arcgis實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

實(shí)驗(yàn)一 使用ArcMap瀏覽地理數(shù)據(jù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解空間數(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. 通過瀏覽與空間實(shí)體關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表，可以了解空間數(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)置圖層顯示的方式，即圖例的使用。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ArcGIS Desktop 9.x軟件（ArcView，ArcEditor或ArcInfo）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Redlands市土地利用及街區(qū)矢量數(shù)據(jù)（Ex1.rar）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（實(shí)體、柵格、拓?fù)?、網(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實(shí)體和實(shí)體間關(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ESRI ArcGIS Desktop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ArcGIS Desktop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）基于空間特征的查詢和基于屬性特征的查詢是每個(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，用以在地圖上或數(shù)據(jù)庫中選擇實(shí)體。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實(shí)體的位置，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)中的空間實(shí)體與它們的屬性是（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)實(shí)體來查看數(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實(shí)體它的位置在哪里。在這種情況下，用戶知道實(shí)體的重要特征，他想要找出具有這些特征的那些實(shí)體的具體位置。假定你想查找人口數(shù)大于2000萬的內(nèi)陸國家。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實(shí)體，將會(huì)在地圖上高亮顯示這些實(shí)體。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)地圖文檔是存儲(chǔ)在擴(kuò)展名為.mxd文件中。第2步 檢查圖層執(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：D:ArcgisExEx1）然后點(diǎn)擊Redlands.mxd.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類型的空間實(shí)體。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)實(shí)體（以房屋符號(hào)表示）且被組合成名為Donut Shops圖層。名為L(zhǎng)and use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 查詢地理實(shí)體在ArcMap中，通過在地圖顯示區(qū)點(diǎn)擊某個(gè)實(shí)體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)的實(shí)體。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（問題1：如何設(shè)置比例尺？），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New York）的線實(shí)體上點(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New York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”被查詢的實(shí)體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)實(shí)體在地圖上的位置。查詢結(jié)果窗口的左邊，點(diǎn)擊New York（街道的名稱），這時(shí)，可以觀察到這個(gè)實(shí)體在地圖中“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“New York”的那條街道。查詢結(jié)果窗口現(xiàn)在包含了“Land use”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)Land use左邊的加號(hào)(+)，然后點(diǎn)擊第一個(gè)實(shí)體(可能會(huì)列出不只一個(gè)實(shí)體)。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)查詢其它的實(shí)體。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”或者點(diǎn)擊圖標(biāo)“”。