GIS 空间数据的编辑处理及坐标变换.docx
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GIS空间数据的编辑处理及坐标变换
地理信息系统原理
1)熟悉并认识ArcMap图形用户操作界面。
2)了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。
3)掌握一些专用术语。
4)通过浏览与地理要素关联的数据表,了解地理数据是如何与其属性信息进行
连接的。
5)掌握GIS两中基本简单查询操作,加深对其实现原理的理解。
6)初步了解设置图层显示方式-图例的使用。
在以前学习Mapinfo的基础上,掌握图层的基本用法。
二、实验准备
1.在计算机中选择一个合适的驱动器,并建立一个目录,如在D:
\下建立一个名为GIS的目录,即D:
\GIS\(为与其它同学区别,所建目录也可以加上你名字的字母,如D:
\lfchGIS\),该目录为后期的工作空间,除软件自带的数据外,以后所有实习提供的数据都存放在该目录下。
2.软件准备:
ArcGISDesktop9.x。
3.资料准备:
Redlands市土地利用及街区矢量数据
4.知识准备:
(1)理解GIS的三种角度
1)GIS就是空间数据库:
GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)的数据集的空间数据库。
2)GIS就是地图:
从空间可视化的角度看:
GIS是一套智能地图,同时也是用于显示地表上的要素和要素间关系的视图。
底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达,而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”,来支持查询、分析和信息编辑。
3)GIS是空间数据处理分析工具集:
从空间处理的角度看,GIS是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工具。
这些空间处理功能从已有数据集提取信息,然后进行分析,最终将结果导入到数据集中。
(2)主要原理:
查询数据(两种最基本的查询)
根据位置查询要素属性或通过属性来查询要素的功能是每个桌面GIS软件必须提供的功能。
查询,通常是通过语句或表达式来定义的,用以在从地图上及数据库中选择要素。
最普通的GIS查询就是确定在指定的位置有什么。
在这类查询中,用户知道他感兴趣的要素的位置,但是想进一步了解与之相关的特征。
在GIS中,这是很容易实现的,因为地图显示区中的地理要素与它们的属性(描述性的特征)是相互关联的,属性信息是存储在数据库中的。
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三、实验内容与主要过程
第1步启动ArcMap
启动ArcMap。
执行菜单命令:
开始>>所有程序>>ArcGIS>>ArcMap
当出现ArcMap对话框时,点击“Anewemptymap”单选按钮,然后点击OK确定。
你现在将可以看到ArcMap的操作界面
第2步检查要素图层
执行菜单命令File>>Open
上面地图文档Redlands打开后,你会看到加州Redlands市的地图。
地图显示以图层表示的几种地理要素。
一个图层表示某种专题信息。
在ArcMap窗口的左边区域称为图层控制面板(TOC),它显示的是图层列表。
窗口的右边区域显示的是图层控制面板中各图层的图形内容。
例如,所有DonutShops是点要素(以房屋符号表示)且被组合成名为DonutShops图层。
名为Landuse的图层表示Redlands市土地利用现状,在这个图层中,根据多边形的地类将其组合成不同类型的土地利用多边形。
第3步显示其它图层
在地图中显示其它图层,Railroads、Streets、及ESRI的位置。
选中Railroads图层旁边的检查框.Redlands市的铁路就会显示在图中。
.
现在,选中Streets旁边的检查框就可以显示Redlands市的街道。
下面即是所有图层除ESRI全部被选中的界面:
第4步查询地理要素
在ArcMap中,通过在地图显示区点击某个要素你就可以查询其属性,了解它是什么东西。
首先,你应放大地图,这样你更清楚地查看单个的要素。
你可以使用一个先前创建的书签,这个书签存储着包含ESRI和附近街道的地理区域。
执行菜单命令“View”>>“Bookmarks”>>“ESRI”,当前显示区就被调整到书签ESRI所定义的区域。
注意到,现在所有街道根据其名称显示了标注信息,你可以很容易找到ESRI所处的位置。
地图文档的创建已决定了街道及ESRI的标注信息只在某个特定的比例尺范围才显示出来,在这个比例尺下它们可以很容易地找到。
在“工具”(Tools)工具栏上,点击查询按钮
,在表示纽约街道(名为NewYork)的线要素上点击(就在街道名左边的红色线段)。
查询结果窗口打开并显示数据库中名为NewYork的街道的所有属性。
你可能需要将查询结果窗口放大,才能看到所有的属性。
你可以"闪烁显示"被查询的要素以观察它在地图中所处的区域。
为方便查看,将查询结果窗口移到不碍眼的位置,这样你可以同时看到这个要素在地图上的位置。
查询结果窗口的左边,点击NewYork(街道的名称),这时,可以观察到这个要素在地图中“闪现”。
从“图层”下拉列表框中选择“所有图层”,然后在图上再次点击代表“NewYork”的那条街道。
查询结果窗口现在包含了“Landuse”图层中与选中的街道相交的地块。
在查询结果窗口的左边区域,点Landuse左边的加号(+),然后点击第一个要素(可能会列出不只一个要素)。
这样,选定地块的所有属性都会显示出来。
通过在显示区内点击,可以继续查询其它的要素。
.点击“查询结果窗口”右上角的"X"结束查询。
第5步检查其它属性信息
在你浏览显示在图层列表(TOC)中某些图层的属性信息之前,你要重置ArcMap地图文档的显示区域为原来的显示区域。
执行菜单命令“View”>>“BOOKmark”>>“Original”。
地图显示区将显示这些图层:
DonutShops,Railroads,Streets,及LandUse.
