地理信息系統(tǒng)實驗大綱實驗指導(dǎo)書

1、江西理工大學(xué) 地理信息系統(tǒng) 課程實驗指導(dǎo)書主審人： 主撰人：翁和霞前言本實驗課是地理信息系統(tǒng)課程的組成部分，增強學(xué)生對GIS知識的理解與認識，增強實際動手能力、分析問題解決問題的能力和創(chuàng)新能力。地理信息系統(tǒng)是覆蓋領(lǐng)域十分廣泛的高新技術(shù)，它包括空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)存儲和檢索子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和空間分析子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和圖形輸出子系統(tǒng)，具有實踐性、操作性強的特點。通過實驗課的應(yīng)用實例，討論地理信息如何被存貯在計算機中，并可進行更新、查詢檢索、分析處理和綜合應(yīng)用。這樣，不僅為學(xué)生利用現(xiàn)代技術(shù)手段進行科技研究提供了必要的知識準備，而且更重要的是進一步提高了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究地理學(xué)的檔次。GIS上機實踐是

2、地理信息系統(tǒng)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，既能培養(yǎng)學(xué)生的上機操作能力，又讓他們了解GIS的基本知識、原理、應(yīng)用和發(fā)展，并通過實習(xí)課鞏固和拓展課堂講授的內(nèi)容。地理信息系統(tǒng)是覆蓋領(lǐng)域十分廣泛的高新技術(shù)，它包括空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)存儲和檢索子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和空間分析子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和圖形輸出子系統(tǒng)，具有實踐性、操作性強的特點。要掌握該技術(shù)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，加強GIS實習(xí)是十分必要的， 基本要求就是讓同學(xué)熟練操作該軟件的同時，能運用該軟件進行簡單的GIS項目設(shè)計。采用實例教學(xué)法，每一個章節(jié)和每部分內(nèi)容對應(yīng)一個或幾個小實例，使學(xué)生更深刻理解基礎(chǔ)理論，同時提高動手能力。目錄第一部分 緒論3第二部分

3、 基本實驗指導(dǎo)3實驗項目序號 1 實驗項目名稱：ARCGIS軟件認識與安裝3實驗1 ARCGIS的安裝過程4實驗2 熟悉了解ARCGIS DESKTOP 的各個組成部分4實驗項目序號2 實驗項目名稱：空間數(shù)據(jù)的采集與組織5實驗1某地區(qū)地塊的拓撲關(guān)系建立5實驗2某市區(qū)幾何網(wǎng)絡(luò)的建立15實驗項目序號3 實驗項目名稱：空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理23實驗項目序號4 實驗項目名稱空間數(shù)據(jù)的可視化表達28實驗項目序號 5 實驗項目名稱矢量數(shù)據(jù)的空間分析33實驗1市區(qū)擇房分析33實驗2：最短路徑問題分析與應(yīng)用40實驗項目序號6 實驗項目名稱 柵格數(shù)據(jù)的空間分析47實驗1學(xué)校選址47實驗2尋找最佳路徑52實驗3 熊

4、貓的分布密度59實驗4 GDP區(qū)域分布圖的生成與對比63實驗項目序號 6 實驗項目名稱：三維分析70實驗1地形指標的提取70實驗2. 地形特征信息提取75實驗3 . 表面創(chuàng)建及景觀圖制作78參考書目83第一部分 緒論本實驗指導(dǎo)書是根據(jù) 地理信息系統(tǒng) 課程實驗教學(xué)大綱編寫，適用于資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理 專業(yè)。一、 本課程實驗的作用與任務(wù)通過本課程實習(xí)使學(xué)生了解GIS軟件的特點、掌握基本操作。在實踐中加深對GIS概念和技術(shù)的理解，為今后的學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用打好基礎(chǔ)。二、 本課程實驗的基礎(chǔ)知識通過上課了解了地理信息系統(tǒng)的基本組成和主要的功能 三、 本課程實驗教學(xué)項目及要求序號實驗項目名稱學(xué)時實驗類別實驗

5、要求實驗類型每組人數(shù)主要設(shè)備名稱目的和要求1ARCGIS軟件認識與安裝201計算機了解軟件基本功能與安裝過程2空間數(shù)據(jù)的采集與組織 411計算機掌握數(shù)據(jù)采集與組織的基本方法3空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理411計算機掌握數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理基本方法4空間數(shù)據(jù)的可視化表達211計算機了解空間數(shù)據(jù)表示基本方法5矢量數(shù)據(jù)的空間分析421計算機掌握矢量數(shù)據(jù)空間分析6柵格數(shù)據(jù)的空間分析421計算機掌握柵格數(shù)據(jù)空間分析7三維分析221計算機熟練使用各種分析工具第二部分 基本實驗指導(dǎo)實驗項目序號 1 實驗項目名稱：ARCGIS軟件認識與安裝一、 實驗?zāi)康恼J識GIS軟件，熟悉其組成和界面；掌握ARCGIS軟件的安裝二、 實驗

6、原理 GIS 基本構(gòu)成和結(jié)構(gòu)功能三、 主要儀器及耗材：計算機四、 實驗內(nèi)容和步驟實驗1 ARCGIS的安裝過程1. License Manger Setup 注冊管理器的安裝a. Create the following directories:創(chuàng)建下面的目錄i. C:Program FilesESRILicensearcgis9xb. Copy license.lic to that directory.將注冊文件拷貝到上面建立的目錄中c. Edit the first line of the license.lic file ：編輯注冊文件i. SERVER this_host any 找