地圖顯示區(qū)將顯示這些圖層：Donut Shops, Railroads, Streets, 及 Land Use.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)實(shí)體。請(qǐng)注意：圖層中實(shí)體的數(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Donut Shops的屬性表。關(guān)閉屬性表。最后，打開圖層Land Use 的屬性表。注意到每個(gè)實(shí)體（記錄）有一個(gè)屬性（字段）LU_ABV，它記錄的是地類代碼（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)實(shí)體的某一屬性，當(dāng)你保持將鼠標(biāo)放在某個(gè)實(shí)體之上時(shí)，將會(huì)顯示地圖提示。使用地圖提示是獲取指定實(shí)體屬性信息比較簡(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Donut Shops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淖侄巍Ｔ谥黠@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Donut Shops中的任意一個(gè)實(shí)體之上。這個(gè)實(shí)體的“Address”就為作為地圖提示信息顯示出來。第7步 根據(jù)實(shí)體屬性設(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)實(shí)體都是同一種符號(hào)。你可以根據(jù)實(shí)體的屬性來設(shè)置不同的渲染方式。首先，在圖層列表(TOC)中反選Land use邊上的檢查框（將去掉），從而關(guān)閉圖層Land Use 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)“實(shí)體”，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)屬性選擇實(shí)體有時(shí)，你可能需要顯示滿足特定條件的哪些實(shí)體。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：Select * From Street WHERE “STR_NAME”=“I 10”，可以從數(shù)據(jù)庫中找出第10號(hào)州際公路。選中的實(shí)體將會(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“I 10”后雙擊。點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕。將“屬性選擇”對(duì)話框移到不礙眼的地方，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“I 10”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)系選擇地理實(shí)體現(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Donut Shops中選擇實(shí)體，這些實(shí)體位于距圖層Street 中被選中的實(shí)體1000米的區(qū)域內(nèi)”。選中檢查框“對(duì)實(shí)體進(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 Donut Shops，然后點(diǎn)“打開屬性表”命令。圖層donut shops中被顯中的哪些實(shí)體就被高亮顯示出來。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File Exit關(guān)閉ArcMap。如果系統(tǒng)提示保存修改(save changes)，點(diǎn)擊No。四、問題回答如下問題：a) 在ArcMap中，打開Redlands.mxd。街道名稱為“NEW YORK”的是什么類型的道路？Local street（本地街道）Minor street（次要街道）Interstate（州際道路）Major street（主要街道）b) 在ArcMap中，打開Redlands.mxd。在Railroads圖層中有多少條鐵路線？實(shí)驗(yàn)二 GIS應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)例的建立一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 利用ArcCatalog管理地理空間數(shù)據(jù)，掌握ArcCatalog的基本功能。2. 掌握在ArcMap中編輯空間數(shù)據(jù)的基本操作。3. 通過建立一個(gè)簡(jiǎn)單的GIS應(yīng)用系統(tǒng)，初步了解GIS應(yīng)用概念。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)：（1）ArcCatalog 簡(jiǎn)介ArcGIS桌面系統(tǒng)主要由ArcCatalog、ArcMap、ArcToolbox三部分組成。ArcMap是ArcGIS桌面系統(tǒng)的核心，提供空間數(shù)據(jù)編輯、查詢、顯示、分析、報(bào)表和制圖等功能。ArcToolBox包含了ArcGIS地理處理的大部分分析工具和數(shù)據(jù)管理工具。ArcCatalog類似于Windows中“資源管理器”，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：l 瀏覽和查找地理信息l 記錄、查看和管理元數(shù)據(jù)l 創(chuàng)建、編輯圖層和數(shù)據(jù)庫l 導(dǎo)入和導(dǎo)出Geodatabase結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)l 管理ArcGIS Server（2）圖形輸入圖形的輸入是將各種地圖信息數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化或轉(zhuǎn)換，以獲得ArcGIS的基本圖形數(shù)據(jù)。