GIS开发基础详解

要素数据集（IFeatureDataset）
要素数据集是共用一个通用坐标系的相关要素类的集合。 要素数据集用于按空间或主题整合相关要素类。它们的主要 用途是，将相关要素类编排成一个公用数据集，用以构建拓 扑、网络数据集、地形数据集或几何网络。
ArcGIS开发体系
ArcGIS数据模型——栅格
栅格数据集（ IRasterDataset ）
•GOOGLE MAP使用的投影为EPSG:900913
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
比例尺
•地图比例尺反映了制图区域和地图的比例关系
•纸质地图：内容、概括程度、数据精度等 GIS：数据精度 •比例尺的含义：图上长度与相应地面长度的比例
我国地图比例尺分级系统：
大比例尺：1：500—1：10万 中比例尺：1：10万—1：100万 小比例尺：〈1：100万
扩展内容
空间查询与空间分析——地图中的要素（1）
要素具有形状
要素的形状是以 geometry 这么一个特殊字段存储在要素 类表中的。要素可以用以下这些几何类型表达： •点或多点（一组点） •线（一组相连或不相连的线段） •多边形
要素具有空间参考 要素具有属性
扩展内容
空间查询与空间分析——地图中的要素（2） 要素能用规则来验证
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——叠加分析（Overlay） •点、线、面状图的叠加 •矢量与栅格图层的叠加 •专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体图
影像
地形模型
影像与地形套合 飞行模拟
叠加分析示例：3D飞行模拟制作
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——网络分析（Network）
* Silverlight上的插件框架
* Flex上的插件框架
*用于在Amazon EC2云服务上进行ArcGIS Server的部署
for iOS for Android for Windows Phone Server for Amazon EC2
官网帮助地址：http://resources.arcgis.com/content/web-based-help
ArcGIS开发体系
ArcGIS产品——支持的数据格式
Coverage Shapefile Geodatabase
CAD
Internet Map Service
Raster
ArcGIS
Tables
ArcGIS开发体系
ArcGIS桌面应用开发
• 基于ArcGIS Desktop/ArcGIS Catalog 插件开发
地球模型
•地理坐标系是以地理极(北极、南 极)为极点。 •通过A点作椭球面的垂线，称之为 过A点的法线。 •法线与赤道面的交角，叫做A点的 纬度B。
•过A点的子午面与通过英国格林尼 治天文台的子午面所夹的二面角， 叫做A点的经度L。
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
投影（1）
直接建立在球体上的Baidu Nhomakorabea理坐标，用经度和 纬度表达地理对象位置
坐标系（2）
•WGS84 坐标系
World Geodetic System一1984 Coordinate System GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的
•西安80 坐标系 /北京54 坐标系
属于国家大地坐标系
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
坐标系（3）
•EPSG（The European Petroleum Survey Group, http://www.epsg.org/ ）维护着空间参照对象的数据集， OGC标准中空间参照系统的SRID（Spatial Reference System Identifier）与EPSG的空间参照系统ID相一致。 •EPSG:4326代表地理坐标系WGS1984
扩展内容
空间查询与空间分析——地图中的要素（3） 要素具有复杂的行为（略） 定义属性域和验证规则（略） 建立对象关联（略） 创建定制对象（略）
GIS基础
GIS基本概念——3S
•Geographic Information System 地理信息系統
•Remote Sensing
遥感
全球卫星定位系统
•Global Positioning System
GIS基础
GIS基本概念——数据结构
矢量数据(Vector)
通过记录坐标的方式尽 可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体
• 最佳路径分析 • 最短路径 • 最低耗费路径 • 动态最佳路径分析 • 资源分配 • 消防站点分布 • 求援区划分 • 地址匹配 • 根据地址查询地理位置
城市两点间最佳路径的选择示意图
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——适宜性分析（Suitability Analysis）
•将不同专题的空间资料予以组 合、运算，以分析特定的空间 议题，如位置选址、适宜性分 析
ArcGIS开发体系
ArcGIS桌面应用开发
•How To?
•实现插件接口 ESRI.ArcGIS.Desktop.AddIns.Button … •定义配置文件 Config.esriaddinx
ArcGIS开发体系
ArcGIS桌面应用开发
• 基于ArcGIS Engine 的应用程 序开发 •How To?
