ArcGIS实习报告.docx
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ArcGIS实习报告
长安大学
地理信息系统
实
习
报
告
姓名:
学号:
专业:
遥感科学与技术
指导老师:
学院:
地测学院
一、实习目的
1、熟悉GIS软件——ArcGIS的体这种系结构,掌握ArcMap用于地图数据的编辑、显示、查询与分析等功能,了解ArcCatalog对数据的管理,在此基础上进一步理解GIS软件应具备的基本功能。
2、掌握地图扫描矢量化的基本原理、方法与步骤,并通过图像配准,进一步理解坐标变换的原理与方法。
3、掌握利用ArcMap对数据的获取及存储,熟悉ArcMap的空间查询、叠加、缓冲区分析等常用的地图分析功能,能有效解决一些实际问题。
4、掌握地图渲染方法及制图输出。
5、根据野外采集的离散点数据集,建立DEM,并进行三维可视化,了解虚拟现实的构建过程。
二、实习任务
（1）完成给定区域的地图矢量化,建立数据库。
数据共分10层,分别为:
高程点（点:
高程）、电力线（点）、散坟（点）、桥（点）、道路（线:
类别）、陡坎（线）、地类线（多边形:
类别）、地类界（多边形:
类别）、村组界（多边形:
村名）、池塘（多边形）、建筑物（多边形:
类别、拆迁指标）等
注:
地类分为:
农用地（耕地、园地、其它）、建设用地（庄台、道路）、未利用土地。
如图上绿色线所示。
（2）统计图幅内,各类用地面积,各村组内各类用地面积所占的比例。
（3）进行地图编制,制作专题地图并进行渲染输出。
（4）以卫星遥感影像地图为纹理,建立研究区域的三维可视化地图,并以楼层为高度构建虚拟村组。
三、实习内容（附实习具体操作步骤）
1、shp文件的创建
2、图像配准及矢量化
3、空间查询
4、缓冲区分析
5、地图渲染
6、制图输出
7、构建TIN
8、在TIN的基础上,粘贴卫星遥感影像地图,建立三维可视化地图。
四、实习时间
2014、1、6——2014、1、17
编号
时间
内容
1
1、6
动员、熟悉ArcGIS各功能模块
2
1、7
图像配准、建立要素层
3
1、8—1、9
矢量化
4
1、10
查询、叠加、统计分析等
5
1、13
地图渲染、制图输出
6
1、14—1、16
三维建模
7
1、17
验收,交实验报告
五、实习地点及时间安排
实习地点:
2#实验楼第2层图像信息处理机房
实习时间:
上午（1~4节课）、下午（5~8节课）
六、实习要求
（1）纪律要求
Ø按时参加各项实习工作,请病假要有医生证明,一般不批准请事假的情况。
特殊情况请假者1天以内（含1天）必须实习队批准,2天以内（含2天）必须系主任批准,3天以内（含3天）必须学院批准,缺勤累计超过3天（不含3天）者没有实习成绩。
Ø严禁在实习机房上网,打游戏。
（2）工作量要求
每人各自完成一份。
（3）成果要求
Ø在自己的文件夹（用自己的名字）下完成指定内容、规定要求的实习科目;
Ø提交最终实习成果与实习报告。
注意事项:
1、各图层坐标系严格一致,均为Gauss-Kruger,Beijing-1954-3-Degree-GK-CM-108E;
2、拆迁标准:
楼房:
1000元/m2;简易房500元/m2;棚房200元/m2;廊房200元/m2;
3、每加一图层,最好至少矢量化一个要素,否则很难保证在一个视窗范围内显示;
七、实习总结
1、
（1）、通过这次实习,让我基本熟悉了GIS软件——ArcGIS的体这种系结构,掌握了ArcMap用于地图数据的编辑、显示、查询与分析等功能,了解了ArcCatalog对数据的管理,在此基础上进一步理解了GIS软件应具备的基本功能;
（2）、掌握了地图扫描矢量化的基本原理、方法与步骤,并通过图像配准,进一步理解了坐标变换的原理与方法;（3）、掌握了利用ArcMap对数据的获取及存储,熟悉了ArcMap的空间查询、叠加、缓冲区分析等常用的地图分析功能,能有效解决了一些实际问题;（4）、掌握了地图渲染方法及制图输出;（5）、根据野外采集的离散点数据集,建立了DEM,并进行三维可视化,了解了虚拟现实的构建过程。
2、在完成了此次的实习后,我更加学会了怎样更好地学习、更好地与同学交流,遇到不懂的通过自己上网查询、求助同学、向师哥师姐及老师请教,因此也让实习进行得很开心、较顺利。
如此,提高了自己的交流能力,也增进了同学之间、学生与老师之间的情感,这次实习给人留下深刻的印象,意义非凡。