7、到注冊文件內(nèi)的this host ii. Change this_host to the name of your computer 將this host 更改為計算機名d. Run LMSetup.exe 運行LMSetup.exe文件i. 選擇 C:Program FilesESRILicensearcgis9xlicense.lic when prompted.ii. Do not restart. 不要重啟機器 iii. 將文件 ARCGIS.exe 拷貝到 C:Program FilesESRILicensearcgis9xiv. 加 ESRIFloat.reg 到該目錄e. 重啟電

8、腦f. 啟動 StartMenu -> ArcGIS -> License Manager 9x -> Run License Manager Tools.g. 選擇 tab Service/License File, 并且檢查 "Configuration using Services", 選擇 ArcGIS License Manager.h. 轉(zhuǎn)換至Configure Services, 確認 ArcGIS License Manager 在列表中i. Browse to the correct License file path (C:Progra

9、m FilesESRILicensearcgis9x) where you copied the license.lic file and choose it as license.j. 選中Check Start Server at Power up.k. 點擊 Save Service to save the settings.l. 檢測服務(wù)器通過選擇 Start/Stop/ReRead tab, 先點 Stop server, 然后ReRead license file, 最后Start Server.m. After that move to the tab Server Diagno

10、stics and press the Perform Diagnostics button. If everything is done right, it should list all ok features.2. 解壓 ArcGIS Desktop 9.2 DVD.iso3. 安裝l ArcGIS Desktop.實驗2 熟悉了解ARCGIS DESKTOP 的各個組成部分熟悉了解ARCGIS 的各個組成部分,及功能五、 實驗注意事項安裝前一定要確認使用的電腦上沒有安裝ARCGIS六、 思考題通過本次實驗，你認為ARCGIS各個組成部分的主要功能是 什么？實驗項目序號2 實驗項目名稱：

11、空間數(shù)據(jù)的采集與組織一、實驗?zāi)康谋緦嶒烅椖坑袃蓚€實驗組成 ，通過連個實驗使學(xué)生了解和熟悉空間數(shù)據(jù)采集與組織的主要方法和主要內(nèi)容。二、 實驗原理 空間數(shù)據(jù)的采集方法與空間數(shù)據(jù)的組織形式。三、主要儀器及耗材：計算機及 ARCGIS軟件 四、實驗內(nèi)容和步驟實驗1某地區(qū)地塊的拓撲關(guān)系建立1實驗?zāi)康模和負潢P(guān)系對于數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要意義，拓撲經(jīng)常應(yīng)用于地塊查詢、土地利用類型更新等。主要內(nèi)容：在Topology數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入上述兩個Shapefile，建立該要素數(shù)據(jù)集的拓撲關(guān)系，使拓撲生效后檢測拓撲錯誤，修改拓撲錯誤，最后進行拓撲編輯。掌握創(chuàng)建一個要素數(shù)據(jù)集的拓撲關(guān)系的整個流程，并對創(chuàng)建拓撲后的一些工

12、作，如拓撲錯誤檢測、拓撲錯誤修改、拓撲編輯等基本操作有一個較全面的了解。2 要求：在Topology數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入上述兩個Shapefile，建立該要素數(shù)據(jù)集的拓撲關(guān)系，使拓撲生效后檢測拓撲錯誤，修改拓撲錯誤，最后進行拓撲編輯。 3 數(shù)據(jù)：Blocks.shp、Parcels.shp，存放在/ChP3/Ex1中,請將其拷貝到E：/ChP3/Ex1。結(jié)果數(shù)據(jù)存放于/ChP3/Ex1/Result中。 4 操作步驟： （1）創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫 1） 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊Result文件夾，單擊New，單擊Personal Geodatabase，輸入所建的地理數(shù)據(jù)庫名稱：NewGeoda

13、tabase。如圖1所示。在新建的地理數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建要素數(shù)據(jù)集，如圖2所示。圖1創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫 圖2創(chuàng)建要素數(shù)據(jù)集2）打開New Feature Dataset對話框，如圖3所示，將數(shù)據(jù)集命名為topology3） 單擊Edit按鈕，打開Spatial Reference屬性對話框，如圖4所示。圖3 New Feature Dataset對話框 圖4 Spatial Reference屬性對話框 4） 單擊Import按鈕，選擇要與之具有相同坐標系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集：Blocks.shp或Parcels.shp，如圖5所示。 5） 單擊Add按鈕，返回Spatial Reference屬性對話框。這時要

14、素數(shù)據(jù)集定義了坐標系統(tǒng)。單擊確定按鈕。 （2）向數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入數(shù)據(jù) 1） 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊Result文件夾中的Topology數(shù)據(jù)集，單擊Import，單擊Feature Class(multiple)，如圖6所示圖5 匹配坐標系統(tǒng) 圖6向數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入數(shù)據(jù)2）打開 Feature Class to Geodatabase(multiple)對話框，如圖7所示。導(dǎo)入Blocks 和Parcels 兩個shapefil ,單擊OK按鈕圖7 Feature Class to Geodatabase(multiple)對話框圖8 建立子類型（3）在要素中建立子類型由于原數(shù)據(jù)Bloc

15、ks和Parcels兩個有子類型，把要素分為了居民區(qū)和非居民區(qū)，而數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)集后并沒有子類型，所以在導(dǎo)入數(shù)據(jù)后為每個要素類建立兩個子類型：Residential和Non-Residential。1 ） 在Blocks要素類上單擊右鍵，單擊Properties對話框，如圖8所示。打開Feature Class properties如圖9所示。 2)打開Feature Class Properties對話框(Subtypes 選項卡)。在Subtypes Field 下拉框中中選擇一個子類型字段：Res，在Default Subtype窗口中出現(xiàn)所選字段的默認的新的子類型名稱：New Subt

