城市学院电子地图的数据采集、设计与制作

西南科技大学城市学院本科毕业生论文I城市学院电子地图的数据采集、设计与制作摘要随着GIS技术和理论的发展及GIS在各行各业的广泛应用，地图的表现形式已经发生了巨大的变化，而电子地图是GIS的重要组成成分。电子地图不仅能直观地表示任何范围制图对象的质量特征、数量差异和动态变化，而且能够反映各现象的分布规律及其联系。本文是对城市学院电子地图所需的空间信息和专题信息进行采集制作，并构建相关属性数据，然后利用ARCGIS完成城市学院电子地图的制作，并进行各种查询和路径分析，和对各类建筑物进行分类统计并构建专题图。关键字电子地图；数据采集；ARCGIS西南科技大学城市学院本科毕业生论文IICITYCOLLEGEOFELECTRONICMAPDATACOLLECTION,DESIGNANDPRODUCTIONABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFGISTECHNOLOGYANDTHETHEORY,ANDTHEGISISWIDELYUSEDINALLWALKSOFLIFEMAPTHEFORMOFEXPRESSIONHASGREATLYCHANGEDANDELECTRONICMAPISONEOFTHEIMPORTANTCOMPONENTSOFGISSCOPEOFELECTRONICMAPNOTONLYINTUITIVELYREPRESENTANYGRAPHICSOBJECTDYNAMICCHANGINGCHARACTERISTICS,QUANTITIESANDQUALITY,BUTALSOREFLECTTHEPHENOMENONOFDISTRIBUTIONANDITSCONTACTTHISARTICLEISTOREQUIREFORTHEELECTRONICMAPINFORMATIONANDPROJECTINFORMATIONCOLLECTION,ANDBUILDRELEVANTATTRIBUTEDATAOFTHECITYCOLLEGE,ANDTHENUSETHECITYINSTITUTEOFELECTRONICMAPPRODUCTION,USINGTHEARCGISANDALLSORTSOFQUERIESANDPATHANALYSIS,ANDSTATISTICALANDCLASSIFYINGALLKINDSOFBUILDINGCONSTRUCTIONPROJECTKEYWORDSELECTRONICMAP,DATAACQUISITION,ARCGIS西南科技大学城市学院本科毕业生论文III目录第1章绪论111地理信息系统概述1111信息系统1112地理信息系统112国内外研究现状1121国外研究现状1122国内研究现状213电子地图与专题地图的概念与特点3131电子地图的概念与特点3132专题地图的概念与特点4133专题地图的发展及应用514毕业设计的内容、思路与意义8第2章数据的采集921数字化测绘的相关概念及其特点9211数字化测绘的概念9212数字化地图的特点922数字化测图的工作流程11221控制测量11222碎部测量1123数据输出、图形编辑及成果处理和输出11231数据的导入11232图形的绘制和编辑12233等高线绘制13234成果整理及输出1324数字地图到电子地图的基本流程13第3章ARCGIS93简介1531ARCGIS93简介15311ARCMAP主要功能1532ARCMAP窗口的组成16西南科技大学城市学院本科毕业生论文IV321窗口内容表17322地图显示窗口17323菜单栏17324工具栏17325内容表17326TOOLBOX17326地图视图窗口17第4章电子地图与专题地图的制作过程1841数据的收集与整理1842数据的输入1843城市学院电子地图的制作步骤20431地形图的拓扑构面21432属性数据的添加22433图层标注25434道路几何网络分析29435地图要素的查询3044城市学院专题地图的制作步骤33441城市学院专题地图的制作步骤33442地图整饰34443地图输出35结论37致谢38参考文献39西南科技大学城市学院本科毕业生论文1第1章绪论11地理信息系统概述111信息系统信息系统是与信息加工、信息传递、信息存储以及信息利用等有关的系统。信息系统可以不涉及计算机等现代技术，甚至可以是纯人工的。但是，现代通信与计算机技术的发展，是信息系统的处理能力得到很大的提高。当前各种信息系统中已经离不开现代通信与计算机技术，所以可以说现代信息系统一般均指人、机共存的系统。112地理信息系统地理信息系统（GEOGRAPHICALINFORMATIONSYSTEM,GIS）是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，主要用于分析和处理一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。12国内外研究现状121国外研究现状纵观地理信息系统的发展可将其分为以下几个阶段。120世纪60年代为地理信息系统开拓期，注重空间数据的地学处理。