GIS基礎(chǔ)-課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)2012-2013(2)

1、江西理工大學(xué) 地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)主審人： 主撰人：陳淑婷前 言地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)課程總學(xué)時(shí)為56，分理論課（48）與實(shí)驗(yàn)課（8）兩部分。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、空間數(shù)據(jù)的采集、處理與存儲(chǔ)組織、GIS空間分析的原理方法、空間數(shù)據(jù)符號(hào)化方法等內(nèi)容，并了解常用GIS軟件的操作，為后續(xù)其它GIS課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生掌握：ArcCatalog的基本操作、使用ArcScan進(jìn)行掃描矢量化、ArcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化、空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和地形分析。第一部分 緒論本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)是根據(jù)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱編寫(xiě)，適用于地理信息系統(tǒng)、城市規(guī)劃

2、、測(cè)繪工程專業(yè)。一、 本課程實(shí)驗(yàn)的作用與任務(wù)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生掌握：1、 ArcCatalog的基本操作2、 使用ArcScan進(jìn)行掃描矢量化的方法、步驟3、 ArcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化的方法、步驟4、 空間分析的方法、步驟5、 網(wǎng)絡(luò)分析和地形分析的方法、步驟。二、 本課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)每一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)知識(shí)為課堂教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。 三、 本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類別實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型每組人數(shù)主要設(shè)備名稱目的和要求1ArcCatalog的基本操作211計(jì)算機(jī)掌握ArcCatalog的基本操作2使用ArcScan進(jìn)行掃描矢量化221計(jì)算機(jī)掌握如何使用ArcScan進(jìn)行掃

3、描矢量化3ArcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化211計(jì)算機(jī)掌握ArcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化4空間分析221計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)例，掌握空間分析方法的使用5網(wǎng)絡(luò)分析221計(jì)算機(jī)掌握網(wǎng)絡(luò)分析的方法、步驟6地形分析221計(jì)算機(jī)掌握地形分析的方法、步驟第二部分 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 ArcCatalog的基本操作一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誂rcCatalog數(shù)據(jù)瀏覽、維護(hù)、管理等基本操作。二、 實(shí)驗(yàn)原理ArcCatalog是地理數(shù)據(jù)的資源管理器，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：1、 瀏覽和查找地理信息。2、 記錄、查看和管理元數(shù)據(jù)。3、 定義、輸入和輸出geodata

4、base結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。4、 在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上搜索和查找GIS數(shù)據(jù)。5、 管理ArcGIS Server。GIS使用者使用ArcCatalog來(lái)組織、管理和使用GIS數(shù)據(jù)，同時(shí)也使用標(biāo)準(zhǔn)化的元數(shù)據(jù)來(lái)描述數(shù)據(jù)。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的管理員使用ArcCatalog來(lái)定義和建立geodatabase。GIS服務(wù)器管理員則使用Arccatalog來(lái)管理GIS服務(wù)器框架。三、 主要儀器及耗材要求安裝ArcGIS桌面軟件。四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備將ArcGIS自帶的.ArcGIS/ArcTutor目錄拷貝實(shí)習(xí)目錄，為了描述的方便，我們假定實(shí)習(xí)目錄為“E:課件GIS實(shí)驗(yàn)arcgis9.3ArcTutor

5、。2、啟動(dòng)ArcCatalog1.  運(yùn)行“啟動(dòng)程序ArcGISArcCatalog”，或者運(yùn)行桌面上的快捷方式。3、熟悉ArcCatalog用戶界面當(dāng)ArcCatalog啟動(dòng)之后，缺省方式的用戶界面包括主菜單和“標(biāo)準(zhǔn)”工具條。我們可以通過(guò)菜單“自定義->工具條->自定義（C）”或者在菜單區(qū)或者工具條區(qū)按鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行界面的定制。這些菜單和工具條可以?？吭诖翱诘娜我馕恢?。圖表 1 ArcCatalog用戶界面的定制圖表 2 ArcCatalog用戶界面4、建立/取消文件夾連接1）建立文件夾連接為了操作的方便，我們可以創(chuàng)建實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)所在位置的一個(gè)連接。數(shù)據(jù)可以位于本地磁盤(pán)或者網(wǎng)

6、絡(luò)的其他位置。1.  在菜單中選擇“文件->鏈接文件夾”或者運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的工具，或者在Catalog窗口內(nèi)鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“文件夾連接”，并選擇鏈接文件夾；2.  在顯示的窗口中選擇“E:課件GIS實(shí)驗(yàn)arcgis9.3ArcTutor”;3.  選擇“確定”。我們注意到：在Catalog樹(shù)中增加了“E:課件GIS實(shí)驗(yàn)arcgis9.3ArcTutor”。在“內(nèi)容”標(biāo)簽中包含ArcTutor子目錄。2）取消文件夾連接1.  選擇要取消連接的文件夾；2.  在菜單中選擇“文件->斷開(kāi)文件夾連接”或者運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的工具，或者

7、點(diǎn)擊右鍵，并選擇斷開(kāi)文件夾連接。5、瀏覽地圖和數(shù)據(jù)1）內(nèi)容瀏覽象Windows一樣，我們可以在“內(nèi)容”標(biāo)簽中察看一個(gè)文件夾或者數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容。我們可以采用小圖標(biāo)、大圖表、列表以及縮略圖的方式察看地理內(nèi)容。1.  在Catalog樹(shù)中依次展開(kāi)文件夾，直到Y(jié)ellowSton；2.  選擇YellowStone；3.  如果“Contents”標(biāo)簽沒(méi)有被選擇的話，選擇“內(nèi)容”標(biāo)簽；4.  通過(guò)更改顯示方式，察看相應(yīng)的結(jié)果圖表 3 地理數(shù)據(jù)內(nèi)容-大圖標(biāo)方式圖表 4地理數(shù)據(jù)內(nèi)容-列表方式圖表 5地理數(shù)據(jù)內(nèi)容-詳細(xì)信息圖表 6地理數(shù)據(jù)內(nèi)容-縮略圖方式通過(guò)以上的瀏覽