隨數(shù)據(jù)源的不同可用手扶跟蹤數(shù)字化儀、掃描矢量化輸入或其它標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)入，如AutoCAD的（.DXF和.DWG）、MapInfo的（.TAB）、Intergraph的(.DGN)數(shù)據(jù)等。在ArcMap中，可利用繪圖工具條進(jìn)行圖形輸入與編輯，要點(diǎn)為：l 正確設(shè)置地圖的投影方式、地圖單位l 設(shè)置控制點(diǎn)坐標(biāo)l 圖形的輸入與編輯本實(shí)驗(yàn)主要練習(xí)圖形的輸入與編輯，投影方式、控制點(diǎn)的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)三中學(xué)習(xí)。（3）Editor工具條ArcMap提供的繪圖工具條，如圖2-1所示。對(duì)圖層進(jìn)行編輯，首先要從“Editor”按鈕的下拉菜單中選擇“Start Editing”，然后設(shè)置“Target”為要編輯的圖層。編輯完成時(shí)，要選擇“Save Edits”并“Stop Editing”。圖2-1 ArcMap的Editor工具條Editor工具條，從左到右依次為：編輯按鈕、選擇工具、繪制工具、任務(wù)類型、目標(biāo)圖層、截?cái)嗑€、旋轉(zhuǎn)、屬性表、草圖屬性（Sketch Properties）。Task中的“Modify Feature”或者“Reshape Feature”，可對(duì)地圖圖層上的區(qū)域、折線、直線、圓弧和點(diǎn)進(jìn)行修改和整形。這個(gè)過程是通過移動(dòng)、增加、和刪除定義線段的點(diǎn)來完成的，也可通過復(fù)制和粘貼選擇的節(jié)點(diǎn)來創(chuàng)建新的點(diǎn)、直線和折線。編輯過程中還可使用分割、求交點(diǎn)、跟蹤等輔助編輯功能。屬性表，可查看、編輯圖形屬性；草圖屬性，可查看、編輯選中要素的坐標(biāo)。在ArcMap中公共邊的輸入，可使用跟蹤工具，以自動(dòng)跟蹤獲取重復(fù)邊界，避免重復(fù)數(shù)字化。采用自動(dòng)跟蹤對(duì)象獲取重復(fù)邊界時(shí)，應(yīng)注意重復(fù)邊界的一致性，對(duì)形成的不一致重復(fù)邊界應(yīng)通過移動(dòng)、增加、和刪除定義線段的角點(diǎn)，進(jìn)行修改，直到重復(fù)邊界一致為止。（4）ArcGIS文件格式ArcInfo常用數(shù)據(jù)有Shapefile、CAD、Raster、Coverage、Geodatabase，各種數(shù)據(jù)的組織形式不一樣，其中Shapefile、Coverage、Raster、CAD為文件類型，Geodatabase為空間數(shù)據(jù)庫。本實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)Shapefile文件的使用。Shapefile是ArcGIS內(nèi)部使用的一種空間數(shù)據(jù)格式，采用非拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)地理幾何位置和屬性數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)文件。通常由以下幾種文件組成：空間數(shù)據(jù)文件（.shp）：存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)的幾何特性，即坐標(biāo)數(shù)據(jù)等，不存儲(chǔ)拓?fù)潢P(guān)系；空間數(shù)據(jù)索引文件(.shx)：存儲(chǔ)了地理數(shù)據(jù)幾何特征的索引信息，即.shp文件中空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，XY坐標(biāo)的輸入點(diǎn)在哪里，有多少XY坐標(biāo)對(duì)等信息；屬性數(shù)據(jù)文件(.dbf)：存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)的屬性信息的dBase表；空間參考文件(.prj)：存儲(chǔ)了文件的空間參考信息，如坐標(biāo)系、投影參數(shù)等；元數(shù)據(jù)文件（.shp.xml）：對(duì)元數(shù)據(jù)瀏覽后生成的xml元數(shù)據(jù)文件； 地理數(shù)據(jù)索引文件（.sbn，.sbx）：這兩個(gè)文件只有在進(jìn)行空間關(guān)系查詢、空間聯(lián)接和對(duì)Shape字段進(jìn)行索引時(shí)才存在的。它們用于存儲(chǔ)地物特征的索引；關(guān)聯(lián)文件（.ain，.aih）：這兩個(gè)文件只有在進(jìn)行了表格間的關(guān)聯(lián)（Links）操作時(shí)才存在。它們用于存儲(chǔ)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表或特征屬性表的關(guān)聯(lián)字段的索引。工程文件（.mxd）：存儲(chǔ)當(dāng)前工程中各圖層的文件路徑，以及符號(hào)、顏色、標(biāo)注等裝飾信息。通常情況下，對(duì)于Shapefile數(shù)據(jù)來說，空間數(shù)據(jù)文件（.shp）、空間數(shù)據(jù)索引文件(.shx)和屬性數(shù)據(jù)文件(.dbf)是最基本的文件；當(dāng)要進(jìn)行疊加、投影變換等涉及到空間參考的操作時(shí)，需要有空間參考文件(.prj)；為了保持圖形符號(hào)、顏色、標(biāo)注等裝飾信息，需要保存工程文件（.mxd）。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)文件：世界地圖Word，從ftp上下載。