arcgis实验操作手册

arcgis实验操作手册内容摘要：

选择地理数据库－，在出现的菜单中选择 New Relationship Class，对以下内容进行设定，其它设置接受默认选项即可。 指定源表和目标表。 设定主键和外键 ， 点击下一步，直到完成关系类的定义。 选择关系类型为一 对多关系，这样可以建立公交站点到公交线路一对多的关系，因为经过一个公交站点的公交线路有多条，这样，在我们从公交站点分布图是查询某个公交站点时就可以查询经过这个站点的所有公交线。 10 以上步骤完成后， ArcCatalog 中就可以看到，在地理数据库 中，有一个要素集（ Kunming），其中包含一个要素类 （ 公交站点 ） 、一个数据表（公交线路）、一个关系类（公交站及公交线 1:M）。 第 5 步 拖放数据到 ArcMap 中 启动 ArcMap，新建一个空的地图文档，通过拖放的方式添加上面所创建的数据 到 ArcMap 中。 在 ArcCatalog 中，点击“内容”选项页，在目录树中，点击地理数据库 —— ，将要素类 —— “公交站点”及属性数据表“公交线路”拖放到ArcMap 中。 关闭 ArcCatalog，激活 ArcMap 窗口。 第 6 步 编辑属性数据及进行 1:M 的空间查询 为了让大家了解属性编辑的过程，我们需要在要素类公交站点中添加 3 个公交站点。 （这只作演示使用，实际的数字化过程还需要加载经过配准后的扫描地图作为背景）。 首先，在工具栏显示区的空白处点击右键，在出现的菜单在选中“编辑器”，从而 打开编辑器工具栏。 在编辑器工具栏中，点击“编辑器”下拉菜单，选择“开始编辑”命令。 按下按钮，在地图显区内随意地添加 3 个公交站点。 在图层列表控制面板（ TOC）中，右键选择图层 —— “公交站点”，在出现的菜单中，选择“打开属性表”命令，将显示公交站点的属性编辑窗口，在其中输入站点名称和公交站点编号。 字段 OBJECTID 是关键字段，是自动生成的不需要输入。 在图层列表控件面板（ TOC）中，点击“数据源”选项页，切换到数据源视图下，右键选择属性表 —— “公交线路”，在出现的菜单中，选择“打开”命令，将 会显示“公交线路”的属性编辑窗口。 按下图所示输入几条公交线路（公交站点编号、公交线路）。 点击“编辑器”工具栏中的“编辑器”下拉菜单，选择“停止编辑”命令，将以上所作的编辑结果保存。 点击属性查询按钮，查询地图显示区中任意公交站点的属性，可以看到经过公交站－“云南大学”的公交线路有 3 条，可进一步查询每条公交线路的详细数据。 第 7 步 导入 GPS 数据，生成图层 各类手持 GPS 接收机采集到的数据可以通过相关软件（如 MapSource 等）导入到 ArcMap 中。 GPS 数据文件 启动 ArcMap，切换到数 据源视图。 点击按钮 添加 GPS 数据，选择对应的 GPS 数据文件 （ 可以是 .txt 格式、 dBase 等格式 ） ，这里 GPS 数据文件为：澜沧江。 选中要添加的 GPS 数据文件 根据 GPS 数据生成图层： 执行菜单命令： [Tools] [Add XY Data]，在“ Add XY Data”窗口中，选择已添加的 XY 数据表，指定 X 坐标字段（ E）和 Y 坐标字段（ N），按“ Edit”按钮，选择坐标系统。 一般 GPS 系统采用的坐标系统为 WGS_1984（其操作方式同第 4 步）。 确定后，在地图显示 区域中，就会根据 GPS 数据文件中采集的坐标信息创建点状的事件图层。 在图层控制面板（ TOC）中，右键选中根据 GPS 数据文件生成的事件图层。 在出现的菜单中，执行 [Data][Export Data]命令： 在导出数据对话框中，指定要导出的文件名称及存储位置。 这样就完成了由GPS 数据文件生成图层的过程。 四、实验报告要求 实验报告应包括以下内容： ① 阐述基本原理和概念 （ 要素类、要素数据集 ） ； ② Geodatabse 空间数据库模型的特点 ； ③ 1:M 空间查询的实现原理及应用实例 ； ④ 比较连接 （ Join） 和关联 （ Link） 关系的区别和应用。 实验 3 影像配准及矢量化 一、实验目的 1 利用影像配准 （ Georeferencing） 工具进行影像数据的地理配准 ； 2 编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化） ； 注意：在基于 ArcMap 的操作过程中请注意保存地图文档。 