地理信息系统指导书.docx
- 文档编号:30131177
- 上传时间:2023-08-05
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:280.58KB
地理信息系统指导书.docx
《地理信息系统指导书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地理信息系统指导书.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
地理信息系统指导书
实验1熟悉ARCGIS
1.利用ArcCatalog管理数据。
(1)数据准备:
emidalat,高程栅格数据;emidastrm.shp,河流矢量文件。
(2)启动ArcCatalog,点击“file”菜单下的”ConnecttoFolder”,在弹出窗口中选择“E1”文件夹,然后点“OK”。
相应数据文件夹就出现在Arccatalog左边的窗口中,从而建立了系统与数据文件夹之间的联系。
(3)选择emidalat文件,点Arccatalog的Preview选项卡可查阅预览该文件的内容,点击”Metadate”项可浏览该文件的元数据。
(4)在ArcCatalog目录树中选择emidastrm.shp,点Preview选项卡,可预览该文件的内容(包括两个选项:
georaphy和table,分别为图形和属性表预览)
(5)ArcCatalog提供了各种数据管理工具。
选中并右击一个数据集就可以弹出一个菜单,其中包括了”Copy”,Delete,CreateLayer,Export等工具,试着对文件进行复制、删除等操作。
(6)创建数据库(geodatabase)并导入emidalat,emidastrm.shp,右击目录树中Chapter1database.指向“New”,再选取personalgeodatabase.建立新数据库后重新命名为Task1.mdb.
(7)有两种方式可导入数据。
A.右击Task1.mdb,弹出菜单后选择“Import”并选取“要selectRasterDatasets.在对话框中再选取emidalat,点击“OK”导入数据。
B.从Arctoolbox中进行设置,见conversiontools---togeodatabase----featureclasstofeatureclass.
2.熟悉ArcMap基本功能
ArcMap是一个用于数据显示、数据查询、数据分析和数据输出的GIS应用软件。
ArcMap以数据框架(dataframe)的方式来组织和管理数据的,在ArcMap的界面中,数据框架(dataframe)又称为图层集(layers).
(1)数据准备:
emidalat,高程栅格数据;emidastrm.shp,河流矢量文件。
(2)启动ArcMap,并在左边边窗口中图层集(Layers)上点右键,选择“properties”,在”general”选项卡上修改“Layers”为”Task2”。
(3)下一步练习如何添加数据到图层集“Task2”中。
点击“Adddata”按钮,在弹出的窗口中,选择\chapter1database\中找到以上两个文件并加入(也可以直接从ArcCatalog中拖入ArcMap的视图窗口。
(4)刚加入的两个文件都高亮显示,表示这两文件都处于活动状态,要取消其活动状态,在左边的窗口的空白处点击鼠标左键即可。
另外,注意左边的(工程资源)窗口下端有三个选项卡:
Display,Source,Selection.看看它们各有什么功能。
(5)在工具栏上有常用的地图操作功能键,如”ZoomIn”(放大),”ZoomOut”(缩小),“Pan”(平移),”Select”,”Identity”,熟悉它们的用法。
(6)ArcMap的视图窗口(图形显示窗口)有两种显示形式:
DataView和LayoutView.DataView用于显示图形,LayoutView用于图形的输出。
(7)改变图形的显示图例,在左边的窗口中选中并点击emidastrm.shp图层前的图例,则会弹出“SymbolSelectordialog.可以从中选择预制的图例,甚至可以自做新的图例。
(8)这一步要对emidalat数据分类:
要求对高程数据按以下区间进行分类(6类):
<900,900-1000,1000-1200,1200-1300,>1300m.在emidalat上单击鼠标右键,在弹出窗口中选择“properties”,在新弹出的窗口中选“Symbology”,单击“ClassifiedintheShowframe.将分类数改为6,再选“Classify”,在下拉列表中有六种分类方法,选“Manual”。
共有两种手工设置分类区间的方法。
第一种,点击列表中的分类值,直接进行修改,第二种,选中列表中的分类值拖入分类表中。
(9)继续修改每类的显示颜色。
可以在LayerPropertiesdialog中通过“ColorRamp”实现。
(10)ArcMap有几个扩展模块如SpatialAnalyst,到3DAnalyst,TrackingAnalyst,等,在菜单View——Toolbars——选中SpatialAnalyst模块,该模块就显示在ArcMap中,利用该模块就可以对emidalat进行SurfaceAnalysis分析,包括Slope分析等。
(11)保存工程文件:
在“File”中选择“Saveas”可以保存Task2(如文件名test2.mdb)。
3.ArcinfoWorkstation基本用法
ArcinfoWorkstation包括Arc,Arcplot,ArcEdit和Tables几个部分,是通过命令方式进行操作的。
本实验通过ArcinfoWorkstation
(1)数据:
emidalat和breakstrm.
