ArcGIS软件应用复习
一、题型：
2、名词解释
3、判断
4、简答
5、问答
二、思考题
1、名词解释
（1）GIS：将地理信息和描述信息结合在一起的计算机软件。
（2）ArcCatalog：是管理空间数据和数据库设计，以及进行元数据的记录、预览和管理的应用程序。
（3）ArcServer：是一个中心应用服务器，它包含一个可以共享的GIS软件对象库，能够在企业和Web计算框架中建立服务端的
GIS应用。
（4）Arc:定义地物空间位置和关系的拓扑数据结构。
（5）Info:定义地物的表格数据结构。
（6）简单关系：是地理数据库中两个或是多个对象之间的关系，对象是独立存在的，进行对象操作时不会影响其他类中的对象。
（7）复合关系：首先要有一个目标类，它依赖于源类，如果从源类中删除对象，目标类中的相关对象也会被删除。复合关系总是一对多的。
（8）属性域：对属性的约束，可以对数值属性设置一个限制范围，即设置一个变域，超过了这个变域是不合法的。
（9）对象类：对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，其实列为可关联某种特定行为的记录表。（如“地块”与“主人”存在的某种关系。）
（10）要素类：同类空间要素的集合，要素之间可以独立存在，也可以具有某种关系。（如：河流、道路、植被……）
（11）要素数据集：有一组具有相同参考的要素类组成。（12）关系类：定义两个不同要素或对象之间的关联关系。（13）几何网络：在若干要素类的基础上建立的一种新的类。（14）注释类：用于存储文本信息的专门要素类，与标注不同，注释类是作为单独要素类存储在GeoDatabase中的。
（15）投影变换：就是从一种地图投影变换成另一种地图投影。（16）翻转：是指将栅格数据沿着通过数据中心的水平轴，将数据进行上下翻转。
（17）数据裁剪:是从整个区域剪出需要的区域，以减少不必要的数据参与运算。
（18）数据拼接：是指将空间相邻的数据拼接成一个完整的目标数据。
（19）中性混合：是基于人的视觉生理特征所产生的视觉色彩混合，而并不变化色光或是发色材料本身。
（20）唯一值图：对各要素相同字段中每个不同的值赋予唯一的颜色，各颜色间没有渐变等关系。
（21）等级色彩图：是用一种或是多种渐变的颜色表示现象的数
量特征及变化特征。
（22）等级符号图：用形状相同、大小渐变的符号来表示数量特征及变化特征。
（23）比例符号图:是形状相同、大小按比例变化的符号来表示现象的数量特征及变化特征。与等级符号图不同的是，比例符号图中的符号大小呈比率变化，比等级符号图更精确化。
（24）点密度图：用一定大小、形状相同的点表示现象分布范围、数量特征和分布密度的方法。
（25）统计图：以直方图、饼图、累计直方图等统计图的方式，表示各要素单个或是多个数量字段间的多少。
（26）组合符号图：将两种专题图的表示方法相结合，显示在一张图上。
（30）缓冲区：是指为了识别某一地理事物对周围地物的影响，而在其周围建立一定宽度的多边形区域。
（31）缓冲区分析：是对选中的一组或是一类地图要素，按照设定的距离条件建立缓冲区多边形的空间分析方法。
（32）叠置分析：是指将同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或是多组专题要素的图形或是数据文件进行
叠加，根据各要素的图形和属性建立具有多重属性组合的新图层的空间分析方法。
（33）地理网络：是由若干线状实体构成，形成一个网络体系，网络资源沿着这个线性网流动。
（34）网络分析：通过研究网络状态和分析资源在网络上的流动与分配情况，对网络结构及其资源配置的优化问题进行研究的空间分析方法。
（35）区域分配：依据最近距离来计算每个格网点归属于哪个源，也就是将所有栅格单元分配给离其最近的源。
（36）密度制图：主要依据输入的已知点要素的数值及其分布，来计算整个区域的数据分布状况，从而产生一个连续的表面。（37）核函数密度制图：落入搜索区内的点具有不同的权重，靠近网络搜寻区域中心的点或线会被赋予较大的权重，随其与网格中心的距离的加大权重降低。
（38）简单密度制图：落入搜索区内的点或线具有相同的权值，先对其求和，然后用其合计数除以搜索区域大小，从而得到每个点的密度。
（39）空间插值：根据离散点，寻找到最接近这些离散点的函数关系式，并根据这个函数关系式推求该区域内的任意点的方法。（40）反距离插值：根据点间的空间距离的远近加权插值字段进行的插值方法。
（41）克里金插值法：是建立在半变异函数理论分析基础上的，对有限区域内的区域化变化取值进行无偏最优估计的一种方法。（42）栅格数据的统计分析：指基于栅格单元的以每个栅格单元的值，及与其相邻的栅格单元的位置关系来计算各统计指标的分
析方法。
（43）单元统计：又称局部变换，是基于像元与像元之间一一对应的运算，不考虑其他的与之相邻的像元。
（44）分类统计：即以一个栅格集为基础在它的不同属性栅格中对另一个被分类栅格集进行统计。
（45）栅格数据的重分类：就是对栅格数据的旧值采用新值代替、旧值合并、空值设置等方法重新评定等级，已达到可以对各个数据统一度量、分析处理的目的。
2、判断
（1）一般情况下，同一个GIS系统能够处理、存储栅格数据和矢量数据。（）
（2）ArcInfo是一个全功能的旗舰式桌面软件。（）
（3）ArcEidior包括了ArcView里面的全部功能。（）
