地理信息系统导论实习

1、地理信息系统实习第2章 坐标系统习作1：把一种要素类型从地理坐标系统投影到投影坐标系统所需数据：idll.shp是以地理坐标和十进制表示经纬度数值的Shapefile文件。idll.shp是爱达荷州轮廓图文件。在本习作中，你先选择一个预定义坐标系统来定义idll.shp，然后把idll.shp投影成爱达荷通用横轴墨卡托投影（IDTM）。IDTM不是一个预定义系统。IDTM参数值如下：投影：横轴墨卡托大地基准（datum）：NAD83单位：m参数比例系数：0.9996中央经线：-114.0参考维度：42.0横坐标东移假定值：2500000纵坐标北移假定值：12000001. 启动ArcCatal

2、og，连接到第2章的数据。在目录树（Catalog tree）中选中idll.shp。Metadta栏上的摘要信息显示坐标系统为地理坐标系统。单击并连接空间参照信息，信息显示的坐标系统是GCS_Assumed_Geographic_1，一个假定的坐标系统。2. 首先定义idll.shp的坐标系统。打开ArcToolbox窗口。右击ArcToolbox，选中Environments。再单击General Setting下拉箭头，在the current workspace中选择Chapter2 database。双击Data Management Tools / Projections and

3、Transformations工具集里的Define Projection工具。选择idll.shp为Input feature class，对话框显示idll.shp已经有一个坐标系统，但那只是一个假定的坐标系统。单击coordinate system按钮，打开Spatial Reference Properties对话框，单击Select。双击Geographic Coordinate Systems、North America，选中North American Datum 1927.prj，单击OK，关闭对话框。再次查看idll.shp的空间参照信息，Metadata栏显示为GCS_No

4、rth_American_1927。3. 接下来把idll.shp投影到IDTM坐标系。双击Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature工具集的Project。在Project对话框中，选中idll.shp为Input feature class，单击output coordinate system按钮，打开Spatial Reference Properties对话框。单击New下拉箭头，选中Projected。在New Projected Coordinate System对话框，输入idtm为Name，

5、然后你需要在Projection框和Geographic Coordinate Systems中提供投影信息。在Projection中，Name下拉菜单中选择Transverse_Mercator。并输入下列参数值：False_Easting为2500000、False_Nrothing为1200000、Central_-114为-114，Scale_Factor为0.9996，和Latitude_Of_Origin为42。确认Linear Unit是Meter。单击Geographic Coordinate Systems中的Select。双击North America，选中North Am

6、erican Datum 1983.prj。单击OK关闭New Projected Coordinate System对话框。在Spatial Reference对话框中单击Save as，输入idtm83.prj作为文件名称。关闭Spatial Reference Properties对话框。4. Project对话框的Geographic Transformation旁边有一个绿点，这是因为idll.shp是基于NAD27的，而IDTM是基于NAD83。该绿点提示投影需要进行地理转换。单击Geographic Transformation的下拉箭头，选中NAD_1927_To_NAD_19

7、83_NADCON。单击OK运行该命令。5. 在Metadata栏，你可以证实idll.shp是否已经成功投影到idtm.shp。问题1：用自己的语言总结习作1的所有步骤。习作2：导入一个坐标系统所需数据：stationsll.shp是以十进制表示经纬度值的Shapefile文件。stationsll.shp是包括爱达荷州的滑雪道的文件。在习作2中，你将会通过导入习作1里的idll.shp和idtm.shp的投影信息完成本次地图投影。1. 在Metadata栏，确认stationsll.shp有一个假定地理坐标系统。双击Define Projection工具。选择stationsll.shp为

8、input feature class。单击coordinate system按钮。单击Spatial Reference Properties对话框的Import，双击idll.shp把它加进来。关闭对话框。2. 双击Project工具（Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature），选择stationsll.shp为input feature class，指定stationstm.shp为output feature class，并单击output coordinate system按钮。在Spatial