3、当然此次实习中,也遇到了不少问题,实习一开始我并没有利用点、线、面的捕捉功能,对于矢量化中拓扑关系的建立,一开始都就是手动连接,导致后面多边形之间放大后空隙较大,也不得不返工检查补修,造成了不少时间的浪费。
所以在实习中,遇到不懂的或不理想的应该多询问老师,这也让我明白了“好的开始就是成功的一半”这句话的含义。
在此后的学习中引以为鉴,脚踏实地去学习、去工作、去生活。
附实习具体步骤:
一、大致了解ArcGIS体系结构
二、创建shp文件
（1）打开ArcCatalog,选择要保存文件的路径,点击右键New->shapefile,如下图所示,创建
shp文件。
（2）在弹出的对话框中,设置要创建shp文件的名称、类型及坐标系等特征。
（3）为shp文件添加属性字段。
右击要添加属性字段的shp文件,选择Properties中的Fields选项卡,在FieldsName中添加所需字段名,在DataType中选择相应的类型。
三、影像配准及矢量化
第1步加载数据与影像配准工具
（1）打开ArcMap:
…/ArcGIS/ArcMap,在弹出的对话框中选择Anewemptymap,进入ArcMap界面。
（2）添加影像配准工具栏:
在菜单栏选择View->Toolbars->Georeferencing,将影像配准工具栏加入。
（3）把需要进行配准的影像-xxx、tif添加到ArcMap中:
在工具栏上右击AddData,选择影像所在路径添加,此时Georeferencing工具栏中的工具被激活。
第2步输入控制点
在配准中,我们需要知道一些特殊点的坐标,此处选择公里网格的交点。
（1）首先务必Georeferncing工具条中Georeferncing菜单下AutoAdjust处于不选中状态。
（2）在Georeferencing工具栏上,点击AddControlPoints
后在影像上找到精确控制点（即公里网格的交点）,用鼠标点击交点处,并点击右键,选择PutXandY,输入该点的实际坐标值。
。
（3）用同样的方法,在影像上添加多个控制点,后在Georeferenceing工具栏上点击ViewLinkTable
可查瞧影像坐标及其对应的实际坐标值,数据的最后一列表示残差。
对于残差很大的项,可以选中并删除。
（4）完成后,在Georeferenceing工具栏的下拉菜单中,选择UpdateDisplay,进行更新显示,此时影像坐标与实际坐标值一致。
第3步设定数据框的属性
（1）更新显示后,执行菜单命令View->DataFrameProperties,打开数据框属性对话框。
（2）在General选项卡中,将地图显示坐标Display设置为对应类型,此处设置为Meters。
（3）在CoordinateSyatem选项卡中,将数据框的坐标系统设置为“Xian_1980_Degree_GK_CM_102E”（西安80投影坐标系,3度分带,东经102度中央经线）。
第4步矫正并重采样生成新的栅格文件
执行Georeferencing工具栏下拉菜单中的Recify,在弹出的对话框中,对配准的影像根据设定的方式进行重采样,提供有NearestNeighborhood-最近邻域内插法、BilinearInterpolation-双线性内插法与CubicConvolution-三次卷积内插法三种采样方法,并可设定影像文件的保存路径、文件名及文件类型等。
至此,影像配准工作完成。
第5步分层矢量化
（1）在ArcCatalog中创建一个图层。
打开ArcCatalog,在指定目录下,点击右键,选择New->Shapefile,在弹出的对话框中,设置该要素类的名称及类型、坐标系等特征。
例如,首先建立“河流”要素,即Name为“河流”;FeaturesType为Polyline;在Edit中,选择Select->ProjectedCoordinateSystem->GaussKruger->Xian1980->Xian19803DegreeGKCM102E、prj（同于前面设置的数据框的坐标系统）->确定->OK,此时,已建立一个名为“河流”的线要素类的文件。
（2）从已配准的影像中,提取河流要素。
切换至ArcMap,将新建的“河流”加载至已配准的地图数据框中,双击“河流”下的线符号,或者右击“河流”->Properties->Symbology,设置河流的线型及宽度、颜色等。
（3）添加Editor工具栏:
在菜单栏选择View->Toolbars->Editor,将编辑工具栏加入;点击Editor工具栏下拉菜单中的StartEditing,Editor工具栏被激活,此时可以根据影像图提取河流要素。
（4）重复上述步骤,将影像中所需地物全部提取,可自己按照需要进行图层的分类等,便于以后的修改与使用。
第6步为矢量化要素输入属性
方法1、选择要输入属性的图层,右击选择OpenAttributeTable,对其中的对应项进行属性的添加及修改。
方法2、在Editor工具栏上,选择
然后在图面上点击需要添加或修改属性的要素,在弹出的对话框中选择对应项,进行修改即可。
四、空间查询
利用sql语句进行查询
（1）单击Selection菜单,并单击SelectByAttribute。
（2）单击Layer下拉箭头,点击需要选择的要素所在的图层;单击Method下拉箭头,并单击一种选择方式;双击一个字段,将字段名添加到表达式框中;单击一个运算符,将其添加到表达式中;单击GetUniqueValues来查瞧选中的字段的值,双击某个值,将其添加到表达式中。
（3）要检查语法就是否正确或者输入的条件就是否会选中要素,单击Verify按钮;单击Apply。
ArcMap窗口底部的状态栏会显示总共有多少要素被选中。
根据位置信息进行查询
（1）单击Selection菜单,然后单击SelectByLocation。
（2）在“Iwantto”下单击下拉箭头,并选定某一选择要素方式,此处选择selectfeaturesfrom;“thefollowinglayers”,选中需要选择的要素所在的图层;“that”,就是选择要素方式（3中给出详细介绍）;“thefeaturesinthislayer”,选择用来搜索的要素所在的图层;选中“Applyabuffertothefeaturesin”<图层>,可以为搜索要素创建缓冲区。
单击Apply。
ArcMap就选中了符合要求的要素。
（3）“that”选择要素的方式,主要有intersect（相交）、arewithinadistanceof（在…距离范围内）、contain（包含）、completelycontain（完全包含）、arewithin（在…内）、arecompletelywithin（完全在…内）、areidenticalto（与…等同）、touchtheboundaryof（与…接触）、sharealinesegmentwith（与…有公共线段）、arecrossedbytheoutlineof（被…跨界）、havetheircentroidin（中心在…里）等。
五、缓冲区分析
在ArcMap中加载要建立缓冲区的数据,可以就是点、线或者面。
（1）加载缓冲区工具:
打开Tools菜单下的Customize命令,选择Command标签,在弹出的对话框中,在左边的Catagorie框中选择Tools,在右边的Commands框中选择BufferWizard,将其拖动到工具栏的空白处,显示为
。
（2）利用选择工具
选择要建立缓冲区的要素;然后点击BufferWizard
图标,弹出建立缓冲区的对话框,选择要进行缓冲区分析的文件,有选择要素与未选择要素时,在Useonlytheselectedfeature复选框前打勾,单击“下一步”。
（3）之后打开的就是缓冲区分析形式对话框,其中有三种方式来进行缓冲区的创建:
Ataspecifieddistance,以一个给定的距离建立缓冲区（普通缓冲区）;Basedonadistancefromanattribute,以分析对象的属性值作为权值建立缓冲区（属性权值缓冲区）;Anmultiplebufferrings,建立一个给定环个数与间距的分级缓冲区（分级缓冲区）。
选择一种缓冲区建立方式,如选择普通缓冲区,给定缓冲范围,在对话框下面选择合适的单位,单击“下一步”。
（4）在之后的对话框中,Dissolvebarriersbetween中,选择就是否将相交的缓冲区融合在一起;Createbufferssotheyare中,选择对多边形进行内缓冲或者外缓冲（此项仅限于面文件）;Whenyouwantthebufferstobesaved,生成文件的选择,生成图形文件、在原文件上进行添加或者生成新的文件,选择最后一个需要给定其存放路径与文件名。
（5）单击完成,完成缓冲区的建立。
六、图层渲染（专题图的制作）
1、用单一值绘制图层
用单一值绘制图层,就是通过某一属性值对要素进行分类,该属性值相同的要素用同一种符号样式来表示。
