ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程PPT空間數(shù)據(jù)的采集與組織

1、 3.1 Shapefile文件的創(chuàng)建 3.2 Coverage文件創(chuàng)建 3.3 Geodatabase數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建 3.4 數(shù)據(jù)編輯3.1.1 創(chuàng)建新的Shapefile和dBASE表 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、這些要素是否表示路線以及這些要素是否將是三維的。在shapefile 創(chuàng)建之后，這些性質(zhì)不能被修改。 圖圖3.1 新建新建sharpfile菜單操作菜單操作圖圖3.2 新建新建sharpfile要素選擇設(shè)定操作要素選擇設(shè)定操作 在Spatial Reference屬性對(duì)話框中，通過Select按鈕、Import按鈕或

2、New按鈕定義Shapefile的坐標(biāo)系統(tǒng)。圖圖3.3 定義定義sharpfile的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)2.創(chuàng)建新的dBASE表 在ArcCatalog目錄樹中，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。3.1.2 添加或刪除屬性 在ArcCatalog中，可通過添加、刪除屬性項(xiàng)來修改Shapefile和dBASE的結(jié)構(gòu)。 在Shapefile Properties對(duì)話框中的Fields標(biāo)簽中添加屬性項(xiàng)。 刪除屬性項(xiàng)，只需選中需刪除的屬性項(xiàng)，在鍵盤上按Delete鍵，即可。圖圖3.4 添加刪除屬性菜單操作添加刪除屬性菜單操作圖圖3.5 添

3、加刪除屬性操作添加刪除屬性操作3.1.3 創(chuàng)建和更新索引 1. 屬性索引 屬性索引可以幫助提高評(píng)價(jià)（evaluate）屬性值的查詢功能。當(dāng)屬性列中的數(shù)據(jù)改變后，ArcCatalog創(chuàng)建的索引會(huì)自動(dòng)更新。 2. 空間索引 進(jìn)入Shapefile Properties對(duì)話框中的Indexes選項(xiàng)卡，可以添加、刪除或更新索引。 在Shapefile Properties對(duì) 話框（ Indexes 選項(xiàng)卡）中，選中要建立索引的屬性，刪除此索引只要取消屬性的選中即可。 如果Shapefile還沒有空間索引，在Spatial Index選項(xiàng)組中單擊Add按鈕創(chuàng)建空間索引，如果需要?jiǎng)h除已有的空間索引，單擊D

4、elete按鈕。單擊Update按鈕，可以更新空間索引。圖圖3.6 創(chuàng)建和更新索引創(chuàng)建和更新索引3.2.1 創(chuàng)建新的Coverage和INFO表 1. 創(chuàng)建新的Coverage 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要?jiǎng)?chuàng)建Coverage的文件夾，單擊New，再單擊Coverage，打開New Coverage對(duì)話框，為新的Coverage輸入一個(gè)名字，選中使用另一個(gè)Coverage作為模板的復(fù)選框，并單擊Browse按鈕，選擇想作為模板使用的Coverage 圖圖3.7 新建新建Coverage操作操作2. 創(chuàng)建新的INFO表 在Define INFO Table對(duì)話框中輸入新表的名字

5、、選擇數(shù)據(jù)類型等。 圖圖3.8 新建新建INFO表操作表操作3.2.2 建立拓?fù)?在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立拓?fù)潢P(guān)系的Coverage，單擊Properties命令，打開Coverage Properties對(duì)話框（ General選項(xiàng)卡），在Feature classes中，選擇需要建立拓?fù)潢P(guān)系的地理要素類。圖圖3.9 選擇新建拓?fù)洳僮鞯牡乩硪仡愡x擇新建拓?fù)洳僮鞯牡乩硪仡悾?）Build Build在確定Coverage的同時(shí)，需要選擇建立拓?fù)潢P(guān)系的空間要素類型。Bulid后的Coverage仍保持原來屬性表中的數(shù)據(jù)項(xiàng)，但不保留關(guān)聯(lián)特性。 在Build對(duì)話框中，根據(jù)

6、需要改變建立拓?fù)潢P(guān)系的Feature class或者Anno subclass即可。圖圖3.10 利用利用Build來建立拓?fù)潢P(guān)系來建立拓?fù)潢P(guān)系（2）Clean Clean依據(jù)一定的容限值，建立多邊形和弧段結(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系，可以完成一些Build無法完成的工作。 在Clean對(duì)話框中，根據(jù)具體情況輸入模糊（Fuzzy）及懸掛（Dangle）容限值，選中Clean lines only復(fù)選框。單擊OK即可。圖圖3.11 利用利用Clean來建立拓?fù)潢P(guān)系來建立拓?fù)潢P(guān)系3.2.3 定義Coverage的坐標(biāo)系統(tǒng) 在Coverage Properties對(duì)話框（Projection選項(xiàng)卡）中，通過Def

