地理处理Word格式.docx
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您所创建的这个模型即成为地理处理环境下的一个新工具。
查找适宜的公园地点
以下是一个比较复杂的地理处理示例，该示例是执行一个简化的公园地点选择，并生成一个可供深入评估的潜在的公园地点数据集。
地点选择的逻辑是查找靠近人口密集区但与任何现有公园均有一定距离的区域，即希望公园离人群更近，但又不希望公园的分布过于密集。
此外，新公园的地点靠近人口密集区要比远离现有公园更重要。
如前所述，这是一个非常简单的逻辑，其目的仅是为进一步评估（如土地利用兼容性评估、地点可用性评估以及地点质量评估）确定潜在地点。
在下图中，“潜在的公园地点”地图用深紫色显示比较适宜的位置，而不太适宜的区域则以较浅的阴影显示。
灰色区域表示现有的公园的位置。
该图还显示了人口密度是影响力较高的一个因素，也就是说，在地点选择的考虑因素中，人口密度因素（占60%）比距现有公园的距离（占40%）因素更有影响力。
（此权重比例可任意设置。
）
以下地理处理模型说明了上述逻辑。
该模型包括五个步骤，每个步骤都用一个蓝色的圆圈标注。
∙步骤1将通过一个包含人口重心的输入点要素类计算出人口密度，然后为每个像元输出一个包含人口密度的栅格数据集。
∙步骤2将根据现有公园的栅格计算出每个像元到现有公园的距离，然后将该距离作为每个像元的值以输出一个栅格数据集。
∙步骤3将“人口密度”输出进行重分类，步骤4将“到公园的距离”输出进行重分类。
这两个重分类步骤都是将原始像元值转化为0到100之间的值。
重分类值的得分代表实用性程度，其中0代表最不实用，100代表最实用。
例如，接近现有公园的像元值的得分会低于远离现有公园的像元值的得分，并且人口密度高的像元值得分会高于人口密度低的像元值得分。
∙步骤5将这两个重分类中的输出数据导出，然后输入到加权叠加工具（该工具使用的权重为60%和40%，在加权叠加工具中，所有权重的总和应为100%）。
如下图所示，输出栅格数据包含适宜性得分。
最适宜的区域其输出像元值较高，在下图中用深紫色显示。
在计算机和GIS出现之前，这种利用加权叠加来筛查潜在地点的方法就已经存在了。
地理处理使加权叠加变得简单方便。
例如，您可以将权重从60%和40%更改为其他数值，然后通过再次执行模型以帮助确定模型对权重的敏感度。
同样，您也可以更改重分类值。
相关主题
地理处理快速浏览
GIS的重要方面
工具和工具箱
地理处理工具用于对地理数据执行一些非常重要的小操作，例如提取和叠加数据、更改地图投影、向表中添加列、计算属性值、面叠加和最优路径等等。
不仅提供了数百种工具供您选用，您还可通过模型构建器（可视化编程语言）或脚本（文本编程语言）创建您自己的工具。
工具都储存在工具箱中。
ArcGIS提供了数百种工具，并将它们进行了分类并放到了十余个工具箱中，这些工具功能丰富、涉及领域广泛。
要执行某个工具，需要先找到该工具。
有四种查找工具的方法：
1.少数常用工具位于标准工具栏中的地理处理菜单中。
您可使用自定义
>
自定义模式来自定义此工具列表。
2.使用搜索功能，在搜索窗口
中查找工具。
搜索功能根据输入的关键字或描述工具功能的短语来查找工具。
3.使用浏览功能，在目录窗口
浏览功能要求您了解所需工具位于哪个工具箱中。
4.浏览
ArcToolbox
窗口
来查找工具。
与目录窗口一样，在
窗口中，也将以树视图的形式来显示工具和工具箱。
您可以向
窗口中添加自定义的工具箱。
了解有关查找工具的详细信息
工具对话框
要从搜索窗口中打开某个工具的对话框，请单击该工具的名称。