16、ype。 3）在Subtypes欄中的Code列下輸入新的子類型代碼及其描述，描述將自動更新Default Subtypes窗口中的內(nèi)容。 4） 重復(fù)上述步驟，添加其他子類型。如圖10所示，添加了兩個子類型：Residential和Non-Residential。單擊確定按鈕。 圖105) 以相同的方法在Parcels要素類中建立兩個子類型：Residential 和NonResidential. 圖9 Feature Class Properties對話框 圖10 添加了兩個子類型(4) 創(chuàng)建拓撲1） 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊Topology要素數(shù)據(jù)集，單擊NEW，選擇Topol

17、ogy. 如圖11所示。打開New Topology對話框，它是對創(chuàng)建拓撲的簡單介紹，如圖12所示。 圖11創(chuàng)建拓撲 圖12 New Topology對話框 2）單擊下一步按鈕，打開設(shè)置名稱和聚類容限（Cluster tolerance）對話框，如圖13所示。輸入所創(chuàng)建拓撲的名稱和聚類誤差。聚類誤差應(yīng)該依據(jù)數(shù)據(jù)精度而盡量小，它決定著在多大范圍內(nèi)要素內(nèi)被捕捉到一起。3）單擊下一步按鈕，打開選擇參與創(chuàng)建拓撲的要素類對話框，如圖14所示，選擇參與創(chuàng)建拓撲的要素類（至少兩個）圖13確定名稱和聚類誤差對話框 圖14選擇參與創(chuàng)建拓撲的對話框4) 單擊下一步按鈕，打開設(shè)置拓撲等級數(shù)目對話框，如圖15所示。設(shè)

18、置拓撲等級的數(shù)目及拓撲中每個要素類的等級。這里設(shè)置相同等級為1圖15設(shè)置拓撲等級5）單擊下一步按鈕，打開設(shè)置拓撲規(guī)則對話框如圖16，6）單擊ADD RULE按鈕，打開Add rule對話框，如圖17。在Features of feature class下拉框中選擇Parcels中的Non-residential,在Rules下拉框中選擇Must NOT OVERLAP WITH,在Features class 下拉框中選擇BLOCK中的Residential。這個拓撲規(guī)則表示Parcels中的非居住區(qū)不能與BLOCKS中的居住區(qū)重疊，即細節(jié)規(guī)劃不能與總體規(guī)劃沖突。7）單擊OK按鈕，返回上級對話

19、框，單擊下一步按鈕，打開參數(shù)信息總結(jié)框，檢查無誤后，單擊完成按鈕，托撲創(chuàng)建成功。如圖188）單擊Add Rule按鈕，創(chuàng)建另一個規(guī)則。如圖19所示。在Feature下拉框中選擇Parcels要素類中的Residential，在Rules下拉框中選擇Must Be Covered by，在Feature class下拉框中選擇Blocks要素類中的Residential。Must BCovered by表示一個圖層中某個要素包括另一個圖層中的一定要素。在本例中，Blocks中的居民區(qū)包括了Parcels中的居民區(qū)。 9）單擊OK按鈕，返回指定拓撲規(guī)則對話框，可以看到兩個已經(jīng)創(chuàng)建好的規(guī)則如圖20所

20、示圖16設(shè)置拓撲規(guī)則 圖17 設(shè)置規(guī)則對話框圖18添加了一個規(guī)則 圖19添加第二個規(guī)則10）單擊下一步，打開參數(shù)信息總結(jié)框11) 單擊完成按鈕，出現(xiàn)進程條，當(dāng)進程結(jié)束時，拓撲創(chuàng)建完成12）出現(xiàn)一對話框，詢問是否立即使拓撲有效。如圖22所示。單擊是否按鈕，在以后的工作流程中再進行拓撲檢驗，創(chuàng)建的拓撲出現(xiàn)在Catalog樹中；單擊是按鈕，出現(xiàn)進程條，進程結(jié)束時，拓撲已經(jīng)生效，創(chuàng)建的拓撲出現(xiàn)在Catalog樹中。圖20 添加了兩個規(guī)則 圖21信息總結(jié)對話框圖22詢問拓撲是否生效（5）查找拓撲錯誤1）雙擊chp3resulttopology.mxd地圖文檔，打開如圖所示ARCMAP窗口?；蛘叽蜷_ARC

21、MAP，加載creating topology parcels 和blocks，如圖23所示。圖23圖24顯示拓撲錯誤的地方2）在ARCMAP視圖中出現(xiàn)四個深色的方塊，就是產(chǎn)生拓撲錯誤的地方。如圖243）將PARCELS圖層設(shè)為可編輯狀態(tài)，加載TOPOLOGY工具條，如圖 25，在topology下拉框中選擇要編輯的圖層creating topology.4)單擊topology工具欄中的檢測拓撲錯誤按鈕，打開Error Inspector對話框，單擊Serch Now 按鈕，即可檢查出拓撲錯誤，并在下方的表格中顯示拓撲錯誤的詳細信息。如圖26所示圖25TOPOLOGY工具條圖26拓撲錯誤的詳