例如,某一地块有不同的土地利用类型（如住宅区、商业区、公共用地等）,可以用不同的颜色符号来表达每一种土地利用类型。
（1）在ArcMap图层列表,选择要进行单一值表示的图层,右键选择Properties->Symbology。
（2）在左边show中,选择Categories->UniqueValue（单一值）;在ValueField中选择分类的属性字段;AddAllValues,并且点掉;ColorRamp可以选择颜色条;如果想修改某一类别的符号样式或标注,直接双击该类的Symbol或Label即可。
（3）单击确定,完成单一值的渲染。
2、分级渲染图层
分级渲染图层,就是根据某一属性的数值进行分级,可以选择使用颜色、符号大小等来表示不同等级。
（1）在ArcMap图层列表,选择要进行渲染的图层,右键选择Properties->Symbology。
（2）在左边show中,可以选择Quantities下的Graduatedcolors（渐变色）、Graduatedsymbols（渐变符号）、Proportionalsymbols（按比例符号）、Dotdensity（点密度）等项,此处以渐变色为例,说明该用法。
（3）Fields->Values下选择所要分类的属性字段,Normalization（正规化）下选none;Classification下,Classes可以选择分类数,点击Classify,可以选择分类方式（4中给出详细介绍）;同样可以直接点击Symbol、Range或Label来修改相应项。
（4）Manual（手工）、EqualInterval（等间隔）、DefinedInterval（定义分类间隔）、Quantile（分位数）、NaturalBreaks（自然间断）、GeometricalInterval（几何分类间隔）、StandardDeviation（标准差）;自然间断就是基于数值的自然分组分类。
ArcMap通过寻找数据中内在的分组与分类,确认间断点。
要素被分为不同的类型,其边界在数值相对大的地方跳跃。
分位数分类,每种类型中包含相同数目的要素,相近的数据可能会被分在两个相邻的类型内,而差别大的数据也有可能被置于统一类型中,这可以通过增加类型的数目来减小误差。
等间距分类,这种方法按照相等范围大小来划分数据。
自定义间距分类,对属性值的范围按用户定义特定的间距值分类。
标准差分类,根据数据的平均值大小来划分类型,通过平均值中添加或减去标准差来产生类型间距。
（5）
3、图表地图
图表地图可以在一幅地图上表现多个属性以及不同属性间的关系,用直方图与饼图来表示要素的结构。
饼图表示了部分与整体的关系,适合表现比率与比例关系;直方图用以比较相关值间的数量,比较适合显示趋势变化;堆栈直方图可以显示数据间的相关关系并可以进行绝对比较。
（1）在ArcMap图层列表,选择要进行渲染的图层,右键选择Properties->Symbology。
（2）在左边show中,可以选择Charts下的Pie（饼图）、Bar/Column（柱状图）、Stacked（堆栈）等项,此处以直方图为例,说明该用法。
（3）在FieldSelection下选择要相应字段,选择颜色条或者自己定义颜色;点击Size出现对话框,可以调整直方图的大小及其她属性,以使图面显示更加协调美观。
七、添加制图元素及输出
切换视图到版面制图,即LayoutView,可以在菜单栏View下选择LayoutView,也可以点击图形窗口左下角处的
按钮。
（1）插入标题。
执行菜单命令:
Insert>>Title,输入图名;在图名上点右键Properties,可以设置合适的字号、字体、图名位置等属性。
（2）插入图例。
执行菜单命令:
Insert>>Legend,使用图例向导,设置图例各参数。
这样生成的图例就是一个整体,如果想对其中一部分进行修改,则在图例上点右键UnGroup。
（3）插入比例尺。
比例尺有两种:
图示比例尺与文字比例尺。
执行菜单命令:
Insert>>ScaleBar/ScaleText,选择合适的比例尺类型。
（4）插入指北针。
执行菜单命令:
Insert>>NorthArrow,选择合适的样式并设定其大小。
（5）此外,还可以向版面中插入图片、数据表、图表等。
（6）在图面内容完成后,在图面空白处右键Properties>>Frame,对数据框架进行设置,可以添加地图边界线、背景。
阴影等效果。
（7）制作好的地图可以导出为多种文件格式:
比如JPG,PDF等。
执行菜单命令:
File>>ExportMap…
八、长度与面积的计算
1、线目标长度的计算
用鼠标右键打开待计算图层的属性表,如道路（点击快捷菜单中的OpenAttributeTable选项）,在“Attributeof道路”属性表窗口的右下侧选用按钮Options/AddField…,在随后的Field
definition对话框中定义所增加的字段:
Name:
Length（字段名）
Type:
Double（双精度浮点类型）
Precision:
8（字段宽度）
Scale:
1（保留小数点位数）
按OK键返回。
属性表增加了以Length命名的字段,用鼠标右键点击字段名Length,在快
捷菜单中选择CalculateGeometry,系统提示:
Youareabouttodoacalculateoutsideofaneditsession、thismethodisfasterthancalculating
inaneditsession,butthereisnowaytoundoyourresultsoncethecalculationbegins、Doyouwish
tocontinue?
选择“就是（Y）”应答,出现对话框
在Property:
下拉式对话框中选Length,点击ok,可以观察到属性表中字段Length的取值为每条路段的长度,关闭属性表窗口。
2、面要素周长与面积的计算
用鼠标右键打开待计算图层的属性表,如地类界（点击快捷菜单中的OpenAttributeTable选项）,在“Attributeof地类界”属性表窗口的右下侧选用按钮Options/AddField…,在随后的Fielddefinition分别增加周长与面积的字段,方式与增加线的长度字段一致。
按OK键返回。
属性表增加了以周长与面积命名的字段,用鼠标右键点击字段名周长,在快捷菜单中选择CalculateGeometry,系统提示:
Youareabouttodoacalculateoutsideofaneditsession、thismethodisfasterthancalculating
inaneditsession,butthereisnowaytoundoyourresultsoncethecalculationbegins、Doyouwish
tocontinue?
选择“就是（Y）”应答,出现对话框
在Property:
下拉式对话框中选Perimeter,点击ok,可以观察到属性表中字段周长的取值为每条路段的长度,关闭属性表窗口。
若计算面积,在下拉式对话框中选Area,其余操作类似。
九、按村组界统计不同土地利用类型
1、将村组界与地类线叠加（ArcToolbox\AnalysisTools\Overlay\Union）
2、增加面积字段
3、归类统计不同村组的不同土地利用类型的面积（ArcToolbox\DataManagementTools\Generalization\Dissolve）
3、村组界表加建设用地、农用地等字段,并将归类合成表中的值录入到村组界表中,按饼图输出方式即可
十、构建TIN
1.由点状要素产生不规则三角网
启动\gis_ex09\ex13\ex13、mxd,激活dataframe1（见图13-1）,可见到二个图
层:
线状图层“边界”与点状图层“高程点”（见图13-1）,打开图层属性表“Attribute
of高程点”,可瞧到该图层有字段Height储存地形高程样本值,关闭属性表,返
回dataframe1,选用菜单View/DataFrameProperties…,将MapUnits与Display
Units均改为Meters,返回dataframe1。
选用菜单Tools/Extension…,加载3DAnalyst扩展模块。
勾选菜单View/
Toolbars/3DAnalyst,调出3DAnalyst工具条。
在3DAnalyst工具条上,选用菜
单3DAnalyst/Create/ModifyTIN/CreateTINformFeatures…（从要素生成不规
则三角形网络,TriangulatedIrregularNetwork,简称TIN）,随即出现CreateTINfromFeatures参数设置对话框:
Layers:
√高程点勾选,由图层“高程点”产生TIN
Settingforselectedlaye
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