7、ine按鈕定義或修改坐標(biāo)系統(tǒng)。 圖圖3.12 定義定義Coverage的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)ab3.2.4 Coverage維護(hù)操作 維護(hù)操作包括修改Coverage的控制點(diǎn)和范圍、設(shè)置Coverage的容限、添加、修改、刪除屬性項(xiàng)、添加和去除索引、創(chuàng)建Coverage的關(guān)系類等。1. 修改Coverage的控制點(diǎn)和范圍 所有Coverage都有一套 坐標(biāo)控制點(diǎn)（Tic）和一個(gè)范 圍（Extent）。 在Coverage Properties對(duì)話框（Tics and Extent選項(xiàng)卡）中可以進(jìn)行Tic點(diǎn)的添加、刪除和更新以及范圍的重新計(jì)算或修改。 圖圖 3.13 Coverage的控制點(diǎn)和范圍

8、的修改的控制點(diǎn)和范圍的修改2. 設(shè)置Coverage的容限 很多針對(duì)Coverage的操作都要使用容限值（Tolerances），例如當(dāng)用戶在數(shù)字化或編輯時(shí)打開結(jié)點(diǎn)捕捉（Node Snapping），位于一定距離內(nèi)的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)合并在一起，這個(gè)特定距離就是結(jié)點(diǎn)捕捉的容限值。 在Coverage Properties對(duì)話框（ Tolerances選項(xiàng)卡）中可以進(jìn)行設(shè)置。 圖圖3.14 Coverage容限值的設(shè)定容限值的設(shè)定3. Coverage屬性項(xiàng)維護(hù) 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要添加新屬性的Coverage要素類或INFO表，單擊Properties命令，打開Cover

9、age Feature Class Properties對(duì)話框（Items選項(xiàng)卡），通過Add按鈕、Delete按鈕、Edit按鈕、Add Index按鈕、Delete Index按鈕可以完成屬性項(xiàng)的添加、刪除、修改、和索引的添加與去除。圖圖3.15 Coverage屬性項(xiàng)的維護(hù)屬性項(xiàng)的維護(hù)4. 創(chuàng)建Coverage的關(guān)系類 一個(gè)Coverage的要素經(jīng)常和其他Coverage的要素或獨(dú)立數(shù)據(jù)表中的屬性相聯(lián)系。在ArcCatalog中通過創(chuàng)建關(guān)系來定義這些聯(lián)系，它們儲(chǔ)存在關(guān)系類中。通過關(guān)系，可以定義要素類屬性數(shù)據(jù)表的哪列和其他數(shù)據(jù)表的哪列共享相同的值。 關(guān)系類可以使用戶使用相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表的屬性

10、來查詢、標(biāo)注和符號(hào)化Coverage的要素。 3.3.1 Geodatabase概述 地理數(shù)據(jù)庫（Geodatabase）是為了更好的管理和使用地理要素?cái)?shù)據(jù)，而按照一定的模型和規(guī)則組合起來的地理要素?cái)?shù)據(jù)集（feature dataset）。地理數(shù)據(jù)庫是按照層次型的數(shù)據(jù)對(duì)象來組織地理數(shù)據(jù)的，這些數(shù)據(jù)對(duì)象包括對(duì)象類（Object Classes）、要素類（Feature Classes）和要素?cái)?shù)據(jù)集（feature dataset）。Geodatabase的數(shù)據(jù)組織圖 地理數(shù)據(jù)庫 Geodatabase對(duì)象類Object Classes要素類Feature Classes要素?cái)?shù)據(jù)集Feature

11、Datasetes關(guān)系類Relationship Classes要素類Feature Classes幾何網(wǎng)絡(luò)Geometric Network關(guān)系類Relationshap Classes要素 Feature 網(wǎng)絡(luò)要素 Network Feature關(guān)系 Relationship 表格 Table 要素 Feature 關(guān)系 Relationship圖圖3.16 3.16 GeodatabaseGeodatabase的數(shù)據(jù)組織的數(shù)據(jù)組織3.3.2地理數(shù)據(jù)庫建立的一般過程地理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)地理數(shù)據(jù)庫建立建立空的數(shù)據(jù)庫中的基本組成項(xiàng) 向地理數(shù)據(jù)庫各項(xiàng)加載數(shù)據(jù) 進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)庫圖圖3.17 地理數(shù)據(jù)庫建

