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GIS 数据的获取与处理. 作者:罗年学 李振 武汉大学测绘学院 时间: 2009.3. 实习目标和内容. 两个目标: ( 1 )了解 ArcGIS 9.0 Desktop 软件及其使用方法 ( 2 )掌握 GIS 数据获取与预处理的内容和操作步骤 两个内容: ( 1 )在 ArcGIS 9.0 Desktop 软件中通过屏幕矢量化(手动)栅格地图数据,提取相关专题的矢量数据,包括: 居民点( Resident ) - Point 道路( Road ) - Poly-line 水渠( Aqueduct ) - Poly-line
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GIS数据的获取与处理 作者:罗年学 李振 武汉大学测绘学院 时间:2009.3
实习目标和内容 • 两个目标: (1)了解ArcGIS 9.0 Desktop软件及其使用方法 (2)掌握GIS数据获取与预处理的内容和操作步骤 • 两个内容: (1)在ArcGIS 9.0 Desktop软件中通过屏幕矢量化(手动)栅格地图数据,提取相关专题的矢量数据,包括: • 居民点(Resident) - Point • 道路(Road) - Poly-line • 水渠(Aqueduct) - Poly-line • 山峰(Hill) - Point • 铁路(Railway) - Poly-line • 高程控制点(Height Control Point) - Point • 林地(Forest) - Polygon • 水库(Reservoir) - Polygon (2)利用用户提取的高程控制点图层插值生成数字高程模型数据(DEM)
ArcGIS 9.0 Desktop简介 • 三个内容: (1)简介 (2)ArcGIS Desktop应用程序 (3)ArcGIS Desktop拓展模块
栅格数据矢量化实习步骤 • 分为四个步骤: (1)在ArcCatalog中新建图层文件 (2)在ArcMap中创建工程文件,导入地图和矢量图层文件 (3)编辑地图数据 (4)设置地名自动注记
一、在ArcCatalog中新建图层文件 • 四个内容和步骤: (1)ArcCatalog软件使用 (2)新建图层文件 (3)编辑shapefile文件属性 (4)注意事项
ArcCatalog软件使用 1、打开ArcCatalog程序 2、ArcCatalog显示的内容类似Windows的资源管理器; 左边是目录结构,右边是该目录下的GIS数据文件 3、可以通过“Preview”窗口,查看地图的地理内容; 通过“Metadata”窗口查看图层文件的描述信息;
在ArcCatalog中预览地图 通过图层的属性查看数据的结构 在ArcCatalog中查看元数据
新建图层文件 1 2 ? 三个步骤: 给定文件名(图层名) 1 3 设定地物类型:点、折线、多边形等 2 这里省去了设定参考系统的步骤,因为实习中尚不需要 按下确定,创建一个图层完毕 3 ?
Shapefile文件属性编辑 • 通过查看图层的属性 — >字段 添加 或者 删除字段 • 1、FID、Shape、ID三个字段是Shape文件必须的字段,这也是自动生成的 • 2、可以在空白的字段行上输入字段名(村庄名称),以及数据类型(Text),来创建一个新的字段 • 3、按下确定后完成对字段的修改 • 4、常用的字段类型有 • 文本类型(Text) • 整数型(Long / Short) • 浮点型(Double / Float) • 时间类型(Date)
表示点(Point)类型地物 表示折线(Poly-line)类型地物 表示多边形(Polygon)类型地物 表示栅格(Raster)类型地物 注意事项 • 居民地需要添加一个字段“名称(Text)”,用于生成自动注记 • 高程控制点需要一个字段“高程(Float)”,记录高程值; • 道路需要一个字段,记录道路的等级;
二 、在ArcMap中创建工程文件,添加地图和矢量图层文件 • 两个内容: (1)使用“模板”新建工程文件 (2)在新建工程中添加地图和矢量图层文件
在ArcMap中新建地图 两个步骤: (1)打开ArcMap,选择从模版新建一个地图 (2)按下确定进入下一步 “模版”就是具有预定拼版格式以及基础数据的地图;在“模版”基础上创建地图,可以快速的制作出符合标准的、精美的地图
