ArcGIS日常应用培训.pptx

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中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS日常应用培训,第一、二章原作者：

闫磊第三章作者：

吴勇,Monday,August12,2019,中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS日常应用培训,Page2,一、GIS基本知识介绍二、ArcGISDeskTop桌面平台介绍三、数据叠加分析详细流程,中国科学院计算技术研究所教育中心,一、基本知识,Page3,地理信息系统概念介绍GIS平台介绍GIS数据格式介绍4.4D概念介绍坐标系统介绍坐标变换和数据换带,中国科学院计算技术研究所教育中心,1、地理信息系统概念介绍,Page4,地理信息系统，简称GIS（GeographicInformationSystem）。

顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。

地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。

一般来说，GIS可定义为:

用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。

从GIS系统应用角度，可进一步定义为:

GIS由计算机系统、地理数据和用户组成通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务（陈述彭，1999）,中国科学院计算技术研究所教育中心,1、地理信息系统概念介绍,Page5,地理信息系统基础是数据，就是对数据的显示，编辑处理，分析应用，打印输出的系统。

有两个基本概念:

地理学与地理信息。

地理学是从时间与空间角度研究地球表面发生的宏观各种自然与社会现象的产生、演化直至消亡过程及其规律的基础科学。

这些地理现象的表达即是地理信息地理信息系统有一种传统的说法，数据占7，软件占3，硬件占1，比例7:

3:

1,中国科学院计算技术研究所教育中心,2、GIS平台介绍,Page6,1、国外GISArcGIS:

ArcInfo高级的功能完善的ArcIMS互联网数据发布系ArcGISServer企业级GISArcPad为野外应用设计的开发的ArcEngine，ArcobjectsMapinfo:

MapinfoProfessional:

桌面MapX:

控件开发MapInfoMapXtreme:

WebGISMapInfoVerticalMapper:

栅格的工具具有3D的分析和应用,中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS产品发展史,Page7,中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS平台,Page8,中国科学院计算技术研究所教育中心,2007年GIS软件全球销售比率,Page9,中国科学院计算技术研究所教育中心,2、GIS平台介绍,Page10,CAD在机械制图，建筑有很广泛的应用,CAD和GIS共同点:

计算机图形，相似的输入、输出设备，和生成漂亮的彩色图像。

同GIS相比，CAD较简单，这就是随着计算机图形学的发展，它发展更快的原因。

下面是一个对比:

CAD几何形状包含规则图形很多，如正方形、圆弧和曲线、水平线、垂直线；GIS相对较少，早期版基本不使用圆弧和曲线在CAD中，一个典型的多边形有四个顶点；在GIS中，一个多边形可能有上千个顶点。

在CAD中，诸如映射、旋转、比例、拷贝之类的操作频繁地被用到，在GIS中不常用。

在CAD中，目标间的拓扑关系实际上不存在；在GIS中，拓扑是主要的考虑之一。

在CAD中，栅格很少用；但在GIS中，这是获取地图库或卫星数据的一个有效、经济的方法。

中国科学院计算技术研究所教育中心,2、GIS平台介绍,Page11,国内平台:

MapGIS:

武汉中地产品，总体规划制图SuperMap:

北京超图软件股份有限公司TopMap:

北京慧图信息科技有限公司做水利比较多一些GeoStar：

武大吉奥，综合性平台,中国科学院计算技术研究所教育中心,3、ArcGIS数据格式介绍,Page12,中国科学院计算技术研究所教育中心,Page13,3、ArcGIS数据格式介绍,FileGeodatabase（Filegeodatabase-FGDB是ArcGIS9.2推出的新数据格式，主要用于大量图斑的叠加分析），是9.2才有的格式，是文件数据库，支持1TB。

PersonalGeodatabase-PGDB基于微软access的MDB，基于数据库oracle、sqlserver的arcsde格式geodatabase），只支持2G。

Shapefiles只有点、线、面，通用交换格式只有Geodatabase支持注记，支持拓扑、制图表达等等，Geodatabase将代替Coverage数据格式,中国科学院计算技术研究所教育中心,FileGeodatabase重点讲解,Page14,对平台支持:

FGDB跨平台，可以支持windows,linux,Solaris,PGDB（Mdb）只支持Windows评价:

这是个非常大的亮点，使得数据可以更好的移植,中国科学院计算技术研究所教育中心,FileGeodatabase重点讲解,Page15,对数据格式支持:

FGDB支持所有geodatabase的特征包括vector,raster,terrian、annotation等等存储空间FileGeodatabase中比PersonalGeodatabase和Shapefile小5070%，数据处理，查询速度快20%10倍，其差异最根本的原因是数据结构。