(2)启动Arc,在Arc窗口中输入:
Workspace(orW),将当前路径转换到Chapter1database,即emidalat和breakstrm文件所在目录。
(3)接下来在ArcPlot中显示emidalat和breakstrm文件。
Arc:
arcplot
Arcplot:
display9999*定义显示器为显示设备
Arcplot:
mapextentemidalat*定义emidalat的图形范围。
(4)接下来通过查找表(emidalat.lut)来显示emidalat文件。
Arcplot:
gridpaintemidalatvalueemidalat.lux*通过等高线区域来显示emidalat。
Arcplot:
arclinesbreaktrm3*以绿色显示breaktrm文件
*退出Arcplot和Arc
Arcplot:
quit
Arc:
quit
一、实验二:
投影转换
任务一:
由地理坐标系统转换为投影坐标系统
数据准备:
idll.shp
在这个任务中首先通过选择一个预定义的地理坐标系统来定义idll.shp文件,然后将该文件转换为一种投影坐标系统(TransverseMercator(TM)),由于TM该系统不是预定义的坐标系统,需要自己设定相关参数,参数如下:
ProjectionTransverseMercator
DatumNAD83
UnitsMeters
Parameters
Scalefactor:
0.9996
Centralmeridian:
-114.0
Referenlatitude:
420
Falseeasting:
2,500,000
Falsenorthing:
1,200,000
操作步骤:
1、启动ArcCatalog,使之与在目录树中的Chap2数据库中idll.shp文件连接。
该文件坐标系统为地理坐标系统。
2、
idll.shp文件在进行投影转换之前,必须要预先定义其投影系统。
点击Show/HideArcToolbox,打开在ArcCatalog中的ArcToolbox窗口。
右击ArcToolbox并选择Environments。
单击generalsettings,设置”Currentspace项,选择Chapter2database为目前的工作空间。
3、在DataManagementtools—ProjectionandTransformation中双击Deifneprojectiontools,在出现的窗口中设置第一项,选择idll.shp文件。
4、接着,设置第二项,单击右侧的按钮打开SpatialReferencePropertiesdialog,单击Select。
双击GeographicCoordinateSystems,NorthAmerica,选择NorthAmericanDatum1927.prj。
单击OK结束这个对话。
至此,完成了对idll.shp坐标系统的定义。
5、接着对idll.shp文件进行投影转换。
在DataManagementTools/PrejectionsandTransformations下双击Feature工具,在展开的项目中选择Project,弹出新的窗口:
6、
在Project对话框中,选择idll.shp作为输入文件(被转换文件),指定idtm.shp输出文件,然后打开SpatialReferenceProperties对话框,然后你选择New按钮,选择”Projected”,弹出新的对话框。
。
7、在选择Transverse_Mercator,然后输入以下参数值:
False_Easting:
2500000,False-Northing:
1200000,Central_Meridian:
-114,Scale-Factor:
0.9996,Latiude_Of_Origin:
42.单位设置为米。
再单击选择Geographiccoordinatesystem,选择“Select”,双击NorthAmerica,再选择NorthAmericanDatum1983.prj,单击OK。
8、
单击“确定”运行命令。
任务二:
为一个文件输入投影坐标系参数
数据准备:
stationsll.shp,地理坐标系统,其内容为道路图。
