ArcGIS实验报告

地理实验综合报告
地理信息系统应用
一、实验目的
1、实现在ArcGIS中对点、线、面要素的编辑。

2、掌握使用ArcGIS实现地理信息可视化，应用ArcGIS制作专题地图。

3、熟练应用ArcGIS完成地理空间分析的基本方法，如缓冲区分析。

二、实验数据
1. 实验二中建立的daqing.mdb。

2. 实验四中的数据，包括省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k。

3. 实验五中的数据，目录ArcGIS\EX5\buffer。

三、实验步骤
1、地理要素的编辑
选用实验二中配准并且带有坐标系统的daqing图片作为底图，在上面对一些点、线、面要素进行数字化。

说明在ArcCatalog建立点、线、面要素类的过程，并且将数字化的结果通过图片的形式展现出来。

答：（1）打开ArcMap,加载文件daqing.jpg(地形图.jpg) 并配准
图1-1
（2）打开ArcCatalog，在ArccGIS\EX2目录下，鼠标右击，在New(新建)中，选择Personal Geodatabase（个人地理数据库），并修改该Geodatabase数据库的名称为daqing.mdb。

（3）首先在Geodatabase中创建一个“油田”要素类来存储油田点要素。

在ArcCatalog中，鼠标右击daqing.mdb，在New（新建）中选择Feature Class（要素类）。

（4）输入新建的要素类名称为“油田”，在存储要素类型(Type)中选择点要素（Point Features），然后点击“下一步”。

图1-2
（5）在新出现的窗口中为数据定义坐标系统，在Projected Coordinate Systems目录下，选择Gauss Kruger>Xian
1980>Xian-1980-Degree-GK-CM-126E.prj，然后点击“下一步”。

图1-3
（6）在新窗口中增加属性字段。

如可在字段名（Field Name）中添加“名
称”字段，将其类型（Data Type）设置为“Text”；增加“位置”字段，将其类型设置为“Float”（图1-4）。

然后点击“结束”（Finish），完成点要素的创建。

图1-4
（7）切换到ArcMap中，将新建的点要素图层，加载或拖拽到包含已配准地形图的数据框中，保存地图文档为EX2.mxd。

打开编辑器(Editor)工具栏，在编辑器(Editor)下拉菜单中执行Start Editing(开始编辑)命令，并选择前面创建的油田要素类。

确认编辑器中：任务(Task)为新建要素(Creat New Feature)，目标（Target）为油田，设置图层（Layer）油田的显示符号为绿色，并设置为合适的大小（图1-5）。

图1-5
（8）将地图放大到合适的比例下，从中选择一个油田点，并判读其位置及名称，然后打开编辑属性表按钮，输入该油田点的名称及位置（图1-6）。

图1-6
编辑完成后，在编辑器(Editor)下拉菜单中执行保存编辑（Save Edits）命令，再执行停止编辑（Stop Editing）命令结束要素编辑。

效果如图1-7。

（9）与编辑点要素一样，同样我们可以编辑等高线这个线要素。

在编辑过程中，只需要将存储类型设置为线要素（Line Features），最后跟踪一条等高线并在属性表中输入数据即可成功编辑线要素。

其效果如图1-8。

图1-7 图1-8 （10）创建带子类的多边形要素图层。

首先在ArcCatalog中新建要素集Polygon（daqing.mdb>右键>New>Feature Dataset），点击“下一步”，选择坐标系（与点状要素的相同就行），再点击“下一步”，再点击结束“Finish”，即完成要素集的创建。

接下来要在要素集里创建要素类。

打开要素集Polygon，右键点击，新建（New）>要素类（Feature Class），这些新建的要素类与要素集有一样的坐标系统。

把图中的面状要素分为三大类：湖泊、居民区、工业区，因此在要素集中新建这三个名称的要素类，设置为面状要素。

结果如图1-9。

图1-9
（11）将多边形要素集Polygon拖放到ArcMap中，使用编辑器（Editor）数字化一个多边形，比如我们选择一个湖泊，编辑完成后，地图上该要素的颜色即为图层湖泊的颜色。

图1-10
2、专题地图制作。

选用第一组数据，分别制作中国地形图、任意地区道路分布图。

请说明制作过程，附图展示专题图效果，注意地图要素齐全(图名、比例尺、图例，其中，附图与文字说明可以根据实际情况有选择的添加)。

答：制作中国地形图。

（1）打开ArcMap,加载Hillshade_10k文件，在主菜单视图（View）>Layout View，受地图影响，在主菜单文件（File）下选择Page and Print Setup,将图幅改成横版（选择Landscape）。

图2-1
使用Layout中的工具将地图调整到合适大小，如图2-2。

图2-2
（2）在TOC中,右键点击图层Hillshade_10k, 执行属性(Properties)命令,然后在属性对话框中点击符号(Symbolody)选项页,将渲染方式设置为: 渐变颜
色渲染, 字段: Area,分类:5, 自然间隔分类法
图2-3
渲染后的图幅如下图：
图2-4
（3）给图幅加标题。

在主菜单插入（Insert）下选择文本（Title）,双击出
现的文本框，即可出现文本编辑窗口，如图2-5。

图2-5
（4）给图幅加比例尺。

执行菜单命令插入(Insert)>比例尺(Scale Bar），可以选择比例尺样式，及设定比例尺参数，如下图所示：
图2-6
(5)通过执行菜单命令：插入>图例（Legend），向地图版面中加入图例，使用图例向导(Legend Properties)设置图例各种参数。