22、細信息（6）修改拓撲錯誤1）當(dāng)Parcels中的非居民區(qū)與Blocks中的居住區(qū)重疊時，產(chǎn)生了拓撲錯誤，為了修改拓撲錯誤，可以把纏上拓撲錯誤的Parcels中的NonResidential。單擊按鈕，選中產(chǎn)生拓撲錯誤的要素，在單擊按鈕打開屬性表，如圖27 所示，將Res字段改為Residential。圖27屬性表2）拓撲修改后需要重新進行拓撲檢驗，可以通過單擊topology工具欄中的按鈕，在圖面上的指定區(qū)域進行拓撲檢驗、單擊按鈕，在圖面上的指定區(qū)域進行拓撲檢驗、單擊Topology工具欄中的按鈕，使當(dāng)前可見圖面的拓撲生效，這時可以看到圖形窗口中的拓撲錯誤只剩3個，按照第一步，修改其余三個拓撲

23、錯誤。（7）拓撲編輯拓撲編輯包括共享結(jié)點的移動、共享邊線的移動、共享邊線變形、共享邊線修改和共享多邊形生成。在這里主要介紹共享節(jié)點的移動和共享邊的變形。一個地塊的邊界需要修改，操作如下：1）將PARCELS設(shè)置為可編輯狀態(tài)，將視圖放大到一定的比例，單擊TOPOLOGY工具欄中的，選擇要進行拓撲編輯的要素，進行移動、修改等操作。如圖28所示。選中了一個點并移動這個點。 圖28 享節(jié)點的移動2）在Task下拉窗口中選擇Topology Tasks中的Reshape Edges任務(wù)，在Target選擇目標圖層為Parcels。單擊按鈕，在視圖中選中一條邊要素，再單擊按鈕，畫一條草圖線與所選邊兩次相交

24、，共享邊就會發(fā)生變形，如圖29所示。 圖29共享邊的變形實驗2某市區(qū)幾何網(wǎng)絡(luò)的建立1 背景：現(xiàn)實世界中，人員的流動、貨物的流通、信息的傳遞、能量的傳輸?shù)榷际峭ㄟ^可確定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進行的。如何構(gòu)建幾何網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的問題，也是最核心的問題。 2 目的：通過本練習(xí)，使讀者掌握根據(jù)已有要素來建立幾何網(wǎng)絡(luò)的詳細過程，進而對數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建有更全面的認識。 3 要求：在City要素數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入上述三個Shapefile，建立該數(shù)據(jù)集的幾何網(wǎng)絡(luò)，為第七章的網(wǎng)絡(luò)分析做好準備。 4 數(shù)據(jù)：某城市交通網(wǎng)絡(luò)（net.shp）、商業(yè)中心（center.shp）、旅游景點（famousplace.shp），存放于

25、/ChP3/Ex2中，請將其拷貝到E：/ChP3/Ex2。結(jié)果數(shù)據(jù)存放于/ChP3/Ex2/Result中。5.操作步驟（1）基本數(shù)據(jù)的準備 1） 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊地理數(shù)據(jù)庫NewGeodatabase，單擊New，單擊Feature Dataset命令。2）打開NEW Feature Dataset 對話框，在Name文本框中為新建數(shù)據(jù)集輸入名稱如CITY3）單擊Edit按鈕，打開Spatial Reference屬性對話框，單擊Import按鈕，打開Browse for Dataset對話框，為新建要素集匹配坐標系統(tǒng)，選擇net.shp（或center.shp、famo

26、uspalce.shp） 4)單擊ADD按鈕，返回Spatial Reference 屬性對話框，單擊確定按鈕，返回NEW Feature Dataset對話框。5）單擊OK按鈕，數(shù)據(jù)集建立完畢。6） 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊City數(shù)據(jù)集，單擊Import，單擊Feature Class （multiple）命令。7） 打開Feature Class to Geodatabase(multiple)對話框，將上述三個Shapefile導(dǎo)入到數(shù)據(jù)集中。如圖30所示。單擊OK按鈕。圖30 Feature Class to Geodatabase(multiple)對話框 （2）建立幾

27、何網(wǎng)絡(luò)1） 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊City要素數(shù)據(jù)集，單擊New，單擊Geometric Network命令，如圖31所示。打開Build Geometric Network Wizard對話框，如圖32所示。圖31建立幾何網(wǎng)絡(luò)圖32建立幾何網(wǎng)路向?qū)?）單擊Next 按鈕，打開選擇如何建立幾何網(wǎng)絡(luò)的對話框，如圖33所示。選擇Build a geometric network from exiting features單選按鈕，用已有要素建立幾何網(wǎng)絡(luò)。 3） 單擊Next按鈕，打開選擇幾何網(wǎng)絡(luò)要素類對話框，如圖34所示。選擇需要在幾何網(wǎng)絡(luò)中包含的要素類，并為新的幾何網(wǎng)絡(luò)輸入名稱

28、。4）單擊Next按鈕，打開是否保留有效值的對話框，如圖35所示。一個網(wǎng)絡(luò)要素是否有效，其狀態(tài)由Enabled屬性字段來維護的，該字段的取值由兩個：True和False。選擇No單選按鈕，所有的網(wǎng)絡(luò)要素有效；選擇Yes單選按鈕，保留Enabled字段里現(xiàn)有的屬性值。圖33選擇用已有要素建立幾何網(wǎng)絡(luò) 圖34選擇幾何網(wǎng)絡(luò)要素類圖35設(shè)置網(wǎng)絡(luò)要素是否有效5） 單擊Next按鈕，打開選擇變成復(fù)雜邊的要素類對話框，如圖36所示。如果想讓輸入的線要素類變成復(fù)雜的邊，選擇Yes單選按鈕。并選擇想變成復(fù)雜邊的線要素類，沒有被選中的線要素將是簡單邊。 6） 單擊Next按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)要素自動捕捉對話框，如圖37