（4）ArcView、ArcEdior、Arcinfo三者都可以共享所有的地图、数据、符号、地图图层、自定义的工具和接口、报表和元数据等。 ( )
（5）ArcIMS是一个可伸缩的网络地图服务器。（）
（6）现在海量数据的管理、并发操作、安全控制和访问效率等，都是用户将目光转向GeoDatabase的原因。（）
（7）ArcCatalog可以管理ArcServer。（）
（8）Shpefile属于矢量数据格式，且文件并不包含拓扑数据结构。（）
（9）dBase是第一个在微型计算机上被广泛使用的数据库管理系统。（）
（10）目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统。（）（11）在一个Coverage的文件中，最少有4个Tic点参数，Tic 点存在于一个相对独立的文件中。
（12）不论是在同一个Coverage中还是在不同的Coverage中
的要素类，都可以建立Coverage关系类。（）
（13）GeoDatabase是面向对象的地理数据模型，其地理空间特征的表达之以往的模型更加接近我们对现实事物对象的认识和
表达。（）
（14）GeoDatabase能在一个公共模型框架下对GIS通常的处理和表达的地理空间特征如矢量、栅格、TIN、网络、地址进行同
一描述。（）
（15）数据拼接、数据裁剪、结构转换、数据压缩是让数据从一种形态转化为了另外一种形态，属于数据的重构。（）
（16）投影变换、辐射纠正、比例尺缩放、误差纠正是让数据从一种数据形态转换为另一种数学形态，属于数据的变换。（）（17）ArcGIS9.x版本不支持对于Coverage文件的编辑，只支持 Shapefile和GeoDatabase文件的编辑。（）
（18）ArcGIS和CAD一样，都有强大的捕捉功能。（）
（19）栅格数据是最简单、最直观的数据结构，又称为网格结构或是像元。（）
（20）数据处理是针对数据本身完成的操作，不涉及内容的分析。（）
（21）普通地图一般仅涉及地物的类型属性，而不涉及具体的属性值。（）
（22）在缓冲区的分析中，在“融合类型”的下拉框表中，All 是表示相交的部分融合。（）
（23）栅格数据的缓冲区分析是利用栅格数据的宏运算扩张实现的。（）
（24）在空间分析中，数据的转换只有栅格数据和矢量数据的转换。（）
（25）TIN模型常用于精细的、大比例尺的应用。（）
3、填空
（1）ArcGIS9是由（数据）、（数据服务器）以及（四个应用基本框架）组成。
（2）ArcGIS9应用程序可以分为（桌面软件）、（服务器）、（嵌入式GIS）和（移动GIS）。
（3）ArcGIS桌面产品包括：（ArcMap）、（ArcCatalog）、（ArcToobox）及（ArcGlobe）等在内的用户界面。
（4）其中（ArcView）、（ArcEdior）、（Arcinfo）是三级不同的桌面软件系统。
（5）三级桌面由同样的应用环境构成（ArcMap）、（ArcCatlog）、
（ArcScene）、（ArcGlobe）。
（6）ArcMap提供两种类型的地图视图：（地理数据视图）、（地图布局视图）。
（7）（ArcCatalog）应用模块可以帮助使用者组织和管理所有的 GIS信息。
（8）ArcToobox包含的工具具有（数据管理）、（数据转换）、（Coverage的处理）、（矢量分析）、（地理编码）、（统计分析）。
（9）ArcGIS9包括3种服务端产品，分别是（ArcSDE）、（ArcIMS）、（ArcServer）。
（10）通过（ArcCatalog）可以创建ArcGIS9常用的矢量模型：（Shapefile）、（Coverage）、（Geodatabase）。
（11）一个完整的shape文件至少包括3个文件：（主文件
*.shp）、（索引文件*。shx）、（dBase*.dbf）。
（12）Coverage目录中的重要文件有：(ARC拓扑数据结构)、（PRJ投影文件）、（TIC控制点文件）、（BND边界文件）、（PAT多边形属性文件或点属性文件）、（AAT是一个弧段属性）。
（13）Geodatabase数据模型的结构体系包括：（对象类）、（要素类）、（要素数据集）、（关系类）、（几何网络）等。
（14）ArcCatalog的界面包括（菜单栏）、（工具栏）、（目录树）、（状态栏）、（选项卡）等。
（15）Coverage将（空间数据)和（属性数据）结合起来，并且存储要素间的拓扑关系。
（16）Coverage文件中空间数据以（二进制文件）的形式存储，而属性数据和拓扑数据则以（INFO表）的形式存储。
（17）我国大地坐标系统和高程系统分别使用（1980西安坐标系）和（1985黄海高程基准);1:100万地形图使用（兰伯特投影）； 1:5000至1:50万地形使用（高斯克吕格投影）；南海诸岛作插图的政区图使用（双标准纬线正轴圆锥投影）；包括海南诸岛的政区图使用（斜轴方位投影），遥感影像和GPS观测数据一般使用（WGS84坐标系）。
（19）注释类可分为（连接要素的注释类）、（非链接要素的注释类）。
（20）网络要素包括：（边网络要素）和（连接网络要素）。
（21）ArcMap的界面包括：（主菜单）、（工具栏）、（目录内容表）、（地图显示栏窗口）、（绘图工具）、（状态栏）。
（22）ArcMap中可以新建并保存的地图文档是后缀为（mxd）的文件。
（23）空间数据的编辑主要包括：（几何图形编辑）和（数据属性编辑）。
