地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論實習(xí)

1、地理信息系統(tǒng)實習(xí)第2章 坐標(biāo)系統(tǒng)習(xí)作1：把一種要素類型從地理坐標(biāo)系統(tǒng)投影到投影坐標(biāo)系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)：idll.shp是以地理坐標(biāo)和十進(jìn)制表示經(jīng)緯度數(shù)值的Shapefile文件。idll.shp是愛達(dá)荷州輪廓圖文件。在本習(xí)作中，你先選擇一個預(yù)定義坐標(biāo)系統(tǒng)來定義idll.shp，然后把idll.shp投影成愛達(dá)荷通用橫軸墨卡托投影（IDTM）。IDTM不是一個預(yù)定義系統(tǒng)。IDTM參數(shù)值如下：投影：橫軸墨卡托大地基準(zhǔn)：NAD83單位：m參數(shù)比例系數(shù)：0.9996中央經(jīng)線：-114.0參考維度：42.0橫坐標(biāo)東移假定值：2500000縱坐標(biāo)北移假定值：12000001. 啟動ArcCatalog，連接到第

2、2章的數(shù)據(jù)。在目錄樹（Catalog tree）中選中idll.shp。Metadta欄上的摘要信息顯示坐標(biāo)系統(tǒng)為地理坐標(biāo)系統(tǒng)。單擊并連接空間參照信息，信息顯示的坐標(biāo)系統(tǒng)是GCS_Assumed_Geographic_1，一個假定的坐標(biāo)系統(tǒng)。2. 首先定義idll.shp的坐標(biāo)系統(tǒng)。打開ArcToolbox窗口。右擊ArcToolbox，選中Environments。再單擊General Setting下拉箭頭，在the current workspace中選擇Chapter2 database。雙擊Data Management Tools / Projections and Transfo

3、rmations工具集里的Define Projection工具。選擇idll.shp為Input feature class，對話框顯示idll.shp已經(jīng)有一個坐標(biāo)系統(tǒng)，但那只是一個假定的坐標(biāo)系統(tǒng)。單擊coordinate system按鈕，打開Spatial Reference Properties對話框，單擊Select。雙擊Geographic Coordinate Systems、North America，選中North American Datum 1927.prj，單擊Ok，關(guān)閉對話框。再次查看idll.shp的空間參照信息，Metadata欄顯示為GCS_North_Ame

4、rican_1927。3. 接下來把idll.shp投影到IDTM坐標(biāo)系。雙擊Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature工具集的Project。在Project對話框中，選中idll.shp為Input feature class，單擊output coordinate system按鈕，打開Spatial Reference Properties對話框。單擊New下拉箭頭，選中Projected。在New Projected Coordinate System對話框，輸入idtm為Name，然后你需要在P

5、rojection框和Geographic Coordinate Systems中提供投影信息。在Projection中，Name下拉菜單中選擇Transverse_Mercator。并輸入下列參數(shù)值：False_Easting為2500000、False_Nrothing為1200000、Central_Meridian為-114，Scale_Factor為0.9996，和Latitude_Of_Origin為42.確認(rèn)Linear Unit是Meter。單擊Geographic Coordinate Systems中的Select。雙擊North America，選中North Ameri

6、can Datum 1983.prj。單擊Ok關(guān)閉New Projected Coordinate System對話框。在Spatial Reference對話框中單擊Save as，輸入idtm83.prj作為文件名稱。關(guān)閉Spatial Reference Properties對話框。4. Project對話框的Geographic Transformation旁邊有一個綠點，這是因為idll.shp是基于NAD27的，而IDTM是基于NAD83。該綠點提示投影需要進(jìn)行地理轉(zhuǎn)換。單擊Geographic Transformation的下拉箭頭，選中NAD_1927_To_NAD_1983_

7、NADCON。單擊Ok運行該命令。5. 在Metadata欄，你可以證實idll.shp是否已經(jīng)成功投影到idtm.shp。問題1：用自己的語言總結(jié)習(xí)作1的所有步驟。習(xí)作2：導(dǎo)入一個坐標(biāo)系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)：stationsll.shp是以十進(jìn)制表示經(jīng)緯度值的Shapefile文件。stationsll.shp是包括愛達(dá)荷州的滑雪道的文件。在習(xí)作2中，你將會通過導(dǎo)入習(xí)作1里的idll.shp和idtm.shp的投影信息完成本次地圖投影。1. 在Metadata欄，確認(rèn)stationsll.shp有一個假定地理坐標(biāo)系統(tǒng)。雙擊Define Projection工具。選擇stationsll.shp為inp

8、ut feature class。單擊coordinate system按鈕。單擊Spatial Reference Properties對話框的Import，雙擊idll.shp把它加進(jìn)來。關(guān)閉對話框。2. 雙擊Project工具（Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature），選擇stationsll.shp為input feature class，指定stationstm.shp為output feature class，并單擊output coordinate system按鈕。在Spatial Re

9、ference Properties對話框中單擊Import，雙擊idtm.shp把它加進(jìn)來。關(guān)閉Spatial Reference Properties對話框。單擊Geographic Transformation下拉箭頭，選中NAD_1927_To_NAD_1983_NADCON。單擊Ok完成操作?，F(xiàn)在stationstm.shp已經(jīng)被投影到與idtm.shp相同的坐標(biāo)系（IDTM）中。習(xí)作3：用預(yù)定義坐標(biāo)系統(tǒng)投影Shapefile所需數(shù)據(jù)：snow.txt是一個包含愛達(dá)荷州40個滑雪場地理坐標(biāo)的文本文件。習(xí)作3中，你先要從snow.txt創(chuàng)建一個事件圖層。然后用預(yù)定義坐標(biāo)系統(tǒng)（UTM）對

