實(shí)驗(yàn)二、空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理及屬性編輯

1、.實(shí)驗(yàn)二、空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)，理解Personal Geodatabse空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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)

2、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(kù)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)。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(kù)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。ArcGIS9中主要有Shapefile、 Coverage 和 Geodatabase 三種文件格式。Shapefile由存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的sh

3、ape 文件、存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的dBase 表和存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)關(guān)系的.shx文件組成； Coverage 的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在二進(jìn)制文件中，屬性數(shù)據(jù)和拓?fù)鋽?shù)據(jù)存儲(chǔ)在INFO 表中，目錄合并了二進(jìn)制文件和 INFO表，成為 Coverage 要素類；Geodatabase 是 ArcGIS 數(shù)據(jù)模型發(fā)展的第三代產(chǎn)物， 它是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型， 能夠表示要素的自然行為和要素之間的關(guān)系。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 SQL Server等

4、RDBMS關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)技術(shù)來(lái)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(kù)模型。在 Geodatabase 數(shù)據(jù)庫(kù)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。基本概念 ：要素?cái)?shù)據(jù)集、要素類數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)文件： National.mdb，GPS.txt（ GP

5、S野外采集數(shù)據(jù)） 。軟件準(zhǔn)備：ArcGIS Desktop 9.xGeodatabase 的數(shù)據(jù)組織三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 啟動(dòng) ArcCatalog打開一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫(kù)-.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，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(kù)National.mdb。打開它。在 National.mdb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2 預(yù)覽地理數(shù)據(jù)庫(kù)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(yè)切換到“預(yù)覽”視圖界面。在

6、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”?？梢钥吹紺ountries94的屬性表。查看它的屬性字段信息。以同樣的方法查看一下National.mdb地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的其它數(shù)據(jù)。3 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(kù)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)（ thumbnail ），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“ WorldCont

7、ainer ”，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 ”的縮圖圖有何變化。-.點(diǎn)擊“元數(shù)據(jù)” 選項(xiàng)頁(yè)，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。4 創(chuàng)建新 Shapefile和 dBASE表ArcCatalog可以創(chuàng)建新的s

8、hapefile和 dBASE表，并通過(guò)添加、刪除和索引屬性來(lái)修改它們，也可以定義shapefile的坐標(biāo)系統(tǒng)和更新其空間索引。當(dāng)在ArcCatalog中改變shapefile的結(jié)構(gòu)和特性（properties）時(shí)，必須使用ArcMap 來(lái)修改其要素和屬性。1）創(chuàng)建新的Shapefile當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的shapefile時(shí)，必須定義它將包含的要素類型，Shapefile創(chuàng)建之后，這個(gè)類型不能被修改。如果選擇了以后定義shapefile的坐標(biāo)系統(tǒng)， 那么直到被定義前，它將被定義為 “Unkown”。創(chuàng)建一個(gè)新的shapefile文件的具體過(guò)程如下：在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要?jiǎng)?chuàng)建

9、Shapefile的文件夾，單擊New，再單擊-.Shapefile，如下圖左所示。打開 Create New Shapefile對(duì)話框，設(shè)置文件名稱和要素類型。要素類型可以通過(guò)下拉菜單選擇Polyline、 Polygon 、 MultiPoint、 MultiPatch等要素類型。如下圖右所示。單擊 Edit按鈕，定義Shapefile的坐標(biāo)系統(tǒng)，打開Spatial Reference對(duì)話框，如下圖所示。單擊Select按鈕，可以選擇一種預(yù)定義的坐標(biāo)系統(tǒng)；單擊 Import按鈕，可以選擇想要復(fù)制其坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源；單擊New按鈕，可以定義一個(gè)新的、自定義的坐標(biāo)系統(tǒng)。如果 Shapefile

10、要存儲(chǔ)表示路線的折線，那么要復(fù)選 Coordinates willcontain M Values，如果Shapefile將存儲(chǔ)三維要素，那么要復(fù)選Coordinates will contain Z Values。單擊 OK按鈕，新的 Shapefile在文件夾中出現(xiàn)。2）創(chuàng)建新的dBASE表在 Catalog 目錄數(shù)中，右鍵單擊需要?jiǎng)?chuàng)建dBASE表的文件夾， 單擊 New，再單擊 dBASE表，為其輸入一個(gè)名稱，并按回車鍵。3）添加和刪除屬性在 ArcCatalog 中，可通過(guò)添加、刪除屬性項(xiàng)來(lái)修改 Shapefile 和 dBASE的結(jié)構(gòu)?？梢蕴砑有碌木哂泻线m名稱和數(shù)據(jù)類型的屬性項(xiàng)，屬性

11、項(xiàng)的名稱長(zhǎng)度不得超過(guò) 10 個(gè)字符，多余的字符將被自動(dòng)截去。Shapefile文件的 FID 和 Shape 列以及 dBASE表的 OID 列不能刪除。 OID 列是 ArcGIS 在訪問(wèn)dBASE 表內(nèi)容時(shí)生成的一個(gè)虛擬屬性項(xiàng)，它保證了表中每個(gè)紀(jì)錄至少有一個(gè)唯一的值。Shapefile文件和 dBASE表除 FID 、 Shape 和 OID 列以外，至少還要有一個(gè)屬性項(xiàng)，該屬性項(xiàng)是可以刪除的。在添加屬性項(xiàng)之后，必須啟動(dòng)ArcMap 的編輯功能才能定義這些屬性項(xiàng)的數(shù)值。-.在 ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要添加屬性的Shapefile或 dBASE 表，單擊Properties

