ArcGIS的基本操作(基于GIS的公交查询).docx

基于GIS的家乡公交查询系统实验报告 学院 XXXX班级 XXXXXXXXXX姓名 XXX 学号 XXXXXXXXXX指导老师 XXX 2014年11月01日目录一、学习目标-2二、设计的总体框架-2三、设计的具体步骤-3 建立文件地理信息数据库-3 栅格图像的配准-6 绘制地图-9 新建网络数据集-13 网络分析-18四、操作问题的讨论-20五、学习总结-20一、学习目标 通过了解及熟悉使用GIS软件各种功能，设计出一个公交查询系统，可以实现以下几方面的功能：1、站点查询：输入要查询的车站名称，可以查询出该站点所在具体位置和通过这一公交站点的所有公交线路。2、线路查询：某路公交线路的空间位置及其属性信息的查询，并亮高显示。3、换乘查询：查询两条公交线路之间的换乘或者公交线路的与步行通道之间的换乘。4、最短路查询：输入任何两个地点，即可超寻到最短路径以及行程消耗的时间。二、设计的总体框架第一步：搜集整理信息（包括：公交线路、途径站点、城市栅格图像、控制点的坐标） 1路: 机修-南门（东）-鼓楼（南）-中医院-西郊 2路: 机修-东门-东大街-鼓楼（北）-北关什字(西)-西大街-中医院-西郊3路: 县医院-陇西一中-三中路口-人民广场-北关什字(东)-中医院-西郊4路: 县医院-人民法院-翡翠新城-人民广场-北关什字(东)-鼓楼（北）-南(西)5路 北关什字(西）-人民广场-柴家门-河浦村8路: 南门（西）-鼓楼（南）-东大街-陇西大酒店-翡翠新城-陇西一中-中天路口-第三中学-景家桥-育才中学-华联超市-北大街（西）鼓楼 35 015.85北 1043805.58东广场喷泉 35 011.22北 1043849.02东 陇西一中 345948.76北 1043902.17东 图图1. 为收集到的城市栅格图像第二步：数字化过程（打开ArcCateloge链接文件夹新建文件地理数据库、要素集、要素类为要素类添加属性；打开ArcMap导入栅格图像设置坐标系统输入控制点经纬度完成地图配准）第三步：绘制地图（打开ArcMap添加要素类设置线宽、颜色绘制路网、站点、公交线路打断交叉口、站点添加要素类属性数据使要素显示绘制完成）第四步：网络分析（打开ArcCataloqe新建网络数据集设置数据集的属性；打开ArcMap添加网络数据集最短路径求解）三、设计的具体步骤建立文件地理信息数据库1、新建文件地理信息数据库： 在任意存储盘中新建一个文件夹（重命名为“公交查询一号”），将城市栅格图像放置该文件夹中；然后，打开ArcCataloqe，右击“链接文件夹”“文件夹链接”，找到“公交查询一号”文件夹并链接。图1.1 链接新建文件夹2、新建要素集： 打开“文件地理信息数据库”，新建一个名为“陇西”的要素集。图1.2 新建要素集3、新建要素类： 打开新建的要素集“天水”，在空白处依次新建“公交站点”、“公交线路”、“公交路网”三个要素类。当然，公交站点的要素类型要选择“点 要素”，公交线路和公交路网的要素型选择“线 要素”，另外，在每个要素的建立中添加必要的字段（如下：图表）。建立完成后，需右击打开“公交站点”要素和“公交线路”要素的属性，为其添加子类型描述（即线路名称，如下：图表）图表1要素类字段公交站点name、id、subtype、station共交线路name、id、speed、length、time_、SHAPE_Length、SHAPE_Length1城市路网name、id、speed、length、time_、SHAPE_Length、SHAPE_Length1图1.3.1 为新建的要素类添加字段图1.3.2 为公交站点、公交线路添加子类型描述栅格图像的配准1、栅格图片的录入 打开ArcMap菜单栏中“添加数据”找到“公交查询一号”文件夹选择“卫星图”栅格图像、并添加至图层。