10、該事件圖層進(jìn)行投影，投影后的圖層仍然用經(jīng)緯度值來度量。再把該圖層存為Shapefile。1. 啟動ArcMap。重命名新數(shù)據(jù)幀為Task3&4，并添加snow.txt到Task3&4。（注意Source欄上的目錄表。）單擊Tools菜單，選擇Add XY Data。在彈出的對話框里，確認(rèn)輸入表格為snow.txt，經(jīng)度為X字段，緯度為Y字段。對話框顯示輸入坐標(biāo)的空間參照是未知坐標(biāo)系統(tǒng)。單擊Edit按鈕，打開Spatial Reference Properties對話框。單擊Select，雙擊Geographic Coordinate Systems、North America和North Am

11、erican Datum 1983.prj。退出對話框。2. snow.txt Events被加到ArcMap?，F(xiàn)在可以投影snow.txt Events，并把輸出結(jié)果存為Shapefile。打開ArcToolbox窗口。在Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature工具集中雙擊Project工具。選擇snow.txt Events為input dataset，并輸入snowutm83.shp為output feature class。單擊output coordinate system按鈕。單擊Spatia

12、l Reference Properties對話框中的Select。雙擊Projected Coordinate System、Utm，Nad1983和NAD 1983 UTM Zone 11N.prj。單擊Ok對數(shù)據(jù)集進(jìn)行投影。問題2：步驟2 要求做地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，為什么？習(xí)作4：從一個坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一個坐標(biāo)系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)：習(xí)作1的idtm.shp文件和習(xí)作3的snowutm83.shp文件。習(xí)作4首先顯示ArcMap中如何進(jìn)行快捷投影，然后要求你把idtm.shp從IDTM坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到UTM坐標(biāo)系統(tǒng)。1. 右擊Task3&4，選擇Properties。Coordinate System欄顯

13、示當(dāng)前坐標(biāo)系統(tǒng)為GCS_North_American_1983。ArcMap指定第一個圖層（如snow.txt Events）的坐標(biāo)系統(tǒng)為該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)系統(tǒng)。你也可以通過單擊Data Frame Properties對話框的Import輸入一個新的坐標(biāo)系統(tǒng)。在下一個對話框，雙擊snowutm83.shp。關(guān)閉對話框?，F(xiàn)在Task3&4就是基于NAD 1983 UTM Zone 11N坐標(biāo)系統(tǒng)。2. 添加idtm.shp到Task3&4。盡管idtm基于IDTM坐標(biāo)系統(tǒng)，但它在ArcMap中用snowutm83.shp進(jìn)行空間配準(zhǔn)。ArcGIS可以對數(shù)據(jù)集進(jìn)行快捷重新投影。ArcGIS利用現(xiàn)有

14、的空間參照信息把idtm投影到該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)系統(tǒng)。3. 下一步就是要把idtm.shp投影到UTM坐標(biāo)系，還要創(chuàng)建一個新的Shapefile。雙擊Project工具。選擇idtm為input feature class，指定idutm83.shp為output feature class，單擊output coordinate system按鈕。單擊Spatial Reference Properties對話框中的Select。雙擊Projected Coordinate System、Utm，Nad1983和NAD 1983 UTM Zone 11N.prj。單擊Ok關(guān)閉對話框。問題3：步

15、驟3中能否用Import代替Select？如果可以，如何操作？4. 盡管在ArcMap中idutm83看起來和idtm完全一樣，但其實它已經(jīng)被投影到UTM格網(wǎng)系統(tǒng)。挑戰(zhàn)性作業(yè)：所需數(shù)據(jù)：idroads.shp文件和mtroads.shp文件第2章數(shù)據(jù)庫里有idroads.shp和mtroads.shp，分別是愛達(dá)荷后和蒙大拿州的道路Shapefile。idroads.shp投影在IDTM，但它的橫坐標(biāo)左移假定值（500000）和縱坐標(biāo)北移假定值（100000）有錯。mtroads.shp投影在NAD 1983 State Plane Montana FIPS 2500坐標(biāo)系統(tǒng)，線單位為m，但它

16、沒有投影文件。1. 利用習(xí)作1中的DTM信息和Project工具，用正確的橫坐標(biāo)左移假定值（2500000）和縱坐標(biāo)北移假定值（1200000）對idroads.shp重新進(jìn)行投影，其他參數(shù)保持一致。輸出結(jié)果為idroads2.shp。2. 先用Define Projection工具定義mtroads.shp的坐標(biāo)系統(tǒng)。然后用Project工具重新投影mtroads.shp到IDTM，輸出結(jié)果命名為mtroads_idtm.shp。3. 用ArcCatalog中的Metadata欄驗證idroads2.shp和mtroads_idtm.shp具有相同的空間參照信息。第3章 地理關(guān)系矢量數(shù)據(jù)模型