（24）在ArcGIS9中，矢量数据可以由可有ArcMap的（工具条的若干工具）实现，栅格数据的相应操作则集中于（ArcToolbox）。
(25)栅格数据的操作主要包括：（翻转）、（镜像）、（重设比例
尺）、（旋转）、（移动）、（扭曲）。
（26）任何色彩都具有（色调）、（饱和度）、（明度）三个基本
属性。
（27）色彩的混合主要有（加色法）、（减色法）、（中性混合）。（28）地图制图通常可以分为（普通地图制图）和（专题地图制图）。
（29）ArcMap的视图主要包括（数据视图）和（版面视图）。（30）ArcMap地图的注记主要使用（绘图工具条）和（注记工具条）。
（31）制图元素是指在绘制地图过程中显示在地图中必不可少的要素，包括（图名）、（图例）、（比例尺）、（指北针）和（经纬网）。
（32）在ArcGIS9中，空间处理工具大部分集中在（ArcToolbox）中。
（33）ArcGIS Spatial Analyst 它具有约(200个）栅格建模工具。
（34）3D Analyst含有（44）种TIN和地形分析的空间处理工具。
（35）ArcGIS的Geostatistical Analyst提供的（克里格）和（面插值）的工具。
（36）启动ArcToolbox功能模块后，其中的一些工具是不能使用的，必须通过（激活拓展）命令来激活。
（37）在ArcToolbox工具集面板上，右击任意一个ArcToolbox 工具，都会弹出相同的快捷菜单，其提供的功能有（复制）、（粘
贴）、（移除）、（重命名）、（新建）、（添加）。
（38）在ArcToolbox的工具中，都有“环境设置”按钮，在该对话框中提供五种设置分别是（Coverage设置）、（Godatabase 设置）、（常规设置）、（栅格Geodatabase设置）和（栅格分析设置）。
（39）ArcGIS矢量数据分析主要是基于（点）、（线）、（面）3 种形式，矢量数据的栅格分析主要是（缓冲区分析）、（叠置分析）、（网络分析）。
（40）ArcGIS中矢量数据的叠置分析主要分为6种，分别是（擦除）、（查看）、（相交）、（对称差）、（联合）、（更新）。（41）在ArcMap中，网络分析主要使用（网络分析工具）和（设施网络分析工具）实现。
（42）栅格数据的分析主要包括：（距离制图）、（密度制图）、（栅格差值）、（表面生成与分析）(单元统计)、(领域统计)、(分类区统计)、(重分类)、(栅格计算)、(栅格转化）等。
（43）ArcGIS中最具代表性的空间插值法是：（反距离加权差值）、（样条函数）、（克里金插值）。
（44）邻域统计有两主要的要素：（邻域分析方法）、（邻域分析窗口）。
（45）地理信息系统的三维分析多是在（DEM）上进行的。
（46）三维分析使用两种表面模型：（栅格模型）和（TIN）模型。
4、简答
（1）栅格数据与矢量数据的优缺点比较。
见书本6页！
（2）简述ArcView的功能
提供复杂的制图、数据使用、分析，以及简单的数据编辑和空间。
处理工具。
（3）ArcCatalog的工具功能
①浏览和查找地理信息；②记录、查看和管理元数据；③定义、
输入和输出GeoDatabase结构和设计；④在局域网和广域网上收索和查找GIS数据。⑤管理ArcGIS Server。
（4）简述ArcGIS9的软件特色
①制图编辑的高度一体化；②便捷的元数据管理；③灵活的定
制与开发；④增加了两个基于ArcObject的产品，ArcGIS Engine 和ArcGIS Server。
（5）简述Arc/Info文件的优缺点
优点：①空间数据与属性数据关联；②矢量数据间的拓扑关系得以保存。
缺点：Coverage模型可取方面，有的已经不再继续作为强调
的因素，有的可以找到替代、同时也可以以高效的途径来完成。
还有一个明显的缺陷，空间数据不能很好地与行为相对应。
（6）Geodatabase数据模型的优点
①在同一数据库中统一管理各种类型的空间数据
②空间数据的录入和编辑更加准确
③空间数据更面向实际的应用领域
④可以表达空间数据之间的相互关系
⑤可以更好地制图
⑥空间数据表达更加精确
⑦可管理连续的空间数据，无需分幅，分块
⑧支持空间数据的版本管理和多用户并发操作
（7）、Coverage中，如有拓扑关系没有建立，或者是两要素的拓扑关系需要重新建立，可以用那两个工具实现，这两者有什么区别？
Build和Clean都可以建立要素之间的拓扑关系，两者的区别在于：
①Build在确立Coverage的同时，需要选择建立拓扑关系的空间要素类型。Build后的Coverage仍保持原属性表中的数据项，但不保留关联特性。
②Clean依据一定的容限值，建立多边形和弧段节点的拓
扑关系，可以完成一些Build无法完成的工作。
（8）、简述将不同要素类组织到一个数据集中的三种理由
①专题归类表示：当不同的要素类属于同一范畴。
②创建几何网络：在同一个几何网络中充当节点和边的各
种要素类，需要组织到要素数据集中。
③考虑平面拓扑：共享公共几何特征的要素类，当移动其中一个要素时，其公共部分也一起移动，并保持这种公共边关系不变。
（9）、简述创建拓扑的优势
①根据拓扑关系，不需要利用坐标系。就可以确定一种空间实体与另一种空间实体的位置关系。
②更能看清楚地反映实体见的逻辑结果关系。
③便于空间要素查询。
④可以根据拓扑关系重建地理实体。
（10）、简述ArcMap的主要功能
①地图数字化②可视化③数据处理和变换
④空间查询⑤空间分析⑥规划决策
⑦图形结果输出
（11）地图的基本操作包括哪些?
