ArcGIS的基本操作(基于GIS的公交查詢)

./基于GIS的家鄉(xiāng)公交查詢系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院XXXX班級(jí)XXXXXXXXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXXXXX指導(dǎo)老師XXX20XX11月01日目錄一、學(xué)習(xí)目標(biāo)2二、設(shè)計(jì)的總體框架2三、設(shè)計(jì)的具體步驟3<一>建立文件地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)3<二>柵格圖像的配準(zhǔn)6<三>繪制地圖9<四>新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集13<五>網(wǎng)絡(luò)分析18四、操作問(wèn)題的討論20五、學(xué)習(xí)總結(jié)20一、學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)了解及熟悉使用GIS軟件各種功能,設(shè)計(jì)出一個(gè)公交查詢系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)以下幾方面的功能：1、站點(diǎn)查詢：輸入要查詢的車站名稱,可以查詢出該站點(diǎn)所在具體位置和通過(guò)這一公交站點(diǎn)的所有公交線路。2、線路查詢：某路公交線路的空間位置及其屬性信息的查詢,并亮高顯示。3、換乘查詢：查詢兩條公交線路之間的換乘或者公交線路的與步行通道之間的換乘。4、最短路查詢：輸入任何兩個(gè)地點(diǎn),即可超尋到最短路徑以及行程消耗的時(shí)間。二、設(shè)計(jì)的總體框架第一步：搜集整理信息〔包括：公交線路、途徑站點(diǎn)、城市柵格圖像、控制點(diǎn)的坐標(biāo)1路:機(jī)修南門(mén)〔東鼓樓〔南中醫(yī)院西郊2路:機(jī)修東門(mén)東大街鼓樓〔北北關(guān)什字<西>--西大街--中醫(yī)院--西郊3路:縣醫(yī)院隴西一中三中路口人民廣場(chǎng)北關(guān)什字<東>中醫(yī)院--西郊4路:縣醫(yī)院--人民法院--翡翠新城--人民廣場(chǎng)--北關(guān)什字<東>--鼓樓〔北--南<西>5路北關(guān)什字<西人民廣場(chǎng)柴家門(mén)河浦村8路:南門(mén)〔西鼓樓〔南東大街隴西大酒店翡翠新城隴西一中中天路口第三中學(xué)—景家橋育才中學(xué)華聯(lián)超市北大街〔西鼓樓35°0'15.85"北104°38'05.58"東廣場(chǎng)噴泉35°0'11.22"北104°38'49.02"東隴西一中34°59'48.76"北104°39'02.17"東圖圖1.為收集到的城市柵格圖像第二步：數(shù)字化過(guò)程〔打開(kāi)ArcCateloge——文件夾——新建文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)、要素集、要素類——為要素類添加屬性；打開(kāi)ArcMap——導(dǎo)入柵格圖像——設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)——輸入控制點(diǎn)經(jīng)緯度——完成地圖配準(zhǔn)第三步：繪制地圖〔打開(kāi)ArcMap——添加要素類——設(shè)置線寬、顏色——繪制路網(wǎng)、站點(diǎn)、公交線路——打斷交叉口、站點(diǎn)——添加要素類屬性數(shù)據(jù)——使要素顯示——繪制完成第四步：網(wǎng)絡(luò)分析〔打開(kāi)ArcCataloqe——新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集——設(shè)置數(shù)據(jù)集的屬性；打開(kāi)ArcMap——添加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集——最短路徑求解三、設(shè)計(jì)的具體步驟<一>建立文件地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)1、新建文件地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)：在任意存儲(chǔ)盤(pán)中新建一個(gè)文件夾〔重命名為"公交查詢一號(hào)",將城市柵格圖像放置該文件夾中；然后,打開(kāi)ArcCataloqe,右擊"文件夾…"——"文件夾",找到"公交查詢一號(hào)"文件夾并。