图2.1 录入栅格图片2、地理坐标系的选择 在空白处点击右键选择“数据框属性”点击“坐标系”选择“预定义”“Geographic Coordinate Systems”“Asia”“Xian 1980”“Projected Cooedinate Systems”“Gauss Kruger”“Xian 1980”(城市地理的东经) 图2.2 选择坐标系3、输入坐标前的准备工作点击“地理配准”、取消下拉菜单中的“自动校正”（一定别忘了）；在菜单中点击“编辑器”，在下拉菜单选中“开始编辑”。4、给已选控制点输入坐标 单击“添加控制点”的图标，并将其拖至已选控制点处，点击鼠标右键，选择“输入精度和纬度的DMS”，在对话框中分别输入各对话框的经纬度即可。图2.4 输入控制点的经纬度坐标5、配准的收尾工作 点击“编辑器”下拉菜单中勾选“自动校正”空白处右击选“全图”保存文件图2.5 配准后的图像绘制地图打开ArcMap，点击菜单栏中“添加数据”，添加已建的要素类至图层；并对线宽、颜色进行设置；开启“编辑器”中的“捕捉”点选“捕捉工具条”（或打开菜单栏中“自定义”“工具条”开启“捕捉”选项）。1、 绘制城市路网选择“编辑器”的下拉菜单“开始编辑”，在右侧的“创建要素”的框图中选中“城市路网”层。沿着地图的道路依次画出所有的主要道路，画完后，先保存编辑内容后停止编辑。一条道路最好用一条路线绘制，在路线的末点处“双击”便可绘制完该条路线。 “ 丁字”型交叉的两条路必须要使用“捕捉功能”，才能使两条路连通。图3.1 绘制城市路网2、绘制站点、公交线路 选择“编辑器”的下拉菜单“开始编辑”，在右侧的“创建要素”的框图中选中“公交站点”的某一图层，通过“捕捉”功能的“边捕捉”，沿着已画的路网画出该路公交车所经过的站点；接下来，选择框图中该公交线路的图层，通过“点捕捉”功能，沿着其已画站点画出该公交线路；依次画出其他所有的公交线路所经过的站点以及其公交线路。图3.2.1 绘制公交站点图3.2.2 绘制公交线路3、打断道路 为了确保车辆在交叉口处开行时可以自主选择行驶路径，因此应该设置交叉口道路的连通性。所以，对于路网要在交叉口处和站点处都需要打断，对于公交线路只需要在站点出打断。勾选“开始编辑”关闭“城市路网”图层打开“点捕捉”单击选定路网单击“分割路网”在站点处单击完成公交线路的打断。城市路网的打断类似，只需关掉“公交线路图层”，在打断路网交叉口处时需要打开“交点捕捉”和“端点捕捉”完成打断后，保存编辑内容，停止编辑内容即可。4、为各要素类添加属性 右击“图层”下的“公交站点”单击“打开属性表”为字段添加属性数据（即输入站点名称）图3.4.1 添加公交站点的属性数据右击“图层下”下的“公交线路”单击“打开属性表”为字段添加属性数据（即输入speed为30）；打开“开始编辑”单击SHAPE_Length1那一列“字段计算器”输入“SHAPE_Length*比例尺”（= SHAPE_Length1）点击确定图3.4.2 编写”SHAPE_Length1”的计算公式图3.4.3 添加公交线路的属性数据 右击“图层下”下的“城市路网”单击“打开属性表”为字段添加属性数据（即输入speed为5）；打开“开始编辑”单击SHAPE_Length1那一列“字段计算器”输入“SHAPE_Length*比例尺”（= SHAPE_Length1）点击确定3.4.3 添加城市路网的属性数据5、显示属性数据 返回ArcMap界面右击图层下的“公交站点”点击“标注要素”属性数据将标于图像中图3.4.4 