOLS工具欄上，點(diǎn)擊查詢按鈕。如果看不到“工具”TOOLS工具欄，在菜單“幫助”HELP的右邊的菜單欄上點(diǎn)擊右鍵，然后點(diǎn)擊“工具”（TOOLS）選項(xiàng)。在表示紐約街道（名為NEWYORK）的線要素上點(diǎn)擊就在街道名左邊的紅色線段。查詢結(jié)果窗口打開并顯示數(shù)據(jù)庫中名為NEWYORK的街道的所有屬性。你可能需要將查詢結(jié)果窗口放大，才能看到所有的屬性。你可以“閃爍顯示“被查詢的要素以觀察它在地圖中所處的區(qū)域。為方便查看，將查詢結(jié)果窗口移到不礙眼的位置，這樣你可以同時(shí)看到這個(gè)要素在地圖上的位置。查詢結(jié)果窗口的左邊，點(diǎn)擊NEWYORK街道的名稱，這時(shí)，可以觀察到這個(gè)要素在地圖中“閃現(xiàn)”。從“圖層”下拉列表框中選擇“所有圖層”，然后在在圖上再次點(diǎn)擊代表“NEWYORK”的那條街道。查詢結(jié)果窗口現(xiàn)在包含了“LANDUSE”圖層中與選中的街道相交的地塊。在查詢結(jié)果窗口的左邊區(qū)域，點(diǎn)LANDUSE左邊的加號(hào),然后點(diǎn)擊第一個(gè)要素可能會(huì)列出不只一個(gè)要素。這樣，選定地塊的所有屬性都會(huì)顯示出來。通過在顯示區(qū)內(nèi)點(diǎn)擊，可以繼續(xù)查詢其它的要素。點(diǎn)擊“查詢結(jié)果窗口”右上角的“X“結(jié)束查詢。第5步檢查其它屬性信息在你瀏覽顯示在圖層列表（TOC）中某些圖層的屬性信息之前，你要重置ARCMAP地圖文檔的顯示區(qū)域?yàn)樵瓉淼娘@示區(qū)域。地圖顯示區(qū)域可以通過地圖書簽來定義。地圖書簽是為了防止地圖顯示變得混亂，可以通過書簽恢復(fù)到原來的顯示區(qū)域和顯示風(fēng)格。執(zhí)行菜單命令“視圖”“書簽”“ORIGINAL”。地圖顯示區(qū)將顯示這些圖層DONUTSHOPS,RAILROADS,STREETS,及LANDUSE在圖層列表（TOC）中，選中RAILROADS然后點(diǎn)擊右鍵執(zhí)行“打開屬性表”命令。這時(shí)會(huì)顯示與“RAILROADS”圖層相關(guān)的屬性表窗口。這個(gè)表中的每一行是一個(gè)記錄，每個(gè)記錄表示“RAILROADS”圖層中的一個(gè)要素。請(qǐng)注意圖層中要素的數(shù)目也就是數(shù)據(jù)表中記錄的個(gè)數(shù)被顯示在屬性表窗口的底部，在這個(gè)例子中，有11個(gè)記錄，其中有一個(gè)記錄被選中。稍后，你將了解如何選中記錄。向右拖動(dòng)滾動(dòng)條查看其它的屬性。完成后，請(qǐng)關(guān)閉屬性表窗口。同樣的方法，查看圖層DONUTSHOPS的屬性表。關(guān)閉屬性表最后，打開圖層LANDUSE的屬性表。注意到每個(gè)要素記錄有一個(gè)屬性字段LU_ABV，它是記錄的是地類代碼土地類型的縮寫。在地圖中，就是根據(jù)這個(gè)屬性字段的值來確定每個(gè)地塊的渲染方式的。完成后關(guān)閉屬性表。第6步設(shè)置并顯示地圖提示信息地圖提示以文本方式顯示某個(gè)要素的某一屬性，當(dāng)你保持將鼠標(biāo)放在某個(gè)要素之上時(shí)，將會(huì)顯示地圖提示。使用地圖提示是獲取指定要素屬性信息比較簡(jiǎn)單的一種方式。將鼠標(biāo)指針停留在代表圈餅點(diǎn)位置的一個(gè)符號(hào)的中心位置，可以顯示圈餅點(diǎn)的名稱。你可以在圖層屬性對(duì)話框中設(shè)置，地圖提示信息來自于數(shù)據(jù)表中的哪一個(gè)字段。在圖層列表中TOC,右鍵點(diǎn)擊圖層DONUTSHOPS的名字，然后點(diǎn)擊“屬性”命令。在出現(xiàn)的屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“字段”選項(xiàng)頁。通過設(shè)置主顯示字段來設(shè)定地圖提示信息的對(duì)應(yīng)字段。你可以指定任一個(gè)屬性字段作為地圖提示字段。默認(rèn)情況下，ARCGIS使用字段“NAME”作為地圖提示字段。你可以改變?yōu)槠渌淖侄?。在主顯示字段下拉列表框中，選中字段ADDRESS。點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉圖層屬性對(duì)話框。將鼠標(biāo)保持在圖層DONUTSHOPS中的任意一個(gè)要素之上。這個(gè)要素的“ADDRESS”就為作為地圖提示信息顯示出來。第7步根據(jù)要素屬性設(shè)置圖層渲染樣式現(xiàn)在，圖層STREETS是以單一符號(hào)進(jìn)行渲染，每個(gè)要素都是同一種符號(hào)。你可以根據(jù)要素的屬性來設(shè)置不同的渲染方式。首先，在圖層列表TOC中反選LANDUSE邊上的檢查框（將去掉），從而關(guān)閉圖層LANDUSE的顯示。然后右鍵點(diǎn)擊圖層STREETS，點(diǎn)“屬性”菜單命令。在出現(xiàn)的圖層屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“符號(hào)”選項(xiàng)頁。在對(duì)話框的左邊區(qū)域，有地圖渲染方式列表。點(diǎn)擊“類別”，依次點(diǎn)擊“唯一值”。在“值字段”下的下拉列表中，選擇字段“CLASS”。點(diǎn)擊按鈕“添加全部值”。點(diǎn)擊按鈕“應(yīng)用”APPLY，先不要擊點(diǎn)“確定”，移動(dòng)圖層屬性對(duì)話框到不礙眼的位置，這樣你就可以看到地圖的顯示發(fā)生了變化。現(xiàn)在，圖層STREETS就以會(huì)根據(jù)屬性字段CLASS的取值不同而采用不同的符號(hào)表示。在圖層屬性對(duì)話框中的渲染方式列表中，點(diǎn)“要素”，然后點(diǎn)“確定”按鈕，恢復(fù)原先的渲染方式和顯示風(fēng)格。第8步根據(jù)屬性選擇要素有時(shí)，你可能需要顯示滿足特定條件的哪些要素。在這一步中，你將要選擇及定位第10號(hào)州際公路。在圖層列表TOC中，反選圖層RAILROADS邊上的檢查框，關(guān)閉這個(gè)圖層。因?yàn)橄旅娴牟僮鞑恍枰@示這個(gè)圖層。執(zhí)行菜單命令。在屬性選擇對(duì)話框中，你可以構(gòu)造一個(gè)查詢條件。通過構(gòu)造表達(dá)式SELECTFROMSTREETWHERE”STR_NAME”I10”,可以從數(shù)據(jù)庫中找出第10號(hào)州際公路。選中的要素將會(huì)在屬性表及地圖中高亮顯示。具體操作如下在圖層下拉列表中，選擇STREETS。在方法下拉列表中，確定“創(chuàng)建一個(gè)新的選擇集”被選中。在字段列表中，調(diào)整滾動(dòng)條，雙擊“STR_NAME”。然后，點(diǎn)擊“”按鈕。