例如最早期的加拿大统计局的GRDSRTHEGEOGRAPHICALREFERENCEDATASTORAGEANDRETRIEVALSYSTEM，地理参考数据存储、检索系统系统用于资源普查数据的处理，美国人口调查局利用GBF/DIMEGEOGRAPHICALBASEFILE/DUALINDEPENDENTMAPENCODING，地理基础文件/双重独立地图编码系统进行人口统计数据的处理，一些大学也开发了一些基西南科技大学城市学院本科毕业生论文2于栅格数据的软件。对于这个时期的地理信息系统而言，推动它发展的是相关学者和专家的研究兴趣以及政府的需求。220世纪70年代是地理信息系统的巩固发展期，在这个阶段，注重空间地理信息的管理，是地理信息系统真正开始的发展期。在这个阶段，地理信息系统很好的利用了计算机技术的发展和使用的扩大化，在对空间地理信息的管理上取得了很大的进步。但是在地理信息的空间分析上依然没有太大的突破。320世纪80年代是地理信息系统的大发展时期，在这个时期，地理信息系统开始在它的重要环节空间分析上取得了重大进步，提出了一系列的空间分析方法模型，并在地理信息系统软件得以体现，从而使地理信息系统在多个应用领域取得了丰硕的成果。正是看到地理信息系统在不同的领域都取得了良好的应用表现，许多国家在这一阶段都制定了本国的地理信息系统发展规划，建立了相关的政府性和学术性机构。420世纪90年代以后，是地理信息系统的用户时代，在这个时期，社会对地理信息系统的认识普遍提高，很多机构和政府部门将地理信息系统作为必不可少的工作系统，地理信息系统广泛进入人们的生活，成为现代社会随处可见的最基本的服务系统。122国内研究现状我国的地理信息系统事业从20世纪80年代初开始起步，在几年的初步发展阶段中，地理信息系统的工作者们在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制定、实验研究方面取得了重大的进步，积累了经验。从第七个五年计划开始，地理信息系统研究正式列入国家科技攻关计划，从而开始了有计划、有组织、有目的的科学研究、应用试验和工程建设，从此我国地理信息系统学科和产业都取得了突飞猛进的发展。时到今日，我国在地理信息系统的理论研究方面已达到国际先进水平，拥有一批国际知名的专家学者，取得了大量国际领先的研究成果，全国高校中从事地理信息系统教学和研究的科学工作者不断增加，建设地理信息系统专业的学校也在不断增加，培养质量不断提高；产业发展方面已经推出了以SUPERMAP、MAPGIS、GEOSTAR为代表的一大批具有自主知识产权的地理信息系统的平台软件，以他们为中心，诞生了大量地理信息系统产业单位；在应用方面，包括国土资源、气象、矿产普查、灾害防治、交通运输、公安消防、国防军事、人口普查在内等许多领域都已经将地理信息系统技术作为西南科技大学城市学院本科毕业生论文3必备的工作的方法。13电子地图与专题地图的概念与特点131电子地图的概念与特点电子地图ELECTRONICMAP，即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。电子地图储存资讯的方法，一般使用向量式图像储存，地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果，早期使用位图式储存，地图比例不能放大或缩小，现代电子地图软件一般利用地理信息系统来储存和传送地图数据，也有其他的信息系统。电子地图是一种以可视化数字地图为背景，用文本、照片、图表、声音、动画、视频等多媒体为表现手段，展示城市、企业、旅游经典等区域综合面貌的现代信息产品，是数字化技术与古老地图学相结合而产生的一种新的地图品种，它通过人机交互手段可以实时动态的提供信息检索、数值分析、过程模拟、未来预测、决策咨询和定位导航等功能，它可以存贮与计算机外，以只读光盘、网络等形式传播。以桌面计算机或触摸屏计算机等形式提供给大众使用。电子地图以GIS技术为基础，融合了数据库技术，其信息的可视化程度大大提升，表现形式更加丰富。基于地理信息系统的电子地图拥有多媒体功能，可以对其进行地图操作，可以分析查找特定范围内的目标，可以准确查找两点间最短路径，可以对属性信息进行可视化分析、统计，可以进行规划管理，并具有网络功能。电子地图也可以说是GIS的一个功能或者一个方面。电子地图也是地理信息系统数据的表达方式。一幅功能完备的电子地图可以看作是一个简单的地理信息系统。电子地图有如下6个特点1可以快速存取显示；2可以实现动画；3可以将地图要素分层显示；4利用虚拟现实技术将地图立体化、动态化，令用户有身临其境之感；5利用数据传输技术可以将电子地图传输到其他地方；6可以实现图上的长度、角度、面积等的自动化测量。电子地图与纸质地图相比较，具有以下的特点西南科技大学城市学院本科毕业生论文41载体传统地图一般以纸张作为信息的载体，而电子地图以计算机幕和投影大屏幕为媒介；2交互性纸质地图一旦印刷完成即固定成型，不再变化。而电子地图的制作、管理、阅读和使用能实现一体化，对不满意的地方能够方便实施的进行修改，从而更具灵活性；3动态载负量调整载负量是信息载体上信息的密度。电子地图因为可以无极缩放，所以能动态调整地图载负量，可以随时调控屏幕上显示的地图内筒的详略程度，为传统纸质地图的内容是固定的不变的；4信息丰富纸质地图能反映的信息量有限，而电子地图能把图形、图像、声音和文字合成在一起，信息量则大得多；5无缝纸质地图受纸张大小限制，一个地区可能需要多张图幅才能容纳。