9、 Reference Properties对话框中单击Import，双击idtm.shp把它加进来。关闭Spatial Reference Properties对话框。单击Geographic Transformation下拉箭头，选中NAD_1927_To_NAD_1983_NADCON。单击OK完成操作。现在stationstm.shp已经被投影到与idtm.shp相同的坐标系（IDTM）中。习作3：用预定义坐标系统投影Shapefile所需数据：snow.txt是一个包含爱达荷州40个滑雪场地理坐标的文本文件。习作3中，你先要从snow.txt创建一个事件图层。然后用预定义坐标系统（UT

10、M）对该事件图层进行投影，投影后的图层仍然用经纬度值来度量。再把该图层存为Shapefile。1. 启动ArcMap。重命名新数据帧为Task3&4，并添加snow.txt到Task3&4。（注意Source栏上的目录表。）单击Tools菜单，选择Add XY Data。在弹出的对话框里，确认输入表格为snow.txt，经度为X字段，纬度为Y字段。对话框显示输入坐标的空间参照是未知坐标系统。单击Edit按钮，打开Spatial Reference Properties对话框。单击Select，双击Geographic Coordinate Systems、North Ameri

11、ca和North American Datum 1983.prj。退出对话框。2. snow.txt Events被加到ArcMap。现在可以投影snow.txt Events，并把输出结果存为Shapefile。打开ArcToolbox窗口。在Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature工具集中双击Project工具。选择snow.txt Events为input dataset，并输入snowutm83.shp为output feature class。单击output coordinate system

12、按钮。单击Spatial Reference Properties对话框中的Select。双击Projected Coordinate System、UTM，NAD1983和NAD 1983 UTM Zone 11N.prj。单击OK对数据集进行投影。问题2：步骤2 要求做地理坐标转换，为什么？习作4：从一个坐标系统转换到另一个坐标系统所需数据：习作1的idtm.shp文件和习作3的snowutm83.shp文件。习作4首先显示ArcMap中如何进行快捷投影，然后要求你把idtm.shp从IDTM坐标系统转换到UTM坐标系统。1. 右击Task3&4，选择Properties。Coor

13、dinate System栏显示当前坐标系统为GCS_North_American_1983。ArcMap指定第一个图层（如snow.txt Events）的坐标系统为该数据结构的坐标系统。你也可以通过单击Data Frame Properties对话框的Import输入一个新的坐标系统。在下一个对话框，双击snowutm83.shp。关闭对话框。现在Task3&4就是基于NAD 1983 UTM Zone 11N坐标系统。2. 添加idtm.shp到Task3&4。尽管idtm基于IDTM坐标系统，但它在ArcMap中用snowutm83.shp进行空间配准。ArcGIS可以

14、对数据集进行快捷重新投影。ArcGIS利用现有的空间参照信息把idtm投影到该数据结构的坐标系统。3. 下一步就是要把idtm.shp投影到UTM坐标系，还要创建一个新的Shapefile。双击Project工具。选择idtm为input feature class，指定idutm83.shp为output feature class，单击output coordinate system按钮。单击Spatial Reference Properties对话框中的Select。双击Projected Coordinate System、UTM，NAD1983和NAD 1983 UTM Zone

15、11N.prj。单击OK关闭对话框。问题3：步骤3中能否用Import代替Select？如果可以，如何操作？4. 尽管在ArcMap中idutm83看起来和idtm完全一样，但其实它已经被投影到UTM格网系统。挑战性作业：所需数据：idroads.shp文件和mtroads.shp文件第2章数据库里有idroads.shp和mtroads.shp，分别是爱达荷后和蒙大拿州的道路Shapefile。idroads.shp投影在IDTM，但它的横坐标左移假定值（500000）和纵坐标北移假定值（100000）有错。mtroads.shp投影在NAD 1983 State Plane Montana