二、实验准备 数据： 西南交大新校区遥感图 ―― （有正确坐标） ， 西南交大新校区航拍图 （任意坐标）。 软件准备： ArcGIS Desktop ArcMap、 ArcCatalog 三、实验内容及步骤 第 1 步 影像配准 －加载数据和影像配准工具 ⑴ 打开 ArcCatalog 和 ArcMap， 并 添加“ Georeferencing”工具栏。 ⑵ 把需要进行配准的影像 — 添加 到 ArcMap 中，会发现“ Georeferencing”工具栏中的工具被激活；同时在 ArcCatalog 中打开 参考图像。 第 2 步 输入控制点 在 配准 中需要知道一些特殊点的坐标。 通过读图， 可以得到一些控件点 ， 我们可以从图中均匀的取几个点。 在实际 工作 中，这些点 最好 能够均匀分布。 ⑴ 在 ArcMap 和 ArcCatalog（ Preview） 中同时操作 ， 找到两图中对应点的位置 ； 然后在 ArcCatalog（ Preview） 中移动鼠标 到该特殊点 ， 记录下它的坐标 ；最后在 ArcMap 的“ Georeferencing”工具栏上点击“ Add Control Points”按钮， ⑵ 使用该工具在 图上精确到 对应 控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置，如下图所示： ⑶ 用相同的方法，在影像上增加多个控制点（大于 7 个），输入 它们的实际坐标。 点击 “ Georeferencing” 工具栏上的“ View Link Table”按钮。 检查控制点的残差 （ Residual，图中 2 处） 和 RMS（图中 3 处） ，删除 （选中，并点击 1 处按钮就可删除） 残差特别大的控制点并重新选取控制点。 Transformation（ 转换方式 ） 设定为“ 2nd Order Polynomial（ 二次多项式 ，图中 4 处） ” 注意：在连接表对话框中点击“ Save”按钮，可以将当前的控制点保存为磁盘上的文件，以备使用。 第 3 步 设定数据框的属性 ⑴ 增加所有控制点，并检查 均方差（ RMS）后，在 “ Georeferencing”菜单下，点击“ Update Display”。 执行菜单命令“ View”－“ Data Frame Properties„” ，设定数据框属性。 在 “General”选项页中，将地图显示单位设置为 “meters” 在 “Coordinate System”选项页中，设定数据框的坐标系统 ，其设定应与参考图像 一致。 ⑵ 在 “Coordinate System”选项页中，设定数据框的坐标系统 ，其设定应与参考图像 一致。 对于图像 的坐标系统，在ArcCatalog 中查看（参见实验 2 第 4 步 5）。 ⑶ 在上图中点击“ Modify„”按钮，弹出如下界面。 在上面设定坐标系统，更新后，就变成真实的坐标。 第 4 步 矫正并重采样栅格生成新的栅格文件 ⑴ 在 “ Georeferencing”菜单下，点击“ Rectify„ （矫正（ y）„） ”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，另存为一个新的影像文件。 ⑵ 加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。 后面我们的数字化工 作是对这个配准和重新采样后的影像进行操作的。 通过上面的操作我们的数据已经完成了配准工作，下面我们将使用这些配准后的影像进行分层矢量化。 第 5 步 分层矢量化－在 ArcCatalog 中创建一个线要素图层 ⑴ 打开 ，鼠标右击，在“ New”中，选择“ Personal Geodatabase”。 并修改该 Geodatabase 数据库的名称（例如 ）。 具体操作见实验 2。 ⑵ 下面将为该 Geodatabase 创建新的要素类，首先创建一个“ 道路 ”要素类来存储 道路 要素。 在 ArcCatalog 中，鼠标右击 test3 这个 Personal Geodatabase，在“ New”中选择“ Feature Class”。 ⑶ 输入创建的要素类的名称“ daolu” 、别名“道路”、 Type“ Line Feature”。 点击下一步。 ⑷ 点击 “ Import„„”，从已有影像数据中导入坐标系统。 ⑸ 点击下一步，再点击下一步。 ⑹ 在上面的窗口中添加属性表的字段信息，如道路名等，并指定数据类型。 