再點(diǎn)擊“得到唯一值”按鈕，在唯一值列表框中，找到“I10”后雙擊。點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕。將“屬性選擇”對(duì)話框移到不礙眼的益，這樣，你將可以方便地看到地圖顯示效果。注意在地圖顯示區(qū)中屬性為“I10”的第10號(hào)州際公路被高亮顯示。選中的這些線段是第10號(hào)州際公路的組成部分。關(guān)閉“屬性選擇對(duì)話框”。第9步使用空間關(guān)系選擇地理要素現(xiàn)在你將選擇處于距10號(hào)州際公路1000米范圍內(nèi)的所有油炸圈餅店，這樣如果你開車從帕姆斯普林到洛杉磯，饑腸轆轆時(shí)就可以很快找到歇腳的地方，可以美餐一頓。執(zhí)行菜單命令“選擇”“通過位置選擇”。在“位置選擇”對(duì)話框中，對(duì)過選擇操作，形成如下的一個(gè)表達(dá)式，“我想要從圖層DONUTSHOPS中選擇要素，這些要素位于距圖層STREET中被選中的要素1000米的區(qū)域內(nèi)”。選中檢查框“對(duì)要素進(jìn)行緩沖區(qū)操作”，緩沖距離設(shè)為1000米。點(diǎn)“應(yīng)用”按鈕，點(diǎn)“關(guān)閉”按鈕。這時(shí)，在地圖顯示區(qū)中，處于沿10號(hào)州際公路1000米緩沖區(qū)范圍內(nèi)的油炸圈餅點(diǎn)就會(huì)被高亮顯示。在圖層列表TOC中，右鍵點(diǎn)擊圖層DONUTSHOPS，然后點(diǎn)“打開屬性表”命令。圖層DONUTSHOPS中被顯中的哪些要素就被高亮顯示出來。關(guān)閉屬性表。上面的操作是通過空間分析實(shí)現(xiàn)的。在以后的課程中，你將會(huì)學(xué)會(huì)更多的更深入的空間分析功能的使用。第10步退出ARCMAP執(zhí)行菜單命令FILEEXIT關(guān)閉ARCMAP。點(diǎn)擊NO，如果系統(tǒng)提示保存修改SAVECHANGES。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求做出書面報(bào)告，包括原理、過程和結(jié)果。具體內(nèi)容如下1學(xué)習(xí)本實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)相關(guān)材料，結(jié)合GIS原理總結(jié)ARCGISDESKTOP主要特點(diǎn)。2GIS中兩種基本查詢的原理是什么3回答如下問題A在ARCMAP中,打開REDLANDSMXD。街道名稱為“NEWYORK”的是什么類型的道路LOCALSTREET（本地街道）MINORSTREET（次要街道）INTERSTATE（州際道路）MAJORSTREET（主要街道）B在ARCMAP中,打開REDLANDSMXD。在RAILROADS圖層中有多少條鐵路線實(shí)驗(yàn)二、空間數(shù)據(jù)庫管理及屬性編輯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?利用ARCCATALOG管理地理空間數(shù)據(jù)庫，理解PERSONALGEODATABSE空間數(shù)據(jù)庫模型的有關(guān)概念。2掌握在ARCMAP中編輯屬性數(shù)據(jù)的基本操作。3掌握根據(jù)GPS數(shù)據(jù)文件生成矢量圖層的方法和過程。4理解圖層屬性表間的連接JOIN或關(guān)聯(lián)LINK關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)ARCCATALOG用于組織和管理所有GIS數(shù)據(jù)。它包含一組工具用于瀏覽和查找地理數(shù)據(jù)、記錄和瀏覽元數(shù)據(jù)、快速顯示數(shù)據(jù)集及為地理數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。ARCCATALOG應(yīng)用模塊幫助你組織和管理你所有的GIS信息，比如地圖，數(shù)據(jù)集，模型，元數(shù)據(jù)，服務(wù)等。它包括了下面的工具瀏覽和查找地理信息。記錄、查看和管理元數(shù)據(jù)。創(chuàng)建、編輯圖層和數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入和導(dǎo)出GEODATABASE結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上搜索和查找的GIS數(shù)據(jù)。管理ARCGISSERVER。ARCGIS具有表達(dá)要素、柵格等空間信息的高級(jí)地理數(shù)據(jù)模型，ARCGIS支持基于文件和DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的兩種數(shù)據(jù)模型?；谖募臄?shù)據(jù)模型包括COVERAGE、SHAPE文件、GRIDS、影像、不規(guī)則三角網(wǎng)TIN等GIS數(shù)據(jù)集。GEODATABASE數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)，有兩種格式，一種是基于ACCESS文件的格式稱為PERSONALGEODATABASE，另一種是基于ORACLE或SQLSERVER等RDBMS關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型。GEODATABASE是GEOGRAPHICDATABASE的簡(jiǎn)寫，GEODATABASE是一種采用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)來表現(xiàn)地理信息的數(shù)據(jù)模型。GEODATABASE是ARCGIS軟件中最主要的數(shù)據(jù)庫模型。GEODATABASE支持在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）表中存儲(chǔ)和管理地理信息。在GEODATABASE數(shù)據(jù)庫模型中，可以將圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)表中，每一個(gè)圖層對(duì)應(yīng)這樣一個(gè)數(shù)據(jù)表。GEODATABASE可以表達(dá)復(fù)雜的地理要素（如，河流網(wǎng)絡(luò)、電線桿等）。比如水系可以同時(shí)表示線狀和面狀的水系?；靖拍钜?cái)?shù)據(jù)集、要素類數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)文件NATIONALMDB，GPSTXT（GPS野外采集數(shù)據(jù)），請(qǐng)從課程相關(guān)網(wǎng)站下載。