8、，試通過(guò)圖標(biāo)的類型了解對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的類型。2）數(shù)據(jù)預(yù)覽縮略圖方式瀏覽可以查看到數(shù)據(jù)的地理范圍。然而，為了更仔細(xì)地察看數(shù)據(jù)，我們可以使用“預(yù)覽”標(biāo)簽。1.  在Catalog樹(shù)中選擇“states”;2.  選擇“預(yù)覽”標(biāo)簽。我們可以看到如下的圖形，包含了各個(gè)state的邊界矢量數(shù)據(jù)。圖表 7 地理數(shù)據(jù)的預(yù)覽進(jìn)一步，我們可以使用“地理”工具條中的相應(yīng)工具進(jìn)行放大、縮小、漫游、全圖顯示和查詢等操作。1.  在“地理”工具條中選擇；2.  在窗口中按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)矩形，察看結(jié)果；3.  選擇，在窗口中按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，察看結(jié)果；4. 

9、選擇，在窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，察看結(jié)果；5.  選擇，察看結(jié)果；6.  選擇，在窗口中多邊形的內(nèi)部點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，察看結(jié)果。圖表 8 圖形放大圖表 9 目標(biāo)查詢6、瀏覽、創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫(kù)在Catalog中找到地理數(shù)據(jù)庫(kù)E:課件GIS實(shí)驗(yàn)arcgis9.3ArcTutorEditingWithArcGISMontgomery_full.gdb，瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容，包括要素?cái)?shù)據(jù)集、要素類、關(guān)系類、幾何網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)潢P(guān)系、屬性域、子類型、坐標(biāo)參考系等。練習(xí)創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集、要素類、關(guān)系類、幾何網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)潢P(guān)系、屬性域、子類型等。7、操作屬性表

10、1）瀏覽屬性表如果數(shù)據(jù)中即包含圖形，又包含屬性，我們可以切換圖形顯示方式到表格顯示方式，察看地理數(shù)據(jù)相關(guān)的屬性信息。1.  在 選擇“表”，察看結(jié)果。圖表 10 地理數(shù)據(jù)預(yù)覽-表格方式除了可以對(duì)屬性表進(jìn)行簡(jiǎn)單的瀏覽之外，我們還可以對(duì)屬性表進(jìn)行一系列的操作。2）更改屬性表的設(shè)置為了改善屬性的可讀性，我們可以改變屬性表的缺省設(shè)置。1.  在屬性表中，選擇“Shape”字段；2.  在菜單中選擇“自定義（C）- ArcCatalog選項(xiàng)（O）”；3.  在顯示的對(duì)話中，選擇“表”；4.  改變?nèi)笔〉脑O(shè)置；5.  選擇“確定”，察看結(jié)果。圖表

11、 11 屬性表設(shè)置3）改變列的寬度由于屬性表中字體、字大以及記錄的長(zhǎng)度不同，有可能不能同時(shí)看到所有的信息，這是就需要改變列的寬度。1.  準(zhǔn)確地定位鼠標(biāo)在列標(biāo)題的右邊線；2.  雙擊鼠標(biāo)左鍵，列的寬度自動(dòng)調(diào)整為與本列內(nèi)容的最大長(zhǎng)度相適應(yīng)；3.  拖動(dòng)列標(biāo)題的邊線到相應(yīng)的位置。4）改變列的位置有時(shí)屬性表中包含很多列，為了高效率的工作，我們需要調(diào)整列的顯示順序。1.  點(diǎn)擊列標(biāo)題（整列改變顏色）；2.  再點(diǎn)擊列標(biāo)題，拖動(dòng)列標(biāo)題到相應(yīng)的位置，釋放鼠標(biāo)。5）凍結(jié)/解凍列有時(shí)為了比較一列與其他列的差別，我們希望它的位置不隨屬性表的水平滾動(dòng)而改變。這個(gè)過(guò)

12、程叫做“凍結(jié)”一列。1.  右鍵點(diǎn)擊列標(biāo)題；2.  點(diǎn)擊“凍結(jié)/取消凍結(jié)列（Z）”，察看結(jié)果；3.  移動(dòng)水平滾動(dòng)條察看結(jié)果；如果一列已經(jīng)凍結(jié)，對(duì)此列采用以上的方法，可以“取消凍結(jié)列”；另外，一個(gè)屬性表中可以存在多個(gè)凍結(jié)列，凍結(jié)列的順序也是可以調(diào)整的，具體方法參照“凍結(jié)/取消凍結(jié)列（Z）”和“改變列的位置”。6）統(tǒng)計(jì)列如果想了解某一列（屬性）屬性的信息，我們可以使用統(tǒng)計(jì)功能。1.  右鍵點(diǎn)擊列標(biāo)題：AREA；2.  在顯示的列表框中選擇“統(tǒng)計(jì)（T）”.我們可以看到如下的對(duì)話框：圖表 13面積的統(tǒng)計(jì)在這個(gè)列表框中，我們可以看到如下的統(tǒng)計(jì)信息：目標(biāo)

