ArcViewGIS应用实验指导书地理科学学院福建师范大学

ArcView GIS应用实验指导手册叶金玉 编福建师范大学地理科学学院地球信息科学系目录第一部分 实验课程的一般要求2一、课前准备2二、上课须知2三、课后要求2第二部分 实 验 项 目3实验一 ArcView GIS入门3实验二空间数据输入与管理7一、屏慕数字化7二、输入属性8三、表格关联和连接10四、属性数据的分类和计算11实验三矢量数据分析13一、缓冲区分析和叠加分析13二、距离量测18实验四栅格数据分析20一、局部和邻域运算20二、分带运算22三、自然距离量测24实验五 空间插值与DEM的应用26一、用IDW法进行空间插值26二、用两种样条函数进行插值并比较29三、利用格网DEM进行地形制图与分析32实验六ArcView GIS综合应用36一、用二值模型确定某种植物的潜在生境36二、用指数模型进行地下水脆弱性分析38附录：课程实验大纲42 第一部分 实验课程的一般要求一、课前准备1上课前应阅读本指导手册中相应的实验课程部分，明确实验课程的内容和要求。2根据实验内容阅读教材中的有关章节，弄清基本概念和方法，使实验能顺利完成。二、上课须知1遵守课堂纪律，注意聆听指导教师的讲解。2实验过程中的具体操作应按指导手册的规定进行，如遇问题要及时向指导教师提出。3实验过程中的仪器故障必须及时向指导教师报告，不可随意自行处理。4不得随意删除计算机中操作系统或安装软件。5记录实验过程中结果和现象。三、课后要求1实验完成后，要检查计算机是否正常关机。2及时完成实验报告并上交给指导教师。实验报告包含实验目的、实验内容、实验过程和步骤，综合性实验还应包括实验结果分析。第二部分 实 验 项 目实验一 ArcView GIS入门实验类型：验证性实验实验目的：通过ArcView GIS软件的实例演示与操作，初步掌握主要工具、菜单命令的使用。实验内容：通过打开两个专题图层来熟悉ArcView GIS软件的基本菜单和工具 实验过程：1启动ArcView。ArcView创建了一个空的Project（图1-1），并打开Project窗口。为了加载Spatial Analyst扩展模块，点击File下拉菜单并选择Extensions。Extensions对话框列出了计算机上装有的扩展模块，每个模块旁都有一个复选框（图1-2）。点击Spatial Analyst，一条短信息出现在下方，它描述了Spatial Analyst的功能。对Spatial Analyst打钩，点击OK退出。图1-1创建一个空的Project图1-2加载Spatial Analyst扩展模块2ArcView以等级结构组织它的对象。一个Project可使用5个文件：View、Table、Chart、Layout和Script。View显示地图，Table显示表格数据，Chart用图表显示数据，Layout用于生成地图和数据显示，Script用Avenue语言编写宏（程序）。每个文件都有自己的窗口，本实验要求对View和Table进行操作。在Project窗口点击View，若View尚未高亮显示，则点击New。这样就打开了一个名为View1的视图窗口（图1-3）。图1-3打开了一个名为View1的视图窗口3在ArcView中每个文档都有其自己的菜单、按钮和工具，在窗口顶端排成三行，它们为用户提供了ArcView界面（图1-4）。按钮和工具是图标形式，代表了常用的菜单项，点击便能执行某种功能。点击后，工具按钮呈凹下状态，直到你再次点击或对激活的文件操作前，呈锁定状态。用鼠标将光标移到图标上时，名为ToolTip的短信息以一浮动黄色方框形式出现，告诉你该图标的功能。图1-4ArcView视图的菜单、按钮和工具4点击View菜单，出现下拉菜单和菜单选项。一些选项是清晰的，说明它们正处于激活状态，而另一些是模糊的，说明它们尚不能用。从View菜单选择Add Theme，或点击Add Theme按钮。Add Theme对话框允许你选择一个或若干个专题加到视图。ArcView用专题（Theme）这一术语表示一系列与属性相关的地图要素。Emidalat是一个格网专题，emidastrm.shp是一个要素专题。5.Add Theme对话框显示驱动器、目录和数据源类型（图1-5）。首先，由驱动器和目录浏览到emidalat 和 emidastrm.shp。选择Grid Data Source 为数据源类型，双击emidalat使之加入视图。再次点Add Theme 按钮，这次选择Feature Data Source为数据源类型，并将 emidastrm.shp加到视图中。图1-5Add Theme对话框显示驱动器、目录和数据源类型6Emidastrm.shp 和emidalat 在View1窗口左侧的目录中出现。为了显示这些图层，在emidastrm.shp和emidalat 旁复选框打钩。ArcView将最后加入视图的专题图放在目录的最顶端，可通过拉动主题到一个新的位置来改变排列顺序（图1-6）。图1-6加入专题图后的视图窗口7点击目录中的emidastrm.shp以激活它。激活的主题会凸起显示。