GIS空间数据库的建立.doc

ArcView简介ArcView是美国环境系统研究所（Environmental System Research Institute简称ESRI）开发研制的集成地理信息系统软件它集空间图形、关系型数据库、统计图形、空间分析、网络通讯、面向对象的程序设计于一体。它支持应用程序之间的通讯并提供与其它应用程序之间的接口它支持多种平台：Unix， Microsoft Windows98和Windows NT等并保持用户界面基本相同而且可利用Windows的各种资源具有强大潜力的桌面GIS系统。一、ArcView主要优点1) 数据兼容性好：ArcView可以支持多种格式的空间数据格式并与其它地理信息系统软件或制图软件数据兼容。属性数据库可经SQL Connect 与读取其它类型数据库如Sybase、Excel、Access等且可以直接读取INFO、DBASE数据及以逗号间隔的文本文件。ArcView生成的数据库是DBF格式也可被其它软件使用。2）支持汉字汉字处理：ArcView的操作界面是英文的但它支持中文Windows操作系统对汉字的处理极其方便。3）系统升级容易：ArcView是采用模块组合方式构成如果有新的需求时可配置其它扩展模块如空间分析模块（Spatial analysis 、网格分析模块（Network analysis）、3D（3D analysis）分析模块或可在INTERNET上发布系统信息的IMS模块。4）系统可跨平台运行：ArcView具有跨平台运行的能力可在常见的操作系统如Windows 95Windows NT以及Unix等上运行。二、ArcView主要功能数据采集手段图层管理功能属性库及其管理功能专题图和统计图各类查询功能导出图形（象）功能二次开发功能空间分析功能。三、ArcView的项目基本结构ArcViewGIS是以项目（project.apr）为空间图形（像）单位。项目构成：1、View：可以进行地图显示信息查询空间分析它支持多种数据格式主要有shape文件、Arcinfo中的coverage文件和Autocad中的.dxf .dwg 文件以及各种图象文件.image .jpeg .gif. bmp等等。ArcView 所引入的数据格式SHAPE是一种矢量数据它有属性数据库可以与其它表（Table）相连可和其他主题（Theme）一样进行多种操作。ArcView可以直接建立编辑删除shape文件而且shape格式是开放的用户也可以用各种方法产生shape文件并加入到View中。此外对点的位置信息可以直接显示和编辑其坐标可由ASCII文件、数据文件和GPS外部数据源输入。ArcView是通过xy坐标存储地理要素的点被看作一个xy坐标对线是一组有序的xy坐标序列面（多边形）则是由通过xy定义的起始点相同的一组线构成的。ArcView的shape的数据结构扩展了其原有保存图形xy坐标方式增加了存储值（m）和高程值（z）的信息。因此地理要素被保存成(xym)(xyz)(xymz)。高程值（z）的增加可以在二维空间中显示查询在3D Analyst扩展模块中生成的数据。度量值（m）的增加使得ArcView可以支持动态分段。2、Table：关系数据库管理可支持外部数据源直接读取DBF，INFO，ASCII数据并可通过SQL Connect和任何SQL，DBMS等数据相连。3、Chart：制作统计图表。4、Layout：设计输出图形组合输出打印。5、Script：面向对象的程序设计、开发、调试工具。利用它可以重新组织ArcView的用户界面设计出特定功能的专业系统。ArcView的一个重要的特征是对其中各类文档都是动态链接对任一文档的修改其余相关文档自动更新。与其它图形软件相比它的界面很不相同如CAD上述5种功能在一个界面。如方正智绘总体上是一个界面但图形与属性可切换绘图是一个加强的软件。而ArcView的是一View视图界面为主的5个界面是独立的。默认工作目录在c:docume1admini1locads1temp， 用户要一开始在FILE菜单设置工作目录，如c:jsj， 以便一起备份。实验一 GIS空间数据库的建立一、扫描图象导入及配准注意：要一开始设置工作目录d:GIS个人姓名， 以便一起备份.一个项目一个文件夹。（一）栅格图象的导入1、拷入底图栅格图于d: GIS个人姓名2、启动Arcview 3、击File-选扩充功能Extensions-选JPEG image support-OK4、新建一视图并填加扫描图像主题：New viewadd theme5、设影象源类型image data source，设路径双击影象文件名，即可导入6、激活主题显示底图7、存项目文件于指定文件夹（二）ArcView中图像的配准在ArcView3.3中可以将扫描的图像文件（在这里为影像文件）的象素坐标配准成大地坐标。具体方法是： （1）在ArcView3.3中所要配准的影像文件是.jpg 格式所以在 Photoshop6.01中将.tiff格式转换成.jpg格式。 （2）ArcView3.3打开该格式文件并建立一个线型新专题将影像文件作为背景文件。分别左上角和右下角分别沿着公里网的横、纵坐标画两条线成十字叉记下该十字叉交点的象素坐标以及地理坐标：分别记为、。然后根据公式： = (1) = (2) (3) (4) 其中值是Theme 的属性（Property）中的值。（3）新建一个文本文件在文本文件中按下面的格式写出计算结果，其值保留小数点后八位。 0 0 保存文本文件然后将其重命名为.jgw格式，文件名字要与.jpg的名字相同并且这两个文件路径要相同（将.jgw文件考入d:GIS个人姓名中）。在ArcView中重新打开的.jpg 文件，其右上角的坐标就变成了大地坐标。因此就可以准确的知道图中任意一个明显地物点的大地坐标，为矢量化确定控制点的坐标做准备。