12、立的一般流程圖地理數(shù)據(jù)庫建立的一般流程圖3.3.3 創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫 借助ArcCatalog可以建立兩種地理數(shù)據(jù)庫：本地個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫（Personal Geodatabase）和ArcSDE地理數(shù)據(jù)庫。個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫可以直接在ArcCatalog環(huán)境中建立，而ArcSDE地理數(shù)據(jù)庫必須首先在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）和ArcSDE，然后建立從ArcCatalog到ArcSDE地理數(shù)據(jù)庫的一個(gè)連接。 以建立本地個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫為例 ： 在ArcCatalog樹中右鍵單擊一個(gè)文件夾，單擊New，再單擊Personal Geodatabase命令，輸入個(gè)人數(shù)據(jù)庫的名稱，這時(shí)該數(shù)據(jù)

13、庫是空的。 圖圖3.18 新建個(gè)人數(shù)據(jù)庫的菜單操作新建個(gè)人數(shù)據(jù)庫的菜單操作3.3.4 建立數(shù)據(jù)庫中的基本組成項(xiàng) Geodatabase中的基本組成項(xiàng)包括對(duì)象類、要素類和要素?cái)?shù)據(jù)集。 1. 建立要素?cái)?shù)據(jù)集 建立一個(gè)新的要素?cái)?shù)據(jù)集，必須定義其空間參考，包括坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)域。數(shù)據(jù)集中的所有要素類使用相同的坐標(biāo)系統(tǒng)，所有要素類的所有要素坐標(biāo)必須在域的范圍內(nèi)。 在ArcCatalog目錄樹中，在需要建立新要素?cái)?shù)據(jù)集的地理數(shù)據(jù)庫上單擊右鍵，打開New Feature Dataset對(duì)話框。 輸入要素?cái)?shù)據(jù)集名稱，單擊Edit按鈕，打開Spatial Reference屬性對(duì)話框，設(shè)置空間參考及坐標(biāo)域。 圖圖

14、3.19 建立新的要素?cái)?shù)據(jù)集建立新的要素?cái)?shù)據(jù)集ab2. 建立要素類 要素類分為簡單要素類和獨(dú)立要素類。簡單要素類存放在要素?cái)?shù)據(jù)集中，不需要定義空間參考，要素類將使用要素?cái)?shù)據(jù)集的坐標(biāo)；獨(dú)立要素類存放在數(shù)據(jù)庫中的要素?cái)?shù)據(jù)集之外，必須定義空間參考坐標(biāo)。（1）建立一個(gè)簡單要素類 在New Feature Class對(duì)話框中，輸入要素類名稱、假名，在Type選項(xiàng)組選擇This feature class will store ESRI simple features單選按鈕。 圖圖3.20 新建一個(gè)簡單的要素類新建一個(gè)簡單的要素類 按提示輸入關(guān)鍵字、添加新字段、定義字段屬性等。圖圖3.21 新建要素類的

15、關(guān)鍵字，新字段和字段屬性相關(guān)信息的設(shè)置新建要素類的關(guān)鍵字，新字段和字段屬性相關(guān)信息的設(shè)置（2）建立一個(gè)獨(dú)立要素類 獨(dú)立要素類是在地理數(shù)據(jù)庫中不屬于任何要素?cái)?shù)據(jù)集的要素類，其建立方法與建立簡單要素類相似。但獨(dú)立要素類需要建立自己的空間參考坐標(biāo)系統(tǒng)，并設(shè)定自己的投影系統(tǒng)參數(shù)和X/Y域。3.建立關(guān)系表 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立關(guān)系表的地理數(shù)據(jù)庫，單擊New，選擇Tabel命令，打開New Tabel對(duì)話框，輸入表名和假名，在Type選項(xiàng)組選擇This table will store ESRI simple objects按鈕。按提示輸入關(guān)鍵字、添加屬性字段、選擇數(shù)據(jù)類型等。

16、 圖圖3.22 新建關(guān)系表的菜單操作新建關(guān)系表的菜單操作圖圖3.23 新建關(guān)系表的對(duì)話框操作新建關(guān)系表的對(duì)話框操作3.3.5 向地理數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù) 地理數(shù)據(jù)庫中支持Shapefile、Coverage、INFO表和dBASE表，如果已有數(shù)據(jù)不是上述幾種格式，可以用ArcToolbox中的工具進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，再加載到地理數(shù)據(jù)庫中。1.導(dǎo)入數(shù)據(jù) 當(dāng)導(dǎo)入Shapefile、Coverage到一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫時(shí)，導(dǎo)入的數(shù)據(jù)作為新的要素類存在。當(dāng)導(dǎo)入INFO表和dBASE表到一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫時(shí)，它們作為一個(gè)新表存在。所以，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)之前，這些要素類和表是不存在的。 可以導(dǎo)入Shapefile 、Cove

