ArcGIS 100数字化实习报告.docx

聊城大学环境与规划学院 ArcGIS上机实习报告2012-2013第1学期实习 ArcMap数据输入与编辑 屏幕扫描数字化班级 2010级4班 专业 地理信息系统 学号 2010203458 姓名 王佳才 得分 一 、实习内容和意义1.1、实习内容：用ArcMap绘制一幅地图，题目自拟。要求添加必要的地图要素，地图配色美观，并整饰输出。2.1、实习意义：通过此次实习，使我能够熟练掌握利用ArcMap软件绘制一幅地图的完整流程，同时也是对新知识的学习与接纳。二、 数据准备地图数据福田区行政区划图、深圳市行政区划图图1：福田区行政区划图图2：深圳市行政区划图三 、涉及的基本概念3.1、地图投影：地图投影就是建立地球表面上和平面上点的函数关系，使地球表面上由地理坐标确定的点，在平面上有一个与它相对应的点。3.2、Geodatabase：是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型。目前有两种geodatabase结构：个人Geodatabase和多用户Geodatabase。其中对于小型的GIS项目和工作组来说，个人Geodatabase是非常理想的工具。3.3、地图整饰：主要包括地图符号设计，色彩设计，地貌立体表示，出版原图绘制，图面配置和图外装饰设计等。3.4、专题地图：其内容由两部分构成：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。四 、具体操作步骤（以福田区行政区划图为实例）4.1、总体流程4.2、数据准备 在进行此阶段前需要对所获得的地图数据进行详细观察，以此来确定地图需要采用哪种投影方式，并根据确定的投影方式制定合适的地理配准方案。在本文中，地图数据是深圳市福田区，经度范围主要在E113E114之间，跨度较小。所以笔者选择了高斯克吕格3度分带的投影方式，坐标系采用“西安80”，具体为：Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38。4.2.1、定义投影()在本文中笔者主要采用输入经纬度的方式进行地图配准。所以需要激活“输入经度和纬度的DMS”选项，因此需要对地图进行定义投影操作。具体如下：打开“ArcToolbox”“数据管理工具”“投影和变换”“定义投影”工具，在弹出的“定义投影”窗口中选择需要定义投影的地图，选择坐标系，点击“确定”即可完成此项操作。注：在定义投影前需要先修改数据框的坐标系属性，本文中为：Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38。图3：定义投影(未知坐标系)图4：选择坐标系图5：定义投影(坐标系已选)4.2.2、地理配准 通过观察地图，选取比较容易区别的地理地物作为控制点。在本文中笔者选择了3个控制点，并通过“地球在线”获取了控制点坐标。如下表：地区控制点编号经度纬度深圳市11135128.38223129.5021143543.58223915.0231143639.40222953.85福田区11135955.03223131.3321140617.97223214.0231140045.03223438.02表1：控制点坐标(经格式转换) 右击空白处添加“地理配准”工具条，通过刺点，右击“输入经度和纬度的DMS”方法添加控制点。图6：输入坐标DMS(福田区第3个控制点坐标) 依次添加好3个控制点，然后点击“更新地理配准”即可完成地图配准。以相同的方式外完成对深圳市地图的配准工作。4.2.3、定义要素类定义要素类需要根据地图的内容进行确定。在此笔者通过参照地理底图编图要求，定义了如下要素类。数据框数据组要素类要素类名内容新增字段福 田 区点图层学校School小学、中学、职校、警校等Name公园Park公园Name地铁站MetroStation地铁站Name政府部门City市委、地级市、县级市、政府部门Type、Name其他Point寺庙、山峰、教堂、码头、纪念馆、红树林Type、Name线图层边界线edge区界、街道办辖区界Type地铁线MetroRoad地铁线路-主要道路Road国道、快速干道、高速公路、主要道路(经筛选)Type、Name、YuZhi(原始图层)隧道边线SuiDaoBianXian隧道边线-立交桥边线LiJiaoQiaoBianXian立交桥边线-面图层边界_Bufferedge_buffer缓冲区边界Class道路_BufferRoad_buffer面状道路Type绿地Grass绿地-湖泊Lake湖泊Name水域River河流、海湾福田区FuTianQu福田区内8个办事处Name其他区XingZhengQu相邻地区Name深 圳 市区政府区政府City_qu辖区中心Name边界线边界线Line海岸线、市界、区界Name深圳市深圳市area深圳市辖区Name表2：定义地理要素类4.2.4、建立地理数据库通过建立地理数据库可以很方便的实现对数据的统一、有效的管理。它包括：文件地理数据库和个人地理数据库。在本文中，笔者先尝试着建立了人地理数据库，但在后期的数据处理上总是出错，于是改用了文件地理数据库。按照定义的地理要素类建立的数据库(最终结果)如图7所示：4.3、数字化数字化即矢量化编辑。在此过程中需灵活应用“编辑器”工具条中的各项工具。在本文中笔者主要使用了“分割工具”、“裁剪面工具”、“合并”、“裁剪”，以及高级编辑中的“延伸工具”、“修剪工具”、“拆分多部件要素”等工具。