16、 FIPS 2500坐标系统，线单位为m，但它没有投影文件。1. 利用习作1中的DTM信息和Project工具，用正确的横坐标左移假定值（2500000）和纵坐标北移假定值（1200000）对idroads.shp重新进行投影，其他参数保持一致。输出结果为idroads2.shp。2. 先用Define Projection工具定义mtroads.shp的坐标系统。然后用Project工具重新投影mtroads.shp到IDTM，输出结果命名为mtroads_idtm.shp。3. 用ArcCatalog中的Metadata栏验证idroads2.shp和mtroads_idtm.shp具有相

17、同的空间参照信息。第3章 地理关系矢量数据模型本章包括3个习作。习作1练习如何将ArcInfo的交换文件转换成Coverage，将Coverage转换为Geodatabase要素类，将Geodatabase要素类转换为Shapefile，习作1中，你可以查看Coverage，Geodatabase要素类以及Shapefile的数据结构。习作2查看美国国家水文地理数据集的分区和路径。习作3练习如何在ArcCatalog和ArcMap中查看TIN。习作1：查看ARC/INFO的Coverage和Shapefile的数据文件结构所需数据：land.e00为Arc/Info交换文件在习作1，你将用交换

18、文件land.e00创建Coverage和Shapefile。你可以现在ArcCatalog中查看与这两个数据模型有关的数据集，然后用Windows浏览器查看它们的数据文件结构。1. 启动ArcCatalog，连接到第3章数据库。打开ArcToolbox窗口，双击Coverage Tools / Conversion / To Coverage工具集下的Import From Interchange File工具，浏览到第3章数据库并选择land.e00作为输入的交换文件。（注：在ArcCatalog9.3中，View菜单àToolbarsàArcView 8.x Tool

19、s，然后在调出的“Conversion Tools”工具条中àImport From Interchange File） 9.2版本的在扩展里加下Data Interoperability ToolsàQuick Import，先把e00转换为geodatabase的.gdb文件，再导出为shp文件。单击OK，完成转换。2. 名为land的Coverage已出现在目录树中（如果没有，从ArcCatalog的View菜单中选择Refresh）。单击加号，展开land。该Coverage包括四个要素类：arc、label、polygon和tic。在Preview栏中，可以高亮选

20、中目录树中的某一要素类对其预览。Arc可显示线（弧段），label显示每个多边形的标识点，polygon显示多边形，tic显示land的控制点。注意这四种类别符号与要素类型相对应。3. 右击目录树中的land，选择Properties，出现Coverage要素类属性对话框。包括四个标签：General、Projection、Tics and Extent和Tolerances。General栏显示多边形要素类中的拓扑关系，Projection栏显示坐标系统未知，Tics and Extent栏显示该Coverage的控制点以及该Coverage的区域范围，Tolerances栏显示建立拓扑和编

21、辑是的各种容限值。4. 右击目录树中land下的Polygon，选择Properties，出现Coverage Feature Class Properties对话框。该对话框包括General、Items和Relationships等标签。Items栏显示属性表的字段。5. 与land有关的数据文件存储于两个文件夹中：land和INFO。你可以用Windows浏览器查看这些文件。Land文件夹包含弧段数据文件（.adf）。其中一些图形文件可由名称来识别，如arc.adf表示弧段的清单，pal.adf表示多边形/弧清单。同一数据库中的其他Coverage共享一个INFO文件夹，INFO文件夹包

22、含了arc0000.dat、arc0000.nit等属性数据文件。这两个文件夹中的所有文件都是二进制文件，无法读取。6. 这一步是将land转换成多边形Shapefile。至少有两种转换方法可供选择：第一，可以用Conversion Tools / To Shapefile工具集里的Feature Class to Shapefile（multiple）工具，该工具可以把Coverage要素类（但不包括那些建立了初步拓扑的Coverage）转换成Shapefile。第二，可以在右击数据集出现的菜单中进行。这里采用第二种方法。右击land的polygon要素类，单击Export，选择To Sha