13、數(shù)目、最小值、最大值、總和、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和頻率分布圖標(biāo)等，盡管有些信息對(duì)此字段沒(méi)有太多的意義。另外還我們可以更改統(tǒng)計(jì)的屬性。1.  在統(tǒng)計(jì)對(duì)話框中的Field列表框中選擇PERIMETER；2.  察看結(jié)果。圖表 13多邊形周長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)7）排序列我們可以按照字母或者數(shù)字對(duì)某一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行升序或者降序排列。1.  右鍵點(diǎn)擊列標(biāo)題：AREA；2.  在顯示的列表框中選擇“升序排列（A）”，察看結(jié)果;3.  右鍵點(diǎn)擊列標(biāo)題：PERIMETER；4.  在顯示的列表框中選擇“降序排列（E）“，察看結(jié)果。8）增加列（屬性或字段）如果有其他的

14、信息要加入到表中另外的列中，這時(shí)就涉及到了增加列的操作。我們可以在ArcCatalog環(huán)境中增加列，同時(shí)定義列的一系列屬性，但是不能在這里輸入屬性值。屬性值的錄入工作在ArcMap環(huán)境下完成。1.  在Preview窗口右下角點(diǎn)擊 按鈕旁的下拉三角，選擇“添加字段“;2.  在顯示的對(duì)話框輸入屬性項(xiàng)的名稱，選擇屬性項(xiàng)的類型，輸入屬性項(xiàng)的特性；3.  選擇“確定”。圖表 14 增加列(屬性或字段)對(duì)話框8、瀏覽、創(chuàng)建和編輯元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)越詳細(xì)，用戶對(duì)數(shù)據(jù)了解的越多，那么用戶對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量依賴的程度越大。因此在使用數(shù)據(jù)之前研究元數(shù)據(jù)是非常重要的。元數(shù)

15、據(jù)包含屬性和文件。屬性從數(shù)據(jù)源派生得到，如數(shù)據(jù)類型（如shape文件）、幾何類型（如Polygon）。文件是描述數(shù)據(jù)的附加信息，一般由數(shù)據(jù)的創(chuàng)建人員產(chǎn)生。包括文件名稱、數(shù)據(jù)創(chuàng)建日期、數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)精度、建議使用數(shù)據(jù)的比例尺、屬性描述信息等內(nèi)容。1）瀏覽元數(shù)據(jù)1.  Catalog樹(shù)中選擇“states”;2.  選擇“描述“標(biāo)簽；3.  分別選擇“打印”、“編輯”和“導(dǎo)入”標(biāo)簽，察看對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。圖表 15 元數(shù)據(jù)瀏覽2）編輯元數(shù)據(jù)有時(shí)候我們需要對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行增加或者修改，可以編輯元數(shù)據(jù)。1. 選擇 ;2.  在顯示的對(duì)話框中相應(yīng)的位置輸

16、入信息。圖表 16 編輯元數(shù)據(jù)另外，還可以在“Metadata”工具條中進(jìn)行元數(shù)據(jù)“導(dǎo)入”和“導(dǎo)出”等操作。8、管理數(shù)據(jù)源ArcCatolog也包含組織數(shù)據(jù)的功能，如創(chuàng)建、復(fù)制、刪除和重命名數(shù)據(jù)源的功能，具體操作類似于Windows Explorer，在后續(xù)的實(shí)習(xí)中我們會(huì)陸續(xù)地掌握這些功能。1）創(chuàng)建新文件夾1.  在Catalog樹(shù)中，選擇“ E:課件GIS實(shí)驗(yàn)arcgis9.3ArcTutor”;2.  在主菜單中選擇“文件->新建->文件夾”；3.  輸入新的文件夾名稱，如“my_folder”； 2）文件（夾）的拷貝、粘貼、刪除和重命名 

17、;1.  在Catalog樹(shù)中，選擇要操作的文件（夾），點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵;2.  執(zhí)行操作。  實(shí)驗(yàn)二 利用ArcScan進(jìn)行掃描矢量化一、圖像校所有圖件掃描后都必須經(jīng)過(guò)掃描糾正，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。對(duì)影像的校準(zhǔn)有很多方法,下面介紹一種常用方法。正1、 打開(kāi)ArcMap，增加“地理配準(zhǔn)”工具條。2、把需要進(jìn)行糾正的影像增加到ArcMap中，會(huì)發(fā)現(xiàn)“地理配準(zhǔn)”工具條中的工具被激活。 3、在校正中需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，如控制點(diǎn)、圖廓點(diǎn)。一般在實(shí)際中，這些點(diǎn)應(yīng)該能夠均勻分布。4、首先將“地理配準(zhǔn)”工具條的“地理配準(zhǔn)”菜單下“自動(dòng)

18、校正”不選擇。5、在“地理配準(zhǔn)”工具條上，點(diǎn)擊“添加控制點(diǎn)”按鈕。6  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：7  用相同的方法，在影像上增加多個(gè)控制點(diǎn)，輸入它們的實(shí)際坐標(biāo)。8  增加所有控制點(diǎn)后，在“地理配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“更新顯示（D）”、“更新地理配準(zhǔn)”。9  更新后，就變成真實(shí)的坐標(biāo)。（10或者在“地理配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“糾正”，將校準(zhǔn)后的影像另存。）二、利用ArcScan進(jìn)行矢量化2.1 激活A(yù)rcScan 擴(kuò)展模塊ArcMap 桌面上選擇“自定義”>“擴(kuò)展模塊”，在彈出的“擴(kuò)展模塊”

19、 對(duì)話框中，將ArcScan的復(fù)選框勾上。在激活A(yù)rcScan 后，便可以將其顯示到ArcMap 桌面上。選擇“自定義”>“工具條”>ArcScan，將ArcScan 勾上。2.2 將需要矢量化的柵格圖添加到ArcMap 中如果有必要，將該柵格數(shù)據(jù)二值化。2.3 選擇目標(biāo)圖層，進(jìn)行矢量化先添加相關(guān)的圖層 1、“編輯器”>“開(kāi)始編輯”2、對(duì)于簡(jiǎn)單的柵格圖像，可以直接點(diǎn)擊ArcScan>“矢量化”>“生成要素”生成矢量要素。對(duì)于較復(fù)雜的柵格圖像，可以采用下列方法進(jìn)行矢量化。利用ArcScan進(jìn)行矢量化有兩種選擇練習(xí)一顯示的是怎樣去設(shè)置柵格捕捉選項(xiàng)和環(huán)境，捕捉柵格像元并