而电子地图却能在计算机屏幕上实现“漫游”，能避免地图分幅和街边的误差，因此是无缝的；6多维化纸质地图常常是二维的图形，而电子地图可以直接生成三维立体影像；7计算、分析功能纸质地图上进行计算、分析比较费时，精度不易保证，而用电子地图进行计算、分析则非常便捷。132专题地图的概念与特点专题地图（THEMATICMAP），又称特种地图，着重表示一种或数种自然要素或社会经济现象的地图。专题地图的内容由两部分构成专题内容。图上突出表示的自然或社会经济现象及其有关特征。地理基础。用以标明专题要素空间位置与地理背景的普通地图内容，主要有经纬网、水系、境界、居民地等。专题地图按内容一般分为自然地图、人文地图以及其他专题地图。随着我国紧急的持续快速发展，各行各业使用有本行的专题信息的地图也在快速增长，有了需求就有市场，也就能推动专题地图的研究、设计和编制出版。专题地图是地理信息系统数据的静态展示，具有统计等功能。专题地图有如下5个特点1地图内容主题化普通地图强调表达制图要素的一般特征，专题地图强调表达主题要素的重西南科技大学城市学院本科毕业生论文5要特征，且尽可能完善、详尽。2主题要素特殊化专题地图突出表达了普通地图中的一种或几种要素，有些专题地图的主题内容是普通地图中所没有的要素。3地图功能多元化专题地图不仅能像普通地图那样，表示制图对象的空间分布规律及其相互关系，而且能反映制图对象的发展变化和动态规律。如动态地图（人口变化），预测地图（天气预报）等。4表达形式多样化一个国家的普通地图特别是地形图，往往都有规范的图式符号系统，但专题地图却由于制图内容的广泛，除个别专题地图外，大体上没有规定的符号系统，表示方法多种多样，地图符号可自己设计创新，因而其表达形式多种多样、丰富多彩。5表示内容前瞻化普通地图侧重客观地反映地表现实，而专题地图取材学科广泛，许多编图资料都由相关的科研成果、论文报告、研究资料、遥感图像等构成，能反映学科前沿信息及成果。专题地图与电子地图相比，具有以下特点1地图是空间实体的符号化模型，实地信息系统产品的主要表现形式。点状符号图、线状符号图、面状符号图、等值线图、三维立体图、晕渲图；2不采用符号化的方式，而是采用人的直观视觉变量（如灰度、颜色、模式）表示各空间位置实体的质量特征；3统计图将实体的特征和实体间与空间无关的相互关系采用图形表示，它与空间无关的信息传递给使用者，使使用者对这些信息有全面、直观的了解。柱状图、直方图、扇形图（饼图）、折线图、散点图。统计表格将数据直接表示在表格中，使读者可直接看到具体数据值。133专题地图的发展及应用地图是科学研究的重要手段，又是调查研究成果的最佳表现形式，随着地理学、海洋学和生物学等区域性科学的发展，地图获得了越来越广泛的应用。近二十年来，西南科技大学城市学院本科毕业生论文6专题地图得到了迅速发展，全国性的地图制图已由地形测绘与普通地图编制重点转到了专题制图方面来。自1968年以来，国际地图协会的每届学术会议均是以专题制图为中心的。国际性地图展览也以专题地图为主。1980年在日本东京召开的第十届国际地图学会议和第二十四届国际地理大会联合举办的国际地图展览就以专题地图为中心，所展出的19761980年间各国代表性的专题地图作品有1700多种，专题地图集与综合地图集几百部。当代专题地图的发展有以下基本趋势1新部门新领域的地图制图迅速兴起，专题地图向多样化方向发展。十九世纪初开始，陆续发展起来的地质、地貌、气候、水文、植被、土壤、土地利用、经济统计等专题制图，在分类系统、图例设计、制图方法和地图整饰等方向均日趋完善。近年来，由于环境学、空间科学、海洋学和城市学的发展、各种星球图、环境地图、海洋地图、城市制图及旅游图迅速兴起，专题地图的种类日益增多。例如，我国近年来出版了大量环境图集，包括北京西环环境保护图册、京津唐环境图集、常州市环境污染与规划图集、电子计算机模拟沈阳地区二氧化硫扩散图册等等。2新新式新品种的地图不断增加1立体图、立体图型塑料压模立体图、立体地图仪和块状地图、以及在平面图形上采用透视的方法用立体图形或符号表示不同时期、不同要素的动态变化。图地图出版社出版的中华人民共和国地形图，宁夏测绘局编制的150万宁夏地势图等等，北京师范大学编制的沱江水环境容量系列图。2影像地图利用卫星影响编制各种地图的应用越来越普遍，各省、自治区均编制了各种卫星影像地图。在许多分省地图集中，为说明该地区的总体状况和环境背景，均配有卫星影像地图。3屏幕地图可以显示在荧光屏上，复制在胶片上或相纸上的地图。4盲文地图利用盲文编制的专供盲人使用的地图。5微缩胶片地图利用激光技术绘制在胶片上的地图6激光光盘地图应用CDROM型光盘技术制作地图，是一种高密度、大容量的存储技术，一张光盘的存储能力是540兆，相当于27万张大16开的文字资料，如赢过BBCENTERPPRISE公司出版了第一部光盘地图集，由两张光盘组成国家资料光盘和公共盘，其中共存储了5万张照片、2。4万幅地图、卫星影像图、道路规划图、25万页文字内容、航空摄影照片、军事测绘局的标准地图和土地管理。国家资料光盘中有九千种数据、主要是街区的文化、经济、环境等方面的空间数据。这种图西南科技大学城市学院本科毕业生论文7集使用方便，在个人微机上加入光盘系统即可使用。7基础底图图集专题地图的关键在于提供最新的信息，而出版图集是远远达不到这种要求的，为解决这一矛盾，必须出版大量的基础底图图像，然后根据具体地区、具体要求和自然地理特征，将主题要素印制在胶片上，这样既节省了出图时间，又使得地图所提供的信息更有效、更丰富。