29、所示。如果需要讓輸入要素在網(wǎng)絡(luò)建立過程中被自動調(diào)整并捕捉，選擇Yes單選按鈕，輸入捕捉誤差（Snap Tolerance）。選擇需要被自動調(diào)整并捕捉的要素類。圖36選擇變成復(fù)雜邊的要素類圖37自動捕捉對話框7） 單擊Next按鈕，打開設(shè)置連接要素類型對話框，如圖38所示。如果想讓連接要素類中的一些要素能夠作為源或匯，選擇Yes單選按鈕，并選擇需要存儲源（Source）或匯（Sink）的連接要素。 8） 單擊Next按鈕，打開設(shè)置網(wǎng)絡(luò)權(quán)重對話框，如圖39所示。如果想在網(wǎng)絡(luò)中添加權(quán)重，選擇Yes單選按鈕，單擊按鈕添加新權(quán)重，單擊按鈕可以刪除已經(jīng)添加的權(quán)重。為添加的權(quán)重確定名稱（Weight Nam

30、e）和類型（Type）；如果不想在網(wǎng)絡(luò)中添加權(quán)重，選擇No單選按鈕。這里添加了三個權(quán)重：yuzhi、length和minutes，類型都是雙浮點型。圖38選擇需要存儲源或匯的連接要素 圖39設(shè)置權(quán)重對話框9） 單擊Next按鈕，打開分配網(wǎng)絡(luò)權(quán)重對話框，如圖40所示。把這些權(quán)重分配給每一個要素類的特定字段。 10） 在Available network的下拉框中選擇將分配給屬性的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重。對于想關(guān)聯(lián)權(quán)重的要素類，在Associated field列下選擇想關(guān)聯(lián)權(quán)重的該要素類中的字段。如果選擇None，則該要素類不關(guān)聯(lián)權(quán)重。在本例中，設(shè)置了三個權(quán)重，與yuzhi關(guān)聯(lián)的字段是center要素類中的Y

31、UZHI字段；與length關(guān)聯(lián)的字段是net要素類中的METERS字段；與minutes關(guān)聯(lián)的字段是net要素類中的MINUTES字段。 11） 單擊Next按鈕，打開網(wǎng)絡(luò)設(shè)置總結(jié)信息框，如圖41所示。檢查相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置選項，如果需要改變則按back，返回進行修改。圖40分配網(wǎng)絡(luò)權(quán)重對話框圖41網(wǎng)絡(luò)設(shè)置總結(jié)信息框 圖 42在ArcCatalog樹中的結(jié)果顯示12）當(dāng)所有網(wǎng)絡(luò)選項設(shè)置全部滿足時，單擊Finish按鈕，完成新的幾何網(wǎng)絡(luò)的建立。 13）出現(xiàn)進程條，當(dāng)進程結(jié)束時，可以看到在ArcCatalog樹中City要素集中產(chǎn)生兩個新的類，一個是City_Net，是指幾何網(wǎng)絡(luò)類；另一個是City

32、_Net_Junctions，是指網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點要素類。如圖42所示。五、數(shù)據(jù)處理與分析所有實驗數(shù)據(jù)由實驗指導(dǎo)教師提供六、實驗注意事項每個同學(xué)做完實驗后，將結(jié)果以自己的姓名保存 ，發(fā)送至whx20030905或直接拷貝給實驗指導(dǎo)教師。在實驗2中建立幾何網(wǎng)路以后，可以向網(wǎng)絡(luò)中添加邊要素和連接要素類，方法與建立簡單要素類相似。還可以添加網(wǎng)絡(luò)規(guī)則或連通規(guī)則。連通規(guī)則有Edge-Edge 邊邊規(guī)則和Edge-Junction邊連接規(guī)則兩種。添加邊邊規(guī)則需要指定邊與邊之間的默認連接點，當(dāng)在ARCMAP中編輯這兩條邊時，會自動在兩條邊的連通處添加一個默認的連接點；添加邊邊連接規(guī)則定義了邊與連接點之間連通的對應(yīng)

33、關(guān)系，可以設(shè)置某個連接點可連接多少條邊，以及某條邊可以連接多少個連接點。添加連通規(guī)則可以加快數(shù)據(jù)編輯或更新時速度，并可以在ARCMAP中驗證幾何網(wǎng)絡(luò)中的要素是否為合法連接。實驗項目序號3 實驗項目名稱：空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理一、實驗?zāi)康模韩@取具有投影坐標系統(tǒng)的特定邊界的DEM數(shù)據(jù)。二、實驗原理：由于空間數(shù)據(jù)（包括地形圖與DEM）都是分幅存儲的，造成某一特定研究區(qū)域跨越了不同的圖幅。而當(dāng)我們要獲取有特定邊界的研究區(qū)域時，就要對數(shù)據(jù)進行裁切、拼接、提取等操作，有時還要進行相應(yīng)的投影變換。三、主要儀器及耗材 計算機及ARCGIS軟件四、實驗內(nèi)容和步驟內(nèi)容：通過兩幅給定的DEM數(shù)據(jù)，提取出白水縣縣界范圍