•城市规划与开发 •城市发展程度评估
ArcGIS开发体系
ArcGIS产品
• ArcGIS Desktop - 一套集成的专业GIS应用程序，由以下三种 产品组成：ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo。 • ArcGIS Server - 将GIS信息和地图以Web服务形式发布，提供 一系列WebGIS应用程序，并且支持企业级数据管理。 • ArcGIS Mobile - 为野外计算提供移动GIS工具和应用程序。 • ArcGIS Online - 提供可通过Web进行访问的在线GIS功能， 外加Esri与合作伙伴发布的可供用户在自己的 WebGIS应用程序 中使用的地图和数据。 • ArcGIS Engine - 为使用 C++、.NET 或 Java 的 ArcGIS 开发 人员提供软件组件库。
ArcGIS开发体系
ArcGIS数据模型——总览
属性表数据
矢量数据
栅格数据
ArcGIS开发体系
ArcGIS数据模型——要素
要素类（IFeature）
要素类是具有相同空间制图表达（如点、线或多边形） 和一组通用属性列的常用要素的同类集合，例如，表示道 路中心线的线要素类。 地理数据库中最常用的四个要素类分别是点、线、多 边形和注记（地图文本的地理数据库名称）。
栅格数据(Raster)
是指将地球表面划分为 大小均匀紧密相邻的网 格阵列，每个网格作为 一个像元或像素
GIS基础
GIS基本概念——基本概念
拓扑
空间拓扑描述的是自然 界中地理对象的空间位 置关系，是地理对象空 间属性的一部分。
哥尼斯堡七桥问题
空间拓扑
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——量算（Measure） •线的长度计算 •面状地物面积、周长计算 •距离量算
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——缓冲区分析 （Buffer） •点 •公共设施（商场，邮局， 银行，医院学校等）的服 务半径 •线 •在河流两旁划定某个范围 的保护区 •面 •大型水库建设的搬迁界定 野生
•初始化应用程序权限 •使用可视化组件与ArcObjects 的开发接口进行二次开发
ArcGIS开发体系
ArcGIS Web应用开发
• ArcGIS Server • ArcGIS API for JavaScript • ArcGIS API for Silverlight • ArcGIS API for Flex • ArcGIS Viewer for Flex • ArcGIS Viewer for Silverlight • ArcGIS • ArcGIS • ArcGIS • ArcGIS
现实世界中的对象存在或改变都是必须遵循一定规则的。 你可以用这样的规则来限制几何网络中元素的制约规则，或者 定义这些元素的关联的对应基数。
要素具有拓扑关系
各类型要素之间具有精确的空间位 置关系就叫做拓扑。例如，宗地的二级小 分块必须是彼此严格毗邻的，不允许有缝 隙和重叠。这种二维关系称为平面拓扑。 几何网络中的线和应用设施必须是 不间断连接的，并且这种连接关系必须明 确定义。这样的一维关系图可称为几何网 络。
•地理信息：一切与空间位置有关的信息
•地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对整 个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分 布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描 述的技术系统。
GIS基础
什么是GIS——GIS的应用（1）
城市规划
生态和环保
电力和煤气
智能防御
商业地理
采矿和地理科学
GIS基础
什么是GIS——GIS的应用（3）
生态和环保 哥伦比亚正在建立一个 GIS 数据库以对那些预留出来作为国家公园的土地进 行优先次序排序。 在肯尼亚，通过 GIS 可以显示出大型哺乳动物在雨季都散布在热带稀疏草原 上，而在旱季则集中在盆地里。理解哺乳动物的季节迁移模式对于管理野生动物 和牲畜的水资源分配非常重要。 在加利福利亚的Santa Catalina岛，GIS被用来评估生态成本和泥土路的效 益。道路虽然为生态管理提供通路，但同是又破坏了生态景观，因此在生态环境 方面它的存在与否很难做决断 房地产 人居环境，一个组织为低收入家庭建造房子的组织，可以使用GIS来分析提出的方 案并 制定保护绝大多数已有树木的计划。 房地产公司利用GIS为用户进行选址，被考虑的因素有可达性、可见度、分区和权 利等。
GIS开发基础
•GIS基础
•什么是GIS •GIS基本概念
内容提纲
•ArcGIS开发体系
•ArcGIS对象模型 •常用的GIS功能 •ArcGIS产品 •ArcGIS 桌面应用开发 •ArcGIS Web应用开发
•扩展内容
•空间查询与空间分析 •制图表达 •其他GIS软件
GIS基础
什么是GIS——地理信息
农业 遥感和影像
房地产
海洋学
GIS基础
什么是GIS——GIS的应用（2）
农业 表现土地利用的卫星影像与厄尔逆诺的气象波动模型相结合可以预测对农业 的影响。 GPS（全球定位系统）接受器与便携式GIS 软件相结合可以实时、准确地为 农业生产提供某地化学物质的浓度。 在加利福利亚的圣华金河流域，GIS被用来模拟非点源污染。生成的地图提 供了土壤盐分的可视化显示。 商业地理方面 一个公司利用GIS来评估其办公地点迁址将对员工变换工作（employees’ commute to work）的影响。 魁北克一家面临竞争压力的小公司用GIS开发了它的客户数据库，并用以 辨别客户的分布情况，加大邮件宣传的效率并提高客户的回头率。 旧金山的一个组织用GIS来帮助小型商业公司寻找那些具有合适的商业、 经济、人口和交通属性等内容的贸易空间。
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
坐标系（1）
•大地坐标系：以参考椭球中心为原点、起始子午 面和赤道面为基准面的地球坐标系。
•投影坐标系：投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系 统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系 是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某 个地理坐标系。
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
投 影
建立在平面上的直角坐标系统，用 （x，y）表达地理对象位置
GIS基础
GIS基本概念——地学概念
投影（2）
•将地球椭球面上的点映射到平面上 的方法，称为地图投影
•地理坐标为球面坐标，不方便进行 距离、方位、面积等参数的量算 •地球椭球体为不可展曲面 •地图为平面，符合视觉心理，并易 于进行距离、方位、面积等量算和 各种空间分析
栅格数据集是地理数据库中一种基本数据集，通过将 世界分割成在格网上布局的离散方块或矩形来表示地理要 素。每个单元都具有一个值，用于表示该位置的某个特征， 例如温度、高程或光谱值。
ArcGIS开发体系
ArcGIS对象模型——其他
不规则三角网络数据集（TIN）
CAD、属性表等等
ArcGIS开发体系
常用的GIS功能——空间查询（Query） •空间查询 •某个点落在哪个多边形内 •与某条河流相连的支流有哪些 •由空间和属性查询 •某城市人口总数 •某一土地所有权人、地价、面积