选择、查询、查找、测量、超链接
（12）ArcMap常用的工具条包括哪些？
基本编辑工具条、高级编辑工具条、空间配准工具、影像校准工具、地图排版工具、地图绘制工具、网络分析工具。（13）ArcMap工作环境，进行数据编辑通常要经过几个步骤。
①加载数据②打开编辑工具③进入编辑状态
④执行数据编辑⑤保存并结束数据编辑
（14）ArcGIS来说，数据格式的转换类型主要有哪几种？
①CAD数据的转换②ASCII文件的转换③E00文件的转换④
输出到CAD数据的转换⑤KML数据的转换⑥栅格数据向ASCII
文件的转换
（15）简述矢量数据与栅格数据相互转换的目的
栅格向矢量转换：①为了将栅格数据分析结果通过矢量绘图装置输出。②为了数据压缩的需要，将大量的面状数据装换为
少量数据表示的多边形数据。③主要目的是为了能将自动扫描
仪获取的栅格数据加入矢量形式的数据库。
矢量向栅格转换：栅格数据可以简化配准，和适用于空间分析。
（16）简述地图美的表现形式
外观美、基质美、构图美、符号美、注记美、色彩美
（17）简述ArcToolbox的特点以及它在各个产品层次的应用特点。
特点：把软件桌面的许多功能，分门别类地放在工具箱中，给用户提供简单易懂的对话框，有助于使用者完成许多操作。 ArcView:具有核心的，简单的数据加载、转换、基础的分析工具。
ArcEditor:增加了少量的Godatebase的创建和加载的工具。
ArcInfo:提供了进行数据分析、适量转换、数据加载和对
Coverage的完整的空间处理工具集合。
ArcView中的ArcToolbox中宝库工具超过80种，ArcEditor 超过90种， ArcInfo则提供了大约250种工具。
（18）ArcToolbox工具集包括哪些，请罗列出来并作简单的
说明。
3D分析工具、分析工具、制图工具、转换工具、数据管理工具、地理编码工具、地统计分析工具、线性参考工具、空间
分析工具、空间统计工具。
（19）在缓冲区分析中，根据主体对邻近对象的性质，分析模型可以进行怎样的分类？
线性模型：用于主体对邻近对象的影响程度随距离的增大而呈线性衰减时。
二次模型：用于主体对邻近对象的影响程度随距离的增大而二次形式衰减时。
指数模型：用于主体对邻近对象的影响程度随距离的增大而呈指数衰减时。
（20）简述ArcGIS中单元统计的方法总类
众数、最大值、均值、中值、最小值、寡数、范围、标注偏差、总数、种类。
（21）简述ArcGIS软件体系中用来显示和表达三维数据和场景的两个平台，并说两者的区别
5、操作
实验一、使用 ARCMAP浏览地理数据实验步骤及方法
第1步启动 ArcMap
第2步检查要素图层
第3步显示其它图层
第4步查询地理要素
第5步检查其它属性信息
第6步设置并显示地图提示信息
第7步根据要素属性设置图层渲染样式
第8步根据属性选择要素
第9步使用空间关系选择地理要素
第10步退出 ArcMap
实验二、空间数据库管理及属性编辑
实验内容及步骤
第1步启动ArcCatalog打开一个地理数据库
第2步预览地理数据库中的要素类
第3步创建缩图，并查看元数据
第4步创建个人地理数据库(Personal Geodatabase-PGD)
第5步拖放数据到ArcMap中
第6步编辑属性数据及进行1：M的空间查询
第7步导入GPS数据，生成图层
实验三、影像配准及矢量化
实验内容及步骤
第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具
第2步输入控制点
第3步设定数据框的属性
第4步矫正并重采样栅格生成新的栅格文件
第5 步分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层
第6步从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中
第7步根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤
实验四、空间数据处理
实验内容及步骤
空间数据处理
第1步裁剪要素
第3步要素融合
第4步图层合并
第5步图层相交
定义地图投影
第6步定义投影
第7步投影变换――地理坐标系－>北京1954坐标系转换－>西安80坐标系
实验五、空间分析基本操作
实验内容及步骤
空间分析模块
1. 了解栅格数据
2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据)
3. 栅格重分类(Raster Reclassify)
4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)
5. 面积制表（Tabulate Area）
6. 分区统计(Zonal Statistic)
7. 缓冲区分析(Buffer)
8. 空间关系查询
9. 采样数据的空间内插(Interpolate)
10. 栅格单元统计（Cell Statistic）
11. 邻域统计（Neighborhood）
实验六、缓冲区分析应用(综合实验)
实验内容及步骤
1. 距离制图－创建缓冲区
1.1 点要素图层的缓冲区分析
1.2 线要素图层的缓冲区分析
1.3 多边形图层的缓冲区分析
2．综合应用实验
2.1 水源污染防治
2.2 受污染地区的分等定级
2.3 城市化的影响范围
实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验) 实验内容及步骤
1. TIN 及DEM 生成
1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM
1.2 TIN的显示及应用