17、本章包括3個習(xí)作。習(xí)作1練習(xí)如何將ArcInfo的交換文件轉(zhuǎn)換成Coverage，將Coverage轉(zhuǎn)換為Geodatabase要素類，將Geodatabase要素類轉(zhuǎn)換為Shapefile，習(xí)作1中，你可以查看Coverage，Geodatabase要素類以及Shapefile的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。習(xí)作2查看美國國家水文地理數(shù)據(jù)集的分區(qū)和路徑。習(xí)作3練習(xí)如何在ArcCatalog和ArcMap中查看TIN。習(xí)作1：查看ARC/INFO的Coverage和Shapefile的數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)所需數(shù)據(jù)：land.e00為Arc/Info交換文件在習(xí)作1，你將用交換文件land.e00創(chuàng)建Coverage和Sh

18、apefile。你可以現(xiàn)在ArcCatalog中查看與這兩個數(shù)據(jù)模型有關(guān)的數(shù)據(jù)集，然后用Windows瀏覽器查看它們的數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)。1. 啟動ArcCatalog，連接到第3章數(shù)據(jù)庫。打開ArcToolbox窗口，雙擊Coverage Tools / Conversion / To Coverage工具集下的Import From Interchange File工具，瀏覽到第3章數(shù)據(jù)庫并選擇land.e00作為輸入的交換文件。（注：在ArcCatalog9.3中，View菜單ToolbarsArcView 8.x Tools，然后在調(diào)出的“Conversion Tools”工具條中Impor

19、t From Interchange File） 9.2版本的在擴展里加下Data Interoperability ToolsQuick Import，先把e00轉(zhuǎn)換為geodatabase的.gdb文件，再導(dǎo)出為shp文件。單擊OK，完成轉(zhuǎn)換。2. 名為land的Coverage已出現(xiàn)在目錄樹中（如果沒有，從ArcCatalog的View菜單中選擇Refresh）。單擊加號，展開land。該Coverage包括四個要素類：arc、label、polygon和tic。在Preview欄中，可以高亮選中目錄樹中的某一要素類對其預(yù)覽。Arc可顯示線（弧段），label顯示每個多邊形的標(biāo)識點，po

20、lygon顯示多邊形，tic顯示land的控制點。注意這四種類別符號與要素類型相對應(yīng)。3. 右擊目錄樹中的land，選擇Properties，出現(xiàn)Coverage要素類屬性對話框。包括四個標(biāo)簽：General、Projection、Tics and Extent和Tolerances。General欄顯示多邊形要素類中的拓?fù)潢P(guān)系，Projection欄顯示坐標(biāo)系統(tǒng)未知，Tics and Extent欄顯示該Coverage的控制點以及該Coverage的區(qū)域范圍，Tolerances欄顯示建立拓?fù)浜途庉嬍堑母鞣N容限值。4. 右擊目錄樹中l(wèi)and下的Polygon，選擇Properties，出現(xiàn)

21、Coverage Feature Class Properties對話框。該對話框包括General、Items和Relationships等標(biāo)簽。Items欄顯示屬性表的字段。5. 與land有關(guān)的數(shù)據(jù)文件存儲于兩個文件夾中：land和INFO。你可以用Windows瀏覽器查看這些文件。Land文件夾包含弧段數(shù)據(jù)文件（.adf）。其中一些圖形文件可由名稱來識別，如arc.adf表示弧段的清單，pal.adf表示多邊形/弧清單。同一數(shù)據(jù)庫中的其他Coverage共享一個INFO文件夾，INFO文件夾包含了arc0000.dat、arc0000.nit等屬性數(shù)據(jù)文件。這兩個文件夾中的所有文件都是

22、二進(jìn)制文件，無法讀取。6. 這一步是將land轉(zhuǎn)換成多邊形Shapefile。至少有兩種轉(zhuǎn)換方法可供選擇：第一，可以用Conversion Tools / To Shapefile工具集里的Feature Class to Shapefile（multiple）工具，該工具可以把Coverage要素類（但不包括那些建立了初步拓?fù)涞腃overage）轉(zhuǎn)換成Shapefile。第二，可以在右擊數(shù)據(jù)集出現(xiàn)的菜單中進(jìn)行。這里采用第二種方法。右擊land的polygon要素類，單擊Export，選擇To Shapefile（singe）。在其后的對話框中，將第3章數(shù)據(jù)庫設(shè)定為輸出路徑，輸入land_po

23、lygon作為輸出要素類的文件名。單擊OK。land_polygon成功創(chuàng)建到目錄樹中。7. 右擊land_polygon.shp選擇Properties，出現(xiàn)Shapefile Properties對話框，該對話框包含General、Fields和Indexes等標(biāo)簽，F(xiàn)ields欄顯示Shapefile中的字段，Indexes欄顯示Shapefile的空間索引，空間索引可以提高數(shù)據(jù)顯示和查詢的速度。8. Shapefile文件land_polygon.shp帶有多個數(shù)據(jù)文件。你可以用Windows瀏覽器查看這些文件。其中l(wèi)and_polygon.shp是形態(tài)（幾何）文件，land_poly

24、gon.dbf是dBASE格式的屬性數(shù)據(jù)文件，land_polygon.shx是空間索引文件。問題1：用自己的話描述Coverage和Shapefile在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上有何不同。問題2：Coverage數(shù)據(jù)模型用獨立的系統(tǒng)存儲空間和屬性數(shù)據(jù)，以land為例說出它的兩個系統(tǒng)。習(xí)作2：查看分區(qū)和路徑所需數(shù)據(jù)：nhd是加利福尼亞州洛杉磯的水文地理數(shù)據(jù)集，流域用8位編碼表示（18070105）。nhd是一個包含分區(qū)和路徑的Coverage。習(xí)作2要求查看這些復(fù)合要素以及弧或多邊形等簡單要素。1. 展開目錄樹中nhd。它包括11個圖層：arc、label、node、polygon、region.lm、reg