軟件準(zhǔn)備ARCGISDESKTOP9XARCCATALOG三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第1步啟動(dòng)ARCCATALOG打開一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫當(dāng)ARCCATALOG打開后，點(diǎn)擊,按鈕（連接到文件夾）建立到包含練習(xí)數(shù)據(jù)的連接（比如“EARCGISEXEC2”）,在ARCCATALOG窗口左邊的目錄樹中,點(diǎn)擊上面創(chuàng)建的文件夾的連接圖標(biāo)旁的號(hào)，雙擊個(gè)人空間數(shù)據(jù)庫NATIONALMDB。打開它。在NATIONALMDB中包含有2個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集、1個(gè)關(guān)系類和1個(gè)屬性表第2步預(yù)覽地理數(shù)據(jù)庫中的要素類在ARCCATALOG窗口右邊的數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)，點(diǎn)擊“預(yù)覽”選項(xiàng)頁切換到“預(yù)覽”視圖界面。在目錄樹中，雙擊數(shù)據(jù)集要素集“WORLDCONTAINER”，點(diǎn)擊要素類“COUNTRIES94”激活它。在此窗口的下方，“預(yù)覽”下拉列表中，選擇“表格”?，F(xiàn)在，你可以看到COUNTRIES94的屬性表。查看它的屬性字段信息?；◣追昼?，以同樣的方法查看一下NATIONALMDB地理數(shù)據(jù)庫中的其它數(shù)據(jù)。第3步創(chuàng)建縮圖，并查看元數(shù)據(jù)在目錄樹中，選擇地理數(shù)據(jù)庫NATIONAL中的要素類COUNTRIES94，切換到“預(yù)覽視圖”，點(diǎn)擊工具欄上的放大按鈕，將圖層放大到一定區(qū)域，然后再點(diǎn)，生成并更新縮略圖。這時(shí)，切換到“內(nèi)容”視圖界面下，并在目錄樹中選擇要素集“WORLDCONTAINER”，數(shù)據(jù)查看方式更改為“縮略圖方式”。注意，此時(shí)，要素類“COUNTRIES94”的縮圖圖是不是發(fā)生了改變點(diǎn)擊“元數(shù)據(jù)”選項(xiàng)頁，查看當(dāng)前要素類的元數(shù)據(jù)，了解當(dāng)前要素類是采用什么坐標(biāo)系，都有哪些屬性字段，字段的類型等信息。在元數(shù)據(jù)工具欄中，從樣式表中選擇不同的樣式，可以看到，元數(shù)據(jù)顯示的格式發(fā)生了變化。點(diǎn)擊元數(shù)據(jù)導(dǎo)出按鈕，可以將元數(shù)據(jù)導(dǎo)出為多種格式，這里我們選擇為“HTML”格式，確定后，元數(shù)據(jù)將被保存在指定路徑下的HTM文件中，從資源管理器中，打開這個(gè)HTM文件，查看導(dǎo)出后的元數(shù)據(jù)信息。第4步創(chuàng)建個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫PERSONALGEODATABASEPGD在PGD數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建屬性表然后錄入數(shù)據(jù)。在創(chuàng)建的地理數(shù)據(jù)庫之間要完成數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，每一個(gè)圖層對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)表，在ARCCATALOG中“要素類”（FEATURECLASS）的概念與之對(duì)應(yīng)。可以將多個(gè)要素類組織成為一個(gè)“要素集”（FEATUREDATASET），在同一個(gè)要素集中的要素類都具有相同的地理參考（坐標(biāo)系相同）。在ARCCATALOG的目錄樹中，定位到E盤，右鍵點(diǎn)擊這E盤，在出現(xiàn)的菜單中，選擇新建文件夾，文件夾名稱改為MYGEODB。右鍵選中這個(gè)文件夾，在出現(xiàn)的菜單中，點(diǎn)擊新建個(gè)人GEODATABASE，這時(shí)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)名稱為“新建個(gè)人GEODATABASEMDB”的數(shù)據(jù)庫文件，將之改名為“YUNNAN”。右鍵點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫文件“YUNANMDB”,在出現(xiàn)的菜單中，選擇導(dǎo)入要素類MULTIPLE,在出現(xiàn)的對(duì)話框中，打開要導(dǎo)入要素云南縣界PRJSHP/云南縣城PRJSHP/云南道路PRJSHP這些文件在EXECE2文件夾下，按住SHIFT鍵并點(diǎn)擊鼠標(biāo)可同時(shí)選擇多個(gè)SHAPE文件確定后可以看到這三個(gè)圖層已經(jīng)被導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫YUNANMDB中右鍵點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫文件“YUNANMDB”,在出現(xiàn)的菜單中，選擇新建要素集在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入要素集的名稱、點(diǎn)擊按鈕“編輯”為其指定一個(gè)坐標(biāo)系在這里，我們?cè)O(shè)定坐標(biāo)系為GCS_WGS_1984（即GEOGRAPHICCOORDINATESYSTEMWORLDWGS1984PRJ），這是一種被GPS采用的地理坐標(biāo)系。右鍵點(diǎn)擊新建的要素集KUNMING，在出現(xiàn)的菜單中選擇新建要素類，在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入要素類的名稱公交站點(diǎn)，點(diǎn)擊,再次點(diǎn)擊按鈕。在出現(xiàn)的對(duì)框中選擇“SHAPE”字段，修改字段的幾何類型為“點(diǎn)”（表示此要素類中將要存儲(chǔ)的要素類型是點(diǎn)要素，我們準(zhǔn)備用來存儲(chǔ)公交站點(diǎn)）注意要素類的空間參考也被默認(rèn)地設(shè)置為GCS_WGS_1984，與要素集中指定的坐標(biāo)系相同。在出當(dāng)前的對(duì)話框中，我們新加兩個(gè)字段“站點(diǎn)名稱”、“公交站點(diǎn)編號(hào)”，數(shù)據(jù)類型都設(shè)置為“TEXT”點(diǎn)擊“完成”按鈕。這樣我們就完成了要素類的定義?？