1、定义stationsll.shp的投影坐标系统,打开SpatialReferenceProperties对话框,选择“Import”,在弹出的对话框中选择idllo.shp,点击“Add”。
在SpatialReferenceProperties对话框中点击“确定”。
就定义了其投影与idllo.shp相同。
2、设置stationsll.shp投影转换的参数。
选择”Project”,输入idtm.shp文件的投影参数(idll.shp投影转换后的文件)。
任务三:
利用预先定义的坐标系统(PredefinedcoordinateSystem)投影文件
1、启动ArcMap.单击“Tool”菜单并选择AddXYData。
在下一个对话框中,选择snow.txt,经度是X坐标,纬度是Y坐标。
单击编辑按钮以打开空间参考属性对话框,并单击选择。
双击地理坐标系统,NorthAmerica和NorthAmericanDatum1983.prj.关闭对话框。
2、把snow.txtEvents加入到ArcMap中。
在snow.txtEvents上右键,弹出菜单,在弹出菜单中选择”Data——ExportData,
3、将snow.txt转换为一个图形文件,命名为Snow.shp。
文件建立后可以进一步进行投影转换(参数为Utm,Nad1983和NAD1983UTMZone11N.prj.),新文件名为snowtm83.shp。
任务四:
不同坐标系之间的转换
1、ArcMap界面中,多个图层显示一起显示时,默认的坐标系统是第一个图层坐标系统。
你可以改变它。
在View菜单中选择Dataframeproperties,在弹出窗口选择“import”进行修改。
2、在Arcmap中加入snowtm83.shp和idtm.shp文件,试着分别转换为snowtm83.shp或idtm.shp的投影系统。
任务五:
数据准备:
task5.shp
要求:
该文件为地理坐标系统,
(1)将其转换为Albers投影坐标系统。
(2)已知task5.shp的经度范围为115-117度纬度范围为46-48度,将其定义为2000国家大地坐标系,再转换为高斯—克吕格投影(地理坐标系为1980西安坐标系)。
2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下:
属于地心坐标系
长半轴a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
实验三
任务1:
coverage和Shapefile是ArcGIS的两种基本数据模型,本任务是要通过查看coverage文件和Shapefile文件,了解其相应的数据结构。
数据准备:
xhvegetable(Coverage文件)。
1.启动ArcCatalog,连接到E3/Coveragefile,展开该文件夹,可看到xhvegetable文件(coverage文件),再展开xhvegetable文件,包含了四个要素类(文件):
arc,label,polygon,tic。
可在右边窗口选择“Preview”来显示。
查看每个类包含的内容:
其中arc是弧段(线段),label是每个面状地物(多边形)的注记点(表达属性),polygon为每个面状地物的范围,tic为图幅的控制点,注意每个要素类的实体类型(点,线,面)。
2.在xhvegetable文件上右击,在弹出菜单中选择“Properties”,在新窗口中有四个选项:
General,Projection,Ticsandtextents,Tolerences。
General项中的Featureclass选项中用表格显示了要素类有无拓扑(topology),Projection显示了未知投影,Ticsandtextent用坐标显示了该图的坐标范围,Tolerences设定了建立拓扑和图形编辑时的容限。
3.在xhvegetable文件中的Polygon上右击,选择”Properties”,在新窗口中有三个选项:
General,Items,Relationships。
其中Items显示属性表的所有字段结构类型。
4.实际上,一个完整的Coverage文件包含了两个文件夹,xhvegetable和INFO,在Windows窗口中直接打开E3/COVERAGEFILE,就可以看到这两个文件夹。
其中,INFO文件夹可以与其它Coverage文件共用,在xhvegetable文件夹中可以看到很多文件,其含义分别如下:
arc线坐标及拓扑关系,cnt多边形中心点坐标,lab标识点坐标及拓扑关系,ticTic点坐标,aat线(弧)属性表,pat多边形或点属性表,pal多边形/线/结点的关系,bnd坐标范围,log层操作历史文件,prj坐标系定义文件,tol层的阈值文件。
这些文件都是二进制文件,不能直接打开。
5.将xhvegetable文件转换为Shapefile文件,有两种方法可实现转换:
在Arctoolbox中选择\conversiontools\ToShapefile\FeatureClasss.双击FeatureClasss,在新出现窗口中填入相应内容,点击OK执行转换即可;也可在xhvegetable上右击,在新菜单中选择“Export/toshapefile/“转换亦可。
转换后的文件名为xhvege1。
6.右击xhvege1,选择“Properties”,其窗口有四个选项:
General,XYcoordinateSystem,fields,Indexs.仔细查看每个选项对文件的说明内容,Indexs表示该文件的空间索引。
(还可查看Idll.shp文件)。
7.一个Shapefile文件实际上也是一组文件,在Windows下打开文件夹E3,可以看到这一组文件。
一个ESRI的shape文件包括一个主文件,一个索引文件,和一个dBASE表。
主文件是一个直接存取,变量记录长度文件,其中每个记录描述一个有它自己的vertices列表的shape。
在索引文件中,每个记录包含对应主文件记录离主文件头开始的偏移,dBASE表包含一feature一个记录的feature的特征。
几何和属性间的一一对应关系是基于记录数目的。
在dBASE文件中的属性记录必须和主文件中的记录是相同顺序的。
命名习惯所有文件名都符合8.3命名习惯。
主文件,索引文件和dBASE(另外还可有.prj文件等)。
任务2:
查看TM影像的数据结构
数据准备:
tmtect.bil,包含五个波段。
1.启动ArcCatalog,连接到E3/Tmdata,右击tmtect.bil,选择“properties”,从“General”选项可看到行列数,波段数和分辨率等信息。
2.启动ARCMAP,添加tmtect.bil图层,其中波段1为红色,波段2绿色,波段3为蓝色。
3.选择“properties”,在新窗口中选择“Symbology”,重新设置各波段的颜色:
其中波段3为红色,波段2绿色,波段1为蓝色。
可以看出影像色彩发生了变化。
4.换显示的波段,用同样的方法设置,波段4为红色,波段3绿色,波段2为蓝色,成为一幅假彩色图像。
任务3:
矢量数据转为栅格数据
数据准备:
nwroads.shp,nwcounties.shp,分别为主要的高速公路和县级政区图
1.在ArcMap中新建“DataFrame”(在Insert菜单下),并命名为task3,添加nwroads.shp,nwcounties.shp,并打开Arctoolbox。
2.在Arctoolbox中选/ConversionTools/ToRaster/FeaturetoRaster,双击FeaturetoRaster,选择nwroads.shp为”inputfeatures”,Field选择RTE_NUM1,输出文件为nwroads_gd,Outputsellsize栏输入5000(即分辨率为5000*5000米)。
在ArcMap中查看其表示的差异。
3.同样将nwcounties.shp转为栅格结构,Field选择FIPS,输出文件为nwcounties_gd,Outputsellsize栏输入5000。
4.将nwcounties_gd加入ArcMap,右击nwcounties_gd,选择“properties”,在“Symbology”选项下选择“UniqueValues”,点击“OK”。
查看差异。
任务4:
创建面向对象的数据库——Geodatabase,FeatureDataset,FeatureClass
数据准备:
elevzone.shp,stream.shp,两个文件具有相同的坐标系统
1.启动ArcCatalog,连接到E3/OODB,接下来创建一个Personalgeodatabase,右击OODB文件夹,选“New/Personalgeodatabase”,重命名为”task4.mdb”。