25、ion.rch、region.wb、route.drain、route.lm、route.rch和tic。2. 啟動ArcMap。將數(shù)據(jù)幀命名為nhd1，將polygon、region.lm、region.rch、region.wb加到nhd1中。polygon圖層由全部的多邊形組成，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了三個亞區(qū)，右擊加入的nhd region.lm圖層，選擇Open Attribute Table，F(xiàn)TYPE字段顯示了nhd region.lm由洪水區(qū)域組成。問題3：由不同的亞區(qū)組成的分區(qū)可以互相重疊。nhd中三個亞區(qū)直接是否存在重疊？3. 插入一個新的數(shù)據(jù)幀，命名為nhd2。將arc、rou

26、te.drain、route.lm、route.rch加到nhd2中。arc圖層有全部弧段組成（含有起始結(jié)點、終止結(jié)點、左多邊形、右多邊形），并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建三個路徑亞類，右擊加入的nhd route.drain圖層，選擇Open Attribute Table。表中的每個記錄代表一個河段，地表水的每個河段都有一個唯一的標(biāo)識碼。這些河段提供了與EPA（美國環(huán)保署）和河網(wǎng)上現(xiàn)有的與水有關(guān)數(shù)據(jù)的鏈接。問題4：不同的路徑亞類可以在弧段基礎(chǔ)上建立，在nhd Coverage的不同路徑亞類中，你看到所用的弧段了嗎4. 在nhd中的每個圖層都可以導(dǎo)出成Shapefile格式或是Geodatabase中的要

27、素類。例如，可以右擊nhd route.rch，指向Data，選擇Export Data。Export Data可以讓你把數(shù)據(jù)集存儲為Shapefile或Geodatabase要素類。習(xí)作3：查看TIN所需數(shù)據(jù)：emidatin是由數(shù)字高程模型制備的TIN。1. 在ArcCatalog的目錄樹中單擊emidatin。Contents欄顯示emidatin的數(shù)據(jù)類型是TIN。2. 在ArcMap中插入一個新的數(shù)據(jù)幀，命名為Task3，將emidatin加到Task3。右擊emidatin，選擇Properties。在Source欄中，Data Source框中顯示了結(jié)點和三角形的數(shù)目，以及Z（高

28、程）的值域。問題5：emidatin中有多少個結(jié)點，多少個三角形？3. 在Symbology欄中，在Show框中取消Elevation復(fù)選框，單擊Add按鈕。在隨后的對話框中，選中Edges with the same symbol使其高亮顯示，單擊Add，然后單擊Dismiss。單擊OK，關(guān)閉Layer Properties對話框?，F(xiàn)在ArcMap窗口顯示了emidatin的三角形。用上述相同的步驟，可以查看組成emidatin的結(jié)點。挑戰(zhàn)性作業(yè)：所需數(shù)據(jù)：fire和highway。第3章數(shù)據(jù)庫包括了fire（含有亞區(qū)的多邊形Coverage）和highway（含有路徑子類的Coverage

29、）。1. 啟動ArcMap，插入數(shù)據(jù)幀，命名為Fire。將fire Coverage的polygon、regions.fire1、regions.fire2、regions.fire3加到Fire中。三個亞區(qū)分別為過火一次、二次和三次的區(qū)域。問題1：在fire Coverage中的分區(qū)是由空間上分離的組分構(gòu)成的嗎？問題2：在fire Coverage中的分區(qū)相互疊置嗎？2. 在ArcMap中插入一個數(shù)據(jù)幀，命名為Highway，將highway的arc和route.fastroute加入到該數(shù)據(jù)幀中。用粗線符號表示highway route.fastroute。問題3：highway rout

30、e.fastroute由多少線段組成？（提示：放大顯示highway route.fastroute，用Identify工具識別highway route.fastroute。）第4章 基于對象的矢量數(shù)據(jù)模型本章由三個習(xí)作組成。習(xí)作1熟悉Geodatabase數(shù)據(jù)模型的基本要素；習(xí)作2通過將一個多邊形Shapefile圖層轉(zhuǎn)換為Geodatabase要素類，來更新面積和周長；在習(xí)作3中你將看到帶m值的聚合線構(gòu)成的路徑。習(xí)作1：創(chuàng)建Geodatabase、要素數(shù)據(jù)集和要素類所需數(shù)據(jù)：elevzone.shp和stream.shp是兩個具有相同坐標(biāo)系和范圍的Shapefile文件在習(xí)作1中，首先要

31、創(chuàng)建一個個人Geodatabase和一個要素數(shù)據(jù)集，再將兩個Shapefile導(dǎo)入到要素數(shù)據(jù)集中，稱為兩個要素類。Geodatabase中要素類的名稱不可重復(fù)，換言之，一個獨立的要素類和一個要素數(shù)據(jù)集中的要素類，它們的名稱不能相同。1. 啟動ArcCatalog，連接到第4章的數(shù)據(jù)。本步驟要創(chuàng)建個人Geodatabase。在目錄樹中右擊第4章數(shù)據(jù)，單擊New，選擇Personal Geodatabase。將新的Personal Geodatabase重新命名為Task1.mdb。2. 下一步是創(chuàng)建一個新的要素數(shù)據(jù)集。右擊Task1.mdb，單擊New，選擇Feature Dataset，在隨后