20、跟蹤柵格像元來(lái)創(chuàng)建線狀要素和面狀要素。練習(xí)二顯示的是怎樣去編輯柵格圖層，刪掉不必要的像元，應(yīng)用矢量化設(shè)置和利用批量矢量化模式來(lái)生成矢量要素。練習(xí)一：柵格跟蹤在本練習(xí)中，可以從掃描地圖中通過(guò)跟蹤柵格像元來(lái)生成矢量要素。啟動(dòng)ArcMap在作這個(gè)練習(xí)之前你必須先啟動(dòng)ArcMap并導(dǎo)入練習(xí)數(shù)據(jù)。1、在開(kāi)始菜單中或桌面上雙擊ArcMap的快捷方式來(lái)啟動(dòng)ArcMap。2、單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的Open按鈕3、在ArcScan目錄中選擇ArcScanTrace.mxd，這個(gè)文件一般在安裝的練習(xí)數(shù)據(jù)中（默認(rèn)在C:ArcGISArcTutor）4、點(diǎn)擊Open.柵格圖像二值化處理在ArcMap的“內(nèi)容列表”中選擇P

21、arcelScan.img柵格圖層，右擊并選擇“屬性”，在“圖層屬性”對(duì)話框中單擊“符號(hào)系統(tǒng)”選項(xiàng)卡；在“顯示”框中，單擊“已分類”，類別（2） >“確定”。決定跟蹤范圍空間書(shū)簽可以被保存在地圖文檔中，為經(jīng)常瀏覽的范圍創(chuàng)建一個(gè)書(shū)簽將節(jié)省時(shí)間，對(duì)于怎么樣創(chuàng)建和管理空間書(shū)簽請(qǐng)參考Using ArcMap文檔?？s放到本次練習(xí)中創(chuàng)建好書(shū)簽的區(qū)域。1、 點(diǎn)擊菜單“書(shū)簽”> “Trace lines”來(lái)設(shè)置當(dāng)前區(qū)域?yàn)楸敬尉毩?xí)的區(qū)域范圍。當(dāng)顯示刷新后，你就可以看到跟蹤區(qū)域了。開(kāi)始編輯ArcScan擴(kuò)展模塊必須在編輯狀態(tài)下才能激活，“開(kāi)始編輯”命令可以使你開(kāi)始編輯工作。1、 點(diǎn)擊“編輯工具”工具欄

22、中的“編輯器”>“開(kāi)始編輯”來(lái)開(kāi)始編輯。設(shè)置柵格捕捉選項(xiàng)1、“編輯器”>“選項(xiàng)”“編輯選項(xiàng)”對(duì)話框“常規(guī)”勾選(使用經(jīng)典捕捉| 顯示有關(guān)“開(kāi)始編輯”的警告和信息)確定。2、“編輯器”“捕捉”“捕捉窗口”“捕捉環(huán)境”“柵格”勾選（中心線|交點(diǎn)）“關(guān)閉”3、“ArcScan工具欄”“編輯柵格選項(xiàng)按鈕” 柵格線寬度最大線寬（7）確定。這個(gè)設(shè)置將使得能捕捉邊界的柵格像元。柵格捕捉設(shè)置影響跟蹤過(guò)程。跟蹤柵格像元來(lái)建立線要素現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)置好了柵格捕捉環(huán)境了，準(zhǔn)備開(kāi)始跟蹤柵格像元，這將利用“矢量化跟蹤”工具。1、“編輯器”“編輯窗口”“創(chuàng)建要素”“ParcelLines”。2、ArcScan矢量化

23、追蹤按鈕追蹤按F2完成草圖。跟蹤柵格像元來(lái)創(chuàng)建面要素。改變編輯的目標(biāo)層：你必須通過(guò)改變編輯目標(biāo)層從ParcelLines 到ParcelPolygons來(lái)創(chuàng)建面狀要素。1、“創(chuàng)建要素”“ParcelPolygons”。2、ArcScan矢量化追蹤按鈕追蹤（移動(dòng)鼠標(biāo)到捕捉到地塊061的左下角并點(diǎn)擊開(kāi)始跟蹤）按F2完成草圖。完成編輯過(guò)程如果完成了柵格像元的跟蹤要素“矢量化追蹤”工具，可以通過(guò)保存來(lái)停止編輯并完成此練習(xí)。1、點(diǎn)擊“編輯”菜單并點(diǎn)擊“停止編輯”。2、點(diǎn)擊“確定”來(lái)保存你的編輯成果。在本練習(xí)中學(xué)到了怎么樣設(shè)置柵格捕捉選項(xiàng)和環(huán)境，捕捉柵格像元并跟蹤柵格像元來(lái)創(chuàng)建線狀要素和面狀要素。這幾個(gè)步