什么是拼版(Layout)? 什么是拼版(Layout,或者称为布局)?它有什么作用? “拼版”可认为是地图设计器,在拼版中可以添加各种地图要素(地图数据、图框、指北针等;),然后打印输出; ArcGIS中内置了很多可以选择的“拼版”模板,这些模板预先设定了各种地图要素的摆放、样式等属性; 在模板基础上设计地图可提高工作效率; 视图切换工具 数据视图 拼版视图
选择模板 选择合适的模版,然后按下确定,完成创建一个不含任何数据的地图
添加数据文件 右键Layers->添加数据…,往地图中添加扫描地图(.img)与数据图层(.shp)
1 2 3 4 • 加载数据的步骤: • (1)首先加入扫描的底图(img格式) • (2)然后加入自己建立的Shape文件 • 注意:可能会出现一个“空间参考信息缺失”的警告,暂时忽略之;
“添加数据”完成后的结果图 • 图层可见性控制 • 地物显示符号,单击可修改地物符号属性 • 底图是彩色图像,被分为RGB三个颜色通道(或者称波段)
多边形符号选择器 • 填充内容(颜色、图案) • 边界线符号(见线符号) • 线符号选择器 • 颜色 线宽 线形 • 点符号选择器 • 颜色 图案
三、编辑地图数据 • 两个内容: (1)地图编辑过程介绍 (2)地图编辑工具使用
开 始 编 辑 编 辑 操 作 1 编 辑 操 作 2 ... 编 辑 操 作 N 保 存 编 辑 地图数据编辑基本概念 • 编辑的过程是一个“有始有终”的过程,类似数据库里面的“事务”概念 • 编辑前先将状态设为“开始编辑” • 然后进行编辑操作 • “保存编辑”结果 • 如果没有编辑结束后没有“保存编辑”或者,那么编辑过程中所有的操作结果将丢失(数据回到开始编辑前状态);这样作的好处是可以保证数据库的“干净”; • 从开始编辑->保存编辑的过程成为一个“事务”
地图数据编辑设置 四个步骤: ①开始编辑 -> ②选择编辑任务 -> ③选择目标图层 -> ④开始编辑 1 3 • 一次“编辑事务”可编辑多个图层; • 一次事务内可进行多种编辑操作 • 最后提交修改内容即可; 2 4
选择绘图工具 1 1 3 鼠标绘制地物 查看地物属性 修改地物属性 2 3 4 2 4 地图数据编辑过程
地图绘制工具 将鼠标状态设为“选择”状态,可选择、移动地物 各种地图绘制工具,其中草图工具最为容易使用
编辑状态下,选择并移动地物(蓝色框表示选中状态)编辑状态下,选择并移动地物(蓝色框表示选中状态)
地物属性修改 三个属性: ①选中地物 -> ②点击查看属性按钮 -> ③查看、修改选中地物属性 2 1 3
注意事先设定好当前编辑图层 绘制多边形 用草图工具绘制多边形(连续点点),按F2或者双击鼠标结束绘制
注意事先设定好当前编辑图层 绘制折线 用草图工具绘制折线(连续点点),按F2或者双击鼠标结束绘制
草图工具 • 草图工具自动按照当前图层的地图类型(点、线、面)决定绘图类型 • 点图层:单击绘制一个点; • 线图层:连续点点,绘制折线 • 多边形图层:连续点点,双击后自动闭合 • 其他编辑工具请同学们自行摸索使用 • 使用地图浏览工具调整最好的编辑位置和尺寸
四、设置地名自动注记 • 两个内容: (1)自动注记图示 (2)设置自动标注
自动注记图示 • 注记:地图上起解释性作用的文字,如地名、道路类型等; • 自动注记:使用数据图层的某个字段内容作为标注内容,自动生成注记;
设置自动标注 2 1
1 • 打开自动标注开关 2 • 标注方法选择“用相同的…”即可 • 用哪个字段作为标注内容 3 4 • 标注样式选择以及默认的标注样式 5 • 标注放置方法、可见比例范围等设定 6
通过设置字体、颜色等样式,调整到美观醒目的注记表现结果通过设置字体、颜色等样式,调整到美观醒目的注记表现结果
用高程点生成DEM数据实习步骤 • 四个内容和步骤: (1)准备高程控制点数据 (2)运行Arc Toolbox程序 (3)克里金插值 (4)生成DEM数据,并修改图层调色板
二、运行Arc Toolbox程 序 • Arc Toolbox:ArcGIS中进行空间分析以及其他复杂操作的入口
三、克里金插值 选择插值模型为克里金(Kriging,具体算法见教材),双击之
设置克里金插值相关参数 • 设置高程控制点文件 1 • 选择含有高程值的字段 2 • 设置结果图层及其位置 3 • 其它参数及其含义见请参考教材 • (,我手头没有) 4 • 输出栅格点的大小(空间分辨率)
四、生成数字高程数据文件 插值结果生成一个数字高程模型(DEM)数据文件