4.3.1、矢量化 将创建的shpfile文件添加到ArcMap中，打开“编辑器”工具，并选“开始编辑”，使图层进入可编辑状态，在“创建要素类”窗口选择需要编辑的图层； 在绘制面图层时，首先绘制一矩形，然后将其透明显示，选中该矩形后用“裁剪面工具”将其按区边界分成各个行政区； 在线要素中，边界线的获取主要使用了ArcToolBox工具箱中的“面转线”工具。得到的线要素均是打断的而且还有多余线段(矩形边框线)，需要经过“删除”、“合并”等操作。为了便于后期的符号化设置需要对边界线图层增加“Type”属性字段，用以区分“区界”与“街道办辖区界”； 边界缓冲区的制作：为增强地图的视觉效果，通过“缓冲区向导”工具对福田区边界生成了四重缓冲区，并依次赋予渐变的颜色，作为福田区边界，具体步骤如下；a） 添加“缓冲区向导”工具到工具栏：点击菜单栏上的“自定义”“自定义模式”“命令”选项卡“工具”“缓冲区向导”将“缓冲区向导”工具拖放到工具栏上。图8：添加缓冲区向导b） 通过属性选择获取“edge”图层中的“区界”。然后点击“缓冲区向导”，通过相关参数设置，完成缓冲区的创建。详细过程如下：图9：属性选择“区界”图10：要素选择图11：参数设置图12：选择输出类型图13：缓冲区结果c） 得到的缓冲区结果并不是最后的结果，还需要通过使用ArcToolBox工具箱中的“擦除”工具，经“福田区”图层擦除操作得到最后的边界缓冲区图层。如下：图14：擦除工具图15：擦除结果d） 通过修改图层“符号系统”得到最终效果图，至此边界缓冲区图层制作完毕。图16：边界缓冲区最终效果图 面状道路图层的制作：对线状道路图层Road属性新增“YuZhi”字段，主要存储缓冲半径。a) 笔者在做道路缓冲区时依旧采用了缓冲区向导的方式得到面状道路图层。但结果中出现了问题，采用“凸角圆弧法”得到的缓冲区在道路交叉处形成不必要的“凸起”，很影响地图美观。如下图所示：图17：“凸角圆弧法”得到的道路缓冲区b) 解决方法：通过使用ArcToolBox工具箱中的“缓冲区”工具得到道路缓冲区。参数设置在中距离选择字段中的“YuZhi”，末端类型选择“FLAT”即可生成平头缓冲区，消除“凸起”。图18：参数选择 图19：结果图层 立交桥边线(主要为了凸显道路的层次性)的制作：主要有制作缓冲区、图层合并、面转线、分割、删除, 以及高级编辑中的“延伸工具”、“修剪工具”等操作。a) 首先需要矢量化立交桥线图层，新增属性“Type”字段-记录缓冲区半径类型、“YuZhi”字段-记录缓冲区半径大小。如下图：图20：字段解释b) 通过“缓冲区向导”生成立交桥面状图层。经“复制”“粘贴”把立交桥面状图层追加到“面状道路图层”中，然后合并为同一图层(也可以一步到位，事先就将立交桥线并为道路线图层中，然后通过“YuZhi”字段制作缓冲区)。结果如下图所示：图21：结果展示c) 通过“b）”中得到总的“面状道路图层”，经ArcToolBox工具箱中的“面转线”工具得到外边线图层。然后逐一选取适当位置进行“打断”操作，然后删除冗余线段。但是这样容易使“打断”处不统一，造成“参差不齐”的效果。解决方法主要是：矢量化一条垂直外边线的线段称为“母线”，然后经“延伸工具”或“修剪工具”使得“打断”处统一。如下所示： 图22：操作说明 图23：结果展示4.3.2、属性录入在不可编辑状态下对要素图层增加属性字段(也可以在建立“要素类”图层时选择新家属性字段)。然后在可编辑状态下进行属性数据录入。在本文中以“City”图层为例。过程如下： 图24：添加字段图25：属性数据录入4.3.3、符号化及标注 符号化也称“图层风格设置”，是对矢量化的结果数据进行的操作。具体的说就是对点要素使用适当的地图符号；对线要素要运用正确的线型，使之表达出地图上实际的地理要素；对于面要素，图层配色很关键，要尽可能的美观。在本文中笔者将ArcMap软件自带的符号库“Caves”、“Civic”通过添加样式引用的方式添加到现有的符号库中。以下是结果展示：图26：符号化设置 地图标注，即通过标注的形式使要素图层呢过属性字段中某些隐含的信息(比如Name)显现出来。双击需要添加标注的图层，通过“图层属性”对话框中的“标注”选项卡分别对每个需要设置标注的图层设置自动标注。通过改变字体、字号选择不同样式的风格。同时也可以选择“定义要素类并且为每个类加不同的标注”选项，通过SQL查询进行不同类别的标注。另外，点击“放置属性”选项，可以设置标注显示的首选位置，以实现自动避让的效果。如下所示：图27：放置属性选择图28：为不同类别要素进行标注图29：结果图(局部)4.4、地图整饰经过以上几步操作，得到了一幅精美的地图。但得到的这幅地图还不能直接打印，供给读者使用。还需要添加图例、比例尺、指北针等地图要素。这就是接下来的地图整饰工作。地图整饰工作在布局视窗下进行，稍微有一些繁琐，所以需要有耐心，更要细心。特别说明：在本文中，笔者通过“数据框属性”对地图进行了“固定比例尺”设置，为1:8000，以期达到更好的显示效果；因经度跨度较小，所以没有添加经纬网。图30：整饰结果图4.5、打印输出在“文件”菜单下选择“导出地图”，弹出 “导出地图”对话框，选择保存格式，并命名。在“常规”选项中可以设置分辨率；在“格式”选项中可以设置颜色模式、图片质量以及背景色。参数设置完成后，点击确定即可导出地图。五 、实习心得在这次实习前，我参加了SuperMap杯的制图组比赛，对一些基本的软件操作也可以说是轻车熟路了，这对我的本次实习起到了很大的帮助作用。所以，在现有的软件操作基础上，我得以较快的完成本次实习工作。通过本次实习使我更加深入了解了ArcMap软件，也使我再一次认识到制作一幅精美的地图是一件非常需要耐心的事。在这期间学习了2