軟件準(zhǔn)備：ArcGIS Desktop 9.x -ArcCatalog三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟第1步 打開ArcCatalog打開ArcCatalog，界面如圖2-2。左側(cè)顯示目錄樹（Catalog Tree），顯示該機(jī)器中存儲(chǔ)的文件的層次結(jié)構(gòu)。右側(cè)為數(shù)據(jù)顯示窗口，包含三個(gè)選項(xiàng)卡內(nèi)容（Contents）、預(yù)覽（Preview）、元數(shù)據(jù)（Metadata）。圖2-2 ArcCatalog界面第2步 預(yù)覽（Preview）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)卡切換到“預(yù)覽”視圖界面。在目樹中選中世界地圖World中的任一圖層，如世界行政區(qū)劃圖層WORLD_region，可預(yù)覽該圖層的圖形數(shù)據(jù)，如圖2-3。圖1-3 預(yù)覽圖形數(shù)據(jù)在此窗口下方Preview下拉框中，可選擇預(yù)覽的數(shù)據(jù)類型Geography、Table。若想預(yù)覽屬性數(shù)據(jù)，只需將該處選為“Table”。如圖2-4。圖2-4 預(yù)覽屬性數(shù)據(jù)第3步 創(chuàng)建縮圖，并查看元數(shù)據(jù)在目錄樹中，選擇世界行政區(qū)劃圖層WORLD_region，切換到“預(yù)覽視圖”，點(diǎn)擊Geography工具條上縮略圖按鈕，生成并更新縮略圖。圖2-5 Geography工具條然后，切換到“內(nèi)容”視圖下，并在目錄樹中選擇World文件夾，點(diǎn)擊工具欄中按鈕，將數(shù)據(jù)查看方式更改為“縮略圖方式”。比較其與生成縮略圖前顯示有何不同。圖2-6 縮略圖點(diǎn)擊“元數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡，查看當(dāng)前圖層的元數(shù)據(jù)，包括三項(xiàng)內(nèi)容Description、Spatial和Attributes。通過元數(shù)據(jù)可了解當(dāng)前圖層采用的坐標(biāo)系，屬性字段名稱及類型等信息。在元數(shù)據(jù)工具欄中，選擇不同的樣式（Stylesheet），可改變?cè)獢?shù)據(jù)顯示的格式。圖2-7 元數(shù)據(jù)工具條點(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Shapefile，并設(shè)置屬性字段假設(shè)，新圖層建立在“E:GIS實(shí)驗(yàn)二”文件夾下。首先在目錄樹中單擊選中“實(shí)驗(yàn)二”文件夾，點(diǎn)右鍵，出現(xiàn)右鍵菜單；選擇“New”-“Shapefile”，出現(xiàn)新建圖層對(duì)話框；填寫圖層名稱，并選擇圖元類型，點(diǎn)擊“OK”即可。圖2-8 新建圖層對(duì)話框圖層屬性字段，在ArcCatalog中設(shè)置。選中圖層，右鍵選擇“屬性”，調(diào)出其屬性窗口，選擇“Fields”選項(xiàng)卡來設(shè)置屬性字段。添加字段，只需要在空白行左列中輸入字段名，在右列中選擇字段類型即可；修改字段，選中該字段，直接修改；刪除字段，選中該行，按下鍵盤上的“Del”鍵。新建圖層的屬性字段設(shè)置參照表2-1。第5步 在ArcMap中打開Shapefile打開ArcMap，單擊工具欄中的按鈕，將新建的圖層加入當(dāng)前項(xiàng)目。圖2-9 添加圖層第6步 數(shù)據(jù)的輸入和編輯圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的輸入和編輯，均在ArcMap中進(jìn)行。打開ArcMap，通過工具欄中的工具，導(dǎo)入要編輯的圖層。通過菜單中的Tools-Editor Toolbar,調(diào)出Editor工具條，如圖2-1。l 用鼠標(biāo)作為圖形輸入工具，通過圖形編輯模塊，用Editor工具條輸入由5個(gè)相鄰接的地塊組成的矢量圖，圖形形狀大概如圖2-12所示。l 通過工具欄中的工具，對(duì)每個(gè)圖元輸入屬性，屬性表見表2-1。表2-1示例圖的屬性表地塊號(hào)土地利用地貌類型海拔高度101牧草坡面550102古建筑群河谷200103林業(yè)坡面1000104農(nóng)業(yè)河谷100105牧草坡面500第7步 設(shè)置圖形顯示，并添加標(biāo)注（1）為各圖元填充不同的顏色在ArcMap左欄中選擇要設(shè)置的圖層，右鍵選擇“Properties”，打開圖層屬性對(duì)話框，選擇“Symbology”選項(xiàng)卡。在左側(cè)欄中點(diǎn)擊“Categories Unique Values”，在“value filed”下拉框中選擇“地塊號(hào)”，“Color Ramp”下拉框中選擇合適的顏色范圍。點(diǎn)擊最下方按鈕“Add All Values”，將所有的圖元設(shè)為要填充的對(duì)象，如圖2-10。雙擊某行記錄，可以修改其顏色。圖2-10 分別設(shè)置填充顏色（2）添加標(biāo)注選擇圖層屬性對(duì)話框中的“Label”選項(xiàng)卡，設(shè)置其標(biāo)注類型，如圖2-11。圖2-11 設(shè)置標(biāo)注第8步 保存工程文件完成后效果，如圖2-12。最后，在ArcMap中，點(diǎn)擊“File-Save”,將該工程保存為以學(xué)號(hào)命名的.mxd文件。101103105104102圖2-12 效果示意圖需要注意的是：由于工程文件保存的是數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)路徑，為了在其他的電腦上也能順利打開，應(yīng)設(shè)置為保存相對(duì)路徑?？赏ㄟ^File-Document Properties，調(diào)出文檔屬性對(duì)話框，點(diǎn)擊窗口底部按鈕，彈出對(duì)話框如圖2-13，設(shè)置為第二項(xiàng)即可。