在图层列表(TOC)中,选中Railroads然后点击右键执行“OpenAttributeTable”命令。
这时会显示与“Railroads”图层相关的属性表窗口。
这个表中的每一行是一个记录,每个记录表示“Railroads”图层中的一个要素。
同样的方法,查看图层-DonutShops,LandUse的属性表。
这里我就不一一打开这些属性表了。
注意到每个要素(记录)有一个属性(字段)-LU_ABV,它是记录的是地类代码(土地类型的缩写)。
在地图中,就是根据这个属性字段的值来确定每个地块的渲染方式的。
这里我就不一一打开这些属性表了。
完成后关闭属性表。
第6步设置并显示地图提示信息
地图提示以文本方式显示某个要素的某一属性,当你保持将鼠标放在某个要素之上时,将会显示地图提示。
使用地图提示是获取指定要素属性信息比较简单的一种方式。
将鼠标指针停留在代表圈饼点位置的一个符号的中心位置,可以显示圈饼点的名称。
你可以在图层属性对话框中设置,地图提示信息来自于数据表中的哪一个字段。
在图层列表中(TOC),右键点击图层-DonutShops的名字,然后点击“属性”命令。
在出现的属性对话框中,点击“Fields”选项页。
通过设置主显示字段来设定地图提示信息的对应字段。
你可以指定任一个属性字段作为地图提示字段。
默认情况下,ArcGIS使用字段“Name”作为地图提示字段。
你可以改变为其它的字段。
在主显示字段下拉列表框中,选中字段:
Address。
上面就是点击OK按钮关闭图层属性对话框。
将鼠标保持在图层-DonutShops中的任意一个要素之上。
这个要素的“Address”就为作为地图提示信息显示出来的界面。
第7步根据要素属性设置图层渲染样式
现在,图层-Streets是以单一符号进行渲染,每个要素都是同一种符号。
你可以根据要素的属性来设置不同的渲染方式。
首先,在图层列表(TOC)中反选Landuse边上的检查框(将√去掉),从而关闭图层LandUse的显示。
然后右键点击图层-Streets,点“属性”菜单命令。
在出现的图层属性对话框中,点击“Symbology”选项页。
在对话框的左边区域,有地图渲染方式列表。
点击“Categories”,依次点击“UniqueValues”。
在“ValueField”下的下拉列表中,选择字段“CLASS”
点击按钮“ADDALLVALUES”。
点击按钮“应用”(Apply),先不要击点“确定”,移动图层属性对话框到不碍眼的位置,这样你就可以看到地图的显示发生了变化。
现在,图层-streets就以会根据属性字段-CLASS的取值不同而采用不同的符号表示。
第8步根据属性选择要素
在图层属性对话框中的渲染方式列表中,点“要素”,然后点“确定”按钮,恢复原先的渲染方式和显示风格。
在这一步中,你将要选择及定位”I0TH“.在图层列表(TOC)中,反选图层―Railroads边上的检查框,关闭这个图层。
因为下面的操作不需要显示这个图层。
执行菜单命令
在属性选择对话框中,你可以构造一个查询条件构造表达式:
Select*FromStreetWHERE“STR_NAME”=“I0TH”,选中的要素将会在属性表及地图中高亮显示。
具体操作如下:
在图层下拉列表中,选择Streets。
在方法下拉列表中,确定“创建一个新的选择集”被选中,在字段列表中,调整滚动条,双击“STR_NAME”。
然后,点击“=”按钮。
再点击“Uniquevalue”按钮,在“Uniquevalue”列表框中,找到“I0TH”后双击。
点击“Apply”按钮。
将“Selectbyattributes”对话框移开,这样,你将可以方便地看到地图显示效果。
注意:
在地图显示区中属性为“I10”的第10号州际公路被高亮显示。
选中的这些线段是第10号州际公路的组成部分。
关闭“属性选择对话框”。
第9步使用空间关系选择地理要素
现在你将选择处于距10号州际公路1000米范围内的所有油炸圈饼店,
执行菜单命令“Slection”>>“slectbylocation”。
在“位置选择”对话框中,对过选择操作,形成如下的一个表达式,“我想要从图层——DonutShops中选择要素,这些要素位于距图层――Street中被选中的要素1000米的区域内”。
选中检查框“对要素进行缓冲区操作”,缓冲距离设为1470米。
点“Apply”按钮,点“Close”按钮。
这时,在地图显示区中,处于沿10号州际公路1470米缓冲区范围内的油炸圈饼点就会被高亮显示。
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在图层列表(TOC)中,右键点击图层――DonutShops,然后点“Openattributetable”命令。
图层――donutshops中被显中的哪些要素就被高亮显示出来。
关闭属性表。
上面的操作是通过空间分析实现的。
在以后的课程中,你将会学会更多的更深入的空间
分析功能的使用。
第10步退出ArcMap
执行菜单命令File>>Exit关闭ArcMap。
点击No,如果系统提示保存修改(savechanges)。
四.实验心得
这次实验主要是亲自使用软件,通过自己亲自学习使用该软件,熟悉软件的使用,明白软件的熟悉必须通过实践操作才能真正掌握该软件的使用。
因为使用过程中,遇到很多困难,但是通过不断的尝试可以熟练的掌握Arcgis,及其注意事项。
经过自己的使用发现这是一个很好的软件工具,软件的学习是融会贯通的,上学期学习的Mapinfo,与该软件的使用就是很相似的。
同时我明白在学习的过程中要摸索,不懂得一定要问,要明白合作的重要性。
五、指导教师评语
教师签名日期2008年09月日
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