圖1.1新建文件夾2、新建要素集：打開(kāi)"文件地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)",新建一個(gè)名為"隴西"的要素集。圖1.2新建要素集3、新建要素類：打開(kāi)新建的要素集"",在空白處依次新建"公交站點(diǎn)"、"公交線路"、"公交路網(wǎng)"三個(gè)要素類。當(dāng)然,公交站點(diǎn)的要素類型要選擇"點(diǎn)要素",公交線路和公交路網(wǎng)的要素型選擇"線要素",另外,在每個(gè)要素的建立中添加必要的字段〔如下：圖表。建立完成后,需右擊打開(kāi)"公交站點(diǎn)"要素和"公交線路"要素的屬性,為其添加子類型描述〔即線路名稱,如下：圖表圖表1要素類字段公交站點(diǎn)name、id、subtype、station共交線路name、id、speed、length、time_、SHAPE_Length、SHAPE_Length1城市路網(wǎng)name、id、speed、length、time_、SHAPE_Length、SHAPE_Length1圖1.3.1為新建的要素類添加字段圖1.3.2為公交站點(diǎn)、公交線路添加子類型描述<二>柵格圖像的配準(zhǔn)1、柵格圖片的錄入打開(kāi)ArcMap——菜單欄中"添加數(shù)據(jù)…"——找到"公交查詢一號(hào)"文件夾——選擇"衛(wèi)星圖"柵格圖像、并添加至圖層。圖2.1錄入柵格圖片2、地理坐標(biāo)系的選擇在空白處點(diǎn)擊右鍵——選擇"數(shù)據(jù)框?qū)傩?——點(diǎn)擊"坐標(biāo)系"——選擇"預(yù)定義"——"GeographicCoordinateSystems"——"Asia"——"Xian1980"—"ProjectedCooedinateSystems"——"GaussKruger"——"Xian1980"——<城市地理的東經(jīng)>圖2.2選擇坐標(biāo)系3、輸入坐標(biāo)前的準(zhǔn)備工作點(diǎn)擊"地理配準(zhǔn)"、取消下拉菜單中的"自動(dòng)校正"〔一定別忘了；在菜單中點(diǎn)擊"編輯器",在下拉菜單選中"開(kāi)始編輯"。4、給已選控制點(diǎn)輸入坐標(biāo)單擊"添加控制點(diǎn)"的圖標(biāo),并將其拖至已選控制點(diǎn)處,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,選擇"輸入精度和緯度的DMS",在對(duì)話框中分別輸入各對(duì)話框的經(jīng)緯度即可。圖2.4輸入控制點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)5、配準(zhǔn)的收尾工作點(diǎn)擊"編輯器"——下拉菜單中勾選"自動(dòng)校正"——空白處右擊選"全圖"——保存文件圖2.5配準(zhǔn)后的圖像<三>繪制地圖打開(kāi)ArcMap,點(diǎn)擊菜單欄中"添加數(shù)據(jù)",添加已建的要素類至圖層；并對(duì)線寬、顏色進(jìn)行設(shè)置；開(kāi)啟"編輯器"中的"捕捉"——點(diǎn)選"捕捉工具條"〔或打開(kāi)菜單欄中"自定義"——"工具條"——開(kāi)啟"捕捉"選項(xiàng)。繪制城市路網(wǎng)選擇"編輯器"的下拉菜單"開(kāi)始編輯",在右側(cè)的"創(chuàng)建要素"的框圖中選中"城市路網(wǎng)"層。沿著地圖的道路依次畫(huà)出所有的主要道路,畫(huà)完后,先保存編輯容后停止編輯。一條道路最好用一條路線繪制,在路線的末點(diǎn)處"雙擊"便可繪制完該條路線。"丁字"型交叉的兩條路必須要使用"捕捉功能",才能使兩條路連通。圖3.1繪制城市路網(wǎng)2、繪制站點(diǎn)、公交線路選擇"編輯器"的下拉菜單"開(kāi)始編輯",在右側(cè)的"創(chuàng)建要素"的框圖中選中"公交站點(diǎn)"的某一圖層,通過(guò)"捕捉"功能的"邊捕捉",沿著已畫(huà)的路網(wǎng)畫(huà)出該路公交車所經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)；接下來(lái),選擇框圖中該公交線路的圖層,通過(guò)"點(diǎn)捕捉"功能,沿著其已畫(huà)站點(diǎn)畫(huà)出該公交線路；依次畫(huà)出其他所有的公交線路所經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)以及其公交線路。