要从目录窗口中打开某个工具的对话框，请双击该工具，或右键单击该工具然后单击打开。
在对话框中输入工具的参数后，单击确定可执行工具。
在本例中,裁剪工具用于从街道图层中裁剪要素。
输出要素类
Streets_Clip3
中仅包含处于
StudyArea
面内部的要素。
输出要素类会自动添加到ArcMap内容列表中。
了解有关执行工具的详细信息
后台处理与“结果”窗口
工具在后台运行，也就是说，当工具运行时，您仍可以继续使用ArcMap（或其他应用程序，例如ArcGlobe）。
文档底部将出现一个进度条显示当前所执行工具的名称。
工具执行完毕后，系统托盘中将显示一个弹出通知。
了解有关后台处理的详细信息
您可以在结果窗口中跟踪工具执行情况。
要打开结果窗口，请单击地理处理
结果。
您可以使用结果窗口查阅关于工具执行的全部信息。
了解有关“结果”窗口的详细信息
模型和模型构建器
通过地理处理，您可将一系列工具串联在一起，将其中一个工具的输出作为另一个工具的输入。
您可通过地理处理模型将多个工具串联在一起,下图所示的模型构建器展示了模型的创建方法。
要打开模型构建器窗口：
使用“启动模型构建器”
按钮，或单击地理处理
模型构建器。
上面模型的构建方法如下：
先新创建一个空模型，再从搜索或目录窗口将工具拖放到模型构建器窗口中。
这里最需要注意的是：
模型是工具。
它们的行为与其他地理处理工具完全相同。
您可在对话框中或使用脚本来执行它们。
由于模型是工具，因此模型可以嵌套使用。
了解有关模型构建器的详细信息
Python和脚本
Python是一种不受局限、跨平台的开源编程语言，它处理速度快、功能强大且简单易学。
由于Python不需要使用编译器，因此视其为一种脚本（或解释型）语言。
用Python编写的程序称为脚本。
除了Python之外，还有许多其他的脚本语言，不过，由于Python功能强大且具有广泛的认可度，ESRI已选择它作为脚本语言。
当您安装ArcGIS时，系统将自动安装Python。
ArcPy站点包提供了所有地理处理工具以及用于查询GIS数据的多种有用函数。
站点包是Python术语，表示用于将附加函数添加到Python中的库，而ArcPy站点包用于将GIS函数添加到Python中的库。
ArcPy站点包随ArcGIS一起安装。
使用Python和ArcPy站点包，可以开发出数量不限的可用于处理地理数据的实用程序。
在ArcGIS中，有三种基本方法可用于运行Python代码：
1.您可以在
Python
窗口中以交互方式运行Python代码，另外要打开
窗口，请单击
按钮或单击地理处理
Python。
窗口是一个交互式窗口，您可在其中输入Python代码、立即执行这些代码以及在活动地图中查看结果。
2.您可在操作系统提示符下执行一个Python脚本（扩展名为
.py
的文件）。
由于是在操作系统提示符下执行脚本，因此将不必运行ArcGIS应用程序（如ArcMap）。
在操作系统提示符下执行的脚本称为独立脚本。
3.您可以创造您自己的地理处理工具，用于执行Python脚本。
执行脚本的工具称为脚本工具，同其他地理处理工具一样，脚本工具也可以嵌套到模型中或在其他脚本中使用。
脚本工具不仅局限于Python脚本-您也可生成执行其他语言的脚本工具，例如：
JavaScript、AML、bat或.exe。
4.相关主题
5.基本地理处理词汇
6.地理处理工具
7.地理处理框架
基本地理处理词汇
工具
工具用以对GIS数据执行小的基本操作。
工具共分为四种类型，如下表所示。
不管工具属于哪种类型，它们的工作方式都相同；
可以打开它们的对话框，可以在模型构建器中使用它们，还可以在软件程序中调用它们。
工具类型
描述
内置工具。