8由小区域专题制图向大洲和全球性专题制图方向发展许多国家已经完成了中小比例尺自然条件专题制图，随着地学研究的深入，要求从大洲、大洋和全球范围内了解自然过程。同时，气象与陆地卫星的应用，可以直接获得编制小比例尺大洲或全球性专题地图的资料，为编制全球性专题地图提供可能。近些年来，通过国际合作的形式编制了一些大洲或者世界性专题地图，如国际地质联合会组编制了成套欧洲地质图和世界大地构造图；联合国专家组织主持编制出版了1500万时间土壤图；国际气象组织主持编制出版了世界气候图集等等。9专题内容的表示方法与符号系统标准化、规划化方向发展为了便于各种专题地图在全国和国际范围内交流和使用，同时有利于计算机辅助制图，专题地图的标准化与规范化得到了地图学界的广泛重视。我国地质图、大地构造图的标准化已经基本完成，土壤图、植被图、气候图、土地利用图的标准化工作正在进行中。10由单一要素专题制图向综合性专题制图方向发展各种自然和社会经济现象都是相互联系和制约的，人类利用自然与改造自然时，必须综合考虑自然和社会经济诸要素。因此，要编制单一要素或单一部门的专题地图已不能满足需要，必须实行综合制图，而合成地图与综合地图越来越受到重视。综合性制图主要表现在三个方面第一、把多种要素或多项指标按一定数学模式计算处理，变成统一分级指标的合成地图形式。这种方法在编制评价地图、规划治理地图中广泛应用。第二、在同一幅图上互相关联的多种指标。例如近年来出现的利用立体图型的方法来表示多种要素，无论是编制点状、线状还是面现象的地图中，立体图型均有应用。第三、进行综合系列制图。11由分布图、现状图向综合评价图、预测预报图与规划设计图等实用性专题制图方向发展。专题地图中遥感资料的广泛应用及制图手段自动化程度逐渐提高。西南科技大学城市学院本科毕业生论文814毕业设计的内容、思路与意义本文是对城市学院电子地图所需的空间信息和专题信息进行采集制作，并构建相关属性数据，然后利用ARCGIS完成城市学院电子地图的制作，并进行各种查询和路径分析，和对各类建筑物进行分类统计并构建专题图。本设计的思路为先对学院进行测量，以获得学院的空间数据和属性数据，再编辑成图为电子地图和专题地图的前期工作做准备。最后利用ARCGIS软件完成城市学院的电子地图和专题地图制作，并最终实现预期目的和功能。毕业设计的意义在于熟悉电子地图的数据采集、设计与制作的全过程；通过毕业设计，在专业技能方面得到较大的提升。西南科技大学城市学院本科毕业生论文9第2章数据的采集21数字化测绘的相关概念及其特点211数字化测绘的概念随着电子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，20世纪80年代产生了电子速测仪。数字化测图是以计算机为核心，在外连接输入输出设备硬件、软件的条件下，通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图，需要时也可以用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题图。广义的数字化测图又称计算机成图。主要包括地面数字化测绘、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图。在实际工作中，大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图，也称野外数字化测图。数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出三部分组成。流程如图21图21数字化测图流程212数字化地图的特点数字化测图的特点如下几个方面1测图用图自动化传统测图方式主要是手工作业，外业测量人工记录，人工绘制地形图，在图上人工量算所需的坐标、距离和面积等等。数字测图则使野外测量自动记录、自动解算，使内业数据自动处理，自动成图，自动绘图，并向用图者提供可处理的数字地形图软盘或光盘，用户可自动提取图幅信息。2图形数字化用软盘或光盘保存的数字地形图，存储了途中具有特定含义的数字、文字、西南科技大学城市学院本科毕业生论文10符号等各类数据信息，不但可方便的传输、处理和供多个用户共享，还可以供工程、规划CAD（计算机辅助设计）使用和供GIS（地里信息系统）建库使用。3点位精度高传统的经纬仪配合小平板、半圆仪白纸测图，由于受各种测量误差的影响，地物点平面位置的测定误差图上约为05MM（11000比例尺）。在数字测图中，若用全站仪测定地物点的测定误差约为20MM，且与图的比例尺无关。数字测图的高精度为地籍测量、管网测量、房产测量、工程规划设计的高质量提供了保证。4便于成果更新数字测图的成果是以点的地位信息和属性信息存在计算机的。当实习有变化时，只需输入变化信息的坐标、代码，经过编辑处理，很快变可以得到更新后的图，从而可以确保地面信息的可靠性和现势性，数字测图可谓“一劳永逸”。5避免因图纸伸缩带来的各种误差表示在图纸上的地图信息随着时间的推移，会因图纸的变形而产生误差。数字测图的成果以数字信息保存，避免了对图纸的依赖性。6能以各种形式输出成果计算机与显示器、打印机联机时，可以显示或打印各种需要的资料信息，计算机与绘图仪联机时，可以绘制出各种比例尺的地形图、专题图，以满足不同用户的需要。