24、驟覆蓋了整個(gè)柵格跟蹤的過(guò)程，在下一個(gè)練習(xí)中將顯示怎么樣去編輯柵格圖層并利用批處理矢量化工具來(lái)對(duì)整圖進(jìn)行自動(dòng)產(chǎn)生要素練習(xí)二：批處理矢量化在本練習(xí)中，你將編輯一個(gè)掃描的地圖，刪除不需要矢量化范圍的像元，柵格被處理后，將利用批處理矢量化模式來(lái)生成要素，你開(kāi)始必須啟動(dòng)ArcMap和導(dǎo)入一個(gè)包含柵格數(shù)據(jù)、兩個(gè)shape文件的地圖文檔。啟動(dòng)ArcMap并開(kāi)始編輯在作這個(gè)練習(xí)之前你必須先啟動(dòng)ArcMap并導(dǎo)入練習(xí)數(shù)據(jù)。1、在開(kāi)始菜單中或桌面上雙擊ArcMap的快捷方式來(lái)啟動(dòng)ArcMap。2、單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的Open按鈕3、在ArcScan目錄中選擇ArcScanBatch.mxd，這個(gè)文件一般在安裝的練習(xí)

25、數(shù)據(jù)中（默認(rèn)在C:ArcGISArcTutor）4、點(diǎn)擊Open.柵格圖像二值化處理在ArcMap的Table of Contents中選擇ParcelScan.img柵格圖層，右擊并選擇“選項(xiàng)”，在“圖層選項(xiàng)”對(duì)話框中單擊“符號(hào)系統(tǒng)”頁(yè)面；在“顯示”框中，單擊“已分類”。確定清除的區(qū)域空間書(shū)簽可以被保存在地圖文檔中，為經(jīng)常瀏覽的范圍創(chuàng)建一個(gè)書(shū)簽將節(jié)省時(shí)間，對(duì)于怎么樣創(chuàng)建和管理空間書(shū)簽請(qǐng)參考Using ArcMap文檔。現(xiàn)在將縮放到本次練習(xí)中創(chuàng)建好書(shū)簽的區(qū)域。1、 點(diǎn)擊菜單“書(shū)簽”> “Raster cleanup”來(lái)設(shè)置當(dāng)前區(qū)域?yàn)楸敬尉毩?xí)的區(qū)域范圍。開(kāi)始編輯ArcScan擴(kuò)展模塊必須在

26、編輯狀態(tài)下才能激活，“開(kāi)始編輯”命令可以使你開(kāi)始編輯工作。1、 點(diǎn)擊“編輯”工具欄中的“開(kāi)始編輯”來(lái)開(kāi)始編輯。清理矢量化的柵格當(dāng)執(zhí)行批處理矢量化，在生成要素之前必須編輯柵格影像，這個(gè)過(guò)程ArcScan提供了“柵格清理”工具來(lái)清理不需要矢量化的內(nèi)容?，F(xiàn)在利用“柵格清理”工具從ParcelScan影像上清除不想要的注記。1、 點(diǎn)擊“柵格清理”菜單并點(diǎn)擊“開(kāi)始清理”來(lái)開(kāi)始清理工作。2、點(diǎn)擊“柵格清理”菜單并點(diǎn)擊“柵格繪畫(huà)工具條” 來(lái)打開(kāi)“柵格繪畫(huà)”工具欄。3、點(diǎn)擊在“柵格繪畫(huà)”工具欄上的擦除工具。4、點(diǎn)擊并按住鼠標(biāo)左鍵來(lái)擦除地塊頂上的注記。5、繼續(xù)使用擦除工具一直到完全擦除此注記。除了擦除工具以外，

27、“柵格繪畫(huà)”工具欄還提供了另一個(gè)工具叫做“魔術(shù)擦除”工具，允許你通過(guò)單擊并畫(huà)框的方式來(lái)擦除連續(xù)的一系列像元。6、點(diǎn)擊在“柵格繪畫(huà)”工具欄上的“魔術(shù)擦除” 工具。7、圍繞著地塊中間的注記畫(huà)一個(gè)框來(lái)刪除這個(gè)注記。利用cell selection工具來(lái)幫助清理柵格。在前面的步驟中，你學(xué)習(xí)到了怎么樣利用擦除工具和魔法擦除工具來(lái)從影像上刪除不需要的像元。如果影像上需要大量的處理，這個(gè)方法就太麻煩了，為了使這個(gè)過(guò)程順利，你可利用聯(lián)合使用“像元選擇”工具和柵格擦除工具。1、 為了更好的顯示編輯區(qū)域，需要使用名字為Cell selection的書(shū)簽，點(diǎn)擊“書(shū)簽”>Cell selection。2、點(diǎn)擊“

28、像元選擇”菜單中的“選擇已連接像元”。3、在“選擇已連接像元”對(duì)話框中，在柵格區(qū)域總像素中輸入500，這個(gè)表達(dá)式將選擇柵格中所有的注記。4、點(diǎn)擊“確定”?，F(xiàn)在柵格中所有的注記對(duì)應(yīng)的像元都被選擇上了。5、點(diǎn)擊“柵格清理”菜單并且點(diǎn)擊“擦除所選像元”來(lái)刪除選擇中的像元。現(xiàn)在選擇中的像元都被刪除了。矢量化設(shè)置批處理矢量化依靠用戶自定義的設(shè)置，這些設(shè)置將影響產(chǎn)生的要素的形狀，這些設(shè)置依賴你所使用的柵格數(shù)據(jù)類型，一旦為你的柵格決定了相應(yīng)的設(shè)置，你可以保存它們到地圖文檔或獨(dú)立的文件中，你可應(yīng)用Vectorization Settings對(duì)話框來(lái)設(shè)置。1、 點(diǎn)擊“矢量化”下的“矢量化設(shè)置”來(lái)打開(kāi)“矢量化設(shè)置

