GIS技术复习整理只是分享.docx

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GIS技术复习整理只是分享

*ArcGIS中的空间参考系统

*数据转换（矢量、栅格、三维数据之间的转换）

*Geodatabase建立的基本内容

*栅格、矢量数据的空间分析操作

*栅格、矢量数据的最短路径分析

*空间数据插值的主要方法

*三维分析

*水文分析

*地统计分析（半变异函数分析、kriging插值等）

1.ArcGIS中的空间参考系统

地理坐标系统——球面坐标（包括角度测量单位、本初子午线和基于椭球体的数据）

*Spheroid椭球体参数：

长、短轴、扁心率

*Datum大地基准面

*预定义地理坐标系统

投影坐标系统——直角平面坐标

*Continental（大陆）、CountrySystems、GaussKruger、NationalGrids（国家网格）、Polar（两极）、StatePlane（政府）、StateSystems（州级）、UTM、World

我国常用的投影系统

*高斯—克吕格，比例尺≥1:

500000

*正轴等角割圆锥投影，比例尺≤1:

1000000,与国际百万分之一所采用的分幅

*正轴等角割圆锥投影或同一投影系统正轴等面积割圆锥投影，我国大部分省区图

*正轴等角割圆锥投影，地球表面上两点间最短距离（大圆航线）表现为近于直线

*阿尔伯斯双标准多圆锥投影（正轴等角圆锥投影）ALBERSEQUAL-AREACONIC：

我国新编1：

1000000地图

ArcGIS中坐标转换

*ArcCatalog中更改坐标系统，仅改变元数据，即显示，不改变源数据

*ArcToolbox，ArcMap中Export更改坐标系统，真正改变数据

ArcGIS中的地图参考

*针对栅格图像数据：

Georeferencing工具（空间参考）

*针对矢量数据：

SpatialAdjustment（空间纠正）

2.数据转换（矢量、栅格、三维数据之间的转换）

*栅格数据向矢量数据的转换

将栅格数据分析的结果，通过矢量绘图装置输出；

或者为数据压缩的需要，将大量的面状栅格数据转换为由少量数据表示的多边形边界

*矢量数据向栅格数据的转换

多为空间分析、数据复合的需要

（矢量数据的基本坐标是直角坐标X、Y，其坐标原点一般取图的左下角。

网格数据的基本坐标是行和列（i,j），其坐标原点一般取图的左上角。

两种数据变换时，令直角坐标X和Y分别与行与列平行）

ConversionTools→FromRaster/ToRaster

*2D数据3维化

*设置要素的高程值数据源

*选择一TIN或栅格表面

*通过要素属性获取要素高程值

*以某一常量作为要素高程属性

*从矢量创建tin

*选择创建TIN所要使用的要素图层

*选择要使用的其它要素类

*选择高程字段

*选择要素合成方式，包括点集、隔断线或多边形

*选择标志值字段（如需要以要素的值来标记TIN要素）

*向TIN中添加要素

*选择要添加到TIN中的要素图层及其它要素类

*如果要素具有三维几何特征，可以选择shape字段

*选择高程字段

*选择要素集成到TIN中的方式，包括点集、隔断线或多边形

*选择标志值字段（可选）

*保存在原TIN中或存为新文件

*由栅格创建TIN

*设定TIN的垂直精度（输入栅格单元中心的高程与TIN表面间的最大差值）

*垂直精度的值越小，生成的TIN将越好地保持原有栅格表面的详尽程度

*垂直精度的值越大，生成的表面越粗略

*设定限制加入到TIN中的点数（可选）

*由TIN创建栅格表面

*将TIN转换成栅格表面，或者从TIN中提取坡度、坡向等地形因子

*选择要转到栅格中的TIN属性，可以是高程、坡向、以度为单位的坡度和以百分数为单位的坡度

*设置高程转换系数

*设置输出栅格单元的大小（可选）

2.Geodatabase建立的基本内容

GEODATABASE组成

*Geodatabase：

地理数据的层次型组织

*对象类（ObjectClass）：

存储非空间数据的表格（Table）

*要素类（FeatureClass）：

同类空间要素的集合，即具有相同几何类型和属性的要素的集合

*如河流、道路、植被、用地等

*要素类之间可以独立存在，也可具有某种关系

*要素数据集（featuredataset）：

多个要素类的集合

当不同的要素类之间存在关系时，应考虑将它们组织到一个要素数据集（Featuredataset）中

*共享空间参考系统、具有某种关系的多个要素类的集合

*覆盖同一空间范围的要素类，如全国范围内某种比例尺的水系数据，其点、线、面类型的要素类可组织为同一个要素数据集

*同一几何网络中充当连接点和边的要素类，必须组织到同一要素数据集中。

如配电网络中的各种开关、变压器、电缆等，分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，应全部考虑到对应的几何网络模型中

