旅游地理信息系统实习手册2015

实习一由中国地图输出某一地区的区位图实习目的：
1.了解有关地理信息系统的基本概念和功能。

2.了解ArcGIS软件的主要模块及其功能，熟悉系统的操作环境。

3.输出一份感兴趣的区位图。

第1步启动 ArcMap
启动ArcMap。

. 执行菜单命令：开始>>所有程序>> ArcGIS>> ArcMap 或者双击桌面图标arcmap
当出现ArcMap 对话框时, 点击"一个新的空地图" 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步加载要素图层
点击add data图标
ADD DATA
选择省面.shp，加载到ARCMAP中。

这时，出现上面界面。

点击file –save,进行保存china.mxd
下次直接点击China.mxd 就可以打开工程文件了。

第3步属性要素信息加载
（1）改变图层省会标点标志。

点击省会图层点符号，出现下面对话框。

进行以下设置，当然里面的信息如符号、颜色你可以进行多种选择。

点击ok.
(2)加载属性信息
右击省会，这是选择label feature，省会名称就出现在图中了。

改变省会城市名称的属性。

点击省会图层，选择Propertity，选择Label。

把属性改为黑体，16号字。

确定。

你会发现图中字体已经变化。

这是，你会发现有些字体位置不对，想调整，但又托不动。

怎么办？右击省会图层，选择convert labels to annotation.
点击Convert。

再点击“选择”按钮，见下图。

选择
按钮
这时，再点击省会名称，就可以调整至合适的位置了。

identify
Text
如果某些城市没有名字，你可以加上。

点击“A”输入文档。

如“广州。

”第4步属性信息查询
点击“i”在图上点击如武汉所在的湖北省，将出现以下信息表。

属性数据库中的信息将会出现。

点击武汉点，将会出现以下信息。

大家注意比较面状数据与点状数据的差异。

第5步空间信息与属性信息的查询
右击省面，选择open attribute table ，出现属性表
在数据表中，点击“option”->select by attribution
输入按照名称查询，“name”=‘湖北省’，注意格式！点击APPly
这时，你会发现数据表中的湖北省数据栏被选中了，呈现蓝色，而在图中的湖北省面也呈蓝色显示。

同样，你也可以输入其他的查询格式，比如查询省会城市，其他省份的信息等。

第六步：把湖北省改为黄色。

在省面图层上点击右键，打开属性表（open attribute table）.在属性表上点击option,选择ADD Field。

增加一个字段，比如“ID”字段，选短整型，添加成功后，点击“Editor”编辑器中的开始编辑，对ID字段进行编辑。

把湖北省ID赋为1；其他省面为0.
在省面图层上点击右键，进入属性编辑界面。

选择symbology,选择Categories，选择Unique Values, ValueField 下拉框内选“ID1”，点击“ADD all Values”,选择0，1的颜色，这样，湖北省就区分开来了。

第七步：成图（注这一步在后面的实习中也要用，可参考后面的说明。

）见实习四。

实习二坐标转换
实习目的：将湖北省地图转换为中国投影数据中的GCS-1954坐标系实习要求：会用ARCGIS加载坐标。

步骤：1. 点击view-toolbars-Georeferencing
出现工具条
2．在Georeferencing工具条中，设置 Layer：hubei.jpg；点击增加控制点按钮，即两个+号；
3. 在“hubei.jpg”图层上点右键，出现“Zoom to Layer”.
4. 在JPG图片上，选择恩施市这个点；点击“双+”；然后鼠标右击“地级市”图层；在湖北省内找到对应的恩施市这个点，单击；即：把JPG图上的恩施点拉到对应的地级市图层中；第一个控制点增加完毕。

5.选取其他的控制点，如十堰、襄阳、武汉、黄石等。

至少六个；控制点越均匀分布误差越小；
6.控制点加完后，点击Georeferencing 工具条中的Rectify（校正），输出校正后的湖北地图，注意选择保存路径及分辨率；输出格式一般为img或者tiff.
7.把你校正好的图加载到ARCMAP中，作为矢量化的地图，此时，你的地图就有了坐标，即数学基础。