圖2-13 保存相對(duì)路徑四、作業(yè)上交數(shù)據(jù)：5個(gè)文件.mxd，.shp，.shx，.dbf 和.prj文件。壓縮成 “學(xué)號(hào)_姓名_作業(yè)1.rar”，上傳至FTP。實(shí)驗(yàn)三 掃描矢量化一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過投影選擇了解GIS中投影的概念。2. 利用影像配準(zhǔn)（Georeferencing）工具進(jìn)行影像數(shù)據(jù)的圖像配準(zhǔn)。3. 編輯器的使用（點(diǎn)實(shí)體、線實(shí)體、多邊形實(shí)體的數(shù)字化）。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)：（1）掃描矢量化柵格數(shù)據(jù)通常是通過掃描紙質(zhì)地圖或采集航空及衛(wèi)星照片獲得，對(duì)其進(jìn)行矢量化的步驟：配準(zhǔn)影像；新建圖層；在ArcMap中加載已配準(zhǔn)的影像和新建的圖層；在ArcMap中使用“編輯器”，分層提取實(shí)體。（2）影像配準(zhǔn)影像配準(zhǔn)是為了使影像數(shù)據(jù)（柵格數(shù)據(jù)）具有參考坐標(biāo)系，可以和GIS矢量數(shù)據(jù)集成。在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo)，即控制點(diǎn)。控制點(diǎn)最好選擇經(jīng)緯線網(wǎng)格的交點(diǎn)、公里網(wǎng)格的交點(diǎn)或者一些典型地物點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的數(shù)目取決于你打算使用哪一種數(shù)學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，本實(shí)驗(yàn)中控制點(diǎn)數(shù)目至少為4個(gè)。要盡可能使控制點(diǎn)均勻分布于整個(gè)柵格圖像，要有較好的離散性。通常，先在圖像的四個(gè)角選擇4個(gè)控制點(diǎn)，然后在中間的位置有規(guī)律地選擇一些控制點(diǎn)能得到較好的效果?？梢栽谙到y(tǒng)中增加、修改、刪除控制點(diǎn)，并把控制點(diǎn)保存在工作空間中。(3)影像配準(zhǔn)工具條打開ArcMap，在工具欄空白處點(diǎn)右鍵，勾選Georeferencing（“影像配準(zhǔn)”），可調(diào)出影像配準(zhǔn)工具條，如圖2-1。圖2-2 Georeferencing 工具條“添加控制點(diǎn)”按鈕，可添加控制點(diǎn)；“查看鏈接表”按鈕，可查看已添加的控制點(diǎn)，并可對(duì)這些控制點(diǎn)進(jìn)行修改、刪除等操作。（4）快捷鍵在繪圖編輯的過程中，可以通過“Z”、“X”、“C”快捷鍵實(shí)現(xiàn)圖形的放大、縮小、移動(dòng)。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：倉前鎮(zhèn)小班柵格數(shù)據(jù)：org.img；倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地Shape文件：倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.dbf，倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.shp，倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.shx，倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.prj。軟件準(zhǔn)備：ArcGIS Desktop三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 第1步 影像配準(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)過圖像配準(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。l 打開ArcMap，調(diào)出影像配準(zhǔn)工具條Georeferencing，如圖2-1。l 把需要進(jìn)行配準(zhǔn)的影像org.img添加到ArcMap中，會(huì)發(fā)現(xiàn)“影像配準(zhǔn)”工具欄中的工具被激活。圖3-2 加載影像數(shù)據(jù)第2步 輸入控制點(diǎn)控制點(diǎn)應(yīng)該選擇已知準(zhǔn)確實(shí)際地理坐標(biāo)的點(diǎn)，如經(jīng)緯線交點(diǎn)或公里網(wǎng)格交點(diǎn)。選取控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量將圖片放大后選取，以盡量減小誤差，如圖2-3。 l 在“影像配準(zhǔn)”工具欄上，點(diǎn)擊“添加控制點(diǎn)”按鈕；l 使用該工具在圖上精確地找一個(gè)控制點(diǎn)后點(diǎn)擊，然后右鍵選擇“Input X and Y”，調(diào)出Enter Coordinates對(duì)話框，輸入其實(shí)際坐標(biāo)，如圖2-4。圖 2-4 選取控制點(diǎn)圖2-5 輸入實(shí)際坐標(biāo)l 用相同的方法，在影像上增加多個(gè)控制點(diǎn)（=4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：在鏈接表對(duì)話框中點(diǎn)擊“Save”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。圖2-6 查看鏈接表檢查控制點(diǎn)的殘差Residual error和總的RMS。