7方便成果的深加工利用数字测图分层存放，可使地面信息无限存放。这是模拟地图无法比拟的优点，不受图面负载量的限制，从而便于成果的深加工利用，拓宽测绘工作的服务面，开拓市场。8可作为重要信息源地理信息系统（GIS）具有方便的空间信息查询检索功能、空间分析功能以及辅助决策功能，这些功能在国民经济、办公自动化及人民日常生活中有广泛的应用。然而，要建立一个GIS，花在数据采集上的时间和精力约占整个工作的80；要发挥辅助决策的功能，需要现势性强的地理信息资料。数字测图能提供现势性强的地理基础信息，经过一定的格式转换，其成果即可直接进入GIS的数据库，并更新GIS的数据库。西南科技大学城市学院本科毕业生论文1122数字化测图的工作流程在数字化测图工作前应该制定详细的作业流程。作业流程见下图24图24数字化测图的工作流程221控制测量控制测量分为平面控制测量，搞成控制测量和图根控制测量。高程控制测量利用国家二等水准点以及保存完好的三等水准控制点作为高程起算的依据。222碎部测量碎步测量采用的是全站仪进行地形要素的采集和存储。利用全站仪采集地形、地物等特征点，采用一人操作全站仪、一人绘制草图、一人跑尺的方法。其中，在草图上，点号要与全站仪中的点号一致，丈量的变成标注要准确，草图要清晰，以便内业绘制。23数据输出、图形编辑及成果处理和输出231数据的导入全站仪通过数据传输线，将野外采集的坐标数据传输到计算机，对于传输到计算机的数据，坐标文件名为“DAT”，格式如下1点点名（或点号），1点编码，1点Y（东）坐标，1点X（北）坐标，1点高程（H）N点点名（或点号），N点编码，N点Y（东）坐标，N点X（北）坐标，西南科技大学城市学院本科毕业生论文12N点高程（H）坐标数据文件内每一行代表一个点；每个点Y，X，H的单位均为“M”；编码为测图代码，可以为空，其后的都好不能省略；所有的都好不能在全角方式下输入。对数据里不要高程的碎步点，把高程数据值删除。在完成外业的数据采集后，要进行内业的数据的处理。首先在导入数据之前应该首先在CASS80中设置波特率、通讯口、数据位、停止位以及校验（无校验、奇校验、偶校验），确保CASS80的参数与全站仪的参数保持一致。导入数据到CASS。完成数据导入后，就对点的样式进行修改，以便于对图形的绘制。232图形的绘制和编辑图形编辑根据实地绘制的工作草图，采用CASS软件编辑生成数字地形图。数字地形图先以区域为单位进行编辑，在拼接成完整的地形图，在此基础上制作分幅地形图等；地形图采用50厘米乘以50厘米的正方形分幅，并注意地图轮廓整饰。在图形的绘制中，主要是对地物地貌的绘制，在房屋的绘制中，根据绘制的草图对房屋进行准确的连接，以及对房屋的属性的准确标注。在房屋的附属设施的绘制时，也应该准确把握其属性特征。在地貌的绘制时，重要的地形变化出应该注意点的采集，比如鞍部、坡脚、山脊、山谷等。这样才能保证地形图与实际的地形相符合。在内业的编辑中应该坚持如下原则1避让原则采用次要地物避让重要地物的编辑方法；2重复采集原则凡是不同性质（或不同符号）表示的地物边线重合且不可移位时，一般应重复采集编辑（在图形上）；3面状地物封闭原则面状地物的范围均应封闭；4方向性原则对于有方向性生成的符号，原则上是由外向内生成符号，按前进方向右侧生成符号。编辑时要注意外业测绘地物的位置与符号生成的关系。通过图形的编辑处理得到如下图25西南科技大学城市学院本科毕业生论文13图25校园地图编辑233等高线绘制在地形图中，等高线是表示地貌起伏的一种重要手段。在数字化自动成图系统中，等高线是由计算机自动勾绘。生成的等高线内插精度相当高。在绘制等高线之前，必须先将野外测得的高程点建立数字地面模型（DEM），然后在数字地面模型上生成等高线。234成果整理及输出成果资料包括作业过程中直接形成的文字、图、表等，讲全部成果资料进行汇总，整理并装订成册，做到成果资料齐全，完成字迹清楚，最后进行验收。24数字地图到电子地图的基本流程GIS电子地图制图属于机助地图制图技术的一种，其基本流程可概括为前期工作、数据采集与输入、地图制作与编辑、地图输出四个阶段，基本流程如图25西南科技大学城市学院本科毕业生论文14图25电子地图制作流程西南科技大学城市学院本科毕业生论文15第3章ARCGIS93简介31ARCGIS93简介地理信息系统专业软件是指具体用以完成地理信息系统所具备的各项功能的软件，它是体现地理信息系统功能的核心。它在操作系统和数据库软件的支持下，管理和应用地理信息数据，运行地理信息系统功能模板，为用户提供地理信息系统的服务，目前应用较为广泛的地理信息系统专业软件有ESRI公司出品的ARCGIS、MAPINFO公司出品的MAPINFO、北京超图软件技术公司出品的SUPERMAP、中地数码公司的MAPGIS、武大吉奥信息工程公司出品的GEOSTAR等。ARCGIS系列软件包是目前功能最强大，应用最广泛的地理信息系统专业软件。ARCGIS整合了GIS与数据库、软件功能、人工智能、网络技术及其他多个方面的计算机技术，包括三个组成部分桌面软件DESKTOP、数据通路ARCSDE以及网络软件ARCIMS。DESKTOP是ARCGIS中的一组桌面GIS软件的总称，包括功能从简单到全面的ARCVIEW、ACREDITOR和ARCINFO三个级别。