2.创建要素数据集。
右击task4.mdb,选New,选择“FeatureDataset”,在接下来的对话框中,输入名称Fset,点击“下一步”编辑参考坐标系统,并选择“Import”,选择stream.shp作为要素数据集的参考坐标系统。
3.右击Fset,选“Import”,并选“Featureclass(multiple)”,选择elevzone.shp,stream.shp作为Inputfeatures(要素数据类),并确定输出的Geodatabase指向Fset,点击OK。
4.右击task4.mdb,在属性对话框中有二项:
General,Domains。
Domains用于建立有效数或数据的有效范围。
5.右击elevzone,选择”properties”,在其属性对话框中有多个选项,分别查看其意义。
实验4
任务1:
屏幕数字化。
本任务是通过一个假想的图像来熟悉在ArcMap中图形矢量化方法。
数据准备:
Land_dig.shp,一个基于UTM投影坐标系统的矢量文件,本题假设它为待矢量化的影像图(为简化起见)。
1.启动ArcCatalog,并连接到/E4/task1文件夹,右击task1,建立新文件trail1.shp:
选择New/Shapfile,在接下来的窗口中,输入文件名trail1,Featuretype选择“Polygon”,选择“Edit”编辑坐标系统,用“Import”导入Land_dig.shp的坐标系统。
2.打开ArcMap,添加Land_dig.shp,trail1.shp。
在矢量化之前,为了方便,先要改变两个文件的显示图例,将Land_dig图层设置为边界为红色,无填充色,并显示标注。
选择Land_dig图层并右击,选“Proerpties”,在“Symbology”选项下,点“symbol”,设置其填充色为无色,边界线为红色,在”Label”选项下,勾选选项“Labelfeaturesinthislayer”,并在Labelfield一栏中选“LAND_DIG_I”作为显示内容。
双击trail1图层的显示图例,设置trail1图层,设置其填充色为无色,边界线为黑色
3.点选ArcMap左下的选项“Selection”,去掉Land_dig的勾选,以保证只有trail1图层可以编辑(添加图斑等),再回到Display选项。
4.在工具栏上添加Editor工具栏。
在Editor工具栏中选择Startediting,在Task一栏选择CreateNewfeature,Target一栏选择trail图层。
在Editor工具栏中选择Options,在General选项卡中Snappingtolerence一栏中填入10,单位选择Mapunits。
点击“确定”退出。
5.在Editor工具栏中选择Snapping,在小窗口中只勾选trail1图层的Vertex,Edge,End.
6.从这一步正式开始矢量化。
找到标注为72的多边形,放大该多边形,选择工具栏上的Skethtool,选一处开始矢量化,再回到起点时,点右键,出现新菜单,选FinishSkech结束,其中,键盘上的光标键可以向各个方向移动。
尝试如何删除一个图形。
7.多边形74和75相邻,采取如下方案:
先画整个外边界,然后切开,切开的方法为:
Editor工具栏上的Task改为:
CutpolygonFeatures,选择工具栏上的Skethtool,画公共边,并双击结束。
8.加属性数据。
右击trail1图层,在出现的菜单中选OpenattibuteTable。
第一个记录的ID输入72,第二个为74,等等。
9.矢量化结束后,选Stopediting结束。
任务2:
投影和校正栅格图(地图或影像)
数据准备:
hoytmtn.tif,
hoytmtn.tif是一个扫描文件,以英寸为测量单位。
本任务需将其转换为UTM坐标系统。
分两步进行:
(1)用控制点来对hoytmtn.tif配准(georeference);
(2)对该图像校正或投影变换。
控制点的坐标如下(DMS):
Tics-idLonLat
1-1160000471500
2-1155230471500
3-1155230470730
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地理信息系统 指导书