GIS实验报告一.doc

实验一 使用 ArcMap浏览地理数据一、实验目的1. 了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。2. 认识 ArcMap 图形用户界面。3. 通过浏览与地理要素关联的数据表，你可以了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的。4. 掌握 GIS两中基本查询操作，加深对其实现原理的理解。5. 初步了解设置图层显示方式图例的使用。二、实验准备软件准备：确保你的计算机中已经正确安装了ArcGIS Desktop 9.x 软件(ArcView ,ArcEditor , 或ArcInfo )如果不确定, 请与你的指导老师协商。实验数据 Redlands 市土地利用及街区矢量数据， 下载地址：http:/www.geo- （Ex1.rar）预备知识：l理解GIS的三种角度1 GIS就是空间数据库：GIS 是一个包含了用于表达通用GIS 数据模型（要素、栅格、拓扑、网络等等）的数据集的空间数据库。2 GIS就是地图：从空间可视化的角度看：GIS 是一套智能地图，同时也是用于显示地表上的要素和要素间关系的视图。底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达，而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”，来支持查询、分析和信息编辑。3GIS是空间数据处理分析工具集： 从空间处理的角度看，GIS 是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工具。这些空间处理功能从已有数据集提取信息，然后进行分析，最终将结果导入到数据集中。这三种观点在ESRI ArcGIS Desktop 中分别用ArcCatalog（GIS 是一套地理数据集的观点）、ArcMap（GIS 是一幅智能的地图）和ArcToolbox（GIS 是一套空间处理工具）来表达。这三部分是组成一个完整GIS 的关键内容，并被用于所有GIS 应用中的各个层面。ArcMap 是ArcGIS Desktop 中一个主要的应用程序，具有基于地图的所有功能，包括制图、地图分析和编辑。主要原理：查询数据(两种最基本的查询)根据位置查询要素属性或通过属性来查询要素的功能是每个桌面GIS 软件必须提供的功能。查询，通常是通过语句或表达式来定义的，用以在从地图上及数据库中选择要素。最普通的GIS 查询就是确定在指定的位置有什么。在这类查询中，用户知道他感兴趣的要素的位置，但是想进一步了解与之相关的特征。在GIS 中，这是很容易实现的，因为地图显示区中的地理要素与它们的属性是(描述性的特征)相互关联的，属性信息是存储在数据库中三、实验步骤：（1） 正确安装好AcrGIS后，从程序目录中找到软件快捷方式并打开，看到的效果如下：可以打开已有的旧地图。如下，打开一个存储在扩展名为.mxd 文件，可以看到它的图形。（2检查要素图层打开地图文档Redlands 后, 会看到加州Redlands 市的地图。地图显示以图层表示的几种地理要素。一个图层表示某种专题信息.可以看到这个地图展示出来的各种信息，图形可以正常缩放。（3） 显示其它图层在地图中显示其它图层，铁路、街道、及ESRI的位置。也可以看你到不同的东西之间的相对位置，如街道与街道的相对距离，还有不同的商店之间距离的远近。选中Railroads图层旁边的检查框. Redlands 市的铁路就会显示在图中。可以看到这个城市的铁路的分布状况。现在，选中Streets 旁边的检查框就可以显示Redlands 市的街道。可以清楚地看到它的每一条街道，实地街道在图上清楚地显示，如图。（4） 查询地理要素执行菜单命令“视图”(View)>>“书签”( Bookmarks)>>“ESRI”当前显示区就被调整到书签ESRI所定义的区域。注意到，现在所有街道根据其名称显示了标注信息，你可以很容易找到ESRI 所处的位置。地图文档的创建已决定了街道及ESRI 的标注信息只在某个特定的比例尺范围才显示出来，在这个比例尺下它们可以很容易地找到。如下图，显示的是书签“ESRI”的图形，表示这个城市的某一块的街道。在“工具”(Tools)工具栏上，点击查询按钮。如果看不到“工具”(Tools)工具栏，在菜单“帮助”(Help)的右边的菜单栏上点击右键，然后点击“工具”（Tools）选项。在表示纽约街道（名为New York）的线要素上点击(就在街道名左边的红色线段)。查询结果窗口打开并显示数据库中名为New York的街道的所有属性。如下图，表示的是名为New York的街道的属性信息。将查询结果窗口移到不碍眼的位置，这样你可以同时看到这个要素在地图上的位置。查询结果窗口的左边，点击New York (街道的名称) ，这时，可以观察到这个要素在地图中“闪现”。从“图层”下拉列表框中选择“所有图层”，然后在在图上再次点击代表“New York”的那条街道。查询结果窗口现在包含了“Land use”图层中与选中的街道相交的地块。