这些工具是使用ArcObjects和像.NET这样的编译型编程语言构建的。
模型工具。
这些工具是使用模型构建器创建的。
脚本工具。
这些工具是使用脚本工具向导创建的，它们可在磁盘上运行脚本文件，例如Python文件（.py）、AML文件（.aml）或可执行文件（.exe
或
.bat）。
特殊工具。
这些工具比较少见，它们是由系统开发人员构建的，它们有自己独特的用户界面供用户使用此工具。
ArcGISDataInteroperability扩展模块中具有特殊的工具。
除了可分为各种类型以外，工具还可分为两种类别：
工具类别
系统工具
系统工具是ESRI构建并提供的工具。
它们由ArcGIS或其任何扩展模块产品安装。
几乎所有的系统工具都是内置工具，但您也会发现有的系统工具是脚本或模型工具。
例如，空间统计工具均为脚本工具，但由于它们是由ESRI构建并提供的，所以它们也被认为是系统工具。
自定义工具
自定义工具是您构建的工具。
这些工具通常为脚本或模型工具，但它们也可以是内置工具。
自定义工具的数量没有任何限制。
您可以访问地理处理资源中心中的模型和脚本工具库，并从中下载其他用户已经构建的自定义工具。
地理处理资源中心的网址为
由于所有工具的工作方式都相同（即，您可打开它们的对话框，并在模型构建器和Python窗口中使用它们），您几乎无需了解一个工具是系统工具还是自定义工具。
没有直接的方法可以判断一个工具是系统工具还是自定义工具。
但是，这里有一些提示可以帮助您判断：
∙如果该工具在ArcGIS帮助系统中有相关文档，则它是系统工具。
∙如果该工具位于系统工具箱内（请参阅下文），则它是系统工具。
∙如果该工具是内置工具，则它很有可能是系统工具。
随着对地理处理工具的使用，您很快就会知道哪些是系统工具，哪些是自定义工具。
工具箱
可以在工具箱内找到工具。
工具箱包含有工具和工具集。
工具集是简单的组织文件夹，它们和您系统中的文件夹相似。
工具只能存储在工具箱中。
与工具类似，工具箱也分为两个类别：
系统和自定义。
工具箱类别
系统工具箱
这些工具箱是由ArcGIS安装的。
它们位于ArcGIS安装目录下，可以在工具箱节点下的目录
窗口中找到，也可以在如下图所示的搜索
窗口中找到。
自定义工具箱
自定义工具箱是用户创建的。
它们的位置可以在任何文件夹或地理数据库中。
您可在目录
窗口中通过导航到该工具箱的父文件夹或地理数据库来查看它们。
您还可以在如下图所示的搜索窗口中查看它们。
每个工具都有一个对话框，而且执行工具的最常用方法就是使用它们的对话框。
∙工具中有大量的参数，而且在工具对话框中，每个参数都有易于使用的用户界面（UI）控件，用于从列表中浏览数据集、选择数据集或选取有效值等任务。
∙对于所有系统工具，都可从工具对话框中获得大量的帮助信息。
∙工具对话框将验证您的输入是否正确，如果存在问题，会立即向您反馈。
∙当工具执行完毕后，一个条目会显示在结果
窗口中。
结果窗口
当执行一个工具时，它会创建一个包含该工具执行情况信息的结果，例如所有输入与输出的参数和执行消息。
您可以在结果
窗口中查看工具的结果。
了解有关结果窗口的详细信息
环境
可将环境设置视为影响工具执行的附加参数。
环境不同于常规的工具参数，区别在于环境并不会出现在工具的对话框中（存在某些例外情况）。
它们是您曾经使用单独的对话框设置的值，工具会在执行时使用它们。
环境设置能对工具的执行产生很大影响。
例如，您可通过设置范围环境来使工具在执行时仅使用当前地图范围中的要素。
您可通过设置输出坐标系环境来使您的工具将其输出要素写入与输入要素不同的坐标系。
了解有关地理处理环境的详细信息
在地理处理框架中，模型构建器将各工具按顺序链接起来并将一个工具的输出作为另一个工具的输入，从而轻松快捷地将您的想法转变为软件。