梢詫⑦@個(gè)要素類（圖層）加入的ARCMAP中，進(jìn)行數(shù)字化的工作，從背景地圖中提取公交站點(diǎn)的位置。新建數(shù)據(jù)表右鍵點(diǎn)擊地理數(shù)據(jù)庫YUNNANMDB，在出現(xiàn)的菜單中，選擇新建表，輸入表名稱公交線路，點(diǎn),再次點(diǎn)，在對(duì)話框中，新添加兩個(gè)字段“公交站點(diǎn)編號(hào)”、“公交線路”（數(shù)據(jù)類型都設(shè)為TEXT）點(diǎn)擊“完成”，結(jié)束屬性表的定義。創(chuàng)建公交站點(diǎn)到公交線路一對(duì)多的關(guān)系（1M）右鍵選擇地理數(shù)據(jù)庫YUNNANMDB，在出現(xiàn)的菜單中選擇，對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定，其它設(shè)置接受默認(rèn)選項(xiàng)即可。指定源表和目標(biāo)表選擇關(guān)系類型為一對(duì)多關(guān)系，這樣可以建立公交站點(diǎn)到公交線路一對(duì)多的關(guān)系，因?yàn)榻?jīng)過一個(gè)公交站點(diǎn)的公交線路有多條，這樣，在我們從公交站點(diǎn)分布圖是查詢某個(gè)公交站點(diǎn)時(shí)就可以查詢經(jīng)過這個(gè)站點(diǎn)的所有公交線。設(shè)定主鍵和外鍵點(diǎn)擊下一步，直到完成關(guān)系類的定義。以上步驟完成后，ARCCATALOG中就可以看到，在地理數(shù)據(jù)庫YUNANAMDB中，有一個(gè)要素集（KUNMING），其中包含一個(gè)要素類公交站點(diǎn)、一個(gè)數(shù)據(jù)表（公交線路）、一個(gè)關(guān)系類（公交站及公交線1M）第5步拖放數(shù)據(jù)到ARCMAP中啟動(dòng)ARCMAP，新建一個(gè)空的地圖文檔，通過拖放的方式添加上面所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)到ARCMAP中在ARCCATALOG中，點(diǎn)擊“內(nèi)容”選項(xiàng)頁，在目錄樹中，點(diǎn)擊地理數(shù)據(jù)庫YUNNANMDB，將要素類“公交站點(diǎn)”及屬性數(shù)據(jù)表“公交線路”拖放到ARCMAP中。關(guān)閉ARCCATALOG，激活A(yù)RCMAP窗口。第6步編輯屬性數(shù)據(jù)及進(jìn)行1M的空間查詢?yōu)榱俗尨蠹伊私鈱傩跃庉嫷倪^程，我們需要在要素類公交站點(diǎn)中添加3個(gè)公交站點(diǎn)。（這只作演示使用，實(shí)際的數(shù)字化過程還需要加載經(jīng)過配準(zhǔn)后的掃描地圖作為背景）。首先，在工具欄顯示區(qū)的空白處點(diǎn)擊右鍵，在出現(xiàn)的菜單在選中“編輯器”，從而打開編輯器工具欄。在編輯器工具欄中，點(diǎn)擊“編輯器”下拉菜單，選擇“開始編輯”命令。按下按鈕，在地圖顯區(qū)內(nèi)隨意地添加3個(gè)公交站點(diǎn)。在圖層列表控制面板（TOC）中，右鍵選擇圖層“公交站點(diǎn)”，在出現(xiàn)的菜單中，選擇“打開屬性表”命令，將顯示公交站點(diǎn)的屬性編輯窗口，在其中輸入站點(diǎn)名稱和公交站點(diǎn)編號(hào)。字段OBJECTID是關(guān)鍵字段，是自動(dòng)生成的不需要輸入。在圖層列表控件面板（TOC）中，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)源”選項(xiàng)頁，切換到數(shù)據(jù)源視圖下，右鍵選擇屬性表“公交線路”，在出現(xiàn)的菜單中，選擇“打開”命令，將會(huì)顯示“公交線路”的屬性編輯窗口。按下圖所示輸入幾條公交線路（公交站點(diǎn)編號(hào)、公交線路）。點(diǎn)擊“編輯器”工具欄中的“編輯器”下拉菜單，選擇“停止編輯”命令，將以上所作的編輯結(jié)果保存。點(diǎn)擊屬性查詢按鈕，查詢地圖顯示區(qū)中任意公交站點(diǎn)的屬性，可以看到經(jīng)過公交站“云南大學(xué)”的公交線路有3條，可進(jìn)一步查詢每條公交線路的詳細(xì)數(shù)據(jù)。第7步導(dǎo)入GPS數(shù)據(jù)，生成圖層各類手持GPS接收機(jī)采集到的數(shù)據(jù)可以通過相關(guān)軟件（比如MAPSOURCE等）導(dǎo)入到ARCMAP中。GPS數(shù)據(jù)文件啟動(dòng)ARCMAP，切換到數(shù)據(jù)源視圖。點(diǎn)擊按鈕添加GPS數(shù)據(jù)，選擇對(duì)應(yīng)的GPS數(shù)據(jù)文件可以是TXT格式、DBASE等格式，這里GPS數(shù)據(jù)文件為瀾滄江GPSTXT選中要添加的GPS數(shù)據(jù)文件根據(jù)GPS數(shù)據(jù)生成圖層執(zhí)行菜單命令工具添加XY數(shù)據(jù)，在“添加XY數(shù)據(jù)”窗口中，選擇已添加的XY數(shù)據(jù)表，指定X坐標(biāo)字段（東經(jīng)）和Y坐標(biāo)字段（北緯），按“編輯”按鈕，選擇坐標(biāo)系統(tǒng)。一般GPS系統(tǒng)采用的坐標(biāo)系統(tǒng)為WGS_1984。確定后，在地圖顯示區(qū)域中，就會(huì)根據(jù)GPS數(shù)據(jù)文件中采集的坐標(biāo)信息創(chuàng)建點(diǎn)狀的事件圖層。在圖層控制面板（TOC）中，右鍵選中根據(jù)GPS數(shù)據(jù)文件生成的事件圖層。在出現(xiàn)的菜單中，執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)命令在導(dǎo)出數(shù)據(jù)對(duì)話框中，指定要導(dǎo)出的文件名稱及存儲(chǔ)位置。這樣就完成了由GPS數(shù)據(jù)文件生成圖層的過程。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容1闡述基本原理和概念要素類、要素?cái)?shù)據(jù)集2GEODATABSE空間數(shù)據(jù)庫模型的特點(diǎn)。31M空間查詢的實(shí)現(xiàn)原理及應(yīng)用實(shí)例。4比較連接JOIN和關(guān)聯(lián)LINK關(guān)系的區(qū)別和應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)三、影像配準(zhǔn)及矢量化一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?利用影像配準(zhǔn)GEOREFERENCING工具進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的地理配準(zhǔn)2編輯器的使用（點(diǎn)要素、線要素、多邊形要素的數(shù)字化）。