圖3.2.1繪制公交站點(diǎn)圖3.2.2繪制公交線路3、打斷道路為了確保車輛在交叉口處開(kāi)行時(shí)可以自主選擇行駛路徑,因此應(yīng)該設(shè)置交叉口道路的連通性。所以,對(duì)于路網(wǎng)要在交叉口處和站點(diǎn)處都需要打斷,對(duì)于公交線路只需要在站點(diǎn)出打斷。勾選"開(kāi)始編輯"——關(guān)閉"城市路網(wǎng)"圖層——打開(kāi)"點(diǎn)捕捉"——單擊選定路網(wǎng)——單擊"分割路網(wǎng)"——在站點(diǎn)處單擊——完成公交線路的打斷。城市路網(wǎng)的打斷類似,只需關(guān)掉"公交線路圖層",在打斷路網(wǎng)交叉口處時(shí)需要打開(kāi)"交點(diǎn)捕捉"和"端點(diǎn)捕捉"完成打斷后,保存編輯容,停止編輯容即可。4、為各要素類添加屬性右擊"圖層"下的"公交站點(diǎn)"——單擊"打開(kāi)屬性表"——為字段添加屬性數(shù)據(jù)〔即輸入站點(diǎn)名稱圖3.4.1添加公交站點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)右擊"圖層下"下的"公交線路"——單擊"打開(kāi)屬性表"——為字段添加屬性數(shù)據(jù)〔即輸入speed為30；打開(kāi)"開(kāi)始編輯"——單擊SHAPE_Length1那一列——"字段計(jì)算器"——輸入"SHAPE_Length*比例尺"〔=SHAPE_Length1——點(diǎn)擊確定圖3.4.2編寫(xiě)"SHAPE_Length1"的計(jì)算公式圖3.4.3添加公交線路的屬性數(shù)據(jù)右擊"圖層下"下的"城市路網(wǎng)"——單擊"打開(kāi)屬性表"——為字段添加屬性數(shù)據(jù)〔即輸入speed為5；打開(kāi)"開(kāi)始編輯"——單擊SHAPE_Length1那一列——"字段計(jì)算器"——輸入"SHAPE_Length*比例尺"〔=SHAPE_Length1——點(diǎn)擊確定3.4.3添加城市路網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)5、顯示屬性數(shù)據(jù)返回ArcMap界面——右擊圖層下的"公交站點(diǎn)"——點(diǎn)擊"標(biāo)注要素"——屬性數(shù)據(jù)將標(biāo)于圖像中圖3.4.4數(shù)字畫(huà)完成后的圖像<四>新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集1、關(guān)閉"ArcMap"窗口,打開(kāi)"ArcCatelog"在工具欄中選"自定義"——"擴(kuò)展模塊"——勾選"NetworkAnalyst"和"GeostatisticalAnalyst"〔開(kāi)啟了網(wǎng)絡(luò)分析2、在左側(cè)目錄框中,打開(kāi)"文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)"——雙擊打開(kāi)要素集"隴西"——在空白處右擊——"新建"——"網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)集"——輸入名稱〔"隴西—ND"——點(diǎn)擊"下一步"圖4.23、選擇參與到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中的要素類,點(diǎn)擊"全選"按鈕——點(diǎn)擊"下一步"圖4.3選擇參與網(wǎng)絡(luò)分析的要素類4、彈出網(wǎng)絡(luò)分析資料組窗口5、設(shè)置連通性單擊新建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中的"連通性"按鈕,組列數(shù)選擇2；然后點(diǎn)擊"子類型"——全勾選——點(diǎn)擊"確定"圖4.5選擇連通性的子類型6、設(shè)置連通性策略公交線路、城市路網(wǎng)的連通性策略為"任意節(jié)點(diǎn)連通",站點(diǎn)的連通性策略為"依邊線連通",點(diǎn)擊"確定"圖4.6.1確定連通性的策略7、構(gòu)建轉(zhuǎn)彎模型,選擇"確定"進(jìn)入下一步8、為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集添加時(shí)間屬性點(diǎn)擊"添加按鈕"——其中名稱為"time",單位為"Hours",數(shù)據(jù)類型為"雙精度"型,點(diǎn)擊"確定"圖4.8.1添加time屬性圖4.8.2在網(wǎng)路數(shù)據(jù)集中添加時(shí)間屬性為添加的時(shí)間屬性賦值,選擇窗口下的"賦值器"按鈕——在"類型"下拉菜單中全部選擇"字段——"選擇"公交線路"一行——點(diǎn)擊右邊的"賦值器屬性"的圖標(biāo)——編輯"time"的賦值公式："[SHAPE_Length1]*0.00001/[speed}"；同理為下面的三行依次編輯賦值公式。