可将您构建的模型视为软件，因为它们指示计算机执行某些任务。
其编程语言是可视化的（如您在模型构建器中所见），而不像传统编程语言那样是基于文本的。
它们的行为同系统中其他工具一模一样。
您可在对话框窗口或
窗口中执行它们。
由于模型是工具，所以您可将模型嵌入至模型中。
实际上，随ArcGIS提供的多个系统工具都是模型。
在模型构建器中执行工具的教程使用模型构建器创建工具的快速教程
脚本和Python
您还可使用脚本语言和地理处理工具来创建新实用软件。
使用脚本语言的程序即是脚本。
脚本语言易学易用，对编程逻辑有基本的理解便足以很好地使用它们。
Python是ArcGIS使用的脚本语言。
在地理处理框架中，脚本与模型相类似，因为它们都可用来创建新工具。
模型是使用可视化编程语言（模型构建器）创建的；
而脚本是使用基于文本的语言和文本编辑器创建的。
和模型一样，脚本也是工具。
您可使用分布向导来将脚本引入至自定义工具箱中，然后该脚本就会成为您可在模型或其他脚本中使用的另一个工具。
系统工具中有多个都是脚本。
了解有关编写脚本的详细信息
地理处理工具
在现代GIS技术开发之前，地理处理工具始终处在不断的发展当中。
在这一时期，当地理分析人员尝试求解实际问题时，他们会聚在白板周围（那个时期也可能使用黑板）创建流程图和逻辑示意图，它们与如今使用模型构建器创建的流程图和逻辑示意图非常相似。
这些早期流程图中的任务逐渐演变为软件，并成为如今所见的一组核心地理处理工具。
这是一个持续多年（且仍在继续）的重复过程，其间已将这些工具升级为一组随ArcGIS安装的简单基本运算符。
这些工具约有数百种，要了解各个工具的用法需花费一定时间。
即使清楚确切的工具数量，任何一个单个文档也无法将所有工具都全部加以解释说明。
本文档旨在指导您了解描述不同工具的目的和用途的各类其他文档。
基础工具
首先应从常用GIS工具简介开始。
该主题深入介绍了常用工具及其应用。
浏览工具
了解相关工具的一种有效方法是只对文档进行简单的浏览。
在帮助系统中，展开地理处理
手册和地理处理工具参考
手册。
该手册包含所有工具的相关文档。
其中对于各种工具均采用相同的介绍方式；
包括简要汇总、说明工具用途的注释以及描述工具准确语法的章节。
文档通常包含插图，而且可以链接到其他相关主题。
介绍单个工具的文档通常被称为工具参考页面。
了解有关阅读工具参考页面的详细信息
地理处理资源中心
地理处理资源中心包含大量信息：
∙由ESRI工作人员撰写的有关各种工具使用的日志
∙用于保存像您这样的用户所提交的模型和脚本的“模型和脚本工具库”。
访问地理处理资源中心
地理处理框架
地理处理框架是指一组用于管理和执行工具的窗口和对话框。
本文档将重点介绍此框架隐含的高级概念和想法，而不是使用此框架的技巧。
地理处理隐含的核心理念是将您的想法轻松快捷地转变为可执行、可管理、可修改、可记录且可与ArcGIS用户社区共享的新软件。
此处，软件表示的是可以指示ArcGIS执行您所要进行的操作的事物。
例如，地理处理模型便可视为通过名为“模型构建器”的简单易用的可视化编程语言构建的新软件。
本部分重点阐述的是这样一种概念，即地理处理是创建新实用软件的一种方法。
这样做的目的是希望您对于如何与为何使用地理处理产生更广泛且更深刻的理解。
要创建任何类型的新软件，都需要具备两个重要元素：
∙用于对系统中所捕获数据执行操作的正式语言。
∙用于创建、管理和执行基于此语言的软件的框架。
其中包括编辑器、浏览器和文档工具等内容。
地理处理的语言即为各工具的集合。
而地理处理框架则是用于组织和管理现有工具进而创建新工具的较小的内置用户界面集合。