中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS自身的数据格式,Page16,基于文件和数据库的geodatabase，区别在于文件，有容量限制，如access的2G限制，fgdb目前是1TB，数据库geodatabase，功能是强多的，需要ArcSDE的支持，支持三级索引Shapefiles实际的dbf，查询dbf的sql语法，即=,中国科学院计算技术研究所教育中心,ArcGIS自身的数据格式查询使用,Page17,大，应为%西南交%大%,总结字符串一般用单引号，特殊的查询，如西南交,中国科学院计算技术研究所教育中心,4、4D概念,Page18,数字线划图DLG（DigitalLineGraphic）数字正射影像图DOM（DigitialOrthophotoMap）3.数字高程模型DEM（DigitalElevationModel）4.数字栅格地图DRG（DigitalRasterGraphic）其中1是矢量图，2是影像图，3，4是栅格,中国科学院计算技术研究所教育中心,4.1数字线划图DLG（DigitalLineGraphic）,Page19,数字线划地图（DLG,DigitalLineGraphic）:

是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集，且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。

内容包括行政界线、地名、水系及水利设施工程、交通网和地图数学基础（高斯坐标系和地理坐标系）。

数字线划地图是满足地理信息分析要求的数据结构，可视为带有智能的数据集，不但含有几何数据，还有社会人文信息。

中国科学院计算技术研究所教育中心,4.2数字正射影像图DOM,Page20,数字正射影像图（DOM,DigitalOrthophotoMap）:

是对航空（或航天）像片（卫片、航片）进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。

它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。

目前的Spot5是法国卫星2001年底发射升空，2002年初正式运营，分辨率最高可达2.5米。

可以用来做1:

10000的数据QuickBird（快鸟）:

2001年10月由美国DigitalGlobe公司发射卫星，最大分辨率0.61米，可以用来做1:

2000数据,中国科学院计算技术研究所教育中心,4.2数字正射影像图DOM-航片,Page21,航片就是航空像片，航空像片又称航摄像片。

泛指用航空摄影装置拍摄的各类遥感像片。

航空像片一般分辨率较高，影像清晰而且细致，成图比例可达1：

500，反映的地物也较丰富，比较容易判读。

但是航片获取成本也较高，而且它属于中心投影，校正处理比较复杂。

一般在局部范围和制作大比例尺时使用。

与航空像片相比，卫片的突出优点是:

宏观性强、覆盖面积大；多时相重复，资料更新快，现势性强；以多波段方式观测，可反映地物光谱特征；观测平台高，几何畸变小，在计算机图像几何精纠正之后制作的卫片，一般专业用图可不经纠正直接成图；大多数卫片可公开发售，无保密性，易于购买使用，同时价格相对低廉，一般相同面积区域的卫片成本不到航片的十分之一。

中国科学院计算技术研究所教育中心,4.3数字高程模型DEM,Page22,它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型（DTM）的一个分支。

一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。

建立DEM的方法有多种。

从数据源及采集方式讲有:

直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等；根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取，如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等；从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。

中国科学院计算技术研究所教育中心,4.4数字栅格地图DRG,是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集。

这种数据格式将越来越少。

Page23,中国科学院计算技术研究所教育中心,5、坐标系统介绍,Page24,1.ArcGIS的坐标，投影文件的含义一、ArcGIS中坐标系统两种:

地理空间坐标系与投影坐标系（平面直角坐标）地理空间坐标系（Geographiccoordinatesystem），使用基于经纬度坐标描述地球上某一点所处的位置。

某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。

基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面；也称球面坐标。

如WGS1984（GPS点），Xian1980.prjBeijing1954.prj。

中国科学院计算技术研究所教育中心,5.1ArcGIS的坐标，投影文件的含义,Page25,投影坐标系统（Projectioncoordinatesystem）使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。

这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。

平面坐标系统地图单位通常为米，,earth），或者是平面,也称非地球投影坐标系统（not直角坐标。

投影坐标系由以下两项参数确定:

地理坐标系（由基准面确定，比如:

北京54、西安80、WGS84）投影方法（比如高斯克吕格、Lambert投影、Mercator投影）坐标是GIS数据的骨骼框架，能够将我们的数据定位到相应的位置，为地图中的每一点提供准确的坐标，对地理坐标系坐标0360,中国科学院计算技术研究所教育中心,平面坐标范围，以标准分幅为例,平面坐标:

坐标X，Y（在ArcGIS中），X在前，Y在后,X坐标不加带号，是六位，加带号是八位,Y是七位,Page26,5.2、北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84的区别中国科学院计算技术研究所教育中心,Page27,北京54坐标系与西安80坐标系都是以Gauss_Kruger为基础，经局部平差后产生的坐标系北京54坐标系:

1954建立原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃西安80坐标系:

也称国家大地坐标系，1980年，原点在