23、pefile（singe）。在其后的对话框中，将第3章数据库设定为输出路径，输入land_polygon作为输出要素类的文件名。单击OK。land_polygon成功创建到目录树中。7. 右击land_polygon.shp选择Properties，出现Shapefile Properties对话框，该对话框包含General、Fields和Indexes等标签，Fields栏显示Shapefile中的字段，Indexes栏显示Shapefile的空间索引，空间索引可以提高数据显示和查询的速度。8. Shapefile文件land_polygon.shp带有多个数据文件。你可以用Windows

24、浏览器查看这些文件。其中land_polygon.shp是形态（几何）文件，land_polygon.dbf是dBASE格式的属性数据文件，land_polygon.shx是空间索引文件。问题1：用自己的话描述Coverage和Shapefile在数据结构上有何不同。问题2：Coverage数据模型用独立的系统存储空间和属性数据，以land为例说出它的两个系统。习作2：查看分区和路径所需数据：nhd是加利福尼亚州洛杉矶的水文地理数据集，流域用8位编码表示（18070105）。nhd是一个包含分区和路径的Coverage。习作2要求查看这些复合要素以及弧或多边形等简单要素。1. 展开目录树中nh

25、d。它包括11个图层：arc、label、node、polygon、region.lm、region.rch、region.wb、route.drain、route.lm、route.rch和tic。2. 启动ArcMap。将数据帧命名为nhd1，将polygon、region.lm、region.rch、region.wb加到nhd1中。polygon图层由全部的多边形组成，并在此基础上创建了三个亚区，右击加入的nhd region.lm图层，选择Open Attribute Table，FTYPE字段显示了nhd region.lm由洪水区域组成。问题3：由不同的亚区组成的分区可以互相重叠

26、。nhd中三个亚区直接是否存在重叠？3. 插入一个新的数据帧，命名为nhd2。将arc、route.drain、route.lm、route.rch加到nhd2中。arc图层有全部弧段组成（含有起始结点、终止结点、左多边形、右多边形），并在此基础上创建三个路径亚类，右击加入的nhd route.drain图层，选择Open Attribute Table。表中的每个记录代表一个河段，地表水的每个河段都有一个唯一的标识码。这些河段提供了与EPA（美国环保署）和河网上现有的与水有关数据的链接。问题4：不同的路径亚类可以在弧段基础上建立，在nhd Coverage的不同路径亚类中，你看到所用的弧段了

27、吗4. 在nhd中的每个图层都可以导出成Shapefile格式或是Geodatabase中的要素类。例如，可以右击nhd route.rch，指向Data，选择Export Data。Export Data可以让你把数据集存储为Shapefile或Geodatabase要素类。习作3：查看TIN所需数据：emidatin是由数字高程模型制备的TIN。1. 在ArcCatalog的目录树中单击emidatin。Contents栏显示emidatin的数据类型是TIN。2. 在ArcMap中插入一个新的数据帧，命名为Task3，将emidatin加到Task3。右击emidatin，选择Prope

28、rties。在Source栏中，Data Source框中显示了结点和三角形的数目，以及Z（高程）的值域。问题5：emidatin中有多少个结点，多少个三角形？3. 在Symbology栏中，在Show框中取消Elevation复选框，单击Add按钮。在随后的对话框中，选中Edges with the same symbol使其高亮显示，单击Add，然后单击Dismiss。单击OK，关闭Layer Properties对话框。现在ArcMap窗口显示了emidatin的三角形。用上述相同的步骤，可以查看组成emidatin的结点。挑战性作业：所需数据：fire和highway。第3章数据库包括

