考试复习笔记石大地理信息系统平台课程考试复习笔记及08级考题

1、 1.1 Feature Class和Layer的区别：相同类型的要素聚集在一起，称Feature Class(要素类)。一个要素类一般和一个属性表(Table)相对应。每一Layer(图层)都由同一类 型的Feature(要素)组成，其数据来自某个Feature Class，因此Layer可理解为Feature Class 的表现形式，Layer中的要素是Feature Class的子集或全集。 1.2 ArcMap的主要功能：地图显示，属性查询，空间查询，打印输出，数据输入、编辑，空间分析；ArcCatalog 对数据源(Data Source)进行的管理、维护、搜索。ArcCatalog

2、 是空间、属性数据库的管理工具，除了类似Windows 资源管理器的一般操作外，有针对不同数据项的特征值(Properties)设置和维护工具，其中空间参照是重要内容。 1.3 ArcGIS 处理的数据有矢量型空间数据、关系型属性表、栅格型空间数据、不规则三角网、其他辅助数据等。 2.1清空选择集的途径：(1)在地图窗口没有要素的空白地方选择要素，人为造成选择集为空。2)选用菜单Selection / Clear Selected Features。(3)在属性表窗口的右下侧点击Options 键，再选择菜单Clear Selection。(4)点击属性表中某个字段名，按键盘中Esc 键。 2

3、.2 ArcMap 中的Graphic(几何图形)和Feature(地理要素类)不同，前者存放在地图文档(Map Document)中，一般只有少量图形，不能被其他文档使用，属性和Element(元素)之间也没有联系，用于注记、辅助表达；后者(Feature)存放在数据源(Data Source)中，往往有大量空间数据，不但和属性有联系，还可以被各种文档使用。用于查询、分析。 2.3空间要素的三种基本查询途径：(1)单要素点击式查询(Identify)(2)点击、开窗选择要素查询(Select Features)(3)临时绘图查询(Select By Graphics) 属性记录的三种基本查询

4、途径：(1)特定字符串查询(Find)(2)点击记录查询(Select Records)(3)条件组合查询(Select By Attributes)2.4 Method下拉条，下拉选择查询方法有：1）Create a new selection：清除原有选择集，建立新的选择集。2）Add to current selection：向当前选择集增加查询到的记录（和要素）。3）Select from current selection：在已有的选择集内再选择。4） Remove from current selection：从已有的选择集内去除符合条件的记录（和要素）。 2.5地图文档（.mxd

5、）包含图形信息的显示属性，也就是地图文档只是对地图图层Layer、数据框架Data Frame、属性表Table、打印布局等的描述。在菜单File中选择Open打开。Shapefile文件是描述空间数据的几何和属性特征的非拓扑实体矢量数据结构的一种格式。一个Shapefile文件包括一个主文件(*.shp),一个索引文件(*.shx)和一个dBASE表文件(*.dbf)。用工具栏的add添加。地图模板（.mxt文件），只有框架，没数据，嵌在mxd中。用于保存定义好的地图布局结构。再次调用时，内容可以改变，但布局的式样、各种内容的位置保持原样。 数据源（Data Source）是ArcGIS直接

6、处理的空间、属性数据的统称，包括空间参照数据，不包括针对应用的辅助性数据、元数据（Metadata） 。 3.1地理要素用符号显示，对应的专题地图有五种基本类型： (1)点符号。用不同颜色、大小、形状的符号表达点状要素。 (2)线符号。用不同颜色、宽度、线型表达线状要素，包括多边形的边界。 (3)面符号。用不同颜色、密度、图案填充多边形要素。 (4)注记符号。用不同颜色、大小、字体注记在地图上。 (5)统计地图。将常用的统计图分布到地图上。 4.1 Join(合并连接)和Relate(关联连接)的区别： (1)连接关系不一样。Relate (关联)方式连接的二个表之间的记录可以是“一对一”、“

7、多对一”、“一对多”的关系，Join (合并)方式连接的二个表之间的记录只能是“一对一”、“多对一”的关系，不能实现“一对多”的合并。 (2)显示外观不一样。Relate 实现二表连接后，外观仍然是二个独立的表，一个表的记录进入选择集时，另一个表相对应记录也同步进入选择集，分别显示在各自的窗口中。Join 实现二表连接后，被连接的表合并到结果表中，结果表的字段得到扩展，表的显示比较紧凑、简洁，查询操作也简单。因此，Relate(关联)适应的逻辑关系多，Join(合并)的查询界面简单。4.2属性表的常用操作:(1)添加记录或修改属性(2)结束编辑(3)增加字段(4)删除字段(5)删除记录(6)表