29、”對(duì)話框。現(xiàn)在可以修改矢量化設(shè)置來(lái)確保生成最佳的結(jié)果2、改變“最大線寬度”為103、改變“壓縮容差”為0.14、點(diǎn)擊“應(yīng)用”來(lái)保存設(shè)置。5、點(diǎn)擊Close.預(yù)覽矢量化ArcScan提供了一種方式來(lái)預(yù)覽批處理矢量化生成的要素，這可以幫助你來(lái)確定怎樣設(shè)置將影像矢量化，當(dāng)設(shè)置被改變了，預(yù)覽也可以隨著單擊“矢量化設(shè)置” 中的“應(yīng)用”按鈕來(lái)改變，這個(gè)設(shè)計(jì)允許你最佳的調(diào)整矢量化設(shè)置。1、點(diǎn)擊“矢量化”菜單并點(diǎn)擊“顯示預(yù)覽”。地圖中將預(yù)覽矢量化后的結(jié)果。生成要素批處理矢量化的最后一個(gè)步驟就是生成要素了，Generate Features對(duì)話框允許你選擇保存新要素的圖曾和執(zhí)行矢量化。1、 點(diǎn)擊“矢量化”菜單并

30、點(diǎn)擊“生成要素”。2、選擇ParcelLinesBatch圖層。3、點(diǎn)擊“確定”。4、在ArcMap中的“內(nèi)容列表”中來(lái)顯示新生成的要素。當(dāng)顯示刷新后，你將看到新生成的矢量要素。完成編輯任務(wù)一旦生成要素完成，就可以停止編輯并保存結(jié)果完成練習(xí)。1、點(diǎn)擊“編輯”菜單并點(diǎn)擊“停止編輯”。2、點(diǎn)擊Yes來(lái)保存編輯結(jié)果。在這個(gè)練習(xí)中你學(xué)到了怎么樣利用柵格清理工具和像元選擇工具來(lái)編輯柵格圖層、應(yīng)用矢量化設(shè)置、預(yù)覽矢量化結(jié)果和生成矢量要素。實(shí)驗(yàn)（三）、綜合實(shí)驗(yàn)空間分析http:/boris.qub.ac.uk/shane/arc/ARChome.html1.背景信息（劃木公司采劃木材實(shí)例）采劃木材的約束條件

31、：1.1. 寺廟周?chē)?0km不能采劃； 1.2. 河流、湖、海周?chē)?km不能采劃；1.3. 為了運(yùn)輸方便，采劃區(qū)域離道路的距離不能超過(guò)10km;1.4. 采劃?rùn)C(jī)械在雪域（高程2000m）不能工作；1.5. 采劃?rùn)C(jī)械在坡度5度的地面不能操作。 2.數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源為L(zhǎng)oggingGDB.gdb，其中有以下6個(gè)要素類：2.1: 道路線數(shù)據(jù) - RoadLinesFigure 2: Roads in the Oakwood area. 2.2. 等高線面數(shù)據(jù)ContPolygons：有一spot字段含有高程信息，高程2000m的面為雪域；Figure 3: Relief map of the Oakwo

32、od area2.3. 等高線線數(shù)據(jù) - ContLinesSPOT字段存儲(chǔ)高程值 Figure 4: 200m contour lines in the Oakwood area. 2.4 寺廟點(diǎn)數(shù)據(jù)- SHRINEPOINTFigure 5: Oakwood shrine 2.5 海洋、湖泊數(shù)據(jù)- WATERPOLYISWATER字段存儲(chǔ)海洋、湖泊、陸地類型，屬性值為10的表示湖海，屬性值為1的表示陸地；FEATURE ISWATERSea 10Lake 10Land 1Figure 6: The sea and the lake 2.6 河流線數(shù)據(jù)- RIVERLINEFigure 5:

33、 Rivers in Oakwood 3實(shí)驗(yàn)步驟 3.1添加數(shù)據(jù)3.2. 緩沖區(qū)操作啟動(dòng)ArcToolbox， 從“分析工具”-“鄰域分析”中雙擊“緩沖區(qū)”工具，彈出“緩沖區(qū)”對(duì)話框。321 道路緩沖在“緩沖區(qū)”對(duì)話框中：在“輸入要素”文本框中選擇道路要素roadline;在“輸出要素類”文本框中輸入要生成的緩沖區(qū)要素類的名稱；輸入緩沖距離10000；選擇“融合類型”為all;點(diǎn)擊“確定”按鈕，創(chuàng)建緩沖區(qū)。道路緩沖322 湖、海緩沖(WaterPolyn)通過(guò)“選擇”菜單-“按屬性選擇”選擇sea and lake要素（ISWATER屬性為10）;l 然后對(duì)已選擇的要素創(chuàng)建緩沖區(qū)：對(duì)湖、海創(chuàng)建

34、緩沖區(qū)（2000M）Waterpoly arcs and surrounding buffers.323 河流緩沖區(qū)Buffer of the river vectors324 寺廟緩沖All the Buffer3.3. 擦除操作3.3.1 Remove area around sea and lake from solutionRoadbuffer after erase.3.3.2 Remove area around riverline from solutionRoadbuffers with sea, lake and rivers buffers removed3.3.3 Rem

35、ove area around shrine from solutionpolygonshades solc3.3.4 define snow-bound areaspolygonshades contpoly spotclass3.3.5 特征提取：提取contpoly中的雪域。u 通過(guò)“ArcToolbox”-“分析工具”-“提取”-“篩選”(選擇contpoly中屬性spot>=2000的要素即為雪域）-確定。雪域多邊形Old solution.擦除操作：擦除雪域范圍。New solution.34 Digital elevation modeling3.4.1 創(chuàng)建 a TINW