在查询结果窗口的左边区域，点Land use左边的加号(+), 然后点击第一个要素(可能会列出不只一个要素)。这样，选定地块的所有属性都会显示出来。（5）检查其它属性信息左边的区域表示图形的不同图层，所显示的信息也不同，如下图，分别表示：Donut Shops, Railroads, Streets, 及Land Use的信息。如下图，表示Donut Shops图层的信息。 如下图，表示Railroads图层的信息。 如下图，表示Streets,图层的信息。如下图，表示Land Usr,图层的信息在图层列表（TOC）中，选中Railroads然后点击右键执行“打开属性表”命令。这时会显示与“Railroads” 图层相关的属性表窗口。这个表中的每一行是一个记录，每个记录表示“Railroads”图层中的一个要素。在属性表中可以看到其中每个要素的信息。用同样方法可以看到Donut Shops图层的属性表，看到它的每个要素的信息。 如下图，表示Land Use图层的属性表，看到它的每个要素的信息。注意到每个要素 (记录) 有一个属性(字段)LU_ABV ，它是记录的是地类代码(土地类型的缩写) 。在地图中，就是根据这个属性字段的值来确定每个地块的渲染方式的。完成后关闭属性表。（6） 设置并显示地图提示信息地图提示以文本方式显示某个要素的某一属性，当你保持将鼠标放在某个要素之上时，将会显示地图提示。将鼠标指针停留在代表圈饼点位置的一个符号的中心位置，可以显示圈饼点的名称。你可以在图层属性对话框中设置，地图提示信息来自于数据表中的哪一个字段。在图层列表中(TOC), 右键点击图层 Donut Shops 的名字，然后点击“属性”命令。在出现的属性对话框中，点击“字段”选项页。通过设置主显示字段来设定地图提示信息的对应字段。你可以指定任一个属性字段作为地图提示字段。默认情况下，ArcGIS 使用字段“Name”作为地图提示字段。你可以改变为其它的字段。在主显示字段下拉列表框中，选中字段：Address.。选中Address，再选择上面的表示升序的按钮，使得Address排在最上面，这时地图提示信息显示的是商店的地址。点击 OK 按钮关闭图层属性对话框。将鼠标保持在图层 Donut Shops 中的任意一个要素之上。这个要素的“Address”就为作为地图提示信息显示出来。 （7） 根据要素属性设置图层渲染样式现在，图层Streets 是以单一符号进行渲染，每个要素都是同一种符号。你可以根据要素的属性来设置不同的渲染方式。首先，在图层列表(TOC)中反选Land use 边上的检查框（将去掉），从而关闭图层LandUse 的显示。然后右键点击图层Streets，点“属性”菜单命令。在出现的图层属性对话框中，点击“符号”选项页。如图所示。在对话框的左边区域，有地图渲染方式列表。点击“类别”，依次点击“唯一值”。在“值字段”下的下拉列表中，选择字段“CLASS”。点击按钮“添加全部值”。点击按钮“应用”(Apply)，先不要击点“确定”，移动图层属性对话框到不碍眼的位置，这样你就可以看到地图的显示发生了变化。现在，图层streets 就以会根据属性字段CLASS的取值不同而采用不同的符号表示。在图层属性对话框中的渲染方式列表中，点“要素”，然后点“确定”按钮，恢复原先的渲染方式和显示风格。（8） 根据属性选择要素在图层列表(TOC)中，反选图层Railroads 边上的检查框，关闭这个图层。因为下面的操作不需要显示这个图层。执行菜单命令<选择>> <通过属性选择>。在属性选择对话框中，你可以构造一个查询条件。通过构造表达式：Select * From StreetWHERE ”STR_NAME”=”I 10” , 可以从数据库中找出第10 号州际公路。选中的要素将会在属性表及地图中高亮显示。.具体操作如下：在图层下拉列表中，选择Streets。在方法下拉列表中，确定“创建一个新的选择集”被选中。在字段列表中，调整滚动条，双击“STR_NAME”。然后，点击“”按钮。再点击“得到唯一值”按钮，在唯一值列表框中，找到“I 10”后双击。.点击“应用”后，会看到它的效果。在地图显示区中属性为“I 10 ”的第10号州际公路被高亮显示。选中的这些线段是第10 号州际公路的组成部分。关闭“属性选择对话框”。（9） 使用空间关系选择地理要素现在你将选择处于距10 号州际公路1000 米范围内的所有油炸圈饼店。执行菜单命令“选择”>>“通过位置选择”。在“位置选择”对话框中，对过选择操作，形成如下的一个表达式，“我想要从图层Donut Shops 中选择要素，这些要素位于距图层Street 中被选中的要素1000米的区选中检查框“对要素进行缓冲区操作”，缓冲距离设为1000 米。.点“应用”按钮，点“关闭”按钮。这时，在地图显示区中，处于沿10 号州际公路1000 米缓冲区范围内的油炸圈饼点就会被高亮显示。如图，显示的是距离10号州际铁路的1000米范围内的所有油炸圈饼店。 在图层列表(TOC)中，右键点击图层 Donut Shops ，然后点“打开属性表”命令。图层donut shops 中被显中的哪些要素就被高亮显示出来。关闭属性表。（10） 退出 ArcMap点击右上角退出按钮，系统会弹出一个对话框，选择保存，然后退出。