地理处理快速浏览中已展示了此框架的基本组成部分，它们由以下内容组成：
∙查找和执行工具的搜索
窗口以及用于浏览到工具箱以管理或执行对应工具的目录
∙以交互方式填写工具参数并执行工具的工具对话框
∙通过输入工具的参数执行该工具的
∙将多个工具按顺序连接在一起的模型构建器
∙创建脚本然后将其添加到工具箱的方法。
地理处理模型和模型构建器
通过工具对话框可执行单个工具。
您可将其视为通过编程语言执行单个指令。
虽然执行单个工具通常非常实用，但只有将多个工具串联在一起，然后将一个工具的输出送入另一个工具（如同一种编程语言一样），才能显示出本系统的优势。
在地理处理框架中，通过模型构建器
窗口便可将地理处理语言中的各个要素（工具）按顺序连接在一起从而轻松快捷地将您的想法转变为软件。
意识到模型属于软件这一点非常重要，因为它们可以指示计算机执行某些任务。
模型的复杂程度可由您自行决定。
模型中可使用任何系统工具或自定义工具，也可以使用已经写入的其他模型（因为模型即为工具）。
还可以通过使用循环和条件来控制模型的逻辑流。
模型完全可以既极其简单又非常高效。
您可以创建一个模型，使其包含一个单个工具但仅嵌入该工具的某些参数。
例如，缓冲区工具共包含六个参数，但您清楚，对于当前的这组任务，这些参数中的三个参数将始终不变。
为了避免每次执行缓冲区工具时都填写这些参数，您可以快速创建一个模型并设置这三个参数，然后将此模型保存为“我的缓冲区”工具，这样一来，仅使用此工具的对话框即可，无需使用缓冲区对话框。
使用了“我的缓冲区”工具几次之后便可能需要将其删除，但由于该工具创建方便快捷并能提高效率，因此值得一试。
脚本
您还可使用脚本语言来创建新的实用软件。
在软件编程领域中，语言可基本分为两类：
系统语言和脚本语言。
系统语言是诸如C++和.NET一类的语言，用于通过计算机的低级图元和原始资源从头开始创建应用程序。
脚本语言（例如Python和Perl）用于将多个应用程序组合到一起，该语言使用计算机内置的高级功能并且回避了系统语言编程程序必须处理的具体细节。
与系统语言相比，脚本语言更加易学易用，对编程有基本的了解便足以很好地使用它们。
从技术角度而言，您可以编写一个脚本但不将其引入工具箱；
此时，该脚本便不属于工具，而仅是磁盘上的一个独立脚本。
使用脚本的目的可能有多种：
∙在某些情况下，您可能需要较高级的程序设计逻辑（如条件执行和高级错误处理）、较高级的数据结构（如字典和列表）或更多的功能（如字符串、数学和文件操作功能）。
许多脚本语言已经通过高等数学和统计、Web自动化、数据库查询和高级系统工具等内容的第三方库进行了扩展。
∙有些低级地理处理功能仅在脚本中可用。
例如，通过光标在表的各记录中循环、读取行或写入行以及插入新行。
脚本还具有访问ArcGIS数据属性的功能，例如某个要素类的范围或表中各字段的各种属性。
∙脚本非常适合封装其他软件，即可将多个应用程序组合到一起。
例如，您的模型可输出一个简单的文本文件，其中包含受到分区规则变化影响的宗地所有者及其地址，并且您需要启动另一个程序读取该文本文件并为受影响宗地的所有者生成正式的通知书。
您可以使用脚本封装此通知书生成程序，然后将该脚本引入工具箱，这样便可将其直接用于模型中。
∙脚本可在ArcGIS外部执行。
也就是说，可以通过操作系统提示符直接执行脚本。
（由于需要访问地理处理工具，因此还需在计算机上安装ArcPy站点包。
用于创建和管理软件的框架
构建地理处理框架的目的是使您可以轻松快捷地将自己的想法转变为系统可以管理并且可在用户之间共享的新软件。
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