殘差(residual error)表示單個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的誤差，均方差RMS表示所有控制點(diǎn)的總誤差。RMS較小，說明控制點(diǎn)的選取是比較準(zhǔn)確的。對(duì)于殘差特別大的控制點(diǎn)，可選中后點(diǎn)擊右側(cè)刪除按鈕將其刪除，然后添加新的控制點(diǎn)。轉(zhuǎn)換方式設(shè)定為“一次多項(xiàng)式”。第3步 設(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性l 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“Update Display”。執(zhí)行菜單命令“View”“Data Frame Properties”，彈出“數(shù)據(jù)框?qū)傩源翱凇?；l “常規(guī)”選項(xiàng)頁，將顯示單位設(shè)置為“米”，如圖2-6；l “坐標(biāo)系統(tǒng)”選項(xiàng)頁，導(dǎo)入坐標(biāo)系統(tǒng)：點(diǎn)擊圖2-7中“導(dǎo)入”按鈕，彈出選擇數(shù)據(jù)源窗口如圖2-8，選擇“倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.shp”。l “更新顯示”后，就變成了真實(shí)的坐標(biāo)。圖2-7 設(shè)置地圖顯示單位圖2-8 導(dǎo)入坐標(biāo)系統(tǒng)圖2-9 導(dǎo)入坐標(biāo)系統(tǒng)圖2-10 設(shè)置單位和坐標(biāo)系統(tǒng)后第4步 矯正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募 在“影像配準(zhǔn)”菜單下，點(diǎn)擊“矯正”（Rectify），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org1.img，如圖2-10。圖2-11 圖像另存l 將原始的柵格文件org.img從ArcMap中移除，并加載org1.img和倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.shp，查看兩圖層中的倉前鎮(zhèn)駐地是否重合，能夠重合說明配準(zhǔn)的準(zhǔn)確度較高。圖2-12 查看配準(zhǔn)結(jié)果通過上面的操作已經(jīng)完成了配準(zhǔn)工作，下面將以org1.img為底圖，分別對(duì)倉前鎮(zhèn)的村政府（點(diǎn)）、鄉(xiāng)村（面）、小班（面）進(jìn)行輸入，所有圖層的投影坐標(biāo)系應(yīng)與倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地圖層的投影坐標(biāo)系一致。第5步 分層矢量化村政府圖層（1） 新建村政府圖層l 在ArcCatalog中新建點(diǎn)圖層。在左側(cè)的Catalog Tree中選中文件夾“實(shí)驗(yàn)三”，右鍵-New-Shapefile,彈出新建文件窗口，如圖2-12。l 填寫名稱“學(xué)號(hào)_村政府”，實(shí)體類型“Point”；l 設(shè)置投影坐標(biāo)系。點(diǎn)擊右下角“Edit”按鈕，彈出“空間參考屬性窗口”，如圖2-13，可以“選擇”、“導(dǎo)入”或“新建”坐標(biāo)系；本實(shí)驗(yàn)中所有圖層的坐標(biāo)系應(yīng)該與倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地圖層的相同，所以使用導(dǎo)入方式較好；點(diǎn)擊“Import”按鈕，彈出窗口如圖2-14，選擇“倉前鎮(zhèn)鎮(zhèn)駐地.shp”，然后點(diǎn)“Add”按鈕，圖2-13中會(huì)顯示出當(dāng)前坐標(biāo)系的詳細(xì)參數(shù)。圖2-13 新建點(diǎn)圖層圖2-14 空間參考屬性窗口圖2-15 導(dǎo)入空間參考l 添加字段。在Catalog Tree中選中新建的圖層，右鍵菜單中選擇“屬性”，彈出屬性窗口，如圖2-15?！癤Y Coordinate”選項(xiàng)頁同圖2-13，也可在此處設(shè)置投影坐標(biāo)系?！癋ields”選項(xiàng)頁，顯示當(dāng)前圖層的屬性字段名稱及數(shù)據(jù)類型。添加字段“Name”，只需選中空白行，輸入“Name”，選擇數(shù)據(jù)類型“Text”即可；點(diǎn)擊“應(yīng)用”或“確定”后，新添加的字段不可以再修改，若想刪除，可以點(diǎn)擊左側(cè)突出的小方塊，選中該行，然后按“Del”鍵。圖2-16 添加字段（2） 在ArcMap中添加新建的村政府圖層，并且調(diào)出“Editor”工具條圖2-17 添加村政府圖層（3） 編輯村政府圖層l 開始編輯。點(diǎn)擊編輯工具條中的編輯按鈕，在下拉菜單中選擇“Start Editing”，激活編輯工具；任務(wù)選擇“Create New Feature”；目標(biāo)選擇村政府圖層，如圖2-16。圖2-18 編輯工具條l 輸入第一個(gè)點(diǎn)連縣塘村政府（左上角），使用拉框放大其所在區(qū)域；然后按下編輯工具欄中的，對(duì)準(zhǔn)地圖中的連縣塘圓圈正中心，按下鼠標(biāo)左鍵，則第一個(gè)點(diǎn)輸入成功，如圖2-18中的圈出的藍(lán)點(diǎn)。圖2-19 輸入點(diǎn)l 點(diǎn)擊編輯工具條中的按鈕，彈出屬性編輯框，輸入“Name”的值“連縣塘”。l 以上輸入了第一個(gè)村政府，點(diǎn)擊ArcMap工具欄中的全景按鈕，可將地圖恢復(fù)到全景顯示，然后重復(fù)前兩步的操作輸入其余的9個(gè)村政府。l 若移動(dòng)或刪除已輸入點(diǎn)，可按下按鈕，選擇要移動(dòng)或刪除的點(diǎn)，直接拖動(dòng)可改變其位置，按“Del”鍵可將其刪除，右鍵菜單提供復(fù)制、粘貼等更多功能。