gis視頻培訓(xùn)應(yīng)用與實(shí)際操作

1、ArcGIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用與實(shí)際操作陳玉蘭 2014年7月 Tel： 歡迎使用GIS 1本章提要GIS是什么用GIS能干什么GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用ArcGIS系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特色學(xué)習(xí)ArcGIS的技巧Gis是個(gè)功能很多且非常強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)，為增加大家的學(xué)習(xí)興趣，我們先從gis基本介紹講起，了解gis是什么，可以做什么，然后再學(xué)習(xí)怎么使用。不過(guò)因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，我這些都只將做簡(jiǎn)單介紹，如果想了解得更深入，課后大家可以參考課程中“學(xué)習(xí)ArcGIS的技巧”里提供的書(shū)籍資料來(lái)深入學(xué)習(xí)。一、基本概念 地理信息系統(tǒng)(geographical information system, 簡(jiǎn)稱GIS) 是一門(mén)集計(jì)

2、算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、地理學(xué)等多門(mén)科學(xué)為一體的新興學(xué)科。它是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)整個(gè)或者部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。gis處理和管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，通過(guò)科學(xué)管理和綜合分析空間地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問(wèn)題。GIS通常也被認(rèn)為是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的一般特點(diǎn)。 GIS可以通過(guò)管理、分析、通訊進(jìn)行復(fù)雜圖案識(shí)別以及空間建模和空間數(shù)據(jù)挖掘。 GIS是什么二、GIS系統(tǒng)構(gòu)成 一個(gè)gis系統(tǒng)的組成，主要由五

3、個(gè)部分：硬件軟件數(shù)據(jù)分析人員 GIS是什么用ArcGIS能干什么三、GIS功能數(shù)據(jù)采集與輸入:外部原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸?shù)絞is系統(tǒng)內(nèi)部，數(shù)據(jù)編輯與更新：圖形編輯和屬性編輯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：涉及空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織 空間數(shù)據(jù)分析與處理：gis應(yīng)用深化的重要標(biāo)志，空間查詢、分析、模型分析數(shù)據(jù)與圖形的交互顯示：便于顯示，便于地圖輸出*四、GIS應(yīng)用測(cè)繪與地圖制圖、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害預(yù)測(cè)、土地調(diào)查與環(huán)境管理、國(guó)防、宏觀決策等方面。五、GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用一）Gis在城市規(guī)劃各個(gè)階段都可以發(fā)揮重要作用1、現(xiàn)狀調(diào)研階段利用gis管理現(xiàn)狀數(shù)據(jù)（eg：土地使用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、市政設(shè)施數(shù)據(jù)等）。利用

4、手持gis設(shè)備輔助現(xiàn)場(chǎng)踏勘。融合gps（全球定位系統(tǒng)）、rs（遙感）和gis手持設(shè)備（gps手機(jī)、pda）可以告訴規(guī)劃師所處位置和周邊地理環(huán)境，以及相關(guān)地理數(shù)據(jù)，使規(guī)劃師更快、更準(zhǔn)確地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。2、現(xiàn)狀分析階段 *制作各類現(xiàn)狀圖紙各種指標(biāo)、面積統(tǒng)計(jì)及核算（容積率、各類用地面積等）評(píng)價(jià)用地適宜性三維表面分析（高程、坡度、坡向、道路縱剖面等）模擬三維地形地貌、虛擬城市場(chǎng)景分析景觀視域利用空間統(tǒng)計(jì)功能，挖掘地理事物的空間分布規(guī)律分析空間結(jié)構(gòu)分析交通可達(dá)性和交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)制作城市演變的動(dòng)畫(huà)等GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用3、規(guī)劃設(shè)計(jì)階段和城市演變模型結(jié)合起來(lái)預(yù)測(cè)城市演變通過(guò)多準(zhǔn)則決策分析，預(yù)測(cè)不同正常條件

5、下的用地變化交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化市政和公共設(shè)施布局的優(yōu)化規(guī)劃景觀的實(shí)時(shí)模擬場(chǎng)地填挖方分析規(guī)劃制圖等4、規(guī)劃實(shí)施階段（規(guī)劃管理）管理規(guī)劃編制成果、基礎(chǔ)地形、市政管線以及相關(guān)的各類信息，為規(guī)劃業(yè)務(wù)提供信息利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)，開(kāi)展各類建設(shè)許可業(yè)務(wù)決策時(shí)，模擬建設(shè)的三維場(chǎng)景，用于多方案選擇和方案優(yōu)化查驗(yàn)項(xiàng)目申報(bào)是否符合相關(guān)規(guī)劃等5、評(píng)價(jià)、監(jiān)督階段（規(guī)劃管理）和遙感相結(jié)合，監(jiān)測(cè)城市、區(qū)域的環(huán)境變化檢查建設(shè)項(xiàng)目是否符合規(guī)劃?rùn)z討規(guī)劃的實(shí)施效果等。GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用二）常用分析與功能屬性查詢?nèi)S表面分析（高程、坡度、坡向）模擬三維地形地貌分類及面積統(tǒng)計(jì)（重分類）土地適建性分析（緩沖區(qū)）制圖輸出1）高程任意點(diǎn)