3熟悉GRAMINGPS手持機(jī)的基本使用方法。注意在基于ARCMAP的操作過程中請(qǐng)注意保存地圖文檔。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)昆明市西山區(qū)普吉地形圖110000地形圖700111TIF，昆明市旅游休閑圖JPG掃描圖，請(qǐng)從課程網(wǎng)站下載。在開始本實(shí)驗(yàn)之前，將同學(xué)分成35個(gè)小組，每個(gè)小組從實(shí)驗(yàn)室借出一部GARMINGPS手持機(jī)，利用課外時(shí)間在昆明市范圍內(nèi)采集20個(gè)GPS點(diǎn)，并在自行購買和昆明市旅游休閑圖上做好標(biāo)記。數(shù)據(jù)采集回來后用MAPSOURCE軟件通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)從GPS手持機(jī)中導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)并存儲(chǔ)為GPSTXT文件以備使用。在借到GPS手持機(jī)后，請(qǐng)?jiān)诶蠋熤笇?dǎo)下認(rèn)真閱讀GPS手持機(jī)的說明書，掌握基本操作方法。使用完畢后請(qǐng)歸還實(shí)驗(yàn)室。外出采集數(shù)據(jù)時(shí)請(qǐng)遵守指導(dǎo)老師宣布的安全注意事項(xiàng)。軟件準(zhǔn)備MAPSOURCEGRAMINGPS手持機(jī)數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件ARCGISDESKTOPARCMAP三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第1步地形圖的配準(zhǔn)加載數(shù)據(jù)和影像配準(zhǔn)工具所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描配準(zhǔn)，對(duì)掃描后的柵格圖進(jìn)行檢查，以確保矢量化工作順利進(jìn)行。打開ARCMAP，添加“影像配準(zhǔn)”工具欄。把需要進(jìn)行配準(zhǔn)的影像700111TIF增加到ARCMAP中，會(huì)發(fā)現(xiàn)“影像配準(zhǔn)”工具欄中的工具被激活。第2步輸入控制點(diǎn)在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)。通過讀圖，我們可以得到一些控件點(diǎn)公里網(wǎng)格的交點(diǎn)，我們可以從圖中均勻的取幾個(gè)點(diǎn)。一般在實(shí)際中，這些點(diǎn)應(yīng)該能夠均勻分布。在”影像配準(zhǔn)”工具欄上，點(diǎn)擊“添加控制點(diǎn)”按鈕。使用該工具在掃描圖上精確到找一個(gè)控制點(diǎn)點(diǎn)擊，然后鼠標(biāo)右擊輸入該點(diǎn)實(shí)際的坐標(biāo)位置，如下圖所示用相同的方法，在影像上增加多個(gè)控制點(diǎn)（大于7個(gè)），輸入它們的實(shí)際坐標(biāo)。點(diǎn)擊“影像配準(zhǔn)”工具欄上的“查看鏈接表”按鈕。注意在連接表對(duì)話框中點(diǎn)擊“保存”按鈕，可以將當(dāng)前的控制點(diǎn)保存為磁盤上的文件，以備使用。檢查控制點(diǎn)的殘差和RMS，刪除殘差特別大的控制點(diǎn)并重新選取控制點(diǎn)。轉(zhuǎn)換方式設(shè)定為“二次多項(xiàng)式”第3步設(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性增加所有控制點(diǎn)，并檢查均方差（RMS）后，在”影像配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“更新顯示”。執(zhí)行菜單命令“視圖”“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴?，設(shè)定數(shù)據(jù)框?qū)傩栽凇俺Ｒ?guī)”選項(xiàng)頁中，將地圖顯示單位設(shè)置為“米”在“坐標(biāo)系統(tǒng)”選項(xiàng)頁中，設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)為“XIAN_1980_DEGREE_GK_CM_102E”（西安80投影坐標(biāo)系，3度分帶，東經(jīng)102度中央經(jīng)線），與掃描地圖的坐標(biāo)系一致更新后，就變成真實(shí)的坐標(biāo)。第4步矯正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募凇庇跋衽錅?zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“矯正”，對(duì)配準(zhǔn)的影像根據(jù)設(shè)定的變換公式重新采樣，另存為一個(gè)新的影像文件。加載重新采樣后得到的柵格文件，并將原始的柵格文件從數(shù)據(jù)框中刪除。后面我們的數(shù)字化工作是對(duì)這個(gè)配準(zhǔn)和重新采樣后的影像進(jìn)行操作的。通過上面的操作我們的數(shù)據(jù)已經(jīng)完成了配準(zhǔn)工作，下面我們將使用這些配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行分層矢量化。第5步分層矢量化在ARCCATALOG中創(chuàng)建一個(gè)線要素圖層該數(shù)據(jù)采用的是西安80坐標(biāo)系統(tǒng)、3度分帶1打開ARCCATALOG在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在“新建”中，選擇“個(gè)人GEODATABASE”。并修改該GEODATABASE數(shù)據(jù)庫的名稱（例如TEST3MDB）。2下面將為該GEODATABASE創(chuàng)建新的要素類，首先創(chuàng)建一個(gè)“等高線”要素類來存儲(chǔ)等高線要素。在ARCCATALOG中，鼠標(biāo)右擊TEST3這個(gè)個(gè)人GEODATABASE,在“新建”中選擇“要素類”3輸入創(chuàng)建的要素類的名稱“等高線”，點(diǎn)擊下一步。4點(diǎn)擊下一步。下面將是我們創(chuàng)建新的要素類的關(guān)鍵，為我們的數(shù)據(jù)定義坐標(biāo)系統(tǒng)，空間范圍，存儲(chǔ)要素類型。以及可以在這增加屬性字段。5點(diǎn)擊SHAPE字段。