设定完成后，点击“ Finish”。 ⑺ 按照上述方式再新建几个要素类（图层），如河流（ 面数据）、校舍（面）等。 第 6 步 从已配准的 影像上 提取 地物 并保存到上面创建的要素类中 ⑴ 切换到 ArcMap 中，将新建的要素图层 与已配准的影像数据添加进来 ，保存地图文档为。 ⑵ 打开“ Editor toolbar”工具栏，在“ Editor”下拉菜单中执行“ Start Editing”，并选择前面创建的 一个 要素类。 确认 Editor 中： Task 为―― create new Feature，目标为―― 道路； 设置图层――显示符号 颜色 ，并设置为合适的宽度 （参见实验1）。 ⑶ 将地图放大到合适的比例下 ，从中跟踪并画出地物要素。 ⑷ 进一步练习线要素的其它操作，比如 点的捕捉、 线段的合并、分割、编辑顶点等操作。 ⑸ 可参照以上步骤，从地图中提出多边形要素（如 房屋等 ），并进一步熟悉多边形要素编辑的相关操作。 绘制西南交大部分地物要素。 四、实验报告及要求 边操作边思考 如下 具体内容 ： ⑴ 总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性 ； ⑵ 分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法 ； ⑶ 为什么要对配准后的数据进行重采样。 实验 4 空间 数据处理 一、实验目的 ⑴ 掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交 叉、合并）的基本方法 、 原理 ，并 领会其用途 ； ⑵ 掌握地图投影变换的基本原理与方法 ； ⑶ 熟悉 ArcGIS 中投影的应用及投影变换的方法、技术 ； ⑷ 了解地图投影及其变换在实际中的应用。 二、实验准备 预备知识： ArcToolbox 是 ArcGIS Desktop 中的一个软件模块 ， 内嵌在 ArcCatalog 和 ArcMap 中，在 ArcView、 ArcEditor 和 ArcInfo 中都可以使用。 ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有： ⑴ 数据管理 ； ⑵ 数据转换 ； ⑶ Coverage 的处理 ； ⑷ 矢量分析 ； ⑸ 地理编码 ； ⑹ 统计分析。 空间间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法 ，它 通过空间分析方法实现 ，也 是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合 、 剪切 、 拼接 、 合并（并集） 、 相交（交集）。 地理坐标系（ Geographic Coordinate System） 地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。 某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。 基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。 椭球体 长半轴 a（米） 短半轴 b（米） Krassovsky（北京 54 采用） 6378245 IAG 75（西安 80 采用） 6378140 WGS 84 6378137 在 ArcGIS 中基于这三个椭球，建立了我国常用的三个基准面和地理坐标系 ： ⑴ GCS_WGS1984(基于 WGS84 基准面 )； ⑵ GCS_BEIJING1954(基于北京 1954 基准面 )； ⑶ GCS_XIAN1980(基于西安 1980 基准面 )。 投影坐标系（ Projected Coordinate Systems） 投影坐标系使用基于 X、 Y 值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。 这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。 投影坐标系由以下参数确定 ： ⑴ 地理坐标系（由基准面确定，比如：北京 5西安 80、 WGS84） ； ⑵ 投影方法（比如高斯－克吕格、 Lambert 投影、 Mercator 投影）。 在 ArcGIS 中提供了几十种常用的投影方法 北京 1954 投影坐标系和西。