6、屬性如高程等、最大值、最小值、平均值任意區(qū)段值分類，配套顏色組合任意分類面積及其屬性統(tǒng)計(jì)2)坡度3)坡向4)不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型5)柵格格網(wǎng)（grid）6) DEM的表面模型,等高線模型東西向地面高程地形剖面ABAB7)三維縱剖面8)通視分析，可視域分析9) 3d鳥(niǎo)瞰高程模型10)在場(chǎng)地上添加其他要素11)水文，流域結(jié)構(gòu)12)滑坡危險(xiǎn)區(qū)敏感性分析，緩沖區(qū)分析，柵格計(jì)算提取坡度大于35度的陡坡區(qū)域并進(jìn)行不同距離的緩沖保護(hù)。緩沖區(qū)應(yīng)用較為廣泛，不僅僅用在滑坡危險(xiǎn)區(qū)，還可以用在任意需要擴(kuò)展的分析上，比如高壓線限界線等。13)土地適建性分析ArcGIS系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與特色六、ArcGIS系列產(chǎn)品結(jié)

7、構(gòu)與特色1、arcgis軟件常見(jiàn)的GIS系統(tǒng)中，ESRI公司的ArcGIS以其強(qiáng)大的分析能力成為主流的GIS系統(tǒng)，是目前全世界用戶群體最大、應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的GIS軟件平臺(tái)。其ESRI公司，全稱美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc. ） ，已成為公認(rèn)的、世界領(lǐng)先的GIS軟件供應(yīng)商。2、GIS與CAD3、arcgis 10軟件體系結(jié)構(gòu)2010年推出的arcgis 10 是esri開(kāi)發(fā)的新一代gis軟件。在原有arcgis 9(2004年推出)的數(shù)據(jù)服務(wù)器和ArcSDE及4個(gè)基礎(chǔ)框架(桌面軟件Desktop、服務(wù)器GIS、

8、嵌入式GIS和移動(dòng)GIS)中添加了arcgis online功能。桌面軟件（Desktop GIS）：整合的應(yīng)用程序的總稱服務(wù)器gis （Server GIS ）：應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集中管理嵌入式GIS （Embedded GIS）：軟件開(kāi)發(fā)，靈活定制移動(dòng)GIS （Mobile GIS）：移動(dòng)gis和野外計(jì)算、分析決策arcgis online：全球唯一的云架構(gòu)gis平臺(tái)，集中所有g(shù)is在線資源。新突破：協(xié)同gis、一體化gis、云gis、時(shí)空gis、三維gis。4、ArcGIS桌面產(chǎn)品（Desktop GIS）desktop按功能可分為三個(gè)級(jí)別：ArcviewArceditorArcinfoA

9、rcReader是一個(gè)免費(fèi)地圖瀏覽器組建。Arcview、Arceditor、Arcinfo是三級(jí)不同的桌面軟件系統(tǒng)，共用通用的結(jié)構(gòu)、通用的編碼基數(shù)、通用的擴(kuò)展模塊和統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)環(huán)境，功能由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。其相互關(guān)系如圖：目前通用的是arcview和arcinfo，arcview容易入門(mén)，arcinfo內(nèi)容較全，范圍更廣。5、ArcGIS桌面產(chǎn)品（Desktop GIS） ArcGIS Desktop 是一個(gè)系列軟件套件，整合的應(yīng)用程序的總稱，它包含了一套帶有用戶界面的 Windows 桌面應(yīng)用：ArcMap，ArcCatalog，ArcGlobe，ArcScene，ArcToolbox 和Mode

10、l Builder。每一個(gè)應(yīng)用都具有豐富的 GIS 工具。 1ArcMap 地圖2ArcCatalog 資源管理器3ArcToolbox 工具箱4ArcScene 三維5ArcGlobe 全球6ModelBuilder 我們通常所用的是arcgis 10 for desktop是arcinfo中的arcmap6、Arcgis 10 空間分析強(qiáng)大的空間分析能力是arcgis系列產(chǎn)品的一大特征。 Arcgis 10 推出一種全新的空間分析方式，能幫助用戶完成高級(jí)的空間分析，如選址適宜性分析和合并數(shù)據(jù)集等。全部主要空間處理功能都將在arcgis桌面端提供。七、學(xué)習(xí)ArcGIS的技巧Arcgis工具多