在對(duì)話框中將顯示詳細(xì)的選項(xiàng)，我們首先點(diǎn)擊“幾何類型”，并將要素類型選擇為我們需要的類型（我們現(xiàn)在要?jiǎng)?chuàng)建等高線這個(gè)要素類，所以應(yīng)該選擇線）6點(diǎn)擊“空間參考”選項(xiàng)后面的按鈕，在“空間參考屬性”對(duì)話框中的“坐標(biāo)系”選項(xiàng)頁下，將選擇合適的坐標(biāo)系統(tǒng)，點(diǎn)擊“選擇”按鈕。在PROJECTEDCOORDINATESYSTEMS目錄下，選擇GAUSSKRUGERXIAN1980XIAN_1980_DEGREE_GK_CM_102EPRJ。點(diǎn)擊增加，現(xiàn)在這些坐標(biāo)系統(tǒng)信息應(yīng)該如下圖所示7再點(diǎn)擊“X/Y域”選項(xiàng)頁，在該選項(xiàng)頁下為我們的數(shù)據(jù)定義存儲(chǔ)的空間范圍。該空間范圍需要認(rèn)真考慮，不僅要考慮你當(dāng)前的紙制地圖的空間范圍，還要考慮到將來工作中還會(huì)出現(xiàn)的最大的空間范圍。為確定這個(gè)區(qū)域XY（最小值），XY最大值，可以切換到ARCMAP中，點(diǎn)擊“繪制”工具欄上的“矩形框”按鈕，在地圖顯示區(qū)中畫一個(gè)矩形，使區(qū)在更大范圍內(nèi)包含已配準(zhǔn)的柵格地圖。右鍵選中這個(gè)矩形框，設(shè)置“屬性”，將填充色設(shè)置為“無”，可得到如下的效果在矩形框?qū)傩缘摹按笮『臀恢谩边x項(xiàng)頁中，可獲取矩形框左下角和右上角的坐標(biāo)（X,Y）,將這里獲取的X,Y值分別填入到上面“空間參考屬性”對(duì)話框的“X/Y域”選項(xiàng)頁“最小X”、“最小Y”、“最大X”、“最大Y”輸入框中通過上面的操作我們?yōu)閯?chuàng)建的要素類定義了正確的坐標(biāo)系統(tǒng)和空間范圍。8下面我們將為該數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的屬性字段。“高程”，類型設(shè)置為“FLOAT”用來存儲(chǔ)等高線的高程值。9點(diǎn)擊完成這樣，我們就創(chuàng)建了一個(gè)線狀的要素類。第6步從已配準(zhǔn)的地圖上提取等高線并保存到上面創(chuàng)建的要素類中1切換到ARCMAP中，將新建的線要素圖層，加載到包含已配準(zhǔn)地形圖的數(shù)據(jù)框中，保存地圖文檔為EX3MXD2打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開始編輯命令”，并選擇前面創(chuàng)建的“等高線”要素類。確認(rèn)編輯器中任務(wù)為新建要素，目標(biāo)為等高線，設(shè)置圖層等高線的顯示符號(hào)為紅色，并設(shè)置為合適的寬度。3將地圖放大到合適的比例下，從中跟蹤一條等高線并根據(jù)高程點(diǎn)判讀其高程，輸入該條等高線的高程。4進(jìn)一步練習(xí)線要素的其它操作，比如線段的合并、分割、編輯頂點(diǎn)等操作5可參照以上步驟，從地圖中提出多邊形要素（比如居民地），并進(jìn)一步熟悉多邊形要素編輯的相關(guān)操作。第7步根據(jù)GPS觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)影像并矢量化的步驟數(shù)據(jù)掃描地圖昆明市旅游休閑地圖（YNKMJPG）、GARMIN手持GPS野外采集數(shù)據(jù)（GPSDATADBF）GCS_WGS_1984地理坐標(biāo)系1打開ARCMAP，添加掃描地圖YNKMJPG，打開“影像配準(zhǔn)”工具欄（在ARCMAP的工具欄的空白區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，然后選擇“影像配準(zhǔn)”）（2）參考練習(xí)2中最后一步的內(nèi)容，根據(jù)GPSDATADBF中的內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的圖層GPSSHP,并將其添加到當(dāng)前數(shù)據(jù)框中。添加GPSDATADBF執(zhí)行菜單命令,在出現(xiàn)的菜單中指定坐標(biāo)系統(tǒng)為地理坐標(biāo)GCS_WGS1984,X坐標(biāo)指定為經(jīng)度（E），Y坐標(biāo)指定為緯度（N）在TOC面板中“顯示”視圖下，右鍵選擇圖層“GPSDATA事件”，從右鍵菜單中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，將其導(dǎo)出成為一個(gè)新的SHAPE文件名稱為GPSSHP將GPSSHP添加到當(dāng)前的數(shù)據(jù)框中這里顯示的數(shù)據(jù)就是第1個(gè)小組在野外用GPS獲取的控制點(diǎn)，每個(gè)控制點(diǎn)在紙質(zhì)地圖上都有一個(gè)唯一的記號(hào)。3在TOC中右鍵選擇圖層YNKMJPG，在出現(xiàn)的菜單中點(diǎn)擊“縮放到圖層”，并將其放大到某一尺度下（4）對(duì)比第一組同學(xué)在進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)采集時(shí)所使用的紙質(zhì)地圖，在地圖顯示區(qū)中找到第1個(gè)控制點(diǎn)。點(diǎn)擊“影像配準(zhǔn)”工具欄上的控制點(diǎn)選擇工具，在掃描地圖中，采集第1個(gè)GPS控制點(diǎn)的位置，點(diǎn)擊。（5）在TOC中右鍵選擇圖層GPS，在出現(xiàn)的菜單中點(diǎn)擊“縮放到圖層”，并將其放大到某一尺度下,并移動(dòng)地圖，可以方便地找到第1個(gè)控制點(diǎn)（6）在地圖顯示區(qū)中，我們可以看到第1組同學(xué)在野外采集的GPS控制點(diǎn)，找到與掃描地圖中對(duì)應(yīng)的那個(gè)GPS控制點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)。（7）通過以上操作我們已經(jīng)完成了第1個(gè)控制點(diǎn)的選擇。以類似的方法，添加至少4個(gè)控制點(diǎn)。（8）如果操作正確，在完成以上操作后，掃描地圖就被配準(zhǔn)到了GCS_WGS_1984地理坐標(biāo)系下。當(dāng)鼠標(biāo)在地圖顯示區(qū)移動(dòng)時(shí)，在ARCMAP狀態(tài)欄上就會(huì)顯示當(dāng)前位置在GCS_WGS_1984坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度坐標(biāo)。在添加所有控制點(diǎn)，并檢查RMS后，可使用下拉菜單“地理參考”中的“矯正”命令對(duì)柵格地圖重采樣。轉(zhuǎn)換方法使用“二次多項(xiàng)式”。加載重采樣后的柵格地圖，并將原始的掃描地圖從數(shù)據(jù)?？蛑袆h除。