34、內(nèi)的DEM數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高斯克呂格投影系統(tǒng)。通過練習(xí)，掌握數(shù)據(jù)提取、裁切、拼接及投影變換的方法。工作流程如圖1所示操作步驟： （1）白水縣的行政范圍的提取1） 打開1：25萬矢量數(shù)據(jù)（圖2）。圖2原始矢量數(shù)據(jù)2） 利用Analysis Tools工具箱，Extract工具集中的Select工具，依據(jù)“name”字段，即SQL表達式設(shè)置為“"NAME" = '白水縣'”，提取出白水縣（圖3）。 A. 展開Analysis Tools工具箱，打開Extract工具集，雙擊Select，打開Select對話框。 B. 在Input Features文本框中選

35、擇輸入“E：/ChP4/Ex1/Vector”矢量數(shù)據(jù)。 C. 在Output Feature Class文本框鍵入輸出的數(shù)據(jù)的路徑與名稱“E：/ChP4/Ex1/vector_Select”。 D. 單擊Expression可選文本框旁邊的按鈕，打開Query Builder對話框，設(shè)置SQL表達式“"NAME" = '白水縣'”。 E. 單擊OK按鈕，執(zhí)行Select操作。 圖3白水縣矢量數(shù)據(jù)（2）DEM數(shù)據(jù)的拼接 1） 打開白水縣橫跨的兩幅DEM數(shù)據(jù)，DEM1和DEM2（圖4）。2） 利用Data Management Tools工具箱，Raster工

36、具集中的Mosaic To New Raster工具進行數(shù)據(jù)拼接，得到拼接結(jié)果DEM（圖5）。其中，Cellsize是默認狀態(tài)，則結(jié)果數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)的柵格大小一致。因為原始數(shù)據(jù)類型為16_BIT_UNSIGNED，所以在Pixel type窗口選擇該類型。 A. 展開Data Management Tools工具箱，打開Raster工具集，雙擊Mosaic To New Raster，打開Mosaic To New Raster對話框。 B. 在Input Rasters 文本框中選擇輸入DEM1和DEM2。 C. 在Output Location文本框鍵入輸出數(shù)據(jù)存儲的位置“E：/ChP4/

37、Ex1”。 D. 在Raster dataset name with extension文本框設(shè)置輸出數(shù)據(jù)的名稱“DEM”。 E. 在Pixel type可選窗口，設(shè)置輸出數(shù)據(jù)柵格的類型為16_bit_UNSIGNED。 F. 在Mosaic Mothod可選窗口，確定鑲嵌重疊部分的方法，本次拼接方法選擇MEAN，表示重疊部分的結(jié)果數(shù)據(jù)取重疊柵格的平均值。 G. 單擊OK按鈕，執(zhí)行Mosaic To New Raster操作。 圖4原始DEM數(shù)據(jù)圖5DEM 拼接結(jié)果（3）白水縣DEM的裁切 利用Spatial Analyst Tools工具箱，Extraction工具集中的Extract by

38、 Mask工具，以白水縣矢量數(shù)據(jù)裁切拼接的DEM數(shù)據(jù)，獲取白水縣DEM（圖6）。從圖6下面狀態(tài)欄的坐標可以看出，白水縣的DEM是以地理坐標系統(tǒng)顯示的，為了便于量算以及與其它數(shù)據(jù)疊合分析，應(yīng)該把地理坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為投影坐標系統(tǒng)。 1) 展開Spatial Analyst Tools工具箱，打開Extraction工具集，雙擊Extract by Mask，打開Extract by Mask對話框。 2) 在Input raster文本框中選擇輸入需要裁切的柵格數(shù)據(jù)“E：/ChP4/Ex1/DEM”。 3) 在Input raster or feature mask data文本框定義進行裁切數(shù)據(jù)“

39、E：/ChP4/Ex1/ vector_Select”。 4) 在Output raster文本框鍵入輸出的數(shù)據(jù)的路徑與名稱“E：/ChP4/Ex1/extract_dem”。 5) 單擊OK按鈕，執(zhí)行Extract by Mask操作。 圖6白水縣DEM數(shù)據(jù)（4）白水縣DEM的投影變換 利用Data Management Tools工具箱，Projections and Transformations中的Raster工具集，選擇其中的Project Raster工具，進行白水縣DEM的投影變換。我國大中比例尺地形圖規(guī)定采用以克拉索夫斯基橢球體元素計算的高斯克呂格投影。因此，投影方式選擇Xia

40、n 1980 GK Zone 19.prj（圖7），即為高斯克呂格投影，西安1980大地基準，中央經(jīng)線為111°。轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖8所示，從下面狀態(tài)欄的坐標可以看出，白水縣的DEM已轉(zhuǎn)換為平面直角坐標顯示。圖7 投影坐標系統(tǒng)的選擇A 展開Data Management Tools工具箱，打開 Projections and Transformations中的Raster工具集，雙擊Project Raster，打開Project Raster對話框。 B 在Input raster文本框中選擇輸入進行投影變換的柵格數(shù)據(jù)“E：/ChP4/Ex1/extract_dem”。 C 在Outpu

41、t raster文本框鍵入輸出的柵格數(shù)據(jù)的路徑與名稱E： /ChP4/Ex1/Result/project_dem”。 D 單擊Output coordinate system文本框旁邊的圖標，打開Spatial Reference屬性對話框，單擊Select 按鈕，打開Browe for Coordinate System對話框，選擇Xian 1980 GK Zone 19.prj投影。 E Resampling technique是選擇柵格數(shù)據(jù)在新的投影類型下的重采樣方式，選擇NEAREST。 F 單擊OK按鈕，執(zhí)行投影變換。 五、數(shù)據(jù)處理與分析數(shù)據(jù)：1幅1：25萬矢量數(shù)據(jù)，為地理坐標系統(tǒng)