32、的對話框中輸入Area 1作為名稱，單擊下一步，選擇投影坐標(biāo)系統(tǒng)，導(dǎo)入stream.shp的坐標(biāo)系統(tǒng)，將其作為要素數(shù)據(jù)集的坐標(biāo)系統(tǒng)。3. 現(xiàn)在Area 1應(yīng)該出現(xiàn)在Task1.mdb中。右擊Area 1，單擊Import，選擇Feature Class（multiple）。用瀏覽器按鈕或拖放方法選擇elevzone.shp和stream.shp作為輸入要素。注意輸出Geodatabase的路徑為Area 1。單擊OK，執(zhí)行導(dǎo)入命令。4. 在目錄樹中右擊Task1.mdb，選擇Properties。Database Properties對話框中有General和Domains標(biāo)簽。Domains

33、用于建立屬性的有效值或值的有效范圍，以最大限度減少數(shù)據(jù)輸入的錯誤。5. 右擊Area 1下的elevzone，選擇Properties。Feature Class Properties對話框中有General、Fields、Indexes等標(biāo)簽。Fields欄顯示要素類的字段。要素類包含有若干子類，子類與子類之間至少有一個屬性互不相同使之區(qū)分開來，同時一個要素類也包含子類的對象與對象之間的關(guān)聯(lián)。6. 用Windows瀏覽器找到第4章數(shù)據(jù)中的Task1.mdb。Task1.mdb是一個Access格式的數(shù)據(jù)庫。雙擊Task1.mdb，查看其內(nèi)容。其中一個表是elevzone，打開該表查看其內(nèi)容。

34、該表與ArcCatalog中elevzone的預(yù)覽表相同。此外，還有許多其他的表，以GDB為前綴，這些是Geodatabase的專用表。問題1：Task1.mdb中的elevzone與elevzone.shp包含了相同的多邊形要素，但它們的Property對話框中的內(nèi)容（標(biāo)簽）卻不相同，為什么？習(xí)作2：將Shapefile轉(zhuǎn)成Geodatabase要素類所需數(shù)據(jù)：landsoil.shp是一個多邊形Shapefile文件，其面積和周長不正確。在對Shapefile進(jìn)行疊加操作時，ArcGIS Desktop不能自動更新輸出Shapefile的面積和周長。landsoil.shp就是這種Shap

35、efile。在本習(xí)作里，將通過把landsoil.shp從Shapefile轉(zhuǎn)成Geodatabase下的要素類，從而更新面積和周長。1. 在目錄樹中單擊landsoil.shp。在Preview標(biāo)簽中，將預(yù)覽類型改成Table。預(yù)覽表顯示了兩套面積和周長值。而且，每個字段包含了重復(fù)的值。顯然landsoil.shp的面積和周長值尚未更新。2. 用與習(xí)作1相同的步驟創(chuàng)建一個新的個人Geodatabase，將其命名為Task2.mdb。右擊Task2.mdb，單擊Import，選擇Feature Class（single）。在隨后的對話框中選擇landsoil.shp作為輸入要素。確認(rèn)為Task

36、2.mdb為輸出位置。輸入landsoil作為輸出要素的名稱。單擊OK，landsoil作為Task2.mdb中一個獨立要素類被創(chuàng)建。問題2：除了Shapefile（要素類），還有其他類型的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入到Geodatabase中嗎？3. 在Task2.mdb中預(yù)覽landsoil表格。在表的最右邊，字段Shape_Length和Shape_Area分別顯示了正確的周長和面積值。習(xí)作3：查看帶測度的聚合線（Examine polylines with measures）所需數(shù)據(jù)：decrease24k.shp是顯示華盛頓州公路的Shapefile文件。decrease24k.shp是從華盛頓州交

37、通部門（WDOT）下載的Shapefile文件。該Shapefile文件包含具有測度值（m）的聚合線。換言之，該Shapefile文件包含公路路徑。decrease24k.shp原為地理坐標(biāo)系統(tǒng)，現(xiàn)被投影成Washington State Plane，South Zone，NAD83，單位為ft。1. 啟動ArcMap。將數(shù)據(jù)幀重命名為Task3，將decrease24k.shp加入到Task3中。打開decrease24k.shp的屬性表。表中，Shape字段表明decrease24k為帶測度的聚合線（Ployline M）組成的Shapefile，SR字段存儲州路徑的代碼。關(guān)閉屬性表。2.

38、 下一步要加入Identify Route Locations工具。如果沒有設(shè)置，系統(tǒng)默認(rèn)該工具不會出現(xiàn)在任何工具條中，如果需要使用該工具，需要將其加到工具條中。從Tools菜單中選擇Customize，在Commands標(biāo)簽中，選擇Linear Referencing。這一命令框顯示了五個命令。將Identify Route Locations命令拖放到工具條中（例如Tools工具條）。關(guān)閉Customize對話框。3. 用Select Features工具從decrease24k.shp中選擇一條公路，單擊Identify Route Locations工具，再沿選中的公路單擊某個點。該操