8、的新建、删除(7)表内查询。5.ArcMap中如何更改数据的单位：双击Data frame，调出Data frame Properties对话框，选General标签，将Units框中的Map和Display从Unknown改成Meters。5.1图层之间的相互选择查询可以在不同类型要素的图层间进行： 1)相邻(Are within distance of) 点和点，点和线，点和面，线和线，线和面，面和面 2)包含(Are completely Within) 点和面，线和面，面和面 3)相交(Intersect)线和线，线和面，面和面 7.栅格数据生成和分析：7.1 栅格型数字高程模型的生成

9、：加载栅格分析工具条，选用菜单Spatial Analyst / Interpolate to Raster/ Inverse Distance Weighted，启动空间插值功能，采用距离倒数权重法。菜单Spatial Analyst / Surface Analysis / Contour，生成等值线。7.2高程栅格转换成坡度：菜单Spatial Analyst / Surface Analysis / Slope。7.3栅格密度图的生成：菜单Spatial Analyst /Density，出现Density 参数设置对话框。7.4邻近分配：菜单Spatial Analyst / Dis

10、tance / Allocation。 7.5 Spatial Analyst 有2 种密度图的计算方法： (1)Simple：简单计算法，由样本点为圆心，由搜索半径产生圆，组成该圆的栅格面积为分母，样本点的属性值为分子，两者相除得到密度值，搜索圆内每个栅格单元的密度值相同。 (2)Kernel：核心式计算法，由样本点为圆心，由搜索半径产生圆，圆心处的栅格单元密度值最高，离开圆心越远，密度越低，边界处的密度值为零。当然，每个单元的密度值和自己面积相乘，再累计起来，等于样本值。7.6 栅格数据的Layer Properties内容：General，Source，Extent,Display,Sy

11、mbology，Fields，Joins&Relates；矢量数据的LayerProperties: General, Source，Display，Symbology，Fields，Selection，Label，Definition Query，Joins&Relates.8.栅格空间距离计算：8.1矢量数据转换为栅格数据：菜单Spatial Analyst / Options，设置General，Extent，Cell size，然后Spatial Analyst / Convert / Features o Raster。 8.2生成栅格距离图：Spatial Anal

12、yst / Distance / Straight Line。8.3计算成本距离：Spatial Analyst/ Distance / Cost Weighted。8.4计算公路建设的最佳路径：Spatial Analyst/ Distance /Shortest Path。8.5成本距离和直线距离的比较：用栅格计算直线距离比较简单，成本距离计算稍复杂，需要“源”图层和“通行成本”图层，直线距离分析的结果呈同心圆式，而成本距离计算不仅考虑空间距离，还考虑每个单元的通行成本，得到的结果和同心圆有明显差异。9. 栅格模型实现中学选址：（1）产生离开现有中学的距离图、再分类，确定单项评定指标；Sp

13、atial Analyst / Distance / Straight Line，Spatial Analysis / Reclassify。（2）产生人口分布密度图、再分类，确定单项评定指标；Spatial Analysis / Density。（3）土地使用矢量图转换为栅格图、再分类，确定单项评定指标；Spatial Analysis / Convert / Features to Raster 。（4）多重栅格叠合，单项指标综合，显示综合评定图；（5）按综合评定指标，分类计算面积。Spatial Analysis / Raster Calculator. 12矢量模型实现中学选址：(1)

14、人口密度单项评定。a.针对人口调查点划分泰森多边形；展开ArcToolbox / Coverage Tools / Proximity/Thiessen（生成Coverage格式的泰森多边形）。b.计算人口密度；c. 按不同密度分类，输入关于人口密度的单项评定指标。(2)离开现有中学距离的单项评定：a.邻近区方法产生离开现有中学的分距离多边形图层；展开ArcToolbox / Analysis Tools/Proximity/Multiple Ring Buffer.b.按不同距离输入单项评定指标。3)土地使用单项评定指标表的建立、输入。4)将离开现有中学距离、人口密度、土地使用3组多边形叠合

15、到一起，产生综合评定多边形。展开ArcToolbox / Analysis Tools/Overlay/Intersect.5)综合评定、成果表达。a、土地使用单项评定指标表连接到综合评定多边形要素属性表；b、3个单项指标相乘，得到综合评定指标；c、综合指标汇总，调整地图显示，实现成果表达。由于人口调查点没有确切的边界，利用泰森多边形间接估算人口密度。使用Intersect 方式叠合，目的是不考虑空间上交叉范围以外的地方。 矢量型叠合计算比较复杂，多次叠合后会产生小面积的 “碎片”。第9 章采用栅格模型进行中学选址，计算方法有差异，基本原理、要求、依据相同。10.1产生邻近区：点击ArcToo