（9）在ARCCATALOG中新建一個(gè)要素類，可命名為SCHOOLS，（要素類型為點(diǎn)要素將用于從掃描圖中提取各個(gè)學(xué)校的位置，添加所需要的字段用于存儲(chǔ)學(xué)校的名稱，坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為WGS_1984地理坐標(biāo)系與GPS野外數(shù)據(jù)相同）（10）將SCHOOLS圖層添加到當(dāng)前數(shù)據(jù)框中。（11）在TOC面板中，右鍵選擇“圖層”，在出現(xiàn)的菜單中，點(diǎn)擊“屬性”，設(shè)定數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系為GCS_WGS_198412打開“編輯器”工具欄，在“編輯器”下拉菜單中執(zhí)行“開始編輯”命令，選擇要編輯的圖層SCHOOLS，確認(rèn)“編輯器”工具欄中，任務(wù)為新建要素，目標(biāo)為SCHOOLS。（13）將地圖放大到合適的比例下，在“編輯器”中選中“草圖”工具，在地圖中找到圖例為的要素，在其所在位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，分層提取昆明市的各高校位置數(shù)據(jù)文（點(diǎn)要素）。打開屬性表，修改要素屬性，比如輸入學(xué)校的名稱。（14）完成編輯后，停止編輯，并將修改結(jié)果保存到要素類SCHOOLS中。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求做出書面報(bào)告，包括原理、過程和結(jié)果。具體內(nèi)容如下1總結(jié)屏幕跟蹤數(shù)字化過程的基本步驟及每一步驟的必要性。2分析數(shù)字化過程中誤差的來源及減小誤差的相關(guān)方法。3為什么要對(duì)配準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣實(shí)驗(yàn)四、空間數(shù)據(jù)處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握空間數(shù)據(jù)處理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。領(lǐng)會(huì)其用途。2掌握地圖投影變換的基本原理與方法。3熟悉ARCGIS中投影的應(yīng)用及投影變換的方法、技術(shù)4了解地圖投影及其變換在實(shí)際中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)ARCTOOLBOX是ARCGISDESKTOP中的一個(gè)軟件模塊。內(nèi)嵌在ARCCATALOG和ARCMAP中，在ARCVIEW、ARCEDITOR和ARCINFO中都可以使用。ARCTOOLBOX具有許多復(fù)雜的空間處理功能，包括的工具有數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換COVERAGE的處理矢量分析地理編碼統(tǒng)計(jì)分析空間間數(shù)據(jù)處理是基于已有數(shù)據(jù)派生新數(shù)據(jù)的一種方法。是通過空間分析方法來實(shí)現(xiàn)的。是基于矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行的，包括如下幾種常用的操作融合，剪切，拼接，合并（并集），相交（交集）。地理坐標(biāo)系（GEOGRPAHICCOORDINATESYSTEM）地理坐標(biāo)系使用基于經(jīng)緯度坐標(biāo)的坐標(biāo)系統(tǒng)描述地球上某一點(diǎn)所處的位置。某一個(gè)地理坐標(biāo)系是基于一個(gè)基準(zhǔn)面來定義的?；鶞?zhǔn)面是利用特定橢球體對(duì)特定地區(qū)地球表面的逼近，因此每個(gè)國(guó)家或地區(qū)均有各自的基準(zhǔn)面。橢球體長(zhǎng)半軸A（米）短半軸B（米）KRASSOVSKY（北京54采用）637824563568630188IAG75（西安80采用）637814063567552882WGS84637813763567523142在ARCGIS中基于這三個(gè)橢球，建立了我國(guó)常用的三個(gè)基準(zhǔn)面和地理坐標(biāo)系GCS_WGS1984基于WGS84基準(zhǔn)面GCS_BEIJING1954基于北京1954基準(zhǔn)面GCS_XIAN1980基于西安1980基準(zhǔn)面投影坐標(biāo)系（PROJECTEDCOORDINATESYSTEMS）投影坐標(biāo)系使用基于X,Y值的坐標(biāo)系統(tǒng)來描述地球上某個(gè)點(diǎn)所處的位置。這個(gè)坐標(biāo)系是從地球的近似橢球體投影得到的，它對(duì)應(yīng)于某個(gè)地理坐標(biāo)系。投影坐標(biāo)系由以下參數(shù)確定地理坐標(biāo)系（由基準(zhǔn)面確定，比如北京54、西安80、WGS84）投影方法（比如高斯克呂格、LAMBERT投影、MERCATOR投影）在ARCGIS中提供了幾十種常用的投影方法北京1954投影坐標(biāo)系和西安1980坐標(biāo)系都是應(yīng)用高斯克呂格投影，只是基準(zhǔn)面、橢球、大地原點(diǎn)不同。地理變換地理變換是一種在地理坐標(biāo)系（基準(zhǔn)面）間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方法，當(dāng)將矢量數(shù)據(jù)從一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)變換到另一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下時(shí)，如果矢量數(shù)據(jù)的變換涉及基準(zhǔn)面的改變時(shí)，需要通過地理變換來實(shí)現(xiàn)地理變換或基準(zhǔn)面平移。主要的地理變換方法有三參數(shù)和七參數(shù)法。投影變換當(dāng)系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)是來自不同地圖投影的圖幅時(shí)，需要將一種投影的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種投影的地理數(shù)據(jù)，這就需要進(jìn)行地圖投影變換。