17、rage 、dBASE表和INFO表以及柵格數(shù)據(jù)，或者在地理數(shù)據(jù)庫之間直接移動(dòng)和復(fù)制數(shù)據(jù)。 可以在需要導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)上單擊右鍵，單擊Export命令，或者在需要導(dǎo)入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫上單擊右鍵，單擊Import命令，都可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。 例如：在ArcCatalog樹中，右鍵單擊想導(dǎo)入到地理數(shù)據(jù)庫的表，單擊Export，單擊To Geodatabase（single）或To Geodatabase（multiple），可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)INFO表同時(shí)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。圖圖3.24 向地理數(shù)據(jù)庫中加載數(shù)據(jù)向地理數(shù)據(jù)庫中加載數(shù)據(jù)2. 載入數(shù)據(jù) 在數(shù)據(jù)庫中建立了要素集、要素類和表后，可以利用數(shù)據(jù)

18、載入工具，將Shapefile和Coverage要素載入到地理數(shù)據(jù)庫的要素類中，將dBASE數(shù)據(jù)表和INFO屬性表載入到地理數(shù)據(jù)庫表中。 在ArcCatalog樹中，右鍵單擊要載入數(shù)據(jù)庫的要素類或表，單擊Load，單擊Load data，在Simple Data Loader對(duì)話框中根據(jù)提示逐步設(shè)置。圖圖3.25 向地理數(shù)據(jù)庫要素類中加載數(shù)據(jù)向地理數(shù)據(jù)庫要素類中加載數(shù)據(jù)3. 建立新要素 當(dāng)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了要素類后，可以將數(shù)據(jù)庫中的要素類直接拖到ArcMap的內(nèi)容表中，并在圖形窗口通過Editor來建立新要素，并進(jìn)行屬性編輯。3.3.6 進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)庫1.建立索引（1）建立屬性索引 右鍵單擊需

19、要建立屬性索引的表或要素類，單擊Properties命令，在Feature Class Properties對(duì)話框（Indexes選項(xiàng)卡）中建立屬性索引。 圖圖3.26 建立空間數(shù)據(jù)庫索引建立空間數(shù)據(jù)庫索引（2）修改空間索引 右鍵單擊需要修改空間索引的Shapefile，單擊Properties命令，在Shapefile Properties對(duì)話框（Indexes選項(xiàng)卡）中完成空間索引的添加、刪除和更新。圖圖3.27 修改空間索引修改空間索引2.創(chuàng)建子類和屬性域 （1）屬性域（Attribute Domains） 屬性域表述的是限定屬性的一組值。 有兩種不同的屬性域：范圍域（Range Dom

20、ains）和代碼值域（Coded Value Domains）。范圍域可以指定一個(gè)范圍的值域（最大值和最小值），最大值和最小值可以使用整型或浮點(diǎn)型數(shù)值表示。代碼值域給一個(gè)屬性指定有效的取值集合，包括兩個(gè)值，一個(gè)是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中實(shí)際值，一個(gè)是說明數(shù)值意義的用戶描述。代碼值域可以應(yīng)用于任何屬性類型，包括文本、數(shù)字、日期等。 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊要建立屬性范圍域的地理數(shù)據(jù)庫，單擊Properties命令，打開Dtatbase Properties對(duì)話框，在Domains選項(xiàng)卡中進(jìn)行建立屬性范圍域、屬性代碼值域 、修改屬性域等操作。圖圖3.28 屬性域相關(guān)編輯操作屬性域相關(guān)編輯操作

21、（2）建立子類型 子類型是根據(jù)要素類的屬性值將要素劃分為更小的分類。比如一個(gè)地塊要素類可以根據(jù)屬性字段Res的值分為Residential和Non-Residential兩個(gè)子類型。 對(duì)象的子類是由它們的代碼值來確定的，子類代碼存儲(chǔ)在要素類或表的整型字段中。每個(gè)子類都包含自己的默認(rèn)值和值域范圍。 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要添加子類型的表或要素類，單擊Properties命令，在Feature Class Properties 對(duì)話框（Subtypes選項(xiàng)卡）中建立和修改子類型。 圖圖3.29 子類型的建立和修改子類型的建立和修改3.創(chuàng)建關(guān)系類 在地理數(shù)據(jù)庫中，對(duì)象（空間對(duì)象、