这样对同一影像文件矢量化不同要素时不用每次进行坐标变换因为我们输入的每点都是地理坐标。二、建立线主题1、线图元概念线图元是广义线概念，包括等高线、河流、公路等线状地物。2、创建线的新主题(theme)1）打开步骤一建立的项目文件2）视图窗口界面中选定“视图”（View）下拉菜单中的 “New Theme”项。3）在弹出的对话框内选择“线”（line）图形要素类型（注意：只能选择点、线、面多边形三种基本类型其中一种）并单击“OK”钮确认。4）在随后出现的新的对话框内指定ArcView将要创建的、您所想要添加的新主题的Shape文件的名称。保存位置为步骤一所建立的文件夹。单击“OK”钮。这样一个新的、空白的主题将出现在您的当前视图的主题目录表中。注意该新生主题的主题名称显示区呈弹起状态表明它已自动成为当前活动主题同时其左侧的“显示检测框”（矩形小框）四周又被另一个矩形虚线框所包围表明当前主题自动进行可编辑状态。该状态将允许您使用绘图及编辑工具往这一新主题视图内添加图形要素。5）给新主题添加线图形要素：单击常用工具条中的“绘图工具”项（注意：点击过程应当稍微长一些）调出下拉式绘图工具中添加“线”要素的图形示例然后即可在“视图”图形显示框内进行绘图。 绘图工作结束后ArcView将会自动生成一个与当前主题图形要素相对应的“主题属性表”打开该表即可见其外型。新表仅含有两个字段“Shape”和“ID”。其中前者记录是用户给当前主题所添加的所有“图形要素”的“类型名”（本例为“Polyline”）；后者的所有记录均为0（即为“空白”记录）。6）分别建立其他各专题层，如道路、等高线、河流等。7）全部绘制完毕从theme菜单中，选择stop editing theme，关闭图层存盘。再存项目文件于步骤一指定的文件夹中。三、建立多边形及其属性库1、建立多边形主题(theme)1）打开上次实习建的项目文件（线的层已建毕）2）视图窗口界面中选定“视图”（View）下拉菜单中的 “New Theme”项。3）在弹出的对话框内选择“面”（polygon）图形要素类型并单击“OK”钮确认。4）回答主题指定路径和文件名，OK，2、输入多边形1）从theme菜单中，选择start editing theme2）从图边界上选一小班为起始用多边形工具，双击停止自动闭合画一封闭多边形。3）半多边形autocomplete工具从一个已画多边形起到该多边形止一个多边形扣一多边形。4）全部绘制完毕从theme菜单中，选择stop editing theme，关闭图层存盘。5）再存项目文件于步骤一指定文件夹3、多边形属性库建立（1）属性库概念及操作1）属性库是GIS的最重要特征之一它为大量的地理信息存储管理、专题图、统计图的形成。2）在ArcView中属性库与图层是一一对应的各属性库是随图层由系统自动生成的。3）ArcView的属性库文件后缀为DBF。4）初始ArcView的属性库的缺省的字段：图层类型和图元对象链表的标识号ID5）为满足空间分析的专业需要初始ArcView的属性库必需扩充。扩充的方式有两种一种是直接扩充属性库另一种是链接外部库6） 数据库窗口当打开属性库后：熟悉窗口工具项(如上图)功能：记录全选、恢复未选状态、选/未选切换、生成统计图表、条件查询、提升被选项数据库、连结、字段数值求和、字段数值计算、升序排列、降序排列、选择记录、编辑、属性查询（2）直接扩充小班属性库 1）打开上面建立的项目， 激活多边形专题图层。2）ArcView的属性库可用打开它进入属性表窗口 。3）修改属性库结构：扩充一个字段，内容是用于链接外部库的公共字段。在ArcView窗口选择”开始编辑” 属性库。从EDIT中选择”添加字段”（add field） 填加一惟一标识符字段。从Table中选择”停止编辑” 属性库并可选存盘下次不需要重做。3）根据图元输记录的编号。要一个个确认图元，输入上述系列因子，打开项目， 激活多边形图层击图元工具，此时它被激活除非再击第二次关闭它，它不随界面的切换而改变。用鼠标取图元，被选中图元呈黄色打开属性库，进入TABLET界面 此时被选中图元的属性库的记录呈黄色(有时可能不见，可向下翻记录)从tablet 菜单中选“开始编辑”击输数工具 ，对选中的多边形输入编号字段切换到图界面再用的鼠标取图元用鼠标点选中的记录（自动进入Table界面）再用对图输数。直至所有多边形的编号输完。从Table中选择”停止编辑” 属性库并可选存盘。 注意：最后一个编号数往往记不上，在另一处点一下（3）再存项目文件于指定文件夹四、外部数据库与(theme)属性库的连接及标注（一）外部数据库与(theme)属性库对接1、将外部数据库拷入指定目录。该外部库已建立与内部属性库匹配的字段，即惟一标识符。2、打开前面所建立项目，激活多边形THEME用调属性库3、同时将外部DBF文件调入ArcView中左移动图形击project窗口中的Tables从project菜单选择“ add table”将外部DBF文件调入ArcView中选中外部DBF文件属性库的公共字段4、将外部DBF文件与内部属性库连接击project窗口中的VIEW返回视图界面选中属性库的公共字段击联结命令，将外部DBF文件导入到属性库，存属性库于盘5、存项目文件同时存属性库于盘以后外部库的字段可在ArcView中调用但不能修改外部库。（二）多边形图元注记从属性库中取出字段值标注theme的特征。可用于检查是否漏图元或输错、或多边形有遗漏、多余。1、标注前准备，选择字体font，字型style，尺寸和颜色1)活主题，打开主题编辑，击2)从windows下，击symbol windows3)选择字体font，字型style，尺寸和颜色4）击create markers，退出2、自动标注激活主题设置主题标注参数从theme菜单中，选择自动标注auto