*共享公共几何特征的要素类，移动其中的一个要素时，其公共部分也要求一起移动，并保持这种公共关系不变。

如用地、行政区界等

GEODATABASE建立

1.借助ArcCatalog，创建一个新的Geodatabase

*建立一个新的Geodatabase。

没有可装载的数据，或已经有的数据只能部分满足数据库设计

*移植已存在数据到Geodatabase。

转换已有Shapefile、Coverage、INFOTable、dBASETables等数据并输入到Geodatabase中

*用CASE工具建立Geodatabase。

用CASE工具建立新的定制对象，或从UML（UnifiedModelingLanguage）图中产生Geodatabase模式

2.建立Geodatabase的基本组成项

*包括关系表、要素类、要素数据集

（1）明确空间参考

坐标系统和坐标值域

数据集中的所有要素类用相同的坐标系统，所有要素类的所有要素坐标必须在坐标值域的范围内

Select、Import或New方式设置要素数据集的空间参考

（2）要素类分为简单要素类和独立要素类

简单要素类存放在要素数据集中，使用要素数据集的坐标，不需要重新定义空间参考

独立要素类存放在数据库中的要素数据集之外，须定义自己的空间参考坐标系统和坐标值域

3.向Geodatabase各项加载数据

（1）New：

建立新的对象

（2）Import/Export/Load：

利用已经存在的Shapefiles，Coverages，INFOTables和dBaseTables向Geodatabase加载数据

Import：

导入Shapefile、Coverage、INFO表和dBASE表等到一个Geodatabase时，导入的数据作为新的要素类或新表存在。

在导入这些数据之前，这些要素类和表是不存在的

Load：

载入数据不同于导入数据。

载入数据要求在Geodatabase中必须首先存在与被载入数据具有结构匹配的数据对象

（3）导入栅格数据

导入Geodatabase中作为栅格数据集存储

导入Geodatabase中已存在的栅格数据集、

选择RasterDatasets（mosaic），添加想要导入及拼接的多个栅格数据，输入Geodatabase中已经存在的栅格数据集的路径，选择栅格数据的拼接方式、拼接后采用的颜色模式、指定可以设置为Nodata的值，并设置拼接容限值

（4）把dBASE表和INFO表导入到Geodatabase中，可自动纠正不合逻辑的或重复的字段名字，可通过交互方式指定如何更改字段，再进行导入

4.进一步定义Geodatabase

*建立索引

*建立空间要素的几何网络（GeometricNetworks）、子类型（Subtypes）、属性域（AttributeDomains）、空间要素或非空间要素类之间的关系类等

4.栅格、矢量数据的空间分析操作

栅格：

*栅格数据属性

*栅格分析环境

*栅格数据重分类

*距离分析

*表面分析

*栅格计算器

*采样点数据空间插值

*栅格单元统计

*交叉面积表

*分区统计

*邻域分析

*矢量：

Xql：

栅格模型：

地理空间被划分为规则单元，空间位置由单元的行列号表示。

像元大小反映数据的分辨率，空间对象由若干单元隐含描述。

栅格数据模型将地理空间看成一个连续的整体，在这个空间中处处有定义。

栅格结构以规则阵列表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

点用一个栅格单元表示；线状地物则用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。

任何以面状分布的对象都可以用栅格数据逼近。

属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标给出，即定位是根据数据在数据集中的位置得到的。

由于栅格结构是按一定的规则排列的，所表示实体的位置很容易隐含在网格文件的存贮结构中。

栅格行列阵列容易为计算机存储、操作和显示，结构容易实现，算法简单，且易于扩充、修改，也很直观，易于同遥感影像结合处理，便于地理空间数据处理。

特别适合于高级语言作文件或矩阵处理。

栅格结构表示的地表是不连续的，是量化和近似离散的数据。

在栅格结构中，地表被分成相互邻接、规则排列的矩形方块，每个方块与一个栅格单元相对应。

栅格数据的比例尺是栅格大小与地表相应单元大小之比。

在许多栅格数据处理时，常假设栅格所表示的量化表面是连续的，以便使用某些连续函数。

由于栅格结构对地表的量化，在计算面积、长度、形状等空间指标时，若栅格尺寸较大，则会造成较大的误差。

在一个栅格的地表范围内，可能存在多于一种的地物，而表示在相应的栅格结构中常只能是一个代码。

误差不仅有形态上的畸变，还可能包括属性方面的偏差。

矢量模型：

将地理空间看成一个空间区域，地理要素存在于其间。

矢量模型中，各类地理要素根据其空间形态特征分为点、线、面三类，对实体实施位置显式、属性隐式的描述。

点实体包括由单独一对（x，y）坐标定位的一切地理或制图实体。

除（x，y）坐标外还存储其它一些与点实体有关的数据来描述点实体的类型、制图符号和显示要求等。

点是空间上不可再分的地理实体，具体的或抽象的，如地物点、文本位置点或线段网络的结点等。

如果点是一个与其它信息无关的符号，则记录时应包括符号类型、大小、方向等有关信息。

如果点是文本实体，记录的数据应包括字符大小、字体、排列方式、比例、方向以及与其它非图形属性的联系方式等信息。

线实体用其中心轴线（或侧边线）上的抽样点坐标串表示其位置和形状。

线实体可以定义为直线元素组成的各种线性要素，直线元素由两对以上（x，y）坐标定义。

最简单的线实体只存储起止点坐标、属性、显示符等有关数据。

面实体用范围轮廓线上的抽样点坐标串表示位置和范围，多边形（面、区域）数据是描述地理空间信息的最重要的一类数据。

在区域实体中，具有名称属性和分类属性的，多用多边形表示，如行政区、土地类型、植被分布等；具有标量属性的有时也用等值线描

区别：

栅格数据用元子空间充填集合表示，栅格数据面向空间的数据结构在布尔运算、整体操作特征计算及空间检索方面有明显的优势。

矢量数据用点串序列表达边界形状及分布，矢量数据面向目标的数据结构很容易实现模型生成、目标显示及几何变换。

栅格

分析模式：

常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数据分析的数学基础，具有分析处理简单、分析处理模式化强的特征。

栅格数据的分析处理方法