39、作打開了Identify Route Locations對話框，并顯示剛才所單擊的那個點的測度值、最小測度值、最大測度值和其他信息。問題2：請說出累計路徑長度的方向。挑戰(zhàn)性作業(yè)：NHD_Geo_July3是從美國國家水文地理數(shù)據(jù)集計劃（/data.html）網(wǎng)站下載的Geodatabase數(shù)據(jù)。問題1：說出該Geodatabase中所包含的要素數(shù)據(jù)集名稱。問題2：說出每個要素數(shù)據(jù)集中所包含的要素類名稱。問題3：NHD_Geo_July3包含了與第3章數(shù)據(jù)庫nhd中相同類型的水文數(shù)據(jù)。NHD_Geo_July3為Geodatabase數(shù)據(jù)模型，但nhd為Cov

40、erage模型，比較這兩個數(shù)據(jù)集，用自己的話說出兩者的不同。第5章 柵格數(shù)據(jù)模型包括三個習(xí)作。前兩個查看兩種柵格數(shù)據(jù)：數(shù)字高程模型（DEM）和陸地衛(wèi)星專題制圖（LandSat）影像。習(xí)作3涉及將兩個Shapefile（一個為線要素，一個為多邊形要素）轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)。習(xí)作1：查看USGS DEM數(shù)據(jù)所需數(shù)據(jù)：Task1文件夾中包含以SDTS（空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)）格式發(fā)布的美國地質(zhì)調(diào)查局的7.5分DEM。在習(xí)作1中，將使用ArcToolbox來把USGS 7.5分DEM導(dǎo)入格網(wǎng)，并使用ArcCatalog來檢查該格網(wǎng)的屬性。1. 啟動ArcCatalog，并連接到第5章數(shù)據(jù)。打開ArcToolbox

41、。在Coverage Tools/Conversion /To Coverage工具集中雙擊Import From SDTS工具。另一種方法是在ArcCatalog的View菜單中使用ArcView 8x Tools中的SDTS Raster to Grid工具。2. 在Import From SDTS對話框中，使用瀏覽器定位到Task1文件夾的數(shù)據(jù)文件。所有數(shù)據(jù)文件都以8146作為前綴。雙擊其中任一文件，對話框中的Input SDTS Transfer File Prefix應(yīng)列出8146。將輸出的格網(wǎng)名稱改為Menan-Buttes，并保存在第5章數(shù)據(jù)庫中。單擊OK。該轉(zhuǎn)換創(chuàng)建了一個高程格

42、網(wǎng)和10個與此格網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的表格。3. 本步驟用于檢查步驟2中創(chuàng)建的高程柵格Menan-Buttes。在ArcCatalog目錄樹中右擊Menan-Buttes并選擇Properties，查看General標(biāo)簽。問題1：Menan-Buttes有多少行、多少列？問題2：Menan-Buttes左上角的x、y坐標(biāo)值是多少？4. 啟動ArcMap。將數(shù)據(jù)重命名為Task1并添加Menan-Buttes到Task1中。右擊Menan-Buttes并選擇Properties。在Symbology標(biāo)簽中，（選中Classify，）右擊Color Ramp選框并取消選擇Graphic View。然后，從Co

43、lor Ramp下拉菜單中選擇Elevation #1。關(guān)閉Properties對話框。ArcMap現(xiàn)在顯示這個雙孤峰的戲劇性景觀。習(xí)作2：在ArcMap中查看衛(wèi)星影像所需數(shù)據(jù)：tmrect.bil是由前五個波段組成的陸地衛(wèi)星TM影像文件。習(xí)作2將查看具有五個波段的陸地衛(wèi)星TM影像，通過改變各波段所賦顏色，可以改變影像的視覺效果。1. 在ArcCatalog中右擊tmrect.bil并選擇Properties。General標(biāo)簽顯示tmrect.bil具有366行、651列和五個波段。問題3：你能否確認(rèn)tmrect.bil是以線格式對波段分離存儲的？問題4：tmrect.bil中像元的大小是多

44、少（以米為單位）？2. 啟動ArcMap。將數(shù)據(jù)重命名為Task2并添加tmrect.bil到Task2中。目錄表中顯示tmrect.bil為RGB合成：紅、綠、藍(lán)分別賦予波段1、波段2和波段3。3. 從tmrect.bil的目錄菜單中選擇Properties。在Symbology標(biāo)簽中，使用下拉菜單改變RGB合成：紅、綠、藍(lán)分別被賦予波段3、波段2和波段1。單擊應(yīng)用。你應(yīng)該可以看到一幅類似彩色照片的影像。4. 接著，適應(yīng)以下RGB組合：紅、綠、藍(lán)分別被賦予波段4、波段3和波段2。你應(yīng)該可以看到影像變?yōu)椴始t外照片。習(xí)作3：將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為柵格數(shù)據(jù)所需數(shù)據(jù)：nwroads.shp和nwcounti

45、es.shp是兩個Shapefile文件，分別表示美國Pacific Northwest的主要公路和縣份。習(xí)作3將把線型Shapefile（nwroads.shp）和多邊形Shapefile（nwroads.shp）轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)。其區(qū)域涵蓋了愛達(dá)荷州、華盛頓州和俄勒岡州，均為蘭伯特正形圓錐投影，其單位為m。1. 在ArcMap中，插入新的數(shù)據(jù)幀并重命名為Task3。將nwroads.shp和nwcounties.shp添加到Task3。打開ArcToolbox。2. 在Conversion Tools / To Raster工具集中雙擊Feature to Raster工具。選擇nwroad