三个级别的ARCGIS软件都由一组相同的应用环境组成，即ARCMAP、ARCCATALOG、ARCTOOLBOX。ARCMAP提供数据的显示、查询与分析；ARCCATALOG提供空间和非空间的数据生成、管理和组织；ARCTOOLBOX提供基本的数据转换。通过这三种环境的协调工作，可以完成各类GIS任务，包括数据采集、数据编辑、数据管理、地理分析和地图制图。ARCSDE是ARCGIS的空间数据引擎，负责应用关系数据库系统存储、管理多用户空间数据库和提供数据接口支持，功能强大的ARCSDE是ARCGIS软件能够领先其他许多GIS软件的重要工具。ARCIMS主要提供基于网络分布式GIS数据管理和服务，利用ARCIMS开发能够提供网络的信息发布、查询等功能的地理信息系统网站。311ARCMAP主要功能ARCGISDESKTOP是一系列整合的应用程序的总称，主要包括了ARCMAP、ARCCATALOG和ARCTOOLBOX，除此之外，还包括若干可选的扩展模块，如3DANALYST、SPATIALANALYST、GEOSTATISTICALANALYST等模块。ARCMAP是ARCGIS93DESKTOP软件套件的一个主要的应用程序，在数据组织和编西南科技大学城市学院本科毕业生论文16辑、地图出版、地图编辑、查询和分析、建模分析等方面的功能十分强大。在ARCGIS中，地图设计的大部分任务是在ARCMAP中完成的。ARCMAP通过一个一个或几个图层共同表达信息，每一层都是某类要素的集合。在地图窗口中包含了许多地图元素，如符号、地图标题、指北针和图例等。在ARCMAP提供了两种类型的地图视图，分别是数据视图布局视图。在数据视图中，可以对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据。数据视图是任何一个数据集在选定的一个区域内的地理显示窗口。在布局视图中，可以处理地图的页面，包括数据视图和其他地图元素，例如比例尺、图例、地图标题、指北针和地理参考等。32ARCMAP窗口的组成ARCMAP窗口的组成主要包括以下几个部分主菜单栏、标准工具栏、内容表、显示窗口、状态条、绘图工具。如图31所示图31ARCMAP窗口的组成西南科技大学城市学院本科毕业生论文17321窗口内容表窗口内容表用于显示地图文档所包括的数据组DATAFRAMES、数据层LAYERS、地理要素FEATURES及其显示状态，可以控制数据组、数据层的显示与否，可以设置地理要素的表示方法，如点状要素的符号大小、线状要素的线划类型和面状符号的色彩应用等322地图显示窗口地图显示窗口DISPLAYWINDOW用于显示地图所包括的所有地理要素，ARCMAP提供了两种地图显示状态其一是数据视图，其二是版面视图。323菜单栏菜单栏ARCMAP的主菜单包含一些常用功能和设置命令。324工具栏工具栏提供常用的工具和GIS功能，极大的方便了用户的使用。325内容表用来显示数据的展示方式和组织方式，可以方便的对图层和数据框进行管理。326TOOLBOXTOOLBOX在ARCMAP中可以灵活调用各种工具，从而轻松实现强大的功能。326地图视图窗口地图视图窗口是ARCMAP中最重要的部分，是用来实现地图可视化的窗口。西南科技大学城市学院本科毕业生论文18第4章电子地图与专题地图的制作过程41数据的收集与整理学校地形图是通过前期数字化测图实习，对学校一定范围区域进行测量，获取数据。数据的整理步骤如下先将全站仪通过数据传输线，将野外采集的坐标数据传输到计算机。然后根据实地绘制的工作草图，采用CASS软件编辑生成数字地形图。数字地形图先以区域为单位进行编辑，在拼接成完整的地形图，在此基础上制作分幅地形图等；地形图采用50厘米乘以50厘米的正方形分幅，并注意地图轮廓整饰。42数据的输入将DWG格式的地形图转化成SHP的步骤为1打开ARCMAP，向ARCMAP添加DWG格式的地形图。在内容表中，选择图层，右键，选择DATAEXPORTDATA，输出数据，得到SHP格式的地形图。如图41所示图42地形图DWG格式转换成SHP格式西南科技大学城市学院本科毕业生论文19转化前的地形图对比，如图43、图44所示图43DWG格式的地形图西南科技大学城市学院本科毕业生论文20图44SHP格式的地形图43城市学院电子地图的制作步骤地图制图是GIS必不可少的功能之一，其过程非常复杂，设计许多地图数据的符号化、数据层的标注、地图整饰、版面设计等内容。电子地图的制作步骤如下先从地形图上提取相关图层，接着对图层要素附属性，最后对图面符号化、配色、整饰，输出成果西南科技大学城市学院本科毕业生论文21431地形图的拓扑构面使用拓扑处理，能建立正确的拓扑关系，有利于进行空间分析，通过拓扑处理发现，处理错误数据能大大减少数据检查的人力、物力。拓扑构面的基本步骤如下选择所需构面的线数据，在数据管理工具中，选择FEATURESFEATURESTOPOLYGON。然后就可以构面成功。具体步骤如下图45图45拓扑构面对话框西南科技大学城市学院本科毕业生论文22图46拓扑构面后的地形图432属性数据的添加属性表是数据库的组成部分，包含一系列的行和列，表中每一行（一条记录）表示一个地理要素，如井盖、电线杆、通讯管线、和路灯等，每一列（一个字段）描述了地理要素的一个特点属性，如它的直径、长度、材质等。