22、非空間對(duì)象）之間的關(guān)聯(lián)稱為關(guān)系（Relationship）。在地理數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系以關(guān)系類來存儲(chǔ)。 （1）建立關(guān)系類 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立關(guān)系類的地理數(shù)據(jù)庫或要素?cái)?shù)據(jù)集，單擊New，單擊Relationship Class命令，打開New Relationship Class對(duì)話框，根據(jù)提示逐步建立關(guān)系類。 圖圖3.30 關(guān)系類的建立關(guān)系類的建立（2）管理關(guān)系類 關(guān)系類一旦被建立，就不能對(duì)其修改，只能添加、刪除或修改關(guān)系規(guī)則。 在ArcMap中可以瀏覽地理數(shù)據(jù)庫中與一定對(duì)象相關(guān)聯(lián)的對(duì)象。標(biāo)識(shí)要素時(shí)，Identify Results對(duì)話框可用來查找一個(gè)要素的關(guān)聯(lián)對(duì)象。使

23、用表時(shí)，可以查找關(guān)聯(lián)對(duì)象的一個(gè)表。4. 創(chuàng)建注釋類 表示地理現(xiàn)象的地理要素除了有幾何形狀和空間位置外，還有一些描述文本，通常將這些文本稱為注釋。 注釋被存儲(chǔ)為ESRI的簡單要素類，它可以存在于一個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集內(nèi)部，也可以作為獨(dú)立要素類。 注釋類分為連接要素的注釋類（Feature-linked Annotation Class）和不連接要素的注釋類（Nonfeature-linked Annotation Class）兩種。不連接要素的注釋類在地理數(shù)據(jù)庫中不與要素相關(guān)聯(lián)，沒有特定的對(duì)應(yīng)要素；連接要素的注釋類與地理數(shù)據(jù)庫中一個(gè)要素類的特定要素相關(guān)聯(lián)，當(dāng)要素類中要素被移動(dòng)或者刪除時(shí)，要素關(guān)聯(lián)的注釋也

24、會(huì)隨之進(jìn)行相應(yīng)操作。 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立注釋類的地理數(shù)據(jù)庫或要素?cái)?shù)據(jù)集，單擊New，單擊Feature Class命令，在New Feature Class對(duì)話框中逐步完成注釋類的建立。 圖圖3.31 注釋類的建立注釋類的建立 可以將ArcMap標(biāo)注（Labels）轉(zhuǎn)換為地理數(shù)據(jù)庫中的注釋類（Annotation）；ArcMap還可以把存儲(chǔ)在Coverage注釋要素類中的注釋轉(zhuǎn)換成地理數(shù)據(jù)庫的注釋，可以轉(zhuǎn)化生成一個(gè)新的注釋類，也可以轉(zhuǎn)換到地理數(shù)據(jù)庫內(nèi)已經(jīng)存在的注釋類中。5.創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò) 幾何網(wǎng)絡(luò)是要素?cái)?shù)據(jù)集中要素類集合之間的拓?fù)潢P(guān)系，幾何網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)要素有一個(gè)角

25、色：邊或連接。建立一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)必須確定哪些要素類參入網(wǎng)絡(luò)，以及參入要素類扮演什么角色，并需要指定一系列的權(quán)重參數(shù)，以及其他一些更高級(jí)的參數(shù)。（1）建立幾何網(wǎng)絡(luò) 兩種方法：一是建立全新的幾何網(wǎng)絡(luò)，二是以已存在的簡單要素類為基礎(chǔ)建立幾何網(wǎng)絡(luò)。（2）建立一個(gè)全新的幾何網(wǎng)絡(luò) 在ArcCatalog目錄樹中，右鍵單擊需要建立幾何網(wǎng)絡(luò)的要素?cái)?shù)據(jù)集，單擊New，單擊Geometric Network命令，打開Build Geometric Network Wizard對(duì)話框，根據(jù)提示，逐步建立幾何網(wǎng)絡(luò)。圖圖3.32 建立新的幾何網(wǎng)絡(luò)建立新的幾何網(wǎng)絡(luò)（3）以已存在的簡單要素類為基礎(chǔ)建立幾何網(wǎng)絡(luò) 利用已有要素建立一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)（過程與建立一個(gè)全新的幾何網(wǎng)絡(luò)類似） 向幾何網(wǎng)絡(luò)中添加需要的要素類（邊要素類和連接要素類） 為幾