36、e will use our vector coverage called contlines to create TIN.u ArcToolbox-3D Analyst工具-創(chuàng)建TIN-輸出TIN：輸入要輸類：contpoly-確定。View a TIN3.4.2 將TIN轉(zhuǎn)換為多邊形要素u 將TIN以“具有分級(jí)色帶的表面坡度”方式符號(hào)化：右鍵單擊tin-屬性-“圖層屬性”對(duì)話框-“符號(hào)系統(tǒng)”選項(xiàng)卡-“添加”按鈕-“添加渲染器”對(duì)話框-具有分級(jí)色帶的表面表面坡度-添加-關(guān)閉“添加渲染器”對(duì)話框-確定。u 然后將TIN轉(zhuǎn)換為多邊形要素：3D Analyst工具-轉(zhuǎn)換-TIN三角形-輸入Tin：

37、tin，輸出要素類：坡度單位：DEGREE-確定。3.4.3 特征提?。哼x擇坡度>=5的區(qū)域：通過(guò)“ArcToolbox” -“分析工具”-“提取”-“篩選”（選擇TIN 多邊形要素中坡度大于5的面域，即"SlopeCode" > 5；）-確定。坡度>=5度的區(qū)域3.5擦除坡度>=5度的區(qū)域后，生成木材采伐區(qū)。木材采伐區(qū)實(shí)習(xí)項(xiàng)目4 ArcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誂rcMap空間數(shù)據(jù)符號(hào)化方法、步驟。二、 實(shí)驗(yàn)原理1、地圖、數(shù)據(jù)層的概念和基本操作；2、地圖數(shù)據(jù)符號(hào)化的相關(guān)知識(shí)三、 實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：實(shí)用ArcGIS系統(tǒng)自帶的ArcTuto

38、r/map目錄下的數(shù)據(jù)作為實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)。1、ArcMap新地圖建立有兩種方式建立新圖：如果還沒(méi)有進(jìn)入ArcMap工作環(huán)境，可以啟動(dòng)ArcMap的同時(shí)建立新圖；如果已經(jīng)啟動(dòng)ArcMap，可以直接應(yīng)用ArcMap窗口主菜單或工具條上的文件操作功能建立新圖。兩種方式都可以應(yīng)用已有的模板，或直接創(chuàng)建空白的新地圖。1.1啟動(dòng)ArcMap時(shí)創(chuàng)建新地圖圖4.1 ArcMap對(duì)話框圖4.2 選擇模板對(duì)話框1.2啟動(dòng)ArcMap后創(chuàng)建新地圖圖4.3 通過(guò)文件菜單或工具條創(chuàng)建新地圖2 ArcMap數(shù)據(jù)層加載其目的是為空地圖加載數(shù)據(jù)層。2.1加載數(shù)據(jù)層的途徑1、 直接在新地圖加載數(shù)據(jù)層直接調(diào)用ArcMap菜單命令或工具

39、條按鈕向新地圖加載數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層的類型可以是多種多樣的。ArcMap窗口標(biāo)準(zhǔn)工具：?jiǎn)螕簟疤砑訑?shù)據(jù)”按鈕，打開(kāi)“添加數(shù)據(jù)”對(duì)話框；圖4.4 “添加數(shù)據(jù)” 對(duì)話框ArcMap窗口主菜單欄：“文件” | “添加數(shù)據(jù)”命令，打開(kāi)“添加數(shù)據(jù)”對(duì)話框。圖4.5 加載圖層后的窗口2、 借助ArcCatalog加載數(shù)據(jù)層借助ArcCatalog向新地圖加載數(shù)據(jù)層，就是為了更好地查找所需要地?cái)?shù)據(jù)層，然后將數(shù)據(jù)層拖放（Drag-Drop）到ArcMap的圖形顯示窗口中，達(dá)到數(shù)據(jù)層加載的目的。操作如下：（1） 啟動(dòng)ArcCatalog模塊   單擊【開(kāi)始】| 【程序】| Ar

40、cGIS | ArcCatalog命令啟動(dòng)或者單擊ArcMap窗口地標(biāo)準(zhǔn)工具欄上ArcCatalog按鈕啟動(dòng)。（2）  確定需要加載的數(shù)據(jù)層在ArcCatalog窗口中可以通過(guò)多方式瀏覽，來(lái)確定需要加載地?cái)?shù)據(jù)層。（3） 通過(guò)拖放操作加載數(shù)據(jù)層： 將鼠標(biāo)指針?lè)旁贏rcCatalog窗口需要加載的數(shù)據(jù)層上，按住左鍵拖放至ArcMap中的圖形顯示窗口中釋放左鍵，完成數(shù)據(jù)層的加載。3、 通過(guò)已有的數(shù)據(jù)層加載數(shù)據(jù)層         兩種方式：    一是將

41、需要加載的數(shù)據(jù)層保存為一個(gè)圖層文件（Layer File:*.lyr），然后在新地圖中加載圖層文件；    二是將需要加載的數(shù)據(jù)層復(fù)制到剪貼板上，然后粘貼到新地圖中。*注：第1方式操作繁瑣，但圖層一旦生成可被多次加載之用；第2種方式操作比較簡(jiǎn)單，但復(fù)制到剪貼板的數(shù)據(jù)是臨時(shí)性的，一旦退出系統(tǒng)，就無(wú)法再次粘貼。       第1種方式的步驟：【1】打開(kāi)已有地圖圖4.6 打開(kāi)現(xiàn)有圖的ArcMap窗口【2】選擇保存數(shù)據(jù)層在TOC窗口中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)層上按右鍵，出現(xiàn)快捷菜單；單擊“Save as Layer