16、lbox窗口，展开ArcToolbox/Analysis Tools/Proximity/Multiple Ring Buffer.或单环状邻近区/Buffer.。11.1多边形合并: 展开ArcToolbox /Data Management Tools / Generalize/Dissolve.。11.2多边形叠合：展开ArcToolbox / Analysis Tools / Overlay/ Union.。11.3线和面的叠合：ArcToolbox / Analysis Tools / Overlay/Intersect.。13.1由点状要素产生不规则三角网: 3D Analyst

17、/ Create / Modify TIN / Create TIN form Features 。3D Analyst / Surface analysis / Contour,从TIN产生等高线。13.2不规则三角网和距离倒数权重法插值比较：Spatial Analyst / Options，设置Spatial Analyst 的初始化选项，Spatial analyst /Interpolate to raster/Inverse Distance Weighted，Spatial analyst / Surface Analysis / Contour （生成等值线）。13.3生成三维

18、动画：启动ArcScene，菜单View / Toolbars / Animation，调出动画工具条 （Animation Tools）。 14.1填挖方小结：一般情况下，不规则三角网(TIN)是从高程点产生的，如果靠传统地图建立 TIN，就要利用等高线，这时软件就在等高线上取出典型的、关键的样本点，将这些点连起来形成TIN，这比直接从高程点产生TIN 在计算方法上多了一个自动选取样本点的步骤。 一般情况下显示TIN 时表达高程，但是也可以直接表达坡度，还可以直接进行简单的填挖方计算。如果要进行细致的填挖方计算，就要将TIN 转换成栅格再计算（3D Analyst /Convert/TIN

19、to Raster）。转换、计算过程产生的栅格一般是浮点型，没有属性表，如果需要，可以用Spatial Analyst 再转换。 14.2纵剖面图小结： 3D Analyst 模块实现纵坡面图依据TIN 或Grid生成。 1先要有“线”，可以临时输入3D Graph，也可以将常规的二维线要素转换为3D Shapfile（3D Analyst /Convert/Feature to 3D）。 2纵剖面生成在专门的图形窗口中，根据需要，可以放入地图布局(Map Layout)，可以用文件方式保存，再利用，还可以输出到其他应用软件中显示、打印。 15.1视线分析与视域分许的区别 1) 分析方法不同:

20、视线分析是判断三维表面上任意两个点之间是否通视。观察点和目标点可以在三维表面上，用户可以指定观察点和目标点相对于三维表面的高程，也可以通过借用生成纵剖面的方法，绘一条直线，产生沿着该直线的纵剖面图，再观察起点和终点间的视线遮挡状况。 视域分析有观察点和路径两种，所得到的结果是栅格图层，每一栅格单元的取值表示该点被观察到的次数。如果是观察点，计算结果栅格只有0 和1 两种取值。如果是路径，表示在观察路径上每前进一步(移动的距离相当于一个栅格单元)，作一次观察点分析，走完全部路径，每个栅格单元的取值累计相加，结果还是一个栅格，观察到的次数累加，因此路径视域分析也是多个单点分析的叠合、累加，因此计算

21、时间较长。 2) 操作不同:(1)视线分析之前往往要输入视线，是图形(Graphic)。视域分析如果是基于观察点，要有点状矢量要素，有高程属性，如果是基于观察路径，要有三维线状要素(3D Shapefile)，高程可以沿路径变化(2)视线分析的观察点和目标点的高程通过对话框输入；视域分析前，应该在观察点的要素属性表中添加相关的字段，输入高程值，否则软件默认观察点的高程值比所在位置的三维地表高一个地图单位(3)视线分析的结果是图形(Graphic)，视域分析的结果是栅格。16.1建立网络数据集：启动ArcCatalog，菜单Tools/Extensions，勾选Network Analyst，右

22、击road图层，New Network Dataset，新建网络数据集road-ND。16.2产生最佳路径：启动 ArcMap，加载网络分析扩展模块，添加road-ND,选择Network Analyst / New Route；查找最近设施New Closest Facility；产生服务区/ New Service Area。 16.3一般的线状空间数据必须经处理产生网络数据集(Network Dataset)才能用于网络分析，网络数据集中必须有运行成本属性，最简单的方法是用线要素的几何长度。 路径(Route)是网络分析的基础，路径必须经过有关站点(Stop)，必须避开障碍(Barrie

