ArcGIS实验指导书(完整编辑版).doc

GIS 软件应用 实验指导书 -+ 目 录 实验一、使用实验一、使用 ARCMAP 浏览地理数据浏览地理数据.1 一、实验目的1 二、实验准备1 三、实验步骤及方法3 第1步 启动 ArcMap.3 第2步 检查要素图层5 第3步 显示其它图层6 第4步 查询地理要素7 第5步 检查其它属性信息9 第6步 设置并显示地图提示信息11 第7步 根据要素属性设置图层渲染样式14 第8步 根据属性选择要素18 第9步 使用空间关系选择地理要素20 第10步 退出 ArcMap.22 四、实验报告要求23 实验二、空间数据库管理及属性编辑实验二、空间数据库管理及属性编辑.24 一、实验目的24 二、实验准备24 三、实验内容及步骤25 第1步 启动ArcCatalog打开一个地理数据库25 第2步 预览地理数据库中的要素类26 第3步 创建缩图，并查看元数据28 第4步 创建个人地理数据库(Personal Geodatabase-PGD).29 第5步 拖放数据到ArcMap中.37 第6步 编辑属性数据及进行1：M的空间查询.38 第7步 导入GPS数据，生成图层40 四、实验报告要求44 实验三、影像配准及矢量化实验三、影像配准及矢量化46 一、实验目的46 二、实验准备46 三、实验内容及步骤46 第1步 地形图的配准－加载数据和影像配准工具46 第2步 输入控制点47 第3步 设定数据框的属性49 -+ 第4步 矫正并重采样栅格生成新的栅格文件52 第5 步 分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层.53 第6步 从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中.58 第7步 根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤59 四、实验报告及要求65 实验四、空间数据处理实验四、空间数据处理 .66 一、实验目的66 二、实验准备66 三、实验内容及步骤68 空间数据处理68 第1步 裁剪要素68 第3步 要素融合71 第4步 图层合并72 第5步 图层相交74 定义地图投影75 第6步 定义投影75 第7步 投影变换――地理坐标系－北京1954坐标系转换－西安80坐标系.76 四、实验报告要求77 实验五、空间分析基本操作实验五、空间分析基本操作79 一、实验目的79 二、实验准备79 三、实验内容及步骤80 空间分析模块80 1. 了解栅格数据.81 2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据).83 3. 栅格重分类(Raster Reclassify) .86 4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator).87 5. 面积制表（Tabulate Area）88 6. 分区统计(Zonal Statistic)90 7. 缓冲区分析(Buffer) 92 8. 空间关系查询.95 9. 采样数据的空间内插(Interpolate).96 10. 栅格单元统计（Cell Statistic）.100 11. 邻域统计（Neighborhood）102 四、实验报告要求104 实验六、缓冲区分析应用实验六、缓冲区分析应用(综合实验综合实验) 105 -+ 一、实验目的105 二、实验准备105 三、实验内容及步骤105 1. 距离制图－创建缓冲区.105 1.1 点要素图层的缓冲区分析.105 1.2 线要素图层的缓冲区分析.107 1.3 多边形图层的缓冲区分析.109 2．综合应用实验110 2.1 水源污染防治.110 2.2 受污染地区的分等定级.112 2.3 城市化的影响范围.115 四、实验报告要求118 实验七、地形分析实验七、地形分析-----TIN 及及 DEM 的生成及应用的生成及应用(综合实验综合实验)119 一、实验目的119 二、实验准备119 三、实验内容及步骤119 1. TIN 及DEM 生成.119 1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM119 1.2 TIN的显示及应用.122 2. DEM的应用.133 2.1坡度：Slope.133 2.2 坡向：Aspect136 2.3提取等高线138 2.4计算地形表面的阴影图139 2.5可视性分析142 2.6地形剖面144 四、实验报告要求145 实验八、实验八、MODEL BUILDER 土壤侵蚀危险性建模分析土壤侵蚀危险性建模分析(综合实验综合实验)146 一、实验目的146 二、实验准备146 三、实验内容及步骤146 1. 认识ModelBuilder操作界面.146 2. 确定目标，加载数据.147 3. 创建模型.147 4. 编辑模型.150 5. 执行模型，查看结果.164 四、实验报告要求165 -+ 实验九、水文分析实验九、水文分析-DEM 应用应用169 一、实验目的169 二、实验准备169 三、实验内容及步骤172 1. 数据基础：无洼地的DEM172 2. 关键步骤：流向分析.173 3. 计算流水累积量.174 4. 提取河流网络.175 5．流域分析178 6. 其它应用--降水分析(选做)180 四、实验报告要求181 实验十、网络分析实验十、网络分析.182 一、实验目的182 二、实验准备182 三、实验内容及步骤183 1．寻找最佳路径183 2. 确定最近设施.187 3. 创建服务区域.189 四、实验报告要求192 实验十一、实验十一、3D 可视分析可视分析.193 一、实验目的193 二、实验准备193 三、实验内容及步骤193 1．GIS数据三维显示.193 2. 三维飞行动画制作.199 四、实验报告要求201 实验十二、实验十二、ARCMAP 制图－地图版面设计制图－地图版面设计202 一、实验目的202 二、实验准备202 三、实验内容及步骤202 第1步 渲染图层要素－唯一值符号202 第2步 标注图层要素207 第3步 渲染图层要素—分类渲染209 第4步 渲染图层要素—点密度渲染213 第5步 渲染图层要素—图表渲染215 第6步 创建地图版面216 -+ 第7步 添加各种元素到地图版面中221 第8步 打印输出地图227 四、实验报告要求230 实验十三、基于实验十三、基于 GIS 的城镇土地分等定级的城镇土地分等定级(综合实验综合实验).231 一、实验目的231 二、实验准备231 三、实验内容及步骤231 四、实验报告要求232 参考文献：233 -+ 实验一、使用实验一、使用 ArcMap 浏览地理数据浏览地理数据 一、实验目的 1.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。