29、了fire（含有亚区的多边形Coverage）和highway（含有路径子类的Coverage）。1. 启动ArcMap，插入数据帧，命名为Fire。将fire Coverage的polygon、regions.fire1、regions.fire2、regions.fire3加到Fire中。三个亚区分别为过火一次、二次和三次的区域。问题1：在fire Coverage中的分区是由空间上分离的组分构成的吗？问题2：在fire Coverage中的分区相互叠置吗？2. 在ArcMap中插入一个数据帧，命名为Highway，将highway的arc和route.fastroute加入到该数据帧中。

30、用粗线符号表示highway route.fastroute。问题3：highway route.fastroute由多少线段组成？（提示：放大显示highway route.fastroute，用Identify工具识别highway route.fastroute。）第4章 基于对象的矢量数据模型本章由三个习作组成。习作1熟悉Geodatabase数据模型的基本要素；习作2通过将一个多边形Shapefile图层转换为Geodatabase要素类，来更新面积和周长；在习作3中你将看到带m值的聚合线构成的路径。习作1：创建Geodatabase、要素数据集和要素类所需数据：elevzone.s

31、hp和stream.shp是两个具有相同坐标系和范围的Shapefile文件在习作1中，首先要创建一个个人Geodatabase和一个要素数据集，再将两个Shapefile导入到要素数据集中，称为两个要素类。Geodatabase中要素类的名称不可重复，换言之，一个独立的要素类和一个要素数据集中的要素类，它们的名称不能相同。1. 启动ArcCatalog，连接到第4章的数据。本步骤要创建个人Geodatabase。在目录树中右击第4章数据，单击New，选择Personal Geodatabase。将新的Personal Geodatabase重新命名为Task1.mdb。2. 下一步是创建一个

32、新的要素数据集。右击Task1.mdb，单击New，选择Feature Dataset，在随后的对话框中输入Area 1作为名称，单击下一步，选择投影坐标系统，导入stream.shp的坐标系统，将其作为要素数据集的坐标系统。3. 现在Area 1应该出现在Task1.mdb中。右击Area 1，单击Import，选择Feature Class（multiple）。用浏览器按钮或拖放方法选择elevzone.shp和stream.shp作为输入要素。注意输出Geodatabase的路径为Area 1。单击OK，执行导入命令。4. 在目录树中右击Task1.mdb，选择Properties。Da

33、tabase Properties对话框中有General和Domains标签。Domains用于建立属性的有效值或值的有效范围，以最大限度减少数据输入的错误。5. 右击Area 1下的elevzone，选择Properties。Feature Class Properties对话框中有General、Fields、Indexes等标签。Fields栏显示要素类的字段。要素类包含有若干子类，子类与子类之间至少有一个属性互不相同使之区分开来，同时一个要素类也包含子类的对象与对象之间的关联。6. 用Windows浏览器找到第4章数据中的Task1.mdb。Task1.mdb是一个Access格式的

34、数据库。双击Task1.mdb，查看其内容。其中一个表是elevzone，打开该表查看其内容。该表与ArcCatalog中elevzone的预览表相同。此外，还有许多其他的表，以GDB为前缀，这些是Geodatabase的专用表。问题1：Task1.mdb中的elevzone与elevzone.shp包含了相同的多边形要素，但它们的Property对话框中的内容（标签）却不相同，为什么？习作2：将Shapefile转成Geodatabase要素类所需数据：landsoil.shp是一个多边形Shapefile文件，其面积和周长不正确。在对Shapefile进行叠加操作时，ArcGIS Desk

35、top不能自动更新输出Shapefile的面积和周长。landsoil.shp就是这种Shapefile。在本习作里，将通过把landsoil.shp从Shapefile转成Geodatabase下的要素类，从而更新面积和周长。1. 在目录树中单击landsoil.shp。在Preview标签中，将预览类型改成Table。预览表显示了两套面积和周长值。而且，每个字段包含了重复的值。显然landsoil.shp的面积和周长值尚未更新。2. 用与习作1相同的步骤创建一个新的个人Geodatabase，将其命名为Task2.mdb。右击Task2.mdb，单击Import，选择Feature Cla