23、r)，以交通成本最低产生分析结果。站点、障碍可以手工输入，也可来自已有的要素类(Feature Class)。路径所经过站点的先后顺序会影响计算结果，可以靠软件自动调整站点顺序、优化路径，也可以手工人为调整站点顺序，按指定的顺序优化路径。 最近设施(Closest Facility)的原理和路径相似，设施(Facility)和事件(Incident)之间的关系相当于2 个站点之间的关系。可以为每个事件查找单个最近设施，也可以同时查找多个设施，得到同一事件和不同设施之间的最佳路径。 服务区(Service Area)是对路径分析的扩展，给定交通成本，产生离开服务点的所有方向的最远路径，将路径最远

24、点连接起来，形成最大范围，就是服务区。在同样的距离条件下，基于网络的服务区范围比同心圆式的邻近区要小。 17.1定义道路单向行驶，在网络线段要素属性表中增加一个字段，属性赋值时必须考虑线状要素的数字化方向，取值为 FT 时，表示交通行驶方向和要素数字化方向一致，取值为 TF 时，表示交通行驶方向和要素数字化方向相反，取值为 N时，表示该线段(即路段)禁止通行。 18.1道路交叉口是否相通，由二个条件决定：一是空间上存在交汇结点，二是线段的结点属性值必须相同，不符合其中之一就不互通。结点属性的字段名为F_Elev，T_Elev，和线段数字化的方向对应，属性值不能搞错。 20.1线要素的高级编辑方

25、法：平行复制 (Copy Parallel)、打断 (Split)、合并(Merge)、旋转(Rotate)、延伸 (Extend)、剪切(Trim)、加圆角 (Fillet )、复制(Copy)、缩放(Scale)、移动(Move)等。 多边形的高级编辑方法：21.1不同注记方法的比较(1)图形注记(Graphic Text)：存放在地图文档中，不用地理空间坐标，其他应用不能使用，输入、编辑比较简单、灵活，适用于少量、临时性的注记。(2)属性标注(Label)：依附于图层要素属性表，一旦字段的属性值被修改，地图上的注记就跟着起变化，标注和属性值自动保持一致。 不能在地图上单独编辑，当注记的位

26、置很密时，靠软件自动调整注记的位置，减轻编辑工作量，适合内容多、变化快、需要和属性更新保持同步的注记，以及要动态调整标注位置的应用 (3)注记要素(Annotation Feature)：注记内容是相对独立Feature Class，由地图编辑软件输入、维护，存放在数据库中，作为独立的图层，可用在不同的地图文档中。可精确控制他们的位置、大小、倾斜、间距等等，还可分类输入、分类显示，适合静态、精细、量较大、内容相对稳定的注记，如地名。Shapefile 没有注记要素类，要用Coverage 或Geodatabase。 22.1按拓扑规则，结点可以分为三大类：悬结点(Dangle Node)：仅和

27、一个线要素相连，孤立的结点2)伪结点(Pseudo Node)：两个线要素相连，共享一个结点3)普通结点：三个或三个以上的线要素交汇、共享一个结点。 Dirty Area：建立拓扑关系后，又被编辑过的空间范围，该范围内很可能存在不符合拓扑规则的要素。线簇容差：指不相接的要素拐点之间最小直线距离。线拓扑规则Must not have dangles，不允许线要素有悬结点，即每一条线的端点都不能孤立，必须和本要素类中其他要素、或和自身相接触。修改的方法是：将包含悬点的线段延伸到其它要素上，或者将过长的部分截断后删除。22.2线拓扑规则举例 ：Must not have dangles：不允许线要素

28、有悬点，即每一条线的端点都不能孤立，必须和本要素类中其他要素、或和自身相接触。例如，地块边界线段不能有悬点。违反规则的地方将产生点错误，修改的方法是：将包含悬点的线段延伸到其它要素上，或者将过长的部分截断后删除。 22.3 Geodatabase可以建立多种点、线、多边形的拓扑规则，用于控制要素类之间特定 Geodatabase 的拓扑关系在 ArcCatalog 中建立。Geodatabase中一个要素类允许设置多个拓扑规则，但是这些规则必须定义在一个拓扑类中。建立拓扑关系，可以直接用于空间数据的质量控制、维护，有效地提高数据的精度和完整性。利用不同的拓扑规则建立拓扑关系，还可以直接用于某些