表存储在数据库中，如MICROSOFTACCESS数据库、ORACLE数据库和SQLSERVER数据库等。属性表操作主要涉及一下内容打开图层属性表、加载现有表格数据到地图、属性表的常用设置、记录的定位于浏览、记录的排序、选择记录、导出记录、数据汇总、西南科技大学城市学院本科毕业生论文23添加和删除字段、编辑属性和进行字段计算等。如果，要查看地图中某个图层的属性，就需要打开它的属性表。打开后，就可以选择和查找具有特点属性的要素。在ARCGIS中，可以一次打开多个表。例如，可以在浏览路灯属性表的同时浏览道路属性表。打开属性表的方法很简单，在内容表，右击需要查看属性表的图层，在弹出的快捷菜单中，选择OPENATTRIBUTETABLE（打开属性表）命令，就可以打开该图层的属性表。属性表窗口主要包含以下内容字段、记录、记录导航栏、显示方式按钮、记录选择及数量说明和属性表操作菜单按钮。如图47所示图47属性表的组成属性表的添加步骤如下1选择所要添加属性表的图层，选择OPENATTRIBUTETABLE，在属性表中，单击OPTIONS按钮，在弹出的菜单中选择ADDFIELD命令，将弹出ADDFIELD对话框。2在ADDFIELD对话框的NAME文本框中输入字段名称，在TYPE下拉列表中选择字段类型，在FIELDPROPERTIES列表框中，可以对该字段的属性进行设置，如图48西南科技大学城市学院本科毕业生论文24所示。3单击OK按钮，完成添加字段。图48ADDFIELD对话框添加属性数据之后的，属性表如下图49西南科技大学城市学院本科毕业生论文25图49添加属性数据后的属性表433图层标注一幅完整的地图，除了要用一定的符号表示外，还需要有对地图要素或符号的相关解释和说明。地图中要素的文字或其他说明称为标注（LABEL）。只有将这些说明与图形符号结合起来，形成一个有机整体，才能使地图信息有效的在制图者与用图者之间正确的进行传输。如果一幅地图中没有这些说明与解释语言，只有图形符号，只能是一幅“哑图”。西南科技大学城市学院本科毕业生论文26对地图进行标注是在地图中为要素放置文本字符串的过程。在ARCMAP中，可采用交互标注和自动标注的方式标注的方式标注地图。当地图中具有大量需要实时定位的动态标注时，为了提高地图可视化性能，可以将动态标注转换为注记（ANNOTATION）。在ARCMAP中可以创建链接标注在ACRCATALOG中可以创建空的标记类，然后为其添加注记要素。假如数据图层需要标注的要素较少，或者标注的内容没有在属性表中列出，或者需要对个别要素做特别说明，则可使用交互式的方式对地图要素进行标注。在ARCMAP中交互标注图层需要借助绘图工具栏（DRAWTOOLBAR）进行。选择VIEW|TOOLBARS|DRAW命令。交互标注的有如下几个方式水平标注、曲线标注、单击要素标注、引线标注、多边形标注、矩形标注和圆形标注。如果需要标注的内容较多，布满整个图层，甚至是有多个图层需要标注，而标注的内容又包括在图层的属性列表中，此时可使用自动标注的方式对要素进行标注。本次专题图就是选择的自动标注的方式进行的。按照相同方式标注图层中的所有要素的具体步骤如下1在内容表中双击需要标注的图层，在LAYERPROPERTIES对话框中切换到LABELS（标注）选项卡。如图410所示。2选中LABELFEATURESINTHISLAYER（在该图层中标注要素）复选框。3选择标注方式。在METHOD下拉列表框中有两个选项。LABELALLTHEFEATURESTHESAMEWAY按照相同方式标注所有要素。DEFINECLASSESOFFEATURESANDLABELEACHDIFFERENTLY对要素进行分类，每类按照不同的方式进行标注。此处选择第一种方法，即按照相同方式标注所有要素。4在LABELFIELD（标注字段）下拉列表中选择要标注的字段，如建筑物名称字段。5单击LABELSTYLE（样式标注）按钮，在LABELSTYLESELECTOR（标注样式选择器）对话框中需要的标注样式。6单击OTHEROPTIONS选项组中的PLACEMENTPROPERTIES（标注放置属性）按钮，在PLACEMENTPROPERTIES对话框中切换到PLACEMENT选项卡。用户可以根据需要进行参数的设置。7单击“确定”按钮，返回ARCMAP主界面，数据图层就以设置的字段自动标注完毕。如图411所示。西南科技大学城市学院本科毕业生论文27图410设置标注字段西南科技大学城市学院本科毕业生论文28图411标注后的图层素西南科技大学城市学院本科毕业生论文29434道路几何网络分析在地理数据库中，几何网络包含了特殊类型的网络要素，可建立要素类之间的连通性关系。使用GEOMETRICNETWORKEDITING几何网络编辑工具栏提供的工具，可以在集合网络要素中管理几何网络的连通性。道路集合网络分析的主要步骤是（1）SHP格式的道路网在ARCCATALOG中打开，并右键选择NEW选项，新建一个NEWNETWORKDATASET。建立如下图413所示的创建网络数据集后的道路。图412创建网络数据集后的道路2进行路径分析。在城市学院电子地图中，首先添加道路网络分析的图层，接西南科技大学城市学院本科毕业生论文30着打开NETWORKANALYST工具栏，选择NEWROUTE选项后，选择SECTIONMOVENETWORKLOCATIONTOOL按钮，点选图上的任意两点或更多点，最后选择SOLVE按钮。