46、s作為輸入要素，選擇RTE_NUM1作為字段，將輸出柵格數(shù)據(jù)保存為nwroads_gd，輸入5000作為輸出像元大小，然后單擊OK運行該轉(zhuǎn)化程序。nwroads_gd以不同顏色在地圖中顯示。每種顏色對應(yīng)一條編號公路。由于采用的像元很大（5000m），公路看起來像塊狀排列。3. 雙擊Feature to Raster工具。選擇nwcounties作為輸入要素，選擇FIPS作為字段，將輸出柵格數(shù)據(jù)保存為nwcounties_gd，輸入5000作為輸出像元大小，然后單擊OK運行該轉(zhuǎn)化程序。在地圖中顯示的nwcounties_gd帶有不同圖符，表示從1到119的分類值（119是縣份數(shù)目）。在目錄表中雙

47、擊nwcounties_gd。在Symbology標(biāo)簽中，于Show框中選擇Unique Values并單擊OK。這樣，該地圖就用唯一圖符表示各個縣城來顯示nwcounties_gd。問題5：nwcounties_gd具有157行和223列。如果用2500作為輸出像元大小，那么輸出格網(wǎng)將有多少行？挑戰(zhàn)性作業(yè)：所需數(shù)據(jù)：emidalat是一個高程柵格文件；idtm.shp是一個多邊形Shapefile文件。Emidalat是一個USGS DEM，其坐標(biāo)投影系統(tǒng)為UTM。而idtm.shp則是基于愛達(dá)荷州橫軸墨卡托（IDTM）坐標(biāo)系統(tǒng)。該挑戰(zhàn)性作用要求你將emidalat投影到IDTM坐標(biāo)系統(tǒng)，并

48、要求你獲取關(guān)于emidalat的圖層信息。1. 使用ArcCatalog中的Metadata標(biāo)簽，讀取關(guān)于emidalat和idtm.shp的空間參照信息，包括大地基準(zhǔn)（datum）。2. 在Data Management Tools / Projections 和 Transformations / Raster工具集中使用Project Raster工具，將emidalat投影到IDTM坐標(biāo)系統(tǒng)。使用默認(rèn)的重采樣方法，并將像元大小設(shè)置為30（m）。將輸出柵格數(shù)據(jù)重命名為emidatm3. 啟動ArcMap。將數(shù)據(jù)幀重新命名為Challenge，并將idtm.shp和emidatm添加到Ch

49、allenge中。將以很小的矩形出現(xiàn)在愛達(dá)荷的北部。問題1：emidatm中的最大高程為多少？問題2：emidatm是個浮點型格網(wǎng)還是整形格網(wǎng)？問題3：emidatm有多少行、多少列？第6章 數(shù)據(jù)輸入：屏幕數(shù)字化習(xí)作：在ArcMap中作屏幕數(shù)字化所需數(shù)據(jù)：land_dig.shp是數(shù)字化底圖文件，它基于UTM坐標(biāo)系統(tǒng)，以m為單位。本習(xí)作將從land_dig.shp文件中數(shù)字化幾個多邊形，生成一個新的Shapefile。假設(shè)land_dig.shp是一幅影像并用作底圖，以“徒手畫（free hand）”方式數(shù)字化，生成新的Shapefile。1. 啟動ArcCatalog連接到第6章數(shù)據(jù)。首先創(chuàng)

50、建一個用于數(shù)字化的新的Shapefile。右擊第6章文件夾，指向NewShapefile。在出現(xiàn)的對話框中輸入Trial1作為名稱，要素類型選擇Polygon，單擊Edit按鈕做空間參照。為Trial1導(dǎo)入land_dig.shp坐標(biāo)系統(tǒng)。2. 啟動ArcMap，重命名新數(shù)據(jù)幀為Task1。添加Trial1和land_dig.shp。檢查確認(rèn)目錄表中Trial1處在land_dig.shp的上面。在數(shù)字化以前，需要改變兩個Shapefile文件的符號，定義所選圖層以設(shè)立數(shù)字化環(huán)境。為使數(shù)字化方便，把land_dig.shp用紅色標(biāo)示，Trial1用黑色。從land_dig.shp的快捷菜單上選

51、擇Properties，在Symbology欄中，單擊Symbol，把符號改變?yōu)榧t色外框的空心符號。在Labels標(biāo)簽中，對“Label features in this layer”打勾，并從下拉菜單中選擇LAND_DIG_I作為字段名。單擊OK，關(guān)閉Layer Properties對話框。在目錄表上單擊Trial1的符號，選擇用黑色外框的空心符號。3. 在目錄表中單擊Selection欄標(biāo)，對land_dig.shp不打勾。這保證在數(shù)字化過程中，Trial1是唯一的可選圖層?；氐紻isplay欄標(biāo)。4. 單擊Tools菜單，確認(rèn)Editor Toolbar被選中（或者單擊Editor To

52、olbar按鈕）。從Editor下拉列表中選擇Start Editing。確認(rèn)該任務(wù)是Create New Feature，對象是Trial1。從Editor下拉列表中選擇Options。在General標(biāo)簽中，對接合容差輸入10并選擇地圖單位（接合容差為10m，因為Trial1的地圖單位是m），單擊OK。再單擊Editor下拉箭頭，選擇Snapping。確認(rèn)只有Trial1的Vertex、Edge和End復(fù)選框別勾選。關(guān)閉Snapping對話框?？梢允褂肕easure工具，觀察10m的接合容差到底有多大。5. 至此可以開始數(shù)字化。放大72號多邊形周圍區(qū)域。注意：land_dig里的72號多邊