实习三：矢量化（湖北旅游专题地图制作）
实习目的：掌握矢量化的步骤；
制作旅游专题地图。

实习要求：掌握矢量化的方法；掌握专题地图的制作方法与步骤
实习步骤：
1.建立图层
ARCMAP中，建立图层是在ARCCATALOG中进行的。

即点击工具条上的黄盒子。

点击之后出现对话框；选择File-new-shapefile；
创建新的图层，点涂层，线图层或面图层。

在本实习中，我们所需要的面是由线生成的，不需要大家建立面图层。

首先，建立点图层：省会。

图层坐标信息点击import,输入中国投影数据中的投影信息。

建好图层后，点击添加，然后开始编辑。

在武汉点击。

然后，编辑属性表。

添加name字段，选择字符型，长度为10.
其次，建立点涂层：其他地级市。

步骤同上。

第三，建立线图层：地级市边界，选线要素。

矢量化编辑；
第四，建立线图层：省界边界，选线图层。

第五步：建立新图层“市界+省界”；步骤如下：可以全选地级市边界和省界边界，以拷贝，粘贴的方式加载到新图层里面；也可以用输出数据的形式导出，具体见老师演示。

第六步：线生成面。

由市界+省界图层，在ARCTOOL box 中选择Feature to Polygon 命令，生成17个面。

如果没生成17个，说明线不闭合，要检查，纠正。

第七步：属性表中的名称加到空间数据中。

具体见实习一。

添加Label项的操作。

第八步：给每一个地市赋不同的颜色。

操作见前面。

第九步：添加每一个地区的旅游统计数据，添加到属性表的字段，制作柱状图或饼状图。

具体见老师演示。

实习四：湖北旅游专题地图制作
地图版面输出
上面所有操作均在Data View中进行，而地图输出需要在版面视图下进行，打开主菜单->View->Layout view (或者视图左下角点击)。

这时视图切换到版面视图，并弹出版面视图工具条
可以用这些工具（放大，缩小，平移，缩放等）浏览版面视图。

改变版面模板
你会发现在layout 版面中有2个框，在两个框之间，点击右键，出现菜单中，选择page and print setup.在这里，你可以选择图幅的大小、打印纸的确定。

根据湖北省地图形状，我们可确定为A3，横向排版模式。

如下图：
再将内图框（dataview视窗边界）放大至合适位置。

小窍门：在范围最大的图层上点击zoom to layer,使图层放至最大化，及在视窗中撑满。

如在将省界图层撑满视窗。

添加指北针，比例尺
打开主菜单->Insert->Legend增加图例，主菜单->Insert->North Arrow增加指北针，主菜单->Insert->Scale Bar增加比例尺。

还可以增加图框，图名等信息进行美化。

生成地图后，下面进行地图格式的转换，可转为jpg格式输出。

点击file-export map,出现对话框。

注意格式与分辨率的选择。

结果应如下图：
Jpg格式。

实习五统计分析与空间分析
实习目的：
1.了解并初步掌握ArcGIS统计分析工具：空间分析与地理统计分析
2.DEM数据创建与分析，建立缓冲区，空间叠加分析，提取分析要素与结果实习课时：
4课时
ArcToolbox是用于完成ArcInfo所提
供的诸如数据转换、叠加处理、缓冲区生
成和投影转换等空间数据处理的环境。

ArcToolBox包含了140多个以向导形
式和菜单选项来表示的空间数据处理过
程。

尽管这些功能的大多数都存在于ARC
命令行，但是ArcToolBox使它们操作更
简单，管理更方便。

ArcToolbox被组织
成四个主要的工具集：
数据管理工具集(dada management tools)：实现拓扑关系、地图投影、属性数据等功能；
空间分析(analysis tools）：实现叠加分析、缓冲区分析、统计分析、邻域分析、三维分析等功能；
数据转换（conversion tools）：可以转换coverage、grid和TIN等GIS数据格式；
用户定制工具集（My tools）：可以让用户将常用的工具组合在一起，形成自己的工具集。

ArcToolBox能够在TCP/IP网络上建立一个客户/服务器的关系连接，从而将处理工作送到一个服务器上在指定的时间内完成。

由于数据获取问题的限制，我们下面的实习以地质分析数据为主。

实习数据在ARCGIS sampledata文件夹中。

练习1：统计各个地层中分布的滑坡点数目
（1）打开ArcMap应用程序，新建一个空地图，添加“%\sampledata\滑坡.shp”和“%\sampledata\地层.shp”两个文件。