36、ss（single）。在随后的对话框中选择landsoil.shp作为输入要素。确认为Task2.mdb为输出位置。输入landsoil作为输出要素的名称。单击OK，landsoil作为Task2.mdb中一个独立要素类被创建。问题2：除了Shapefile（要素类），还有其他类型的数据可以导入到Geodatabase中吗？3. 在Task2.mdb中预览landsoil表格。在表的最右边，字段Shape_Length和Shape_Area分别显示了正确的周长和面积值。习作3：查看带测度的聚合线（Examine polylines with measures）所需数据：decrease24k.

37、shp是显示华盛顿州公路的Shapefile文件。decrease24k.shp是从华盛顿州交通部门（WDOT）下载的Shapefile文件。该Shapefile文件包含具有测度值（m）的聚合线。换言之，该Shapefile文件包含公路路径。decrease24k.shp原为地理坐标系统，现被投影成Washington State Plane，South Zone，NAD83，单位为ft。1. 启动ArcMap。将数据帧重命名为Task3，将decrease24k.shp加入到Task3中。打开decrease24k.shp的属性表。表中，Shape字段表明decrease24k为带测度的聚合

38、线（Ployline M）组成的Shapefile，SR字段存储州路径的代码。关闭属性表。2. 下一步要加入Identify Route Locations工具。如果没有设置，系统默认该工具不会出现在任何工具条中，如果需要使用该工具，需要将其加到工具条中。从Tools菜单中选择Customize，在Commands标签中，选择Linear Referencing。这一命令框显示了五个命令。将Identify Route Locations命令拖放到工具条中（例如Tools工具条）。关闭Customize对话框。3. 用Select Features工具从decrease24k.shp中选择一条

39、公路，单击Identify Route Locations工具，再沿选中的公路单击某个点。该操作打开了Identify Route Locations对话框，并显示刚才所单击的那个点的测度值、最小测度值、最大测度值和其他信息。问题2：请说出累计路径长度的方向。挑战性作业：NHD_Geo_July3是从美国国家水文地理数据集计划（/data.html）网站下载的Geodatabase数据。问题1：说出该Geodatabase中所包含的要素数据集名称。问题2：说出每个要素数据集中所包含的要素类名称。问题3：NHD_Geo_July3包含了与第3章数据库nhd中相

40、同类型的水文数据。NHD_Geo_July3为Geodatabase数据模型，但nhd为Coverage模型，比较这两个数据集，用自己的话说出两者的不同。第5章 栅格数据模型包括三个习作。前两个查看两种栅格数据：数字高程模型（DEM）和陆地卫星专题制图（LandSat）影像。习作3涉及将两个Shapefile（一个为线要素，一个为多边形要素）转换为栅格数据。习作1：查看USGS DEM数据所需数据：Task1文件夹中包含以SDTS（空间数据转换标准）格式发布的美国地质调查局的7.5分DEM。在习作1中，将使用ArcToolbox来把USGS 7.5分DEM导入格网，并使用ArcCatalog来

41、检查该格网的属性。1. 启动ArcCatalog，并连接到第5章数据。打开ArcToolbox。在Coverage Tools/Conversion /To Coverage工具集中双击Import From SDTS工具。另一种方法是在ArcCatalog的View菜单中使用ArcView 8x Tools中的SDTS Raster to Grid工具。2. 在Import From SDTS对话框中，使用浏览器定位到Task1文件夹的数据文件。所有数据文件都以8146作为前缀。双击其中任一文件，对话框中的Input SDTS Transfer File Prefix应列出8146。将输出的