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)云南縣界SHPCLIPSHP西雙版納森林覆蓋SHP西雙版納縣界SHP三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟空間數(shù)據(jù)處理步驟將所需要的數(shù)據(jù)下載后，解壓到EGISDATA,設(shè)定工作區(qū)在ARCMAP中執(zhí)行菜單命令，在“空間處理”選項(xiàng)頁里，點(diǎn)擊“環(huán)境變量”按鈕，在環(huán)境變量對(duì)話框中的常規(guī)設(shè)置選項(xiàng)中，設(shè)定“臨時(shí)工作空間”為EGISDATA第1步裁剪要素在ARCMAP中，添數(shù)據(jù)GISDATA云南縣界SHP，添加數(shù)據(jù)GISDATACLIPSHP（CLIP中有四個(gè)要素）激活CLIP圖層。選中CLIP圖層中的一個(gè)要素，注意確保不要選中“云南縣界”中的要素點(diǎn)擊打開ARCTOOLBOX，指定輸出要素類路徑及名稱，這里請(qǐng)命名為“云南縣界_CLIP1”指定輸入類云南縣界指定剪切要素CLIP（必須是多邊形要素）依次選中CLIP主題中其它三個(gè)要素，重復(fù)以上的操作步驟，完成操作后將得到共四個(gè)圖層（“云南縣界_CLIP1”,“云南縣界_CLIP2”，“云南縣界_CLIP3”，“云南縣界_CLIP4”）。第2步拼接圖層在ARCMAP中新建地圖文檔，加載你在剪切要素操作中得到的四個(gè)圖層點(diǎn)擊打開ARCTOOLBOX在ARCTOOLBOX中執(zhí)行“追加”命令輸出要素設(shè)定為云南縣界_CLIP1,輸入要素依次添加其它三個(gè)圖層右鍵點(diǎn)擊圖層“云南縣界_CLIP1”，在出現(xiàn)的右鍵菜單中執(zhí)行“數(shù)據(jù)”導(dǎo)出數(shù)據(jù)”指定導(dǎo)入數(shù)據(jù)的路徑和名稱YNOKSHP通過以上操作我們就完成了將4個(gè)圖層拼接為一個(gè)圖層的處理。新建一地圖文檔，加載數(shù)據(jù)YNOKSHP，查看圖層及打開其屬性表看看與“云南縣界”中的屬性表有何區(qū)別。第3步要素融合在拼接圖層的基礎(chǔ)上繼續(xù)執(zhí)行“融合”命令輸入要素指定為YNOK融合字段選擇為“所屬州”，將根據(jù)這個(gè)字段的值對(duì)要素進(jìn)行融合，YNOK圖層中“所屬州”相同的要素將合并成一個(gè)要素以上操作，根據(jù)指定字段的值，對(duì)現(xiàn)有圖層中的要素進(jìn)行融合，產(chǎn)生新的圖層YNOK_DISSOVLE,打開并查看其屬性表類似地，重復(fù)以上過程，并將融合字段指定為CHINESE，看看結(jié)果有何不同第4步圖層合并在ARCMAP中新建一個(gè)地圖文檔，加載數(shù)據(jù)GISDATA西雙版納森林覆蓋SHP和GISDATA西雙版納縣界SHP調(diào)整圖層順序，將西雙版納縣界置于下方打開ARCTOOLBOX，在ARCTOOLBOX執(zhí)行“聯(lián)合”命令在聯(lián)合對(duì)話框中輸入要素依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素類設(shè)置為UNIONSHP查看輸出要素類UNION的的屬性表，并檢查屬性“TYPE”，其中為“Y”的表示有植被覆蓋的區(qū)域，右鍵點(diǎn)擊圖層UNION,修改屬性符號(hào)（設(shè)置為唯一值圖例，字段設(shè)置為TYPE）思考題勐海縣的總面積是多少平方公里其中有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少?zèng)]有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少第5步圖層相交在圖層合并練習(xí)的基礎(chǔ)繼續(xù)在ARCTOOLBOX中，執(zhí)行“相交”命令在“相交對(duì)話框”中輸入要素依次添加“西雙版納森林覆蓋”“西雙版納縣界”兩個(gè)圖層輸出要素類設(shè)置為INTERSECTSHP查看輸出要素類INTERSECT，并與“西雙版納森林覆蓋”及“圖層合并”操作所得結(jié)果“UNION”進(jìn)行比較，并進(jìn)一步思考這類操作適合求解哪一些現(xiàn)實(shí)問題。定義地圖投影第6步定義投影（1）在ARCMAP中新建地圖文檔，添加第4步成生成的圖層UNIONSHP（2）在TOC中，右鍵點(diǎn)擊圖層“UNION”，查看屬性,在屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“源”選項(xiàng)頁，查看這圖層是什么坐標(biāo)系（3）打開ARCTOOLBOX，執(zhí)行命令“定義投影”命令在定義投影對(duì)話框中，選擇要素類UNION，點(diǎn)擊坐標(biāo)系輸入框右邊的按鈕，在出現(xiàn)的“空間參考屬性”對(duì)話框中，選擇一個(gè)地理坐標(biāo)系，GCS_BEJING_1954（注意前提是我們已知道圖層UNION是使用北京1954地理坐標(biāo)系）點(diǎn)擊“選擇按鈕”，從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇（坐標(biāo)系統(tǒng)GEOGRAPHICCOORDINATESYSTEMSASIABEIJING1954PRJ）（4）在TOC中，右鍵點(diǎn)擊圖層“UNION”，查看屬性,在屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“源”選項(xiàng)頁，查看這個(gè)圖層的坐標(biāo)系是否已經(jīng)被指定為“北京1954地理坐標(biāo)系”第7步投影變換地理坐標(biāo)系北京1954坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換西安80坐標(biāo)系（1）在第6步的基礎(chǔ)上進(jìn)行（2）打開ARCTOOLBOX，執(zhí)行命令“定義投影”命令（3）在“投影”對(duì)話框中，依次設(shè)定輸入要素類為UNION，輸出要素類為UNION_PRJ_BJ54SHP,輸出坐標(biāo)系選擇為“BEJING_1954_GK_ZONE_17N”從預(yù)定義的坐標(biāo)系中選擇（坐標(biāo)系統(tǒng)PROJECTEDCOORDINATESYSTEMSGAUSSKRUGERBEIJING1954BEIJING1954GKZONE17NPRJ）（4）確定后，完成由地理坐標(biāo)系GCS_BEJING_1954到投影坐標(biāo)系BEJING_1954_GK_ZONE_17N的變換。（5）請(qǐng)參照以上過程，完成由投影坐標(biāo)系BEJING_1954_GK_ZONE_17N到投影坐標(biāo)系四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求回答第4步中的問題沒有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少說明原理并給出結(jié)果。提示面積單