2. DEM的应用
第3章地理数据库 地理数据库（Geodatabase）是一种面向对象的空间数据模型，它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认识。地理数据库在一个公共模型框架下，对GIS处理和表达的空间特征，如矢量、栅格、不规则格网（triangulated irregular network, TIV、网络等进行统一描述和存储，是目前最先进的数据管理模式。本章主要介绍地理数据库的概念，Ueodatabase的数据管理.智能化操作，版本与长事务管理等的原理与操作方法。 3.1 Geodatabase概述 3.1.1 Geodatabase数据模型 Geodatabase和空间数据库（spatial database）在本质上没有很大的区别，只是提法的不同。GIS使用Geodatabase来描述地理数据库的概念与操作，方便起见，本章皆用Geodatabase 描述地理数据库。 Geodatabase是Esri公司经过多年研发，在先前数据模型的基础上进化而来的，是保存各种数据集的“容器”。它建立在标准的关系数据库（RDBMS）基础之上，使用标准关系数据库技术表现地理信息数据模型，并加入了空间数据管理的模式。Geodatabase中所有的数据都被存储在一个RDBMS中，既包括每个地理数据集的框架和规则，又包括空间数据和属性数据的简单表格。Geodatabase为ArcGIS更好地管理和使用地理数据提供了数据接口和管理框架，它集成了所有在ArcGIS中可以使用的数据类型（如要素类、格数据集、表）及其显示、访问、存储、管理和处理的方法。 1.Geodatabase的数据组织 Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据，这些数据对象包括对象类（object class、要素类（feature class）和要素数据集（feature dataset）等。 1）对象类 在Geodatabase中，对象类是一种特殊的类，它没有空间特征，表现为可关联某种特定行为的表记录。如某块地的主人，在“地块”和“主人”之间，可以定义某种关系。 2）要素类 同类空间要素的集合即为要素类，如河流、道路、植被、用地、电缆等，也就是通常理解的矢量数据中的“图层”。要素类之间可以独立存在，也可以具有某种关系。当不同的要素类之间存在关系时，可将其组织到一个要素数据集中。 3）要素数据集 要素数据集由一组具有相同空间参考的要素类组成。一般而言，在以下三种情况下，可以考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集（简称为要素集）中。 一专题归类表示。当不同的要素类属于同一范畴时，如全国范围内不同比例尺的公路交通专题数据，其点、线、面类型的要素类可组织成一个要素数据集。 一创建几何网络。构成几何网络的不同要素类必须组织到同一个要素数据集中。如燃气网络中，有阀门、减压阀、管路等设备，它们分别对应点或线类型的要素类，在进行燃气网络对应的几何网络建模时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 一考虑平面拓扑。共享公共几何特征的要素类，如用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时，其公共的部分也要求一起移动，并保持这种公共关系不变。此种情况下，
第一章 1.地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.地理信息系统的主要组成部分：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。 3.GIS功能分为以下五个方面： ①数据采集与输入；②数据编辑与更新； ③数据存储与管理；④空间数据分析与处理； ⑤数据与图形的交互显示。 4.21世纪GIS应用新的发展趋势：网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。 5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次： ①按空间数据结构类型；②按分析对象的维数； ③按分析的复杂性程度。 第二章 1.ArcGIS的基础模块：ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。 2.Geoprocessing地理处理框架：具有强大的空间数据处理和分析工具，包括地理处理工具的集合和模型构建器。 第三章 1.空间数据采集：是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。 2.数据组织：就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程， 3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。 4.地理数据库：是按照层次型的数据对象来组织地理数据。 5.要素类：是具有相同几何类型和属性的要素的集合，即同类空间要素的集合。 6.地理数据库建立的一般过程： ①地理数据库设计；②地理数据库建立； ③建立地理数据库的基本组成项；④向地理数据库各项加载数据； ⑤进一步定义地理数据库。 7.地理数据库的基本组成项：对象类、要素类和要素数据集 8.要素类的分类：简单要素类和独立要素类。 9.创建拓扑的优势：