12、，如圖所示。打開 ShapefileProperties對(duì)話框，單擊Fields標(biāo)簽，如上圖右所示。在FiledName列中，輸入新屬性項(xiàng)的名稱，在DtatType 列中選擇新屬性項(xiàng)的數(shù)據(jù)類型。在下方的FieldProperties選項(xiàng)卡顯示了所選數(shù)據(jù)類型的特性參數(shù)，可在其中輸入合適的數(shù)據(jù)類型參數(shù)。單擊確定按鈕，完成屬性項(xiàng)的添加。在上述 ShapefileProperties對(duì)話框中，選中需要?jiǎng)h除的屬性項(xiàng)，在鍵盤上按Delete 鍵，刪除所選屬性項(xiàng)，單擊確定按鈕，完成屬性項(xiàng)刪除。5 創(chuàng)建新的Coverage 和 INFO 表 （ P43）6 創(chuàng)建個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)(Personal Geodata

13、base-PGD)并錄入數(shù)據(jù)借 助ArcCatalog可 以 建 立 兩 種 地 理 數(shù) 據(jù) 庫(kù) ： 本 地 個(gè) 人 地 理 數(shù) 據(jù) 庫(kù) （ personageodatabase ）和 ArcSDE 地理數(shù)據(jù)庫(kù)。 個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)可以直接在Arccatalog環(huán)境中建立，而 ArcSDE地理數(shù)據(jù)庫(kù)首先在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）和 ArcSDE，然后建立從 ArcCatalog到 ArcSDE 地理數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)連接。以建立本地個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)為例：在創(chuàng)建的地理數(shù)據(jù)庫(kù)之間要完成數(shù)據(jù)庫(kù)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” （Feature Class

14、）的概念與之對(duì)應(yīng)?？梢詫⒍鄠€(gè)要素類組織成為一個(gè)“要素集” （ Feature DataSet），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，右鍵點(diǎn)擊，在出現(xiàn)的菜單中，選擇 new>>floder，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， 選擇 New，再選擇 PersonalGeodatabase ，如圖所示，輸入個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱“Exc2”，這時(shí)該數(shù)-.據(jù)庫(kù)是空的。右鍵點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫(kù)文件“ Exc2.mdb”，在出現(xiàn)的菜單中，選擇import>>featureclassmultip

15、le，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，打開要導(dǎo)入要素：云南縣界prj.shp，云南縣城prj.shp，云南道路prj.shp (這些文件在Exc2 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(kù)Exc2.mdb 中。-.在需要建立新要素?cái)?shù)據(jù)集的地理數(shù)據(jù)庫(kù)“Exc2.mdb ”，上單擊右鍵，單擊New，選擇Feature Dataset 命令，打開 New Feature Dataset對(duì)話框。在Name窗口輸入要素?cái)?shù)據(jù)集名稱“ yangling ”，單擊 Edit按鈕，打開 Spatial Reference屬性對(duì)話框，進(jìn)入Coordinat

16、e System 選項(xiàng)卡，單擊Select或 Import來(lái)設(shè)置要素?cái)?shù)據(jù)集的空間參考。在這 里 ， 我 們 設(shè) 定 坐 標(biāo) 系 為 ： GCS_WGS_1984（ 即 GeographicCoordinateSystem>>World>>WGS 1984.prj ），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 yangling ，單擊 New，選擇 Feature Class 命令，在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入要素類的名稱“公交站點(diǎn)” ，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(lái)存儲(chǔ)公交站點(diǎn)）。-.在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入要

17、素類的名稱“公交站點(diǎn)” ，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(lái)存儲(chǔ)公交站點(diǎn)），點(diǎn)擊下一步，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。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。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(kù)Exc2.mdb，在出現(xiàn)的菜單中，單擊New，選擇 Tabel命令，輸入表名稱：公交線路。

18、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 ）。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（1:M）：右鍵選擇個(gè)人數(shù)據(jù)集yangling ，在出現(xiàn)的菜單中選擇new，之后選擇RelationshipClass 。指定關(guān)系類名稱為 “公交及線路” ，指定源表和目標(biāo)表，在源表中選擇公交站點(diǎn)，在目標(biāo)表中選擇公交線路。-.其它設(shè)置接受默認(rèn)選項(xiàng)即可。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(guò)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(guò)這個(gè)站點(diǎn)的所有公交線。設(shè)定主鍵和外鍵

19、-.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(kù)Exc2.mdb 中，有一個(gè)要素集（yangling ），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1:M ）。7 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(guò)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“ content ”選項(xiàng)頁(yè)，在目錄樹中，點(diǎn)擊地理數(shù)據(jù)庫(kù)Exc2.mdb，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 ArcM

20、ap 窗口。8 編輯屬性數(shù)據(jù)及進(jìn)行1 ：M的空間查詢?yōu)榱俗尨蠹伊私鈱傩跃庉嫷倪^(guò)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(guò)程還需要加載經(jīng)過(guò)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“editor”，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“startediting”命令。在地圖顯區(qū)內(nèi)隨意地添加4 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)。( 或者直接點(diǎn)擊編輯器工具欄上的attribution)。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(yè)，切換到數(shù)據(jù)源視圖下，右鍵選擇屬性表“公交線路