GIS原理-实验1GIS数据输入

1GIS原理实验实验一GIS数据输入资源与环境学院林承达[e-mail]2一、实验目的•了解数字化的基本工作原理和工作步骤。•要求能独立完成地图的扫描屏幕数字化工作，并递交相应的地图数据，以备后续实验使用。同时初步了解和掌握ArcGIS地理信息系统软件的操作。3二、实验内容•扫描屏幕数字化操作•4三、主要仪器及器材•1、硬件与软件：ArcGIS软件。•2、数据：地图图像文件（可选用区域性的地形图、土壤类型图或行政区划图等）。5四、实验步骤与方法•1、准备扫描底图•2、将纸质地图扫描•3、屏幕扫描矢量化•建立用户文件夹，文件夹名称为学号+姓名。将地图图像文件拷贝到文件夹内。（姓名用拼音）6四、实验步骤与方法•第一步：在建立的文件夹内，建立一个Shape文件，具体步骤为：点击图标，打开ArcCalalog工具，如图2：7四、实验步骤与方法•第二步：选中刚才建立的用户文件夹，右键点击，出现如图3的菜单，在菜单中选择“新建-shape文件…”菜单项，弹出新建shape对话框，如图4。在名编辑框中填写shape文件名，名称格式照样为学生学号+名字。在要素类型选择框中选择要素类型。为新建的shape文件添加一个字段“name”，待存储多边形名称，其字段类型为“text”，方法为在新建立的文件上单击右键，选择弹出菜单的“属性”菜单项目，在弹出的对话框中选择“字段”选项卡，在列表控件中的空白栏目中键入。如图5：•注意：设置坐标系统8添加空间参考坐标系•1启动ArcCatalog。•2打开shp文件所在的文件夹，右键点击shp文件，选择“属性”。•3选择字段名处为shape的行。•4选择下面参考空间的编辑按钮。•5弹出“参考空间属性”窗口。点击“选择。。。”按钮。•6选择参考坐标系统。一般使用“GeographicCoordinateSystem–World–WGS1984”9四、实验步骤与方法图3：新建shape文件菜单图4：新建shape文件对话框10四、实验步骤与方法图5：增加name字段11四、实验步骤与方法•第三步：关闭ArcCalalog，回到ArcMap界面，加载地图图像文件，方法为右键单击左边工具栏的“图层”项，在弹出的菜单中选择“添加数据”，如图6.图6：添加数据操作12四、实验步骤与方法•在弹出的文件选择对话框中选择用户目录下的地图图像文件（.jpg），该图像将显示在右边的视图栏目中。如图7.图7：加载图像文件结果13四、实验步骤与方法•按照同样的方法，加载刚才新建的shape文件。加载完成后在左边的图层控制栏中将有所显示。如图8：图8：加载shape文件后的图层控制栏14四、实验步骤与方法•第四步：打开编辑状态，单击在编辑器中点击菜单“开始编辑”，如图9：这就开启了arcmap的编辑功能。图9：“开始编辑”菜单15四、实验步骤与方法•第五步：选择草图工具图标，通过该工具进行屏幕跟踪数字化，按一个个多边形的顺序进行。方法为单击该工具后，用鼠标沿着一个多边形边界点一个个跟踪，如图10。当跟踪完一个多边形后，双击鼠标左键结束。图10：跟踪过程16四、实验步骤与方法•第六步：添加属性，选中shape图层菜单，单击右键，在弹出的菜单中选择“打开属性表”菜单项，如图11，弹出属性表对话框，如图12，在对应的name字段中键入省名。图11选择“打开属性表”菜单图12在name字段中键入省名称17四、实验步骤与方法•对每个多边形，重复5，6步，直到所有多边形数字化完成。•技巧：可以通过放大视图，来提高数字化的精度；•当数字化重合边界时，先用跟踪工具跟踪边界重合部分，在用草图工具跟踪其余部分•数字化要有顺序，比如从左到右，从上到下。18五、实验结果处理•提交保存的shapefile。19六、思考题•1、你觉得数字化时的难点在什么地方？•2、数字化完成后如何将背景图从屏幕上隐去？20提交内容•1、实验结果文件•2、实验报告•实验目的•实验过程•实验结果•思考题21ArcGIS简介•ArcGIS是美国环境系统研究所(EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI)开发的新一代GIS软件，使世界上应用最广泛的GIS软件之一。•ArcGIS9由ESRI于2004年推出，是一个统一的地理信息系统平台,由数据服务器ArcSDE及4个基础框架组成:桌面软件Desktop、服务器GIS、嵌入式GIS和移动GIS。22ArcGIS9体系23DesktopGIS•DesktopGIS包含诸如ArcMap，ArcCatalog，ArcToobox以及ArcGlobe等在内的用户界面组件，其功能可分为三个级别：ArcView，ArcEditor和ArcInfo，而ArcReader则是一个免费地图浏览器组件。•其中，ArcView、ArcEdior、ArcInfo是三级不同的桌面软件系统，共用通用的结构、通用的编码基数、通用的扩展模块和统一的开发环境，功能由简单到复杂。24ServerGIS•ArcGIS9所包含的三种服务端产品：ArcSDE、ArcIMS和ArcGISServer。•ArcSDE是管理地理信息的高级空间数据服务器。•ArcIMS则是一个可伸缩的，通过开放的Internet协议进行GIS地图，数据和元数据发布的地图服务器。•ArcGISServer是应用服务器，用于构建集中式的企业GIS应用，基于SOAP的Webservices和Web应用，包含在企业和Web框架上建设服务端GIS应用的共享GIS软件对象库。25EmbeddedGIS•在嵌入式GIS支持方面，ArcGIS9提供了ArcGISEngine，是应用于ArcGISDesktop应用框架之外的嵌入式ArcGIS组件。使用ArcGISEngine，开发者在C++COM，.NET和Java环境中使用简单的接口获取任意GIS功能的组合来构建专门的GIS应用解决方案。26MobileGIS•在移动GIS方面，ArcGIS9提供了实现简单GIS操作的ArcPad和实现高级GIS复杂操作的MobileArcGISDesktopSystem。•ArcPad是ArcGIS实现简单的移动GIS和野外计算之解决方案；ArcGISDesktop和ArcGISEngine集中组建的MobileArcGISDesktopSystems一般在高端平板电脑上执行，以执行GIS分析和决策分析的野外工作任务。2728Shapefile简述•shapefile将空间要素的非拓朴的几何结构和属性信息存储在数据集中。这种几何结构包含一系列的矢量坐标。shapefile支持点状、线状和面状要素。目前有四种方式获得shapefile格式的数据：（１）导出成shapefile格式：用arc/info，pcarc/info，sde，arcviewgis或者businessmap软件从其他数据源导出成为shapefile数据。（２）数字化：用arcviewgis的要素创建工具可以通过数字化直接创建shapefile数据。（３）程序：用avene（arcviewgis），mapobjects，arc宏语言（aml）（arc/info）或简单宏语言（sml）（pcarc/info）软件可以用程序创建shapefile数据。（４）通过创建程序直接写入shapefile定义中。29Shapefile的文件•一个esri的shapefile数据包含一个主文件（.shp），一个索引文件（.shx）和一个dbase（.dbf）表。•主文件是直接访问的，变长记录的文件，每一条记录都描述一个形状的一系列结点。•在索引文件中，每一条记录包含主文件相应记录相对于主文件头的偏移量。•dbase表中每条记录表示一个要素的属性。这种几何结构和属性要素一对一的关系是通过记录号来控制的，表中的属性记录的顺序必须和主文件中的记录顺序相同。