42、格网名称改为Menan-Buttes，并保存在第5章数据库中。单击OK。该转换创建了一个高程格网和10个与此格网相关联的表格。3. 本步骤用于检查步骤2中创建的高程栅格Menan-Buttes。在ArcCatalog目录树中右击Menan-Buttes并选择Properties，查看General标签。问题1：Menan-Buttes有多少行、多少列？问题2：Menan-Buttes左上角的x、y坐标值是多少？4. 启动ArcMap。将数据重命名为Task1并添加Menan-Buttes到Task1中。右击Menan-Buttes并选择Properties。在Symbology标签中，（选中C

43、lassify，）右击Color Ramp选框并取消选择Graphic View。然后，从Color Ramp下拉菜单中选择Elevation #1。关闭Properties对话框。ArcMap现在显示这个双孤峰的戏剧性景观。习作2：在ArcMap中查看卫星影像所需数据：tmrect.bil是由前五个波段组成的陆地卫星TM影像文件。习作2将查看具有五个波段的陆地卫星TM影像，通过改变各波段所赋颜色，可以改变影像的视觉效果。1. 在ArcCatalog中右击tmrect.bil并选择Properties。General标签显示tmrect.bil具有366行、651列和五个波段。问题3：你能否确

44、认tmrect.bil是以线格式对波段分离存储的？问题4：tmrect.bil中像元的大小是多少（以米为单位）？2. 启动ArcMap。将数据重命名为Task2并添加tmrect.bil到Task2中。目录表中显示tmrect.bil为RGB合成：红、绿、蓝分别赋予波段1、波段2和波段3。3. 从tmrect.bil的目录菜单中选择Properties。在Symbology标签中，使用下拉菜单改变RGB合成：红、绿、蓝分别被赋予波段3、波段2和波段1。单击应用。你应该可以看到一幅类似彩色照片的影像。4. 接着，适应以下RGB组合：红、绿、蓝分别被赋予波段4、波段3和波段2。你应该可以看到影像变

45、为彩红外照片。习作3：将矢量数据转为栅格数据所需数据：nwroads.shp和nwcounties.shp是两个Shapefile文件，分别表示美国Pacific Northwest的主要公路和县份。习作3将把线型Shapefile（nwroads.shp）和多边形Shapefile（nwroads.shp）转化为栅格数据。其区域涵盖了爱达荷州、华盛顿州和俄勒冈州，均为兰伯特正形圆锥投影，其单位为m。1. 在ArcMap中，插入新的数据帧并重命名为Task3。将nwroads.shp和nwcounties.shp添加到Task3。打开ArcToolbox。2. 在Conversion Tool

46、s / To Raster工具集中双击Feature to Raster工具。选择nwroads作为输入要素，选择RTE_NUM1作为字段，将输出栅格数据保存为nwroads_gd，输入5000作为输出像元大小，然后单击OK运行该转化程序。nwroads_gd以不同颜色在地图中显示。每种颜色对应一条编号公路。由于采用的像元很大（5000m），公路看起来像块状排列。3. 双击Feature to Raster工具。选择nwcounties作为输入要素，选择FIPS作为字段，将输出栅格数据保存为nwcounties_gd，输入5000作为输出像元大小，然后单击OK运行该转化程序。在地图中显示的nw

47、counties_gd带有不同图符，表示从1到119的分类值（119是县份数目）。在目录表中双击nwcounties_gd。在Symbology标签中，于Show框中选择Unique Values并单击OK。这样，该地图就用唯一图符表示各个县城来显示nwcounties_gd。问题5：nwcounties_gd具有157行和223列。如果用2500作为输出像元大小，那么输出格网将有多少行？挑战性作业：所需数据：emidalat是一个高程栅格文件；idtm.shp是一个多边形Shapefile文件。Emidalat是一个USGS DEM，其坐标投影系统为UTM。而idtm.shp则是基于爱达荷州