圖4.8.3利用賦值器為time屬性賦值9、添加"length"屬性,和"time"的添加方式相同,點(diǎn)擊"添加"按鈕,在對(duì)話框中填寫(xiě)"名稱"為"length"、"單位選擇"cm"、"數(shù)據(jù)類型"為"雙精度",點(diǎn)擊確定；在彈出的對(duì)話框窗口中選擇"賦值器"按鈕——在"類型"的下拉菜單中選擇"字段"——在"價(jià)值"的下拉菜單中選擇"SHAPE_Lengh1"——點(diǎn)擊"確定"圖4.8.4length屬性賦值完成9、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的方向?qū)傩?。在彈出的的?duì)話框中,點(diǎn)擊"方向"按鈕——在網(wǎng)絡(luò)方向中點(diǎn)擊"普通"——然后設(shè)置方向?qū)傩裕猴@示長(zhǎng)度單位為"千米"、長(zhǎng)度屬性為"length"、事件屬性為"time"——在前綴處選擇"name"；設(shè)置完成點(diǎn)擊"下一步"——"確定"圖4.910、確定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集創(chuàng)建"完成"——立即構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集選擇"是"〔即完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的構(gòu)建<五>網(wǎng)絡(luò)分析1、將新建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集添加到ArcMap中：打開(kāi)ArcMap——點(diǎn)擊"添加"——選中新建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集——將所有要素添加到地圖中點(diǎn)擊"確定"圖5.1將新建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集添加到圖層管理器2、打開(kāi)ArcMap中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析：在窗口上方工具條處單擊鼠標(biāo)右鍵——在彈出的菜單中,勾選"NetworkAnalyst"選項(xiàng)——點(diǎn)擊"NetworkAnalyst"工具條下拉菜單的"新路徑"——其中部分工具條會(huì)激活圖5.2激活的工具條3、選擇路徑求最優(yōu)方案：點(diǎn)擊工具條中的"創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)位置工具"——在圖中選擇起點(diǎn)和終點(diǎn)——點(diǎn)擊"求解"圖標(biāo)——點(diǎn)擊"方向"圖5.3.1得到最優(yōu)路徑圖5.3.2得到最優(yōu)方案四、操作問(wèn)題的討論1、地理配準(zhǔn)應(yīng)先取消自動(dòng)校正在進(jìn)行輸入坐標(biāo),再進(jìn)行自動(dòng)校正；2、設(shè)置路網(wǎng)、線網(wǎng)、站點(diǎn)屬性時(shí)當(dāng)打開(kāi)"開(kāi)始編輯"；3、在進(jìn)行查詢操作時(shí),要確保ArcMap中工具欄中的‘網(wǎng)絡(luò)分析’要打開(kāi)；4、配準(zhǔn)時(shí)坐標(biāo)的選擇與創(chuàng)建要素集時(shí)的坐標(biāo)要一致；5、配準(zhǔn)后不出現(xiàn)圖片,可點(diǎn)擊文件保存,再打開(kāi)后在"地理配準(zhǔn)"中選擇"適應(yīng)顯示圍；6、操作時(shí)ArcCatelog和ArcMap不要同時(shí)打開(kāi)；7、養(yǎng)成良好的習(xí)慣,做好文件的備份。五、學(xué)習(xí)總結(jié)通過(guò)對(duì)于GIS軟件的學(xué)習(xí),我了解到了GIS軟件的功能強(qiáng)大,對(duì)于一個(gè)查詢系統(tǒng)的建立,首先要有一個(gè)系統(tǒng)的觀念,整體的思維,好考慮到某一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)什么樣的路徑,例如：要求兩點(diǎn)之間的最短路路徑,我們就得思考如何