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一、实验目的1.熟悉ArcGIS的工作环境。2.掌握创建Shapefile文件、Coverage文件等基本数据文件的操作。3.掌握ArcGIS进行图像配准、数字化、编辑、获取顶点坐标等基本操作的方法。4．熟练掌握数据更新变换（数据格式转换、空间数据剪切、拼接等）的方法。5.了解矢量数据结构的索引编码或拓扑编码的方法。6.了解为某地区地块建立拓扑关系的方法。二、主要实验器材（软硬件、实验数据等）计算机硬件：Lenovoy460PC计算机软件：ArcGIS9.2软件和ArcGIS10.0软件实验数据：《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘的第二章、第三章、第五章等。三、实验内容及要求1.ArcGIS基本操作练习（1）了解ArcMap的窗口组成。ArcMap窗口主要由主菜单、标准工具栏、内容表、显示窗口、绘图工具和状态条等6部分组成。如下图所示：图1ArcMap的窗口组成（2）熟悉数据层的加载、基本操作等。1)直接在新地图中加载数据层：单击File下AddData命令打开AddData对话框，在Look列表框确定加载数据的位置，单击Add按钮，加载数据层到新地图。2)数据层更名：在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次单击左键，该数据层名称进入了可编辑状态，用户此时可以输入数据层的新名称。3)改变数据层顺序：将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动到新位置，释放左键即可完成顺序调整。2.ArcGIS基本数据文件的创建（1）Shapfile文件创建方法：1)在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建Shapefile的文件夹，单击New，再单击Shapefile；2)打开CreateNewShapefile对话框，设置文件名称和要素类型；3)单击Edit按钮，定义Shapefile的坐标系统；4)单击OK按钮，新的Shapefile在文件夹中出现。如下图所示：图2新创建的Shapfile文件（2）Coverage文件创建方法：1)在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建Coverage的文件夹，单击New，再单击Coverage；2)打开NewCoverage对话框，为新的Coverage输入一个名字，选中使用另一个Coverage作为模板的复选框，并单击Browse按钮，选择想作为模板使用的Coverage；3)单击Next按钮，打开定义投影对话框，单击Define按钮，定义或修改新建的Coverage的坐标系统；4)单击Next按钮，在下拉式菜单中选择将有拓扑的要素类，如果想创建一单精度的Coverage，单击Single按钮。双精度是默认选项；5)单击Finish按钮，完成创建新的Coverage文件。如下图所示：图3新创建的Coverage文件3.建立拓扑关系（软件：ARCGIS10.0中文版）(1)创建本地Geodatebase1)在ArcCatalog树中，右键单击Result文件夹，单击“新建”，单击“个人地理数据库”，默认所建的Geodatebase名称：新建个人地理数据库。在新建的Geodatebase上右键“新建”中的“要素数据集”，创建要素数据集。2)打开“新建要素数据集”对话框，将数据集命名为：Topolohy。3)单击“下一步”，在如图4所示对话框中单击“导入”，为新建的数据集匹配坐标系统，选择Blocks.shp文件，如图5所示。图4“新建要素数据集”对话框图5为新建的数据集匹配坐标系统(2)向数据集中导入数据1)单击新建的Topolohy数据集，单击“导入”，选择“要素类（多个）”。2)打开“要素类至地理数据库（批量）”对话框，导入Blocks.shp和Parcels.shp，如图6所示，单击“确定”按钮。图6批量导入要素类至地理数据库(3)在要素类中建立子类型1)在Blocks要素类上单击右键，选择“属性”，打开“要素类属性”对话框；2)在“子类型”选项卡中下拉框选择一个子类型字段：Res，在“编码”列下输入新的子类型代码及其描述，描述将自动更新“默认子类型”窗口中的内容；3)添加了两个子类型：Residential和Non-residential，如图7所示：图7在要素类中建立子类型4)以相同的方法在Parceks要素类中建立两个子类型Residential和Non-residential。(4)创建拓扑1)在ArcCatalog树中，右键单击Topolohy要素数据集，单击“新建”，选择“拓扑”。打开“新建拓扑”对话框，它是对拓扑的简单介绍。如图8所示：图8“新建拓扑”对话框2)单击“下一步”按钮，打开设置名称和聚类容限对话框；单击“下一步”，全选要素类；3)单击“下一步”，打开设置拓扑等级数目对话框，设置相同等级为1，如图9所示：图9设置拓扑等级数目4)单击下一步，打开设置拓扑规则对话框，单击“添加规则”按钮，打开“添加规则”对话框，在“要素类的要素”下拉框中选择Parcels中的Non-residential，在“规则”下拉框中选择“不能与其他要素重叠”，在“要素类”下拉框中选择Blocks中的-residential，即细节规划不能与总体规划冲突。如下图所示：图10设置拓扑规则5)单击“确定”按钮，返回上级对话框，单击下一步按钮，打开参数信息总结框，检查无误后，单击完成按钮，拓扑创建完成；6)出现一对话框，询问是否立即进行拓扑检验，单击“是”。(5)查找拓扑错误1)将创建好的拓扑用ArcMap打开；2)在ArcMap视图中出现四个深色广块，即是产生拓扑错误的地方。如下图所示：图11产生拓扑错误的地方3)将Parcels图层设为可编辑状态。加载Topology工具条，“拓扑”下拉框中选择要编辑的拓扑图层Topology-Topolohy，如下图所示：图12选择要编辑的拓扑图层4)单击Topology工具栏中的检测拓扑错误按钮，打开“错误检查器”对话框，单击“立即搜索”按钮，即可检查出拓扑错误，并在下方的表格中显示拓扑错误的详细信息。如下图所示：图13检查出拓扑错误(6)修改拓扑错误1)当Parcels中的非居住区重叠时，产生拓扑错误。为了修改错误，可以把产生拓扑错误的Parcels中的Non-residential改为Residential。单击按钮，选中产生拓扑错误的要素，再单击按钮，打开属性表，将Res字段改为Residential。如下图所示：图14修改拓扑错误2)拓扑修改后需要重新进行拓扑检验，可以通过单击Topology工具栏中的按钮，在图上的指定的区域进行拓扑检验，单击按钮可以在当前可见图面进行拓扑检验、单击按钮可以在整个区域进行拓扑检验，这时看到图形窗口的拓扑错误只剩下三个；3)按照第一步，修改其余三个拓扑错误。4)成果如下图所示：图15修改拓扑错误成果图4.数据更新变换(1)矢栅数据格式的相互转换方法。1)栅格数据向矢量数据的转换：①展开“转换工具”箱，“由栅格转出”→“栅格转面”；②在“栅格转面”对话框设置；如下图所示：图16在“栅格转面”对话框里设置③单击“确定”按钮，执行转换操作。2)矢量数据向栅格数据的转换：①展开“转换工具”箱，“转为栅格”→“要素转栅格”；②在“要素转栅格”对话框设置；如下图所示：图17在“要素转栅格”对话框设置③单击“确定”按钮，执行转换操作(2)空间数据裁剪、拼接1)矢量数据的裁剪：①展开“分析工具”箱，“提取”→“裁剪”工具；②在“裁剪对话框”设置；如下图所示：图18在“裁剪对话框”设置③单击“确定”按钮，执行裁剪操作。2)栅格数据的拼接：①展开“数据管理工具”箱，“栅格”→“栅格数据集”→“镶嵌至新栅格”工具；②在“镶嵌至新栅格”对话框设置；如下图所示：图19在“镶嵌至新栅格”对话框设置③单击“确定”按钮，执行拼接操作。