42、，其中大地基準是D_North_American_1927,參考橢球體是Clarke 1866，這是Arcgis為Shapefile類型的數(shù)據(jù)假設(shè)的地理坐標系統(tǒng)（實驗數(shù)據(jù)在Chapter4/Exercise1中）。2幅1：25萬DEM數(shù)據(jù)，為地理坐標系統(tǒng)，大地基準是D_Krasovsky_1940,參考橢球體是Krasovsky_1940本次實驗所需數(shù)據(jù)由實驗指導(dǎo)教師提供。六、實驗注意事項每個同學(xué)做完實驗后，將結(jié)果以自己的姓名保存 ，發(fā)送至whx20030905或直接拷貝給實驗指導(dǎo)教師。實驗項目序號4 實驗項目名稱空間數(shù)據(jù)的可視化表達一、 實驗?zāi)康淖寣W(xué)生了解符號化，注記標注，格網(wǎng)繪制以及地圖整

43、飾的意義，掌握符號化中一些方法的應(yīng)用，掌握自動標注操作以及一些地圖的整飾和輸出的操作。對數(shù)字地圖制圖有初步的認識。二、實驗原理專題地圖是突出地表示一種或幾種自然現(xiàn)象和社會經(jīng)濟現(xiàn)象的地圖。按照內(nèi)容來分，某一地區(qū)的行政區(qū)劃圖屬于社會經(jīng)濟地圖，表示各種社會經(jīng)濟現(xiàn)象的特征、地理分布及其相互關(guān)系。 當(dāng)確定了一幅地圖所包含的數(shù)據(jù)之后，下一步就是確定地圖要素的表示方法，即符號化方法，它是根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性特征，地圖用途和制圖比例尺來確定地圖要素的表示方法的。符號化決定了地圖將傳遞怎樣的內(nèi)容。矢量數(shù)據(jù)中，無論是點狀，線狀還是面狀要素，都可以依據(jù)要素的屬性特征采取不同的符號化方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的符號化。地圖注記是一幅完

44、整地圖的有機組成部分，用來說明圖形符號無法表達的定量或定性特征，如道路名稱、城鎮(zhèn)名稱等。坐標格網(wǎng)是地圖重要的要素組成，它反映了地圖的坐標系統(tǒng)或者地圖投影信息。一幅完整的地圖除了上述要素以外，還需要包含與地理數(shù)據(jù)相關(guān)的一系列輔助要素，如圖名，圖例，比例尺，指北針等。 三、主要儀器及耗材 計算機 ARCGIS軟件四、實驗內(nèi)容和步驟（一）實驗內(nèi)容 （1） 數(shù)據(jù)的符號化顯示： 1） 地圖中共有6個區(qū)。將這6個區(qū)按照ID字段來用分類色彩表示。 2） 將道路按Class字段分類：分為一級道路，二級道路，三級道路和四級道路，分別使用不同的顏色來表示。 3） 地鐵線符號Color：深藍色，Width：1.0。

45、 4） 區(qū)縣界線Color：橘黃色，Width：1，樣式：Dashed6:1。 5） 區(qū)縣政府Color：紅色，Size:10.00，樣式：Star 3。 6） 市政府符號在區(qū)縣政府基礎(chǔ)上把大小改為16。 （2） 注記標注 1） 對地圖中6個區(qū)的Name字段使用自動標注。標注統(tǒng)一使用Country 2樣式。 2） 手動標注黃浦江（雙線河），使用宋體，斜體，16號字，字體方向為縱向，使用曲線注記放置。 3） 地鐵線使用自動標注。使用Country 3樣式。 4） 道路中，對道路的Class字段為GL03的道路進行標注，字體使用宋體，大小10。 5） 區(qū)縣政府使用自動標注，字體使用宋體，大小10。

46、 6） 市政府使用自動標注，字體使用楷體，大小14，并將注記放置在符號的上部。 （3） 繪制格網(wǎng) 使用索引參考格網(wǎng)，使用默認設(shè)置。 （4） 添加圖幅整飾要素 1） 添加圖例,包括所有字段。 2） 添加指北針，選擇ESRI North 3樣式。 3） 添加比例尺，選擇Alternating Scale Bar 1樣式。 4. 數(shù)據(jù)（上海矢量地圖，來自于互聯(lián)網(wǎng)）： 上海市部分地區(qū)圖層，其中包含： （1） 點圖層：QXZF(區(qū)縣政府)，SZF(市政府) （2） 線圖層：DTX(地鐵線)，QXJX(區(qū)縣界線)， DL(道路) （3） 面圖層：QXJM(區(qū)縣界面)，SXH（雙線河）（二） 實驗步驟 （1

47、） 數(shù)據(jù)符號化： 1） 創(chuàng)建一個空白地圖，把所有shp文件都添加進地圖?；螂p擊地圖文檔shanghai.mxd 2） 根據(jù)排序規(guī)則將圖層排序。 3） 在區(qū)縣界面圖層上右鍵打開Layer Properties對話框(圖1)： A 在Value Field中選擇字段：NAME。 B 單擊Add All V按鈕，將6個區(qū)的名稱都添加進來。 C選擇一個合適的配色方案。D 單擊確定按鈕完成符號化設(shè)置。 圖1 Layer Properties對話框5） 在地鐵線圖層的符號上單擊左鍵，打開Symbol Selector對話框如圖2，將地鐵線符號號改為與要求一致的形式：Color：深藍色，Width：1.5。