中国人民大学社会与人口学院 地理信息系统软件ArcGIS应用课程学习班（第一期） 课程简介： 地理信息系统是构建、采集、存储、管理和分析空间数据的应用技术，又是跨越地理科学、信息科学和空间科学的应用交叉学科。地理信息系统的应用领域非常广泛，主要有国土规划、公共安全、公共交通、电力供应、税收财政、工商管理、水利、农业、环境、土地管理、矿业、医疗卫、防震减灾、城市供水、邮电通讯、煤气燃气供应、房地产管理、中介服务、金融保险、商业服务、国防建设等。 ArcGIS 是Esri功能最强大的GIS软件产品。本课程是掌握和应用该软件基本工具的入门篇。学员将学习GIS的基础知识，软件的基本功能和基本操作。主要内容包括：空间数据可视化、创建地图、编辑地理数据、GIS查询与空间分析、Geodatabase构建。通过典型案例分析练习，学员将学会如何为GIS项目准备和处理数据，并使用常见的分析工具来分析地理数据。主讲教师： 张耀军中国人民大学社会与人口学院副教授、人口资源环境经济学教研室主任，中国科学院地理科学与资源研究所博士。研究方向为区域经济，人口资源环境可持续发展，文化与区域发展，区域人力资源开发。主要开设课程：《中国区域发展》，《生态经济学》、《应用生态学》、《管理心理学》、《社会调查研究方法》、《社会工作》。已在国内期刊上发表论文30多篇，主持或参加课题20余项，独著1部，参与编写5部。 培训方式及培训内容（共三天）： 培训方式 理论与实践相结合，强调操作技能，注重软件实现 培训内容（三天ArcGIS学习班教学计划）： （一）ArcGIS应用基础 1. ArcMap基础：新地图创建、数据加载、数据层操作与保存等 2. ArcCatalog应用基础：文件夹连接、文件类型显示和增删、目录内容的浏览与检索、图层管理、数据转换与输出 3. Geoprocessing：Geoprocessing地理处理的基本介绍、Toolbox的新建与管理、Toolbox 内容的基本介绍 （二）空间数据的采集与组织
国内外主流GIS软件介绍 国外： （1）ArcGIS：ArcGIS是美国ESRI公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出的代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS作为一个可伸缩的平 台，无论是在桌面，在服务器，在野外还是通过Web，为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。 ArcGIS系列软件包括： ArcGIS Desktop：一个专业GIS应用的完整套件 ArcGIS Engine：为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件 ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server：服务端GIS ArcGIS Mobile：Esri公司移动GIS解决方案之一； ArcGIS Online：一个面向全球用户的公有云GIS平台，为用户提供了按需的、安全的、可配置的GIS服务。 （ ArcGIS Desktop界面） （2）MapInfo：是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。MapInfo 含义是“Mapping + Information（地图+信息）” 即：地图对象+属性数据。
（MapInfo Professional 界面） （3）Skyline：是美国Skyline 公司研发的一套优秀的三维数字地球平台软件。凭借其国际领先的三维数字化显示技术，它可以利用海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及其他二三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。目前在国内，它是制作大型真实三维数字场景的首选软件。 Skyline 软件优点 1）产品线齐全，涵盖了三维场景的制作，网络发布，嵌入式二次开发整个流程； 2）支持多种数据源的接入，其中包括 WFS，WMS，GML，KML，Shp，SDE，Oracle， Excel 以及 3DMX，sketch up 等，方便信息集成； 3）通过流访问方式可集成海量的数据量，它可制作小到城市，大到全球的三维场景； 4）飞行漫游运行流畅，具有良好的用户体验； 5）支持在网页上嵌入三维场景，制作网络应用程序； SkylineTerrasuite 主要包含 3 类产品： 1)TerraBuilder 融合海量的遥感航测影像数据、高程和矢量数据以此来创建有精确三维模型景区的地形数据库。 2)TerraExplorer 它是一个桌面工具应用程序，使得用户可以浏览、分析空间数据，并对其进行编辑，添加二维或者是三维的物体、路径、场所以及地理信息文件。
实验报告 实验一数据更新变换 实验目的：通过练习，掌握数据提取、裁剪、拼接及投影变换的方法。 实验要求：白水县跨两个1：25万图幅，要求提取出白水县行政范围内的DEM数据，将数据转换成高斯克吕格投影系统。 实验步骤： 1 白水县行政范围的提取 1.1加载原始数据chp4/ex1/Vector.shp 1.2打开ArcTollbox里，分析工具/提取/筛选，打开对话框 输入要素选择Vector，表达要素点击，打开查询构建器，选择"NAME" = '白水县'
提取白水县行政范围结果Vector-Select5，如下图： 2 DEM数据拼接 2.1 加载dem1、dem2 2.2 打开ArcTollbox中，数据管理工具/栅格/栅格数据集/镶嵌至新栅格，打开对话框，输入栅格dem1、dem2，选择输出位置和数据集名称，波段数为1.