53、形是由一組線（邊緣）組成的，這些線是由點（節(jié)點）連接的。在Editor工具條上單擊Sketch Tool。左鍵單擊鼠標(biāo)，數(shù)字化72號多邊形的一個始點。以land_dig為向?qū)?shù)字化其他節(jié)點；當(dāng)又回到始點的時候，右鍵單擊并選擇Finish Sketch。完成數(shù)字化的72號多邊形呈現(xiàn)青色并且多邊形里有一個字符x。呈青色的要素是處于活動狀態(tài)的要素，取消選中該多邊形的方法是：單擊Edit工具，再在多邊形外任何位置單擊。如果需要刪除Trial1的一個多邊形，方法是：先用Edit Tool選中并激活該多邊形，然后按Delete即可。6. 數(shù)字化73號多邊形。在數(shù)字化的過程中，可以隨時放大縮小或使用其他工具

54、。任何時候當(dāng)你希望繼續(xù)數(shù)字化時，單擊Sketch Tool即可。7. 數(shù)字化74、75號兩個多邊形。這兩個多邊形公用一條邊，思路是先數(shù)字化兩個多邊形的輪廓線（外框），然后裁剪成兩個多邊形。方法是：以公共邊的一個端點為起點，數(shù)字化整個外框（包括公共邊另一個端點）。然后，把任務(wù)切換為Cut Polygon Features；確認(rèn)已數(shù)字化的外框處于激活狀態(tài)，否則，使用Edit Tool選中它。在單擊Sketch Tool，左鍵單擊外框數(shù)字化時使用過的起點，數(shù)字化公共邊界的其他節(jié)點，雙擊公共邊界的另一端點。8. 在上一步中，還可以用Auto-Complete Polygon完成Cut Polygon

55、Features。要使用該方法，需要首先數(shù)字化其中的一個多邊形，把任務(wù)切換到Auto-Complete Polygon，然后數(shù)字化另一個多邊形，這時就無需再過公共邊。然而，在2004年7月，ESRI網(wǎng)站發(fā)出了一個Auto-Complete Polygon工具缺陷的警告信息。顯然，該工具并非每次都能正常運作。9. 至此，已經(jīng)完成數(shù)字化。右鍵單擊目錄表的Trial1，打開屬性表，單擊ID下面的第一個空格，輸入72；在接下來的3個空格內(nèi)分別輸入73、74和75（你可以記錄左邊的方框，查看與該記錄相對應(yīng)的多邊形）。關(guān)閉表格。10. 在Editor下拉列表中選擇Stop Editing，保存結(jié)果。問題1

56、：定義接合容差（小竅門：使用ArcGIS Desktop Help的Index表。）問題2：越小的接合容差值是否能夠生成一個精確度更高的數(shù)字化地圖？為什么？問題3：Editor Toolbar欄里的Task下拉菜單列出了4類任務(wù)類型，Auto-Complete Polygon屬于哪一類？第7章 幾何變換包括三個習(xí)作。習(xí)作1是掃描文件的仿射變換。習(xí)作2是幾何變換后的掃描文件的矢量化過程。習(xí)作3是衛(wèi)星影像的仿射變換。習(xí)作1：對掃描地圖作地理參照和矯正所需數(shù)據(jù)：hoytmtn.tif是一個包含掃描的土壤界線的TIFF文件。二值掃描文件hoytmtn.tif的地圖單位為英寸。本習(xí)作要把掃描圖像變換到U

57、TM坐標(biāo)系。變換過程包含兩個基本步驟：首先，用4個地面控制點對圖像進(jìn)行坐標(biāo)匹配，這4個控制點與原始土壤圖的4個角向?qū)?yīng)。其次，用地理坐標(biāo)匹配的結(jié)果，校正或變換圖像。4個控制點的經(jīng)緯度值以度-分-秒（DMS）表示如下：Tic-id經(jīng)度緯度1-11600004715002-11552304715003-11552304707304-1160000470730投影到NAD 1927 UTM Zone 11N坐標(biāo)系之后，這4個控制點的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)如下：Tic-idxy1575672.27715233212.61632585131.22325233341.43713585331.33275219450

58、.436045758505730現(xiàn)在，準(zhǔn)備對hoytmtn.tif進(jìn)行地理坐標(biāo)配準(zhǔn)。1. 啟動ArcMap，重命名新數(shù)據(jù)幀為Task1。將hoytmtn.tif添加到Task1。單擊View菜單，指向Toolbars，選中Georeferencing。Georeferencing工具條出現(xiàn)在ArcMap窗口，Layer下拉列表顯示出hoytmtn.tif。2. 放大hoytmtn.tif，定位4個控制點。用括號圈起控制點：兩個在圖像的頂部，兩個在圖像的底部。按順時針方向從1到4編號，其中，左上角的點為1.3. 在第一個控制點周圍放大視窗。激活Georeferencing工具條里的Add Control Points工具。單擊與括號中心線相交的交叉點，再單擊一次。在控制點上有一個由綠色變紅色的“+”出現(xiàn)。用同樣的方法添加其他三個控制點。4. 本步驟要更新4個控制點的坐標(biāo)值。單擊Georeferencing工具條里的View Link Table。鏈接表格的頂部列出了4個控制點的X