11、，功能強(qiáng)大，有些命令又相對(duì)復(fù)雜（需函數(shù)表達(dá)式），一次難以消化，需自己實(shí)際操作；另外，每項(xiàng)成果對(duì)應(yīng)的命令不同，gis應(yīng)用并不日常，無(wú)需通盤(pán)學(xué)習(xí)，實(shí)際操作時(shí)，對(duì)著參考書(shū)或相應(yīng)指導(dǎo)按需選用即可。軟件參考書(shū)及資料城市規(guī)劃gis技術(shù)應(yīng)用指南（牛強(qiáng)編著）全面介紹40多種城市規(guī)劃gis應(yīng)用，100多種gis技術(shù)工具。很好的gis規(guī)劃應(yīng)用書(shū)籍。arcgis 地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程（湯國(guó)安等編著）內(nèi)容全面，豐富，便于熟悉軟件和理順條理。地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)教（第三版）（宋小冬等編著）淺顯易懂，適合初學(xué)者，不過(guò)第三版編寫(xiě)略顯冗雜，排版不夠簡(jiǎn)潔。聯(lián)機(jī)幫助arcgis官方出品的產(chǎn)品白皮書(shū)、使用手冊(cè)。常用網(wǎng)址：1、官

12、方網(wǎng)址： 2、相關(guān)論壇基礎(chǔ)操作 2本章提要操作界面、地圖顯示數(shù)據(jù)層的加載和基本操作一般查詢和顯示屬性表的使用數(shù)據(jù)輸入、轉(zhuǎn)換、處理、可視化地圖輸出2.1 窗口組成Arcmap主界面菜單工具條內(nèi)容列表面板地圖窗口內(nèi)容列表窗口包含數(shù)據(jù)框（圖層）、數(shù)據(jù)層、地理要是及其顯示狀態(tài)。一個(gè)地圖文檔至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)框，當(dāng)有多個(gè)數(shù)據(jù)框時(shí)，只有一個(gè)屬于當(dāng)前數(shù)據(jù)框，只能對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)框進(jìn)行操作。每個(gè)數(shù)據(jù)框由若干數(shù)據(jù)層組成，前面的小方框用于控制數(shù)據(jù)層在地圖中的顯示與否。內(nèi)容列表有四種列表方式：1、按繪制順序列出，顯示所有數(shù)據(jù)框與數(shù)據(jù)層點(diǎn)線面地理要素的圖層順序2、按源列出，除顯示地理要素外，還說(shuō)明數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置和組織方式3、

13、按可見(jiàn)性列出4、按選擇要素列出列表方式數(shù)據(jù)層顯示與否地圖顯示窗口Arcmap提供了兩種地圖顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)視圖布局視圖兩種視圖方式分別對(duì)應(yīng)兩種顯示工具布局視圖工具布局視圖數(shù)據(jù)視圖數(shù)據(jù)視圖工具便捷的操作目錄和搜索工具在arcgis 10中，arccatalog內(nèi)嵌于arcmap中，位于地圖顯示窗口的右側(cè)，增設(shè)了目錄窗口和搜索窗口的懸掛，更加方便用戶創(chuàng)建和添加地理要素和數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)閉后可從窗口菜單中打開(kāi)快捷菜單Arcmap窗口不同部位單擊右鍵，彈出不同快捷菜單。常用的快捷菜單主要有四種1、數(shù)據(jù)框操作快捷菜單2、數(shù)據(jù)層操作快捷菜單3、地圖輸出操作快捷菜單，布局視圖中單擊右鍵打開(kāi)4、窗口工具設(shè)置快捷菜單常用

14、工具GIS空間數(shù)據(jù)組織與結(jié)構(gòu)地理空間數(shù)據(jù)是GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，其也是GIS軟件的直接操作對(duì)象。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)GIS系統(tǒng)都是圍繞空間數(shù)據(jù)的采集、加工、存儲(chǔ)、分析和表現(xiàn)等來(lái)展開(kāi)的。 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，矢量和柵格是地理信息系統(tǒng)中兩種主要的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 常用矢量數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)介目前，GIS數(shù)據(jù)模型和格式有200多種。常用矢量數(shù)據(jù)模型主要包括Shapefile、Coverage(用的較少)和GeoDatabase等3種。Shapefile Shapefile文件是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）所研制的GIS文件系統(tǒng)格式文件，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù)文件。Shapefile將空間特征表中的非拓?fù)鋷缀螌?duì)象和屬性信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)集中，特征表中