拼接结果dem如下图： 3 利用白水县范围对DEM裁切 3.1 ArcTollbox中，spatial analyst 工具/提取分析/按掩膜提取，打开对话框如左图，输入栅 格dem，要素掩膜数据为Vector-Select5，确定，裁切结果Extract_dem3如右图：
4 白水县DEM的投影变换 4.1 ArcTollbox中数据管理工具/投影和变换/栅格/投影栅格，打开对话框，输入栅格Extract_dem3，输出坐标系点击，打开空间参考属性对话框，定义坐标系，选择/Projected Coordinate Systems/Gauss Kruger/Xian 1980/Xian 1980 GK Zone 19.prj 投影变换结果Extract_dem3_ProjectRaster如下图：
1.ArcGIS简介 1.1GIS的系统构成 一个完整的地理信息系统主要由四个部分构成，即硬件系统（含网络系统）、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。其中计算机软、硬件系统是GIS使用工具，空间数据反映了GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表达方式。 1.2ArcGIS是什么 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 1.3ArcGIS数据格式 ArcGIS处理和支持的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感影像数据、属性数据等。 1.4ArcGIS版本 ESRI相继推出了多个版本系列的GIS软件，其产品不断更新扩展，构成适用各种用户和机型的系列产品。目前我们适用的GIS软件是ESRI在2004年推出的ArcGIS9.2，是一个统一的地理信息系统平台，由数据服务器ArcSDE及桌面软件Desktop、服务器GIS、嵌入式GIS和移动GIS4个基础框架组成。 1.5ARCGIS和GIS常用软件比较
二次开发容易 价格贵，门槛较高 空间分析功能强大 并不适合做数据采集、数据编辑 数据格式好 适合建大型系统 数据编辑、地图制 图功能比较强大 二次开发困难 国产软件，界面较 友好； 软件不够稳定，数据格式不够稳定 价格便宜 空间分析功能不强 二次开发比较容 易 进入市场时间略短 数据兼容性较好 各行业份额都不大 价格便宜 二次开发容易 不是GIS 软件，在GIS 方面有所增强。 制图方便，操作易 上手。 在此基础上二次 开发了不少测绘类应 用软件，如CASS ，威
一、国内外主流GIS软件介绍 国外： （1）ArcGIS：ArcGIS是美国ESRI公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出的代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS作为一个可伸缩的平台，无论是在桌面，在服务器，在野外还是通过Web，为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。 ArcGIS系列软件包括： ArcGIS Desktop：一个专业GIS应用的完整套件 ArcGIS Engine：为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件 ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server：服务端GIS ArcGIS Mobile：Esri公司移动GIS解决方案之一； ArcGIS Online：一个面向全球用户的公有云GIS平台，为用户提供了按需的、安全的、可配置的GIS服务。 ( ArcGIS Desktop界面) （2）MapInfo：是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。MapInfo 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。
（MapInfo Professional界面） （3）Skyline：是美国Skyline公司研发的一套优秀的三维数字地球平台软件。凭借其国际领先的三维数字化显示技术，它可以利用海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及其他二三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。目前在国内，它是制作大型真实三维数字场景的首选软件。 Skyline软件优点 1)产品线齐全，涵盖了三维场景的制作，网络发布，嵌入式二次开发整个流程； 2)支持多种数据源的接入，其中包括WFS，WMS，GML，KML，Shp，SDE，Oracle，Excel以及3DMX，sketch up等，方便信息集成； 3)通过流访问方式可集成海量的数据量，它可制作小到城市，大到全球的三维场景； 4)飞行漫游运行流畅，具有良好的用户体验； 5)支持在网页上嵌入三维场景，制作网络应用程序； SkylineTerrasuite主要包含3类产品： 1）TerraBuilder 融合海量的遥感航测影像数据、高程和矢量数据以此来创建有精确三维模型景区的地形数据库。 2）TerraExplorer
地理信息系统（GIS）在交通方面的应用非常广泛，公路、铁路、水运、航空等都离不开GIS。 （GIS与交通） 智能交通地理信息系统，通过图形的形式记述查询道路的通行状况，迅速定位事故点，抢修车辆的调度，以及提供交通疏散的方案等，为提高道路的通行能力，舒缓交通阻力，提高道路通行的安全系数，紧急事故的处理等提供强有力的技术保障。智能交通GIS在国外的交通管理部门得到了大量应用，例如：北京交通管理局、上海市交通管理局、欧洲公路管理信息系统（Road MANagement System for Europe ）、芝加哥铁路局、密歇根州交通管理局等。 ArcGIS软件作为 GIS软件技术的先驱，提供了从桌面到服务器，以及移动的全面产品系列，采用基于SOA架构的服务架构设计，以其强大的空间分析功能为支撑，为智能交通信息系统和辅助决策支持需求提供了面向空间的交通企业级平台解决方案。Esri公司秉承IT 的互操作标准，可以与智能交通其他业务系统无缝的集成与融合，构建面向空间的智能交通业务平台，为缓解城市交通压力，提高城市交通安全提供全面的技术支撑服务。