数字画完成后的图像新建网络数据集1、关闭“ArcMap”窗口，打开“ArcCatelog”在工具栏中选“自定义”“扩展模块”勾选”Network Analyst”和”Geostatistical Analyst”（开启了网络分析）2、在左侧目录框中，打开“文件地理数据库”双击打开要素集“陇西”在空白处右击“新建”“网络上数据集”输入名称（“陇西ND”）点击“下一步”图4.23、选择参与到网络数据集中的要素类，点击“全选”按钮点击“下一步”图4.3选择参与网络分析的要素类4、弹出网络分析资料组窗口5、设置连通性 单击新建网络数据集中的“连通性”按钮，组列数选择2；然后点击“子类型”全勾选点击“确定”图4.5 选择连通性的子类型6、设置连通性策略 公交线路、城市路网的连通性策略为“任意节点连通”，站点的连通性策略为“依边线连通”，点击“确定”图4.6.1 确定连通性的策略图4.6.27、构建转弯模型，选择“确定”进入下一步8、为网络数据集添加时间属性 点击“添加按钮”其中名称为”time”，单位为“Hours”，数据类型为“双精度”型，点击“确定”图4.8.1 添加time属性图4.8.2 在网路数据集中添加时间属性 为添加的时间属性赋值，选择窗口下的“赋值器”按钮在“类型”下拉菜单中全部选择“字段”选择“公交线路”一行点击右边的“赋值器属性”的图标编辑”time”的赋值公式：”SHAPE_Length1*0.00001/speed”；同理为下面的三行依次编辑赋值公式。图4.8.3 利用赋值器为time属性赋值9、添加”length”属性，和”time”的添加方式相同，点击“添加”按钮，在对话框中填写“名称”为”length”、“单位选择”cm”、“数据类型”为“双精度”，点击确定；在弹出的对话框窗口中选择“赋值器”按钮在“类型”的下拉菜单中选择“字段”在“价值”的下拉菜单中选择”SHAPE_Lengh1”点击“确定”图4.8.4 length 属性赋值完成9、设置网络的方向属性。在弹出的的对话框中，点击“方向”按钮在网络方向中点击“普通”然后设置方向属性：显示长度单位为“千米”、长度属性为”length”、事件属性为”time”在前缀处选择”name”；设置完成点击“下一步“确定”图4.910、确定网络数据集创建“完成”立即构建新的网络数据集选择“是”（即完成网络数据集的构建）网络分析1、将新建的网络数据集添加到ArcMap中：打开ArcMap点击“添加”选中新建的网络数据集将所有要素添加到地图中点击“确定”图5.1 将新建的网络数据集添加到图层管理器2、打开ArcMap中的网络数据分析：在窗口上方工具条处单击鼠标右键在弹出的菜单中，勾选”Network Analyst”选项点击”Network Analyst”工具条下拉菜单的“新路径”其中部分工具条会激活图5.2 激活的工具条3、选择路径求最优方案：点击工具条中的“创建网络位置工具”在图中选择起点和终点点击“求解”图标点击“方向”图5.3.1 得到最优路径图5.3.2 得到最优方案四、操作问题的讨论1、地理配准应先取消自动校正在进行输入坐标，再进行自动校正；2、设置路网、线网、站点属性时当打开“开始编辑”；3、在进行查询操作时，要确保Arc Map中工具栏中的网络分析要打开；4、配准时坐标的选择与创建要素集时的坐标要一致；5、配准后不出现图片，可点击文件保存，再打开后在“地理配准”中选择“适应显示范围；6、操作时ArcCatelog和ArcMap不要同时打开；7、养成良好的习惯，做好文件的备份。五、学习总结通过对于GIS软件的学习，我了解到了GIS软件的功能强大，对于一个查询系统的建立，首先要有一个系统的观念，整体的思维，好考虑到某一过程的实现是通过什么样的路径，例如：要求两点之间的最短路路径，我们就得思考如何才能实现最短路径，是通过什么