GIS 空间数据的编辑处理及坐标变换

地理信息系统原理1）熟悉并认识ArcMap 图形用户操作界面。

2)了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。

3）掌握一些专用术语。

4)通过浏览与地理要素关联的数据表，了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的。

5)掌握GIS两中基本简单查询操作，加深对其实现原理的理解。

6)初步了解设置图层显示方式－图例的使用。

在以前学习Mapinfo的基础上，掌握图层的基本用法。

二、实验准备1.在计算机中选择一个合适的驱动器，并建立一个目录，如在D:\下建立一个名为GIS 的目录，即D:\GIS\(为与其它同学区别，所建目录也可以加上你名字的字母，如D:\lfchGIS\) ，该目录为后期的工作空间，除软件自带的数据外，以后所有实习提供的数据都存放在该目录下。

2.软件准备：ArcGIS Desktop 9.x 。

3.资料准备：Redlands市土地利用及街区矢量数据4.知识准备：（1）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。

3) GIS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。

（2）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(描述性的特征) 是相互关联的，属性信息是存储在数据库中的。

1三、实验内容与主要过程第1步启动ArcMap启动ArcMap。

执行菜单命令：开始>>所有程序>> ArcGIS>> ArcMap当出现ArcMap 对话框时，点击“A new empty map ”单选按钮，然后点击OK确定。

你现在将可以看到ArcMap 的操作界面第2步检查要素图层执行菜单命令File>>Open上面地图文档Redlands打开后, 你会看到加州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。

在ArcMap 窗口的左边区域称为图层控制面板（TOC），它显示的是图层列表。

窗口的右边区域显示的是图层控制面板中各图层的图形内容。

例如, 所有Donut Shops是点要素(以房屋符号表示) 且被组合成名为Donut Shops图层。

名为Land use的图层表示Redlands市土地利用现状，在这个图层中，根据多边形的地类将其组合成不同类型的土地利用多边形。

第3步显示其它图层在地图中显示其它图层，Railroads、Streets、及ESRI的位置。

选中Railroads图层旁边的检查框. Redlands 市的铁路就会显示在图中。

.现在，选中Streets 旁边的检查框就可以显示Redlands 市的街道。

下面即是所有图层除ESRI全部被选中的界面：第4步查询地理要素在ArcMap 中，通过在地图显示区点击某个要素你就可以查询其属性，了解它是什么东西。

首先，你应放大地图，这样你更清楚地查看单个的要素。

你可以使用一个先前创建的书签，这个书签存储着包含ESRI和附近街道的地理区域。

执行菜单命令“View”>>“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。

在“工具”(Tools)工具栏上，点击查询按钮，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。

你可能需要将查询结果窗口放大，才能看到所有的属性。

你可以"闪烁显示" 被查询的要素以观察它在地图中所处的区域。

为方便查看，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。

通过在显示区内点击，可以继续查询其它的要素。

.点击“查询结果窗口”右上角的"X" 结束查询。

第5步检查其它属性信息在你浏览显示在图层列表（TOC）中某些图层的属性信息之前，你要重置ArcMap 地图文档的显示区域为原来的显示区域。

执行菜单命令“View”>>“BOOKmark”>>“Original”。

地图显示区将显示这些图层：Donut Shops, Railroads, Streets, 及Land Use.在图层列表（TOC）中，选中Railroads然后点击右键执行“Open Attribute Table”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。

同样的方法，查看图层－Donut Shops, Land Use的属性表。

这里我就不一一打开这些属性表了。

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。

这里我就不一一打开这些属性表了。

完成后关闭属性表。

第6步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。

使用地图提示是获取指定要素属性信息比较简单的一种方式。

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“Fields”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。

上面就是点击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的界面。

第7步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“Symbology”选项页。

在对话框的左边区域，有地图渲染方式列表。

点击“Categories”，依次点击“Unique Values”。

在“Value Field”下的下拉列表中，选择字段“CLASS”点击按钮“ADD ALL VALUES”。

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。

第8步根据属性选择要素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。

在这一步中，你将要选择及定位”I0TH “.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<Selection>－> <Select by attributes>。

在属性选择对话框中，你可以构造一个查询条件构造表达式：Select * From Street WHERE“STR_NAME”=“I0TH”，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“Unique value”按钮，在“Unique value”列表框中，找到“I0TH”后双击。

点击“Apply”按钮。

将“Select by attributes”对话框移开，这样，你将可以方便地看到地图显示效果。

注意：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”。

第9步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“Slection”>>“slect by location”。

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米的区域内”。

选中检查框“对要素进行缓冲区操作”，缓冲距离设为1470 米。

点“Apply”按钮，点“Close”按钮。

这时，在地图显示区中，处于沿10 号州际公路1470 米缓冲区范围内的油炸圈饼点就会被高亮显示。

13在图层列表(TOC)中，右键点击图层――Donut Shops ，然后点“Open attribute table”命令。