最后结果如图413所示。图413道路网络分析成果图435地图要素的查询电子地图中的信息含量非常丰富，有些信息可以直接通过查看地图获得，但是很多信息不能通过观察立即获得，需要进行与空间相关的查询。在ARCMAP中，提供了一些查找工具，利用这些工具就可以轻易实现地图查询。1通过电子地图查询属性打开EDITOR工具条，选择STARTEDITING按钮，在选择需要编辑的图层。点击EDITTOOL按钮后，在地图上选择想要得知其属性的要素，右键选择ATTRIBUTES后，就可以查看相应的属性了。如图414所示。2通过属性表选择相应要素在地图编辑和管理过程中，有事需要查找特定属性值的要素。由于属性表中的记录是和要素相关的，因此可以通过属性表中查找并选择要素。在内容表中，右击所要查看要素的图层，在弹出的快捷菜单中选择OPEN西南科技大学城市学院本科毕业生论文31ATTRIBUTESTABLE打开属性表命令。在属性表中单击记录的左侧选中需要的要素属性。要连续选择多条记录，可以按住CTRL键。如图415所示。图414通过电子地图查询属性图415通过属性表选择相应要素西南科技大学城市学院本科毕业生论文323通过结构化语言SQL选择属性结构化语言SQL是一种非常强大的查询语言，可以利用要素的属性、运算符、数字等定义查询的方法。使用SQL表达查询时，可以选择ARCMAP支持的任何数据格式的要素或表记录。不过，查询的数据格式不同，构建的表达式的格式也不同。属性选择的具体步骤如下在ARCMAP主菜单中，选择SECTIONSECTIONBYATTRIBUTES属性选择命令，弹出SECTIONSECTIONBYATTRIBUTES属性选择对话框。接着选择需要查询要素的图层，再输入表达式文本后即可进行查询。如对城市学院电子地图中的房屋建筑中，查询教学楼的属性。结果如图416所示。图416利用SQL语言对电子地图中的教学楼要素进行查询4通过选择位置来选择属性很多情况下，我们对要素的相对位置非常感趣。要解决与位置相关的问题时，需要用到基于位置的查询。具体步骤如下在ARCMAP主菜单中，选择SECTIONSECTIONBYLOCATION位置选择命令，弹出SECTIONBYLOCATION位置选择对话框。接着选择一个所要查询地理要素的图层，再选择地理要素之间的位置关系，然后选择所要查询地理要素的关系图层，西南科技大学城市学院本科毕业生论文33最后输入缓冲区半径，单击OK按钮，进行查询。如想要查询在城市学院电子地图中，靠近绿化的房屋建筑的分布，就可以通过位置选择实现。如图417所示。图417通过选择位置来选择属性44城市学院专题地图的制作步骤441城市学院专题地图的制作步骤本设计是对城市学院的房屋做专题地图，在这一方面区别于纸质地图或者一般的数字地图而言，具有特殊的功能。房屋专题图的设计，先在房屋图层的属性表中添加所用的数据，如房屋建筑名、建筑面积等等。在本文中是根据房屋建筑用途分类，制作出专题图。具体步骤如下选择房屋建筑图层，右键选择PROPERTIES属性，点击SYMBOLOGY按钮，在SYMBOLOGY中选择CATEGORIESUNIQUEVALUE，在VALUEFIELD中，选择房屋建筑用途。如图418所示。西南科技大学城市学院本科毕业生论文34图418SYMBOLOGY对话框442地图整饰一幅完整的地图除了包含反映空间数据的线划及色彩之外还需要包含空间要素相关的系列要素，如坐标网格、图名图例、比例尺、指北针、统计图表等等。这些要素的设置都需要通过地图整饰来完成。地图整饰指的是地图的表现形式、表示方法、地图图形的总称，是地图生产过程的重要环节。主要包括地图符号与色彩的设计、线划注记的刻绘、地形的立体表达、图面配置、图外修饰配置等。如果是地图集的设计，则还包括地图集图幅的排版等内容。对于地图制图来说，辅助要素主要包括坐标网、图名、图例、比例尺、指北针等。这些要素的添加及修改需要在版面试图下才能进行。1添加图例（1）在主菜单中选择INSERT|LEGEND命令，打开LEGENDWIZARD（图例向导）对话框。在此对话框中，左侧MAPLAYER图层列表框显示了当前在地图文档能够的各个图层。在该列表框中，用户可单选或多选要制作图例的图层，再单击向右按钮，在右侧LEGENDITEMS图例项目列表框中则会显示用户选择的需要制作图例的图层。西南科技大学城市学院本科毕业生论文35（2）单击“下一步”按钮，即可设置一系列图例参数。2添加比例尺比例尺是地图制作中最基本的数学要素之一，通过地图比例尺，用户可对地图的地物要素进行各种量测，如长度、面积、体积等。在ARCMAP中可添加的比例尺有两种表现形式，一种是图解比例尺（SCALEBAR），另一种是文字比例尺（SCALETEXT）。3添加指北针指北针知识了地图朝北的方向。一般来说，地图出版按照上北下南，左西右东的方向。4添加轮廓线为了使制作的地图看上去更加美观，还可以为地图加上轮廓线。完成后的电子地图，如图413所示。443地图输出创建好的地图有两种输出形式一种是通过打印机或绘图仪；另一种是将地图导出为其他数据格式的图形。1打印地图具体步骤如下（1）在ARCMAP主界面中选择FILE|PRINTPREVIEW打印预览命令，在地图打印预览窗口可以预览地图输出效果。（