l 10個(gè)村政府輸入完成以后，點(diǎn)擊“Editor”-“Save Edits”，最后“Stop Editing”。l 對(duì)本圖層利用“Name”字段標(biāo)注。第6步 分層矢量化鄉(xiāng)村圖層鄉(xiāng)村和小班為面，對(duì)面圖元的矢量化有兩種方式：一種是直接建立面圖層，繪制面；另一種是先建立線圖層，繪制邊界線，然后通過相應(yīng)的工具自動(dòng)生成面圖層。本實(shí)驗(yàn)中主要練習(xí)第二種方法。（1） 新建鄉(xiāng)村邊界圖層l 在ArcCatalog中新建線圖層:在左側(cè)的Catalog Tree中選中文件夾“實(shí)驗(yàn)三”，右鍵-New-Shapefile,彈出新建文件窗口，如圖2-19。l 填寫名稱“學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村邊界”，實(shí)體類型“Polyline”；l 設(shè)置投影坐標(biāo)系與點(diǎn)圖層的設(shè)置相同。圖2-20 新建線圖層（2） 在ArcMap中添加鄉(xiāng)村邊界圖層，并進(jìn)行編輯l 將鄉(xiāng)村邊界圖層添加到ArcMap中。l 開始編輯。點(diǎn)擊編輯工具條中的編輯按鈕，在下拉菜單中選擇“Start Editing”，激活編輯工具；任務(wù)選擇“Create New Feature”；目標(biāo)選擇鄉(xiāng)村邊界圖層。l 設(shè)置捕捉環(huán)境“Snapping environment”。當(dāng)繪制的曲線有公共結(jié)點(diǎn)或者有公共線時(shí)，為了繪制的準(zhǔn)確，要用到自動(dòng)跟蹤捕捉功能，則需要設(shè)置捕捉環(huán)境。點(diǎn)擊“Editor”-“Snapping”，可彈出Snapping environment設(shè)置窗口，如圖2-20。窗口上半部分選擇的是可跟蹤的圖層和實(shí)體，此步驟中選擇鄉(xiāng)村邊界圖層，可跟蹤其節(jié)點(diǎn)、邊、終點(diǎn)。下半部分是選擇“編輯草圖”,在繪制圖形時(shí)可捕捉自己的節(jié)點(diǎn)和邊。l 設(shè)置顯示Snap Tips。點(diǎn)擊“Editor”-“Options”，彈出選項(xiàng)窗口，在“General”選項(xiàng)頁中勾選“Show snap tips”，如圖2-21。通過設(shè)置此，在繪制圖形時(shí)，捕捉到點(diǎn)時(shí)會(huì)給出提示，效果如圖2-22。圖2-21 設(shè)置Snapping圖2-22 設(shè)置捕捉提示l 輸入第一個(gè)村邊界連縣塘村邊界（地圖左上角）。將圖像放大到一定比例后，按下，沿著連縣塘村邊界逐點(diǎn)進(jìn)行繪制，單擊開始；繪制過程中，使用移動(dòng)地圖，然后再按下，可繼續(xù)繪制；撤消可用“Ctrl+Z”；繪制結(jié)束時(shí)，需首尾相連，如圖2-22，提示“Edit sketch vertices”表明捕捉到了此線上的點(diǎn)（此處是始點(diǎn)），雙擊繪制結(jié)束，效果如圖2-23。圖2-23 結(jié)束時(shí)捕捉到始點(diǎn)圖2-24 第一個(gè)村邊界l 繪制其他邊界。圖中所有的線條只需繪制一次，公共邊界不需要重繪，每條曲線不需要是閉合線，但需保證最后所有的曲線構(gòu)成的圖形邊界是閉合的，不能出現(xiàn)缺口，如圖2-24。圖2-25 缺口l 繪制完成后，“Save Edits”并“Stop Editing”，效果如圖2-25.圖2-26 鄉(xiāng)村邊界（3） 生成鄉(xiāng)村圖層l 打開ArcCatalog，點(diǎn)擊工具欄中的按鈕，調(diào)出ArcToolbox；l 找到Data Management Tools-Features-Feature To Polygon，雙擊Feature To Polygon，彈出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)話框，如圖2-26；l 點(diǎn)擊將鄉(xiāng)村邊界圖層添加到“Input Features”中，設(shè)置Output Features的路徑及名稱（學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村.shp）；點(diǎn)擊“OK”即可，生成的面圖層如圖2-27。l 對(duì)生成的鄉(xiāng)村圖層也可以添加屬性字段并賦值，有興趣的同學(xué)可以自己嘗試。圖2-27 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換圖2-28 生成的面圖層第7步 分層矢量化小班圖層小班圖層的矢量化與鄉(xiāng)村圖層操作基本相同。（1） 新建小班邊界圖層在Catalog中新建一個(gè)Polyline圖層，名稱為“學(xué)號(hào)_小班邊界”，投影坐標(biāo)系設(shè)置與前面相同。（2） 在ArcMap中添加小班邊界圖層，并進(jìn)行編輯l 將小班邊界圖層添加到ArcMap中；l 開始編輯。編輯工具條如圖2-28，捕捉環(huán)境設(shè)置如圖2-29；圖2-29 編輯小班邊界圖2-30 捕捉環(huán)境設(shè)置l 由于小班與鄉(xiāng)村有重復(fù)邊，所以可以先把鄉(xiāng)村邊界拷貝到小班邊界圖層，以省去重復(fù)邊界的繪制：按下按鈕，拉框全選鄉(xiāng)村邊界圖層中的線實(shí)體，在空白處點(diǎn)右鍵，選擇“Copy”，如圖2-30；再次點(diǎn)右鍵，選擇“Paste”，則可粘貼到小班邊界圖層，如圖2-31。圖2-31 復(fù)制鄉(xiāng)村邊界圖2-32 粘貼鄉(xiāng)村邊界l 在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)繪制小班邊界，同樣所有的曲線只需繪制一次，繪制完成后，“Save Edits”并“Stop Editing”，效果如圖2-32。