图2-7
（6）通过执行菜单命令：插入>指北针（North Narrow），向地图版面中加入指北针。

图2-8 （7）输出完整的中国地形图。

图2-9
制作任意地区道路分布图。

（8）打开ArcMap,加载文件省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区，在主菜单视图(View）>Layout View，受地图影响，在主菜单文件(File）下选择Page and Print Setup,将图幅改成横版（选择Landscape）。

并使用Layout中的工具将地图调整到合适大小。

（9）在图层列表面板（TOC）中右键点击图层：省级行政区，执行属性（Properties）命令，在出现的图层属性对话框中，点击符号（Symbology）选项页，如下图所示，渲染参数设置为：类别>唯一值，字段值设置为：DZM 。

点击添加全部值按钮，将所有其它值前检查框的勾去掉。

图2-10
点击符号列，然后选择全部符号属性命令。

在符号选择器中，将轮廓线颜色设置为无颜色：
图2-11
（10）点击显示-Display 选项页，将图层透明度设置为：50% :
图2-12
现在图层：省级行政区根据字段DZM 进行唯一值渲染。

（11）显示图层：国界线，在TOC 中右键点击图层：国界线，执行属性命令，在出现的图层属性对话框中将渲染方式设置为单一符号，点击符号设置按钮。

图2-13
（12）在符号选择器对话框中选择一种线状符号。

图2-14
（13）显示图层: 地级城市驻地，并参考以上操作及下图所示,设置图层渲染方式:
图2-15
图2-16
（14）再给图层添加标题、指北针、图片、图例，最终输出完整的专题地图——中国各地道路分布图。

图2-17
3. 地理空间分析方法
选用ArcGIS\EX5\buffer中的数据，分别对点、线、面要素图层做缓冲区分析。

其中：
点要素图层的要求，设置As multiple buffer rings（多缓冲区）的Number of（数量）为6，Distance between（缓冲距离）为5Kilometers（千米）。

线要素图层的要求，设置As multiple buffer rings（多缓冲区）的Number of（数量）为6，Distance between（缓冲距离）为50Kilometers（千米）。

面要素图层的要求，设置As multiple buffer rings（多缓冲区）的Number of（数量）为5，Distance between（缓冲距离）为50Kilometers（千米）。

简要说明一下制作过程，并且将每个图层要素分析后的结果用图片的形式表现出来。

同时说明一下，不同要素类型(点、线、面)可以代表哪类实际地理问题，例如，点要素的缓冲区分析可以分析点源污染问题(油田的污染范围)。

答：（1）点要素图层的缓冲区分析。

在ArcMap中新建地图文档，加载ArcGIS\EX5\buffer\Study Area.shp 和point.shp。

执行菜单命令Tools>Customize >Buffer Wizard，按下图(图3-1)所示添加工具BufferWizard。

图3-1
打开工具Buffer Wizard，在弹出的对话框中设置层中要素(The Features of a layer)为point图层（图3-2），点击“下一步”，设置多缓冲区（As multiple buffer rings）的数量（Number of）为6，缓冲距离（Distance between）为5千米（Kilometers）（图3-3），点击“下一步”，将输出结果输出为一个新的图层，制定其储存位置及文件名称为Buffer-of-point.shp（图3-4），点击完成后即可看到缓冲区文件Buffer-of-point.shp（图3-5）。

图3-2
图3-3
图3-4
图3-5
在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。

（2）线要素图层的缓冲区分析。

在ArcMap中新建地图文档，加载ArcGIS\EX5\buffer\line.shp图层。

打开工具Buffer Wizard，在弹出的对话框中设置层中要素(The Features of a layer)为line图层，点击“下一步”，设置多缓冲区（As multiple buffer rings）的数量（Number of）为6，缓冲距离（Distance between）为50千米（Kilometers）（图3-7），点击“下一步”，将输出结果输出为一个新的图层，制定其储存位置及文件名称为Buffer-of-line.shp（图3-8），点击完成后即可看到缓冲区文件Buffer-of-line.shp（图3-9）。

图3-6
图3-7
图3-8
图3-9
（3）面要素图层的缓冲区分析。

在ArcMap中新建地图文档，加载ArcGIS\EX5\buffer\polygon.shp图层。

打开工具Buffer Wizard，在弹出的对话框中设置层中要素(The Features of a layer)为polygon图层，点击“下一步”，设置多缓冲区（As multiple buffer rings）的数量（Number of）为6，缓冲距离（Distance between）为50千米（Kilometers）（图3-11），点击“下一步”，将输出结果输出为一个新的图层，制定其储存位置及文件名称为Buffer-of- polygon .shp（图3-10），点击完成后即可看到缓冲区文件Buffer-of- polygon.shp（图3-11）。

图3-10
图3-11
图3-12
图3-13
（4）同要素类型(点、线、面)可以代表的实际地理问题类型：
A. 点要素的缓冲区分析：点源污染问题（如工厂污染波及范围）
B . 线要素的缓冲区分析：带状设施影响问题（如公路的噪声等污染对道路一定范围内造成的影响）
C . 面要素的缓冲区分析：面状影响范围问题（如某城市公共设施完备度、湖泊和河流周围的保护区的定界范围）。