29、特定的空间分析。 23.1 数据转换后有质量问题的原因：1)CAD 原始数据中，线和线之间没有严格按捕捉方式输入；(2)AutoCAD 和ArcGIS 的坐标精度控制不一致，3)是建立拓扑关系时限差值 (Cluster Tolerance)取得太小，差错检验的要求过高，增加了出错的机会。 23.2 DWG文件中的线实体转换为Geodatabase的线要素类型，再建立网络。在建立网络之前必须去除线要素的悬结点，伪结点，不能有重叠线，相交的线必须先打断，再连接。 24.对矢量模型数据主要有3种校正：1、坐标转换对要素作平移、旋转、缩放、倾斜等处理。有三种方式：1)Affine(仿射变换)。仿射变换

30、可以实现四种坐标变换(非等比例缩放、倾斜、旋转、平移)。在使用仿射变换时，至少需要设 3 个移位连接线。2)Similarity(相似变换)。相似变换可以实现三种坐标变换(缩放、旋转和平移)，使用相似变换，至少需要两个移位连接线。3)Projective(投影变换)。投影变换用的是更加复杂的数学公式，使用投影变换至少需要设四个位移连接线。2、坐标拉伸(俗称橡皮拉伸)，适用于校正数字化时产生的朝各个方向不均匀的伸缩、变形。3、接边是处理相邻地图之间的拼接误差。 25.1 基本数据模型： (1)矢量模型。可再分为一般矢量和网络，前者有点(Point)、线(Line)、面(Polygon)、注记(A

31、nnotation)四种，注记不参与空间查询、分析。网络比较特殊，本教材涉及边(Edge)，端点(End)，交汇点(Junction)三种。 (2)栅格模型。可分为格网(Grid)和影像(Image)。 (3)不规则三角网模型(Triangle Irregular Network，TIN)。 (4)基于关系模型的属性表。可分为一般属性表(Table，Attribute Table)和要素属性表(Feature Attribute Table)。 25.2 空间、属性数据主要存储格式： (1)矢量型Shapefile 和对应的要素属性表(2)矢量为主的空间数据库 Geodatabase，利用关系

32、型数据库实现。(3)ArcInfo 的传统矢量型 Coverage 和栅格型 Grid(格网)，都有各自对应的要素属性表。(4)基于关系模型的属性表。(5)不规则三角网(TIN)。TIN 的要素属性表对用户是隐含的，不能直接操作。(6)一般网络(Network)。本教材涉及Shapefile 和Geodatabase 二种格式(7)通用影像、图像格式数据(Image)。(8)矢量型的CAD 图形文件。如DWG格式的文件 25.3 ArcGIS 数据源有一般矢量、格网、影像、不规则三角网、一般网络、一般属性表、要素属性表7 类，前5 类是空间数据，他们的存储格式有Coverage，Shapefi

33、le，Geodatabase，Image，CAD File 等，属性表的存储格式有INFO，dBASE，Access，外部其他数据库等。 26.1在Show 框中有5 种可选的符号类型（属性控制符）： (1)Features：仅有单值图(Single Symbol)一种选择，将图层所有要素均用一种符号，不分类，较简单。 (2)Categories：定性分类图，指定属性值分类显示要素(适合要素的属性为字符型或整数型)。包括一下三种分类： Unique Values(唯一值)：每一属性值对应唯一的符号 Unique Values, many fields(多个字段唯一值)：同时按多个字段的属性值分

34、类，每一属性值对应唯一的符号 Match to symbols in a style(匹配某个格式文件中的符号)：与已有的某个格式文件中的符号进行分类。 (3)Quantities 定量分类图：用属性值的数量大小控制符号，包括： Graduated Colors(颜色渐变图)：根据要素属性值的大小，使符号的颜色逐渐变化(经常用于面状图)。 Graduated Symbols(符号渐变图)：用不同大小的点符号，或不同宽度的线条表达要素，适合于点状、线状图。 Proportional Symbols(比例分配图)：符号的大小取决于字段值的大小及其单位。 Dot Density(点密度图)：点密度图

35、只适合于多边形的数值属性，例如可用一个点代表50 个人，当多边形内的人口数为20000 时，系统随机地在该多边形内分布40 个点符号。点密度图已在第三章中练习过。 (4)Charts：统计指标图，有圆饼图(Pie Charts)、直方图(Bar / Column Charts)、累计直方图(Stacked)3 种，适合表达点状、多边形要素的多重属性。 (5)Multiple Attributes：多重属性图，仅有一种数值分类可选(Quantity by Categories)。27.基于网络的设施服务水平：(1)获得有效服务区。 a、建立网络数据。启动 ArcCatalog，选择菜单Tools/Extensions.，勾选Networ