（基于GIS的智能交通信息系统） 基于GIS的城市智能交通可以应用在以下几个方面： （1）、车辆诱导系统 结合交通视频监控和交通诱导系统的车辆诱导GIS系统，基于地图实现交通流量的动态监控和交通事故的及时管理。停车诱导系统，以空间可视化方式，实时查询各停车场的剩余车位数或客满信息，减少城市交通盲目寻找车位而造成的车流量的增加。以GIS为支撑的车辆诱导系统可大大提高车速，减少交通堵塞。
（智能交通路况） （2）、交通规划 通过GIS对道路交通进行规划，分析上下班人群或交通人流、车辆的情况，优化轨道交通或公共交通的线路设计，利用GIS分析可优化建设交通枢纽站，调整公交线路的路线和停靠站点，提高公共交通的运载能力。可结合GIS实现交通一卡通系统建设，实现快速人流结算，可以极大提升城市交通服务的能力，缓解在高峰期人流或车流对交通所造成的压力。
ArcGIS地理信息系统三大文件格式解析 Shape数据 1. shp存储几何要素的空间信息，即XY坐标 2.shx存储了有关.shp存储的索引信息，即shp中空间数据的存储方式，XY坐标的输 入点在哪里，有多少XY坐标对等信息 3.dbf存储地理数据的属性信息的dBase表 4.prj存储了文件的空间参考信息，如坐标系统等 5.shp.xml对元数据浏览后生成的xml元数据文件 6.sbn和sbx存储对shapefile的空间索引，加速空间数据的读取 Coverage数据 1.aat弧段属性表，记录弧段的起点和终点坐标信息 2.adf为coverage格式，包括lab.adf、arc.adf、sec.adf、pal.adf、cnt.adf、tic.adf、lnk.adf、 bnd.adf都记录了坐标信息，arx.adf、pax.adf为索引文件和pat.adf、aat.adf为属性文件
3.pat点属性表，记录lable点的坐标信息 4.tic控制点，用于配准地图的点 5.aux保存栅格文件自身不能保存的辅助信息，包括彩色地图信息，直方图或表格， 坐标系统，变换信息，投影信息 6.rrd保存影像金字塔信息索引，加速显示和漫游 7.dat属性信息 8.nit属性表定义文件 9.dir属性表路径管理文件，用于关联dat和nit Geodatabase数据 ?adf - ARC/INFO coverage data file ?agf - Atlas GIS native binary geodataset file ?ain - attribute index file ?aih - attribute index file ?alg - ER Mapper algorithm ?apr - ArcView Project File (ODB format) ?avl - legend template file (ODB format) ?avp - palette file (ODB format) ?ave - Avenue script ?avx - ArcView extension file (ODB format) ?ai - Adobe Illlustrator picture file ?bat - DOS batch file ?bil - image file (band interleaved by line) ?bip - image file (band interleaved by pixel) ?blw - world file for bil image ?bmp - Windows bitmap image file ?bpw - world file for bip or bmp images ?bsq - image file (band sequential)
大型商场选址（缓冲区和叠加分析的综合应用） 1．背景 在城市中，如何为大型商场找到一个交通便利、停车方便、人员密集的商业地段是商场开发商最为关注的问题。因此，商场开发商需要从多方面对商场选址进行分析以便选出区位条件最好的位置，从而获取最大的经济效益。 2．目的 熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠加分析操作，综合利用各项矢量数据的空间分析工具解决实际问题。 3．数据 该实例数据位于光盘（…\chp10\Ex1\），请将数据拷贝到C:\chp10\Ex1\。 a)城市地区主要交通道路图（mainstreet） b)城市主要居民区图（residential） c)城市停车场分布图（stops） d)城市主要商场分布图（othermarkets） 4．要求 所寻找地区的区位条件为： A.离城市主要交通线路50m以内，以保证商场交通的通达性。 B.保证在居民区100m范围内，便于居民步行到达商场。 C.距停车场100m范围内，便于顾客停车。 D.距已经存在的商场500m范围之外，减少竞争压力。 5．操作步骤 启动ArcMap，打开city.mxd地图文档。位于C:\ chp10\Ex1\data文件目录下。 （1）城市地区主要交通线路影响范围的建立 点击【缓冲向导】按钮，打开【缓冲向导】对话框，参数如下： A.【图层中的要素】：mainstreet，单击【下一步】按钮。 B.确定缓冲区距离：50，确定缓冲【距离单位为】：米，单击【下一步】按钮。 C.选择【缓冲区输出类型】中的【融合缓冲区之间的障碍？】为：【是】。
D. 确定输出位置：C:\chp10\Ex1\result\缓冲_mainstreet.shp ，单击 【完成】按钮，如图10-71所示。 图10-71 城市交通要道影响范围缓冲区 图10-72 居民居住地影响范围缓冲区 （2）居民居住地影响范围的建立 点击【缓冲向导】按钮下： ，打开【缓冲向导】对话框，参数如A. 【图层中的要素】：residential ，单击【下一步】按钮。 B. 确定缓冲区距离：100，确定缓冲【距离单位为】：米，单击【下一步】按钮。 result\缓冲_ residential.shp ，单击【完成】按钮。 。 C. 选择【缓冲区输出类型】中的【融合缓冲区之间的障碍？】为：【是】。 D. 确定输出位置：C:\ chp10\ Ex1\居民区影响范围如图10-72所示（3）停车场影响范围的建立 点击【缓冲向导】按钮，打开【缓冲向导】对话框，参数如下： hp10\Ex1\result\缓冲_ stops.shp ，单击【完成】按钮。停车场影响范围如图10-73所示。 A. 【图层中的要素】：stops ，单击【下一步】按钮。 B. 确定缓冲区距离：100，确定【距离单位为】：米，单击【下一步】按钮。E. 选择【缓冲区输出类型】中的【融合缓冲区之间的障碍？】为：【是】。 C. 确定输出位置：C:\c