从Theme菜单中选择Table ，打开名为emidastrm.shp属性表，它显示了与emidastrm.shp有关的属性 (Emidalat 没有属性表， 因此，Table 菜单的项目是模糊的) （图1-7）。图1-7打开专题属性表8欲退出ArcView，首先关闭所有的文件和项目，从File下拉菜单中选择Close All以关闭所有文件，从File菜单中选择Close Project，并选择不存盘，再从File下拉菜单选择Exit以退出ArcView（图1-）。图1-8退出ArcView实验二空间数据输入与管理实验类型：验证性实验实验目的：通过屏慕数字化、属性数据的输入、表格的关联和连接、属性数据的分类计算等操作，掌握利用ArcView进行空间数据的输入与管理的方法。实验内容：1.屏幕数字化2.输入属性数据3.表格关联和连接4.属性数据的分类和计算实验过程：一、屏慕数字化屏慕数字化时，需要一个图层（Shapefile或影像图）作为背景。本实验将从landuse.shp文件中数字化几个多边形，并成为一个新的Shapefile。1启动ArcView，打开一个新视图，将landuse.shp加入视图（图2-1）。从视图下拉菜单中选择Properties，对 Map Units（地图单位）和 Distance units（距离单位）均选“Meters”。landuse.shp以米为单位。图2-1 打开视图并加入背景图层2在目录中双击landuse.shp，打开图例编辑器，在Legend Type（图例类型）中选择Single Symbol（单一符号），并将Symbol（符号）的颜色做适当更改，然后点击Apply（应用）。修改符号颜色是为了与你将要数字化的新Shapefile区别（图2-2）。3从视图下拉菜单中选择New Theme。在下一个对话框中选择多边形作为Feature Type（要素类型），把这个新的shapefile取名为trial.shp，并指定其路径。注意此时在目录中trial.shp旁的方框是虚线，意为trial.shp处于编辑模式。双击trial.shp打开图例编辑器，将trial.shp符号改为黑色、外框号。4为了确保要数字化的要素会相交并完全对准，你需要使用交互捕捉选项。激活trial.shp，从Theme下拉菜单中选择Properties。在Theme Properties对话框中，点击目录表中的Editing，这就打开了Attribute Updating（属性更新）和Snapping（捕捉）两个对话框。在本实验中只需使用Snapping（捕捉）功能。选中Interactive，键入10m Tolerance（容差值），点击OK（图2-3）。10m捕捉容差值意味着当数字化两个距离在10m范围内的点（顶点）时，这两点将会捕捉在一起。图2-2 修改背景图层的图例图2-3 设置节点捕捉容差值5.放大要数字化的区域，按下Draw Rectangle（画矩形）工具，在下拉菜单中选择Draw Polygon（画多边形）。有3个数字化选项：左击鼠标数字化点；右击鼠标弹出菜单，它包括诸如顶点捕捉、交互点捕捉等选项；双击则为完成数字化。从任一多边形开始数字化构成其边界的顶点，数字化最后的点必须回到起始点位置，在数字化最后一点时，右击鼠标选择顶点捕捉将终点和起点捕捉一起。6如果要数字化的多边形与已数字化好的多边形有一条公共边，这时不必对公共边数字化，只要将Draw Polygon（画多边形）工具改为Draw Line to Append Polygon（对添加多边形画线）工具即可，但用此工具时，数字化的起点和终点必须落在已存在的多边形之内。7当数字化完后，从Theme下拉菜单中选择Stop Editing（停止编辑），并保存编辑结果。二、输入属性1接第一部分的实验，确认trial.shp处于激活状态，在Theme下拉菜单中选择Table打开其属性表.2.添加字段。从Table下拉菜单中选择Start Editing，从Edit菜单中选择Add Field,依次添加两个字段（如图2-4）。图2-4 添加字段3输入属性。对照下表，点击Edit工具，然后点击要输入属性的单元格，依次输入属性值，结果如图2-5所示。IDTRIAL_IDLUCODEIDTRIAL_IDLUCODE26020012682003614001371300459400146730056220015663006763001674300764300177230086520018733009773001969300106320020702001175200图2-5 输入属性数据 三、表格关联和连接ArcView为属性数据管理提供了LINK和JOIN。1打开一个新视窗，添加wp.shp到视窗中，并打开其属性表。2确认项目视窗处于激活状态，点击Table和Add来打开Add Table对话框。确认对话框中的文件类型是dBASE。点击wpdata.dbf与wpact.dbf，将它们作为新表加进来。3.用两表中的ID作为关联项，将wpdata.dbf关联到wp.shp属性表。点击wpdata.dbf中的ID和wp.shp属性表中的ID。然后从Table下拉菜单中选择Link。重复同样步骤，把wpact.dbf关联到wp.shp属性表。4.点击wp.shp属性表中的一条记录，该记录高亮显示，同