2.认识 ArcMap 图形用户界面 3.通过浏览与地理要素关联的数据表，你可以了解地理数据是如何与其属性信息进行 连接的 4.掌握 GIS 两中基本查询操作，加深对其实现原理的理解 5.初步了解设置图层显示方式－图例的使用 二、实验准备 软件准备软件准备：确保你的计算机中已经正确安装了 ArcGIS Desktop 9.x 软件(ArcView , ArcEditor , 或 ArcInfo )如果不确定, 请与你的指导老师协商 实验数据实验数据――Redlands 市土地利用及街区矢量数据，下载地址：http://www.geo- 预备知识：预备知识： 理解理解 GIS 的三种角度的三种角度 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 这三种观点在 ESRI ArcGIS Desktop 中分别用 ArcCatalog（GIS 是一套地理数据集的观 点） 、 ArcMap（GIS 是一幅智能的地图）和 ArcToolbox（GIS 是一套空间处理工具）来表达 这 三部分是组成一个完整 GIS 的关键内容，并被用于所有 GIS 应用中的各个层面 ArcMap 是 ArcGIS Desktop 中一个主要的应用程序，具有基于地图的所有功能，包括制 图、地图分析和编辑 主要原理：查询数据主要原理：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是(描述性的特征)相互关联的，属性信息是存储在数据库 中的 在 GIS 中，你可以在地图上点击一个要素来查看数据库中与之相关联的属性。

另一类型的 GIS 查询是确定符合给定条件的要素它的位置在哪里 在这种情况下，用 户知道要素的重要特征，他想要找出具有这些特征的那些要素的具体位置 -+ 假定你想查找人口数大于 2000 万的内陆国家你应该使用这个限定条件创建一个查询 表达式 一旦 GIS 找到符合查询限定条件的要素，将会在地图上高亮显示这些要素 三、实验步骤及方法 第第 1 步步 启动启动 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 “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 如果你的 ArcMap 界面与上面的图看起来不一样，也不用在意，这不会对练习的结果产 生影响 当你在 ArcMap 中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档 一个地图文档可以 包含多个数据框架，根据数据集依次形成数据框架一个地图文档是存储在扩展名为.mxd 文件中 -+ 第第 2 步步 检查要素图层检查要素图层 执行菜单命令 FileOpen. 浏览到包含有你下载的练习数据的文件夹 (比如： D:\ArcgisEx\Ex1) 然后点击 Redlands.mxd. 点击 Open 按钮。

打开地图文档 Redlands 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, 所有油炸圈饼店是点要素(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 第第 3 步步 显示其它图层显示其它图层 在地图中显示其它图层，铁路、街道、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 -+ 注意：图层 ESRI 没有被显示稍后，你将学习如何显示它 第第 4 步步 查询地理要素查询地理要素 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。