圖2-33 小班邊界繪制完成（3） 生成小班圖層l 轉(zhuǎn)換操作與生成鄉(xiāng)村圖層相同，輸出命名“學(xué)號(hào)_小班”，輸出效果如圖2-33；圖2-343 最終小班圖l 編輯完成后，“Save Edits”并“Stop Editing”。第8步 保存工程文件l 當(dāng)前工程中只包含四個(gè)圖層，如圖2-34所示；l 參照實(shí)驗(yàn)二中相關(guān)操作設(shè)置適當(dāng)?shù)臉?biāo)注；l 工程文件命名為“學(xué)號(hào).mxd”，設(shè)置為保存各圖層的相對(duì)路徑。圖2-35 最后效果四、作業(yè)上交數(shù)據(jù)：13個(gè)文件（包括1個(gè)地圖文檔和3個(gè)圖層）工程文件（學(xué)號(hào).mxd）村政府圖層（學(xué)號(hào)_村政府.shp，學(xué)號(hào)_村政府.shx，學(xué)號(hào)_村政府.dbf ，學(xué)號(hào)_村政府.prj）鄉(xiāng)村圖層（學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村.shp，學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村.shx，學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村.dbf ，學(xué)號(hào)_鄉(xiāng)村.prj）小班圖層（學(xué)號(hào)_小班.shp，學(xué)號(hào)_小班.shx，學(xué)號(hào)_小班.dbf ，學(xué)號(hào)_小班.prj）壓縮成 “學(xué)號(hào)_姓名_作業(yè)2”.rar，上傳至FTP。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）的基本方法和原理，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ArcGIS Desktop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：l 數(shù)據(jù)管理l 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換l Coverage 的處理l 矢量分析l 地理編碼l 統(tǒng)計(jì)分析空間數(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（Geographic Coordinate System）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。基準(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）63782456356863.0188IAG 75（西安80采用）63781406356755.2882WGS 8463781376356752.3142在ArcGIS中基于這三個(gè)橢球，建立了我國常用的三個(gè)基準(zhǔn)面和地理坐標(biāo)系：l GCS_WGS1984(基于WGS84 基準(zhǔn)面)l GCS_BEIJING1954(基于北京1954基準(zhǔn)面)l GCS_XIAN1980(基于西安1980基準(zhǔn)面)投影坐標(biāo)系（Projected Coordinate Systems）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l 地理坐標(biāo)系（由基準(zhǔn)面確定，比如：北京54、西安80、WGS84）l 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.shp; Clip.shp，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（一）空間數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)備步驟：將所需要的數(shù)據(jù)下載后，解壓到 “E:GIS實(shí)驗(yàn)四”；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，如圖4-1；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 “E:GIS實(shí)驗(yàn)四”，如圖4-2。圖4-36 選項(xiàng)窗口圖4-37 設(shè)置臨時(shí)工作空間第1步 裁剪實(shí)體l 在ArcMap中，添加數(shù)據(jù)“云南縣界.shp”、“Clip.shp” （Clip 中有四個(gè)實(shí)體）l 開始編輯，激活Clip圖層。選中Clip圖層中的一個(gè)實(shí)體（注意不要選中“云南縣界”中的實(shí)體！）圖4-38 編輯Clipl 點(diǎn)擊按鈕，打開ArcToolBox；l 選擇“Analysis Tools-Extract”，雙擊“Clip”，彈出窗口剪切窗口，指定輸入實(shí)體為“云南縣界”，剪切實(shí)體為“Clip”（必須為多邊形實(shí)體），并指定輸出實(shí)體類路徑及名稱，這里請(qǐng)命名為“云南縣界_Clip1”如圖4-5；圖4-39 工具箱圖4-40 剪切窗口l 依次選中Clip主題中其它三個(gè)實(shí)體，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”）；l 操作完成后，一定要“Save Editors”。圖4-41 生成四個(gè)剪切圖層第2步 拼接圖層l 在ArcMap中新建地圖文檔“File-New”，加載在剪切實(shí)體操作中得到的四個(gè)圖層l 在工具箱中選擇“Data Management Tools-General”，雙擊“Append”，在追加窗口中，設(shè)置輸入實(shí)體和輸出實(shí)體，如圖4-7；圖4-42 拼接圖層窗口圖4-43 拼接效果l 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“Data”-”Export Data”，彈出窗口，將輸出圖層命名為“YNOK.