48、其他如區(qū)縣界線，區(qū)縣政府，市政府，鐵站的符號修改也是一樣。 道路的符號化方法與區(qū)縣界面的類似，只需要用不同大小和顏色的符號。 6）道路的符號化方法與區(qū)縣界面的類似，只需要選擇CLASS字段，并對各個級別使用用不同大小和顏色的符號。圖2 Symbol Selector對話框（）地圖標注）區(qū)縣界面突層上右鍵選擇命令，打開對話框，進入選項卡，如圖圖3選項卡A. 選中Label feature in this layer復(fù)選框。B. 在Label下拉列表框中選擇NAME字段C. 單擊Label Styles按鈕，打開Label Styles SeD. 選擇Country 2式樣，單擊OK返回。 E.

49、單擊確定按鈕應(yīng)用該設(shè)置。 ）手動標注雙線河單擊主菜單下的，選中，窗口出現(xiàn)工具條單擊注記工具中的曲線注記設(shè)置按鈕，沿黃浦江畫一條弧線，雙擊結(jié)束操作在文本框中輸入“黃浦江可以在字與字之間使用一定的空格作為間隔。設(shè)置字體、字號、斜體等屬性。單擊按鈕，打開symbol selector對話框，選中character orientation單擊確定完成標注設(shè)置）由于只需要標注CLASS為“GL0“的道路名稱，在layer properties對話框 的標注方法下選擇define classes of features and label each class differently,單擊 SQL 按鈕輸

50、入條件表達式即可。）其余標注設(shè)置比較簡單，可使用地圖標注部分完成（）設(shè)置格網(wǎng)）打開版面視圖如果版面不符合需要可以通過頁面設(shè)置來改變圖面尺寸和方向，或者通過單擊工具欄上的change layout 按紐對版面進行變換，應(yīng)用已有的模板進行設(shè)置。2）在數(shù)據(jù)組上右鍵單擊命令，打開對話框，進入選項卡。）單擊按鈕，打開對話框，選擇選項，建立索引參考格網(wǎng)，下面的操作步驟詳版面設(shè)計中的繪制坐標格網(wǎng)。（）添加圖幅整飾要素）單擊insert下的legend命令，打開legend wizard對話框，選擇需要放在圖例中的字段，由于要素較多，可以使用兩列排列圖例。單擊下一步選擇圖例的標題稱、標題字體等；單擊下一步設(shè)置

51、圖例框的屬性；單擊下一步改變圖例樣式；單擊完成。將圖例框拖放到合適的大小和位置。）單擊insert下的north arrow 命令，打開對話框，選擇符合要求的指北針。）單擊insert 下的scale bar命令，打開對話框，虛則符合要求的比例尺。）完成整飾要素的添加后，對其位置和大小進行整體調(diào)整，以便圖面美觀簡潔）將設(shè)置好的地圖文檔保存五、數(shù)據(jù)處理與分析實驗數(shù)據(jù)從教師電腦上拷貝。六、實驗注意事項要求將建立好的地圖文檔 以個人的姓名保存發(fā)送至whx20030905或直接拷貝給實驗指導(dǎo)教師。實驗項目序號 5 實驗項目名稱矢量數(shù)據(jù)的空間分析一、 實驗?zāi)康膹膶嶒炛凶寣W(xué)生掌握如何合理利用空間分析解決實

52、際問題。 二、實驗原理矢量數(shù)據(jù)的空間分析的方法，包含分析、緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析三、主要儀器及耗材 計算機 ARCGIS軟件四、實驗內(nèi)容和步驟本實驗項目包括兩個實驗實驗1市區(qū)擇房分析1實驗?zāi)康模弘S著商品房的發(fā)展，由于房屋的可選擇余地越來越大，而且綜合考慮小孩成長的緣故，所以越來越多的購房者對房屋的地段、環(huán)境，上學(xué)是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以綜合考慮上述的因素，購房者就需要從總體上對商品房的信息進行研究分析，從而選擇最適宜的購房地段。從這個實驗中讓學(xué)生掌握如何合理利用空間分析中的緩沖區(qū)分析和疊置分析解決實際問題。2要求： 所尋求的市區(qū)是噪聲要小，距離商業(yè)中心要近，要和各

53、大名牌高中離的近以便小孩容易上學(xué)，離名勝古跡較近環(huán)境優(yōu)雅。綜合上述條件，給定一個定量的限定如下：(1)離主要市區(qū)交通要道200米之外，交通要道的車流量大，噪音產(chǎn)生的主要源于此；（ST為道路類型中的主要市區(qū)交通要道）(2)距大型商業(yè)中心的影響，以商業(yè)中心的大小來確定影響區(qū)域，具體是以其屬性字段YUZHI； (3)距名牌高中在750米之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷； (4)距名勝古跡500米之內(nèi)。 最后分別將滿足上述條件的其中一個條件的取值為1，不滿足的取值為0，即如果滿足距主要市區(qū)交通要道200米之類，取值為1，反之為0；其他亦是如此，最后將其累加得到分級。即滿足三個條件的累加得到3，滿足2個條件的得到2，最后將全部分成4級。3操作步驟： 首先打開ArcMap，打開E:Chp7Ex1city.mxd文件將文件加入到窗口中來，這時就將五個文件全部加入其中來了；（1）主干道噪音緩沖區(qū)的建立 1）選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network.shp），打開圖層的屬性表，在右下角的打開optio