42、 File”生成相應(yīng)的圖層文件（Layer File: *.lyr）。圖4.7 將相應(yīng)圖層保存為數(shù)據(jù)層文件【3】新圖加載數(shù)據(jù)層             在ArcMap單擊“添加數(shù)據(jù)”, 打開(kāi)“添加數(shù)據(jù)”對(duì)話框；選擇所需數(shù)據(jù)層文件，單擊加載，將相應(yīng)圖層加載到新圖中。圖4.8 將相應(yīng)數(shù)據(jù)層文件加載到新圖中第2種方式的步驟：【1】  打開(kāi)已有地圖同方式1相同?！?】  選擇復(fù)制數(shù)據(jù)層在TOC窗口中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)層上按右鍵，出現(xiàn)快捷菜單；單擊“復(fù)

43、制”?！?】  新圖粘貼數(shù)據(jù)層在TOC窗口中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)層上按右鍵，出現(xiàn)快捷菜單；單擊“粘貼圖”。 圖4.9 通過(guò)剪貼板加載數(shù)據(jù)層2.2加載數(shù)據(jù)層的類型ArcMap可以加載多種數(shù)據(jù)類型，諸如AutoCAD矢量數(shù)據(jù)DWG，ArcGIS的矢量數(shù)據(jù)Coverage、GeoDatabase、TIN和柵格數(shù)據(jù)GRID，ArcView的矢量數(shù)據(jù)ShapeFile，ERDAS的柵格數(shù)據(jù)ImageFile，USDS的柵格數(shù)據(jù)DEM等。2.3加載數(shù)據(jù)層的路徑在ArcMap地圖文檔中所記錄和保存的并不是數(shù)據(jù)層所對(duì)應(yīng)的原數(shù)據(jù)，而是只記錄和保存各數(shù)據(jù)層所對(duì)應(yīng)原數(shù)據(jù)的路徑信息，通過(guò)路徑信息

44、實(shí)時(shí)調(diào)用原數(shù)據(jù)。顯然，數(shù)據(jù)層的路徑信息對(duì)于ArcMap地圖文檔的編輯、管理、分發(fā)、交換等實(shí)際工作會(huì)造成一定的限制。為了解決這一問(wèn)題，ArcMap系統(tǒng)不僅提供了一種相對(duì)路徑存儲(chǔ)功能，而且還可以編輯地圖文檔中數(shù)據(jù)層所對(duì)應(yīng)的原數(shù)據(jù)。1、 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)層相對(duì)路徑圖4.15 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)層相對(duì)路徑 2、 改變數(shù)據(jù)層原數(shù)據(jù)【1】  在TOC窗口中的相應(yīng)圖層上點(diǎn)擊右鍵，出現(xiàn)快捷菜單；【2】  單擊“屬性”選項(xiàng)，打開(kāi)Layer Properties對(duì)話框；【3】  單擊Source標(biāo)簽，進(jìn)入Source選項(xiàng)卡 【4】  

45、;單擊Set Data Source按鈕，打開(kāi)“圖層屬性”對(duì)話框，選擇新的文件；【5】  單擊“添加”按鈕（確認(rèn)新的原數(shù)據(jù)，關(guān)閉“數(shù)據(jù)源”對(duì)話框）；【6】  單擊“確定”按鈕，完成數(shù)據(jù)層原數(shù)據(jù)的修改。 圖4.16 改變數(shù)據(jù)層原數(shù)據(jù)3、 連接數(shù)據(jù)層與原數(shù)據(jù)      當(dāng)數(shù)據(jù)層中對(duì)應(yīng)的原數(shù)據(jù)的路徑發(fā)生變化時(shí)，可以重新連接數(shù)據(jù)（制定數(shù)據(jù)新位置）。圖4.17 連接數(shù)據(jù)層與原數(shù)據(jù)3 ArcMap數(shù)據(jù)層操作內(nèi)容包括：改變數(shù)據(jù)層名稱、改變地理要素的描述、調(diào)整數(shù)據(jù)層的順序、控制數(shù)據(jù)層的顯示、復(fù)制數(shù)據(jù)層、組合數(shù)據(jù)

46、層、刪除數(shù)據(jù)層、改變數(shù)據(jù)層參數(shù)等。3.1改變數(shù)據(jù)層名稱兩次單擊相應(yīng)數(shù)據(jù)層，則數(shù)據(jù)層名稱處于編輯狀態(tài)。3.2調(diào)整數(shù)據(jù)層順序圖層的排列原則一般為：按照點(diǎn)線面要素依次排列，點(diǎn)在上、線在中、面在下；按照要素重要程度的高低依次排列，重要的在上、次要的在下；按照要素線劃的粗細(xì)依次排列，細(xì)的在上、粗的在下；按照要素顏色的濃淡依次排列，淡的在上、濃的在下。       鼠標(biāo)拖動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)層即可完成對(duì)應(yīng)操作。3.3控制數(shù)據(jù)層顯示      數(shù)據(jù)層前面的方框時(shí)控制數(shù)據(jù)層顯示的，如果框中有“V”則顯示，否則

47、不顯示。3.4復(fù)制和刪除數(shù)據(jù)層通過(guò)右鍵快捷菜單進(jìn)行復(fù)制或刪除操作。4、ArcMap數(shù)據(jù)符號(hào)化點(diǎn)線面要素都可以采用以下幾種符號(hào)來(lái)表示。4.1單一符號(hào)設(shè)置(Single Symbol)單一符號(hào)表示方法就是采用統(tǒng)一大小、統(tǒng)一形狀、統(tǒng)一顏色的點(diǎn)狀符號(hào)、線狀要符號(hào)、面狀符號(hào)來(lái)表達(dá)制圖要素。而不管要素在數(shù)量、質(zhì)量、大小等方面的差異?！?】       在TOC中右鍵單擊數(shù)據(jù)層；【2】       打開(kāi)快捷菜單；【3】       單擊“屬性”命令，打開(kāi)“圖層屬性”對(duì)話框；【4】       單擊“符號(hào)系統(tǒng)”標(biāo)簽；【5】  &