空间属性连接
（2）对目录表中的地层击右键，的弹出菜单->Joins and Relates ->Join，弹出Join Data对话框。

在What do you want to join to中选择
第2项表示空间连接。

在1，2步都按右图设置。

第3步把文
件名改为地层统计.shp完成后点击OK。

本例是把滑坡点的数目加到它所落在
的区的属性表中.
(3)这时你的目录表中自动加载了地层统
计文件。

打开该文件的属性表（击右键
->open attribute table）可以发现该表中增
加了一个”count_”字段，表示落在该区内
的滑坡点数。

统计
（4）对该表格字段名“图元名称”击右键，弹出的菜单选择Summarize。

（5）弹出的Summarize对话框中第1步选择“图元名称”第2步选择Count->Sum，第3步输出名为Sum_Output_1.dbf。

完成后，点击OK，运算过程中会提示结果要
不要加入地图中，选择OK。

（6）该表格已加入地图，可以打开查看（击右键->open）。

各个地层中的灾害点数就在“Sum_count_1”字段中。

你也可以按上述方法统计其它灾害点（塌陷，泥石流，崩塌），并可用其它软件把结果生成直方图，如下图（Excel等）：
Spatial Analyst扩展模块：是ArcGIS在栅格数据和矢量数据集成的环境下，进行空间分析操作的扩展工具。

矢量数据转换到栅格格式以及创建栅格数据集；进行各种地图代数的函数运算，然后进行距离建模、表面内插以及表面的水文分析等，这些问题在栅格分析环境中都能得到很好的解决；还可运用基本的建模概念来对我们所面临的问题和工程实施建模。

要更好的理解和运用Spatial Analyst，读者可查阅以下关键词：
地图代数：栅格计算器；表达式；语法规则；对象；运算符；命令；函数
栅格处理：格式转换；创建栅格数据集；栅格存储和管理；配准；投影
表面分析：密度计算；内插方法；等高线和山体阴影图；水文建模
距离计算：欧式距离；加权距离
模型设计和实施：空间建模概念
Spatial Analyst作为ArcGIS一个扩展模块，使用时需要用户添加，从菜单Tools->Extensions，弹出的Extensions 对话框中使Spatial Analyst、3D Analyst选中。

练习2：寻找该市建立工业区最适宜地段
该市要建立工业区，为评价最适宜地段，有如下要求：
(a)地形坡度小于5度；
(b)距离交通干线（国道，省道，铁路，公路）2公里以内；
请找出最适宜地段。

建立TIN
（1）删除ArcMap中所有图层，添加“%\sampledata\等高线.shp”。

（2）主菜单打开View->ToolBar->3D Analyst，打开3D工具条。

（3）打开3D Analyst的3D Analyst下拉菜单->Create/Modify TIN->Create TIN from Feature 弹出Create TIN对话
框，在Layers中选中
等高线，在右边
Height source中选择
高程值，输出文件名
为tin。

(4)现在TIN已经加
入到主窗口了，可以通过改变它的
显示符号来改变它的显示。

生成DEM
（5）打开3D Analyst的3D Analyst下拉
菜单->convert->TIN to Raster，弹出
convert IN to Raster对话框，改变Cell
size为50，其它不变。

（6）生成的DEM已经加入文件
中了，颜色深的地方高程值越高。

有了这个DEM就可已surface
analysis来进行坡度分析。

坡度分析
（7）主菜单打开View->ToolBar->Spatial Analyst，打开Spatial Analyst工具条。

(8) 打开Spatial Analyst的Spatial Analyst下拉菜单->Aurface Analysis->Slope弹出的对话框中按以下设置：
input surface：tingrid
Output measurement：Degree
Z factor：1
Output cell size：50
Output raster：slope
生成的坡度图见下图：
重分类
(8) 打开Spatial Analyst的Spatial Analyst下
拉菜单->reclassfiy，弹出的对话框中在input
raster设为Slope，ouput raster设为reSlope
分为两级，即5度以下为1，其余为0。

结果见下图绿色为坡度小于5度的地段。

建立缓冲区
（9）添加“%\sampledata\公路.shp”到当前地图中。

主菜单打开Tools->Buffer Wizard打开缓
冲区向导，在弹出的对话框中第一步选择“公路”，第二步选择第一项，输入2，在下面Distance units选择Kilometers。

第三步选择最后一项输出到”buffer_of_公路”。

矢量图转化为栅格图
(10) 打开Spatial Analyst的Spatial Analyst下拉菜单->convert->Features to raster。

弹出Features to raster对话框在input features中选择buffer_of_公路，field选择bufferdist，cellsize输入100，output raster输入buffer，使文件保存为ESRI Grid栅格文件buffer。

栅格叠加运算
(11) 打开Spatial Analyst的Spatial Analyst下拉菜单->Raster Calculate，弹出栅格计算器，左侧列表中显示了当前可用的栅格图层，右侧为一些运算函数，下面是输入计算公式的编辑框，先双击左侧列表中的Buffer，Buffer自动加入编辑框中，点击*键也自动加入，再加入Reslope。

点击Evaluate，即开始计算，结果加入当前地图中。

结果如下：绿色部分为适宜区。

本练习为操作方便只构建了简单的模型，实际选址考虑的因素较多，但都可按照上述过程来进行。