48、横轴墨卡托（IDTM）坐标系统。该挑战性作用要求你将emidalat投影到IDTM坐标系统，并要求你获取关于emidalat的图层信息。1. 使用ArcCatalog中的Metadata标签，读取关于emidalat和idtm.shp的空间参照信息，包括大地基准（datum）。2. 在Data Management Tools / Projections 和 Transformations / Raster工具集中使用Project Raster工具，将emidalat投影到IDTM坐标系统。使用默认的重采样方法，并将像元大小设置为30（m）。将输出栅格数据重命名为emidatm3. 启动Ar

49、cMap。将数据帧重新命名为Challenge，并将idtm.shp和emidatm添加到Challenge中。将以很小的矩形出现在爱达荷的北部。问题1：emidatm中的最大高程为多少？问题2：emidatm是个浮点型格网还是整形格网？问题3：emidatm有多少行、多少列？第6章 数据输入：屏幕数字化习作：在ArcMap中作屏幕数字化所需数据：land_dig.shp是数字化底图文件，它基于UTM坐标系统，以m为单位。本习作将从land_dig.shp文件中数字化几个多边形，生成一个新的Shapefile。假设land_dig.shp是一幅影像并用作底图，以“徒手画（free hand）”

50、方式数字化，生成新的Shapefile。1. 启动ArcCatalog连接到第6章数据。首先创建一个用于数字化的新的Shapefile。右击第6章文件夹，指向NewàShapefile。在出现的对话框中输入Trial1作为名称，要素类型选择Polygon，单击Edit按钮做空间参照。为Trial1导入land_dig.shp坐标系统。2. 启动ArcMap，重命名新数据帧为Task1。添加Trial1和land_dig.shp。检查确认目录表中Trial1处在land_dig.shp的上面。在数字化以前，需要改变两个Shapefile文件的符号，定义所选图层以设立数字化环境。为使数字

51、化方便，把land_dig.shp用红色标示，Trial1用黑色。从land_dig.shp的快捷菜单上选择Properties，在Symbology栏中，单击Symbol，把符号改变为红色外框的空心符号。在Labels标签中，对“Label features in this layer”打勾，并从下拉菜单中选择LAND_DIG_I作为字段名。单击OK，关闭Layer Properties对话框。在目录表上单击Trial1的符号，选择用黑色外框的空心符号。3. 在目录表中单击Selection栏标，对land_dig.shp不打勾。这保证在数字化过程中，Trial1是唯一的可选图层。回到Dis

52、play栏标。4. 单击Tools菜单，确认Editor Toolbar被选中（或者单击Editor Toolbar按钮）。从Editor下拉列表中选择Start Editing。确认该任务是Create New Feature，对象是Trial1。从Editor下拉列表中选择Options。在General标签中，对接合容差输入10并选择地图单位（接合容差为10m，因为Trial1的地图单位是m），单击OK。再单击Editor下拉箭头，选择Snapping。确认只有Trial1的Vertex、Edge和End复选框别勾选。关闭Snapping对话框。可以使用Measure工具，观察10m的接

53、合容差到底有多大。5. 至此可以开始数字化。放大72号多边形周围区域。注意：land_dig里的72号多边形是由一组线（边缘）组成的，这些线是由点（节点）连接的。在Editor工具条上单击Sketch Tool。左键单击鼠标，数字化72号多边形的一个始点。以land_dig为向导数字化其他节点；当又回到始点的时候，右键单击并选择Finish Sketch。完成数字化的72号多边形呈现青色并且多边形里有一个字符x。呈青色的要素是处于活动状态的要素，取消选中该多边形的方法是：单击Edit工具，再在多边形外任何位置单击。如果需要删除Trial1的一个多边形，方法是：先用Edit Tool选中并激活该

54、多边形，然后按Delete即可。6. 数字化73号多边形。在数字化的过程中，可以随时放大缩小或使用其他工具。任何时候当你希望继续数字化时，单击Sketch Tool即可。7. 数字化74、75号两个多边形。这两个多边形公用一条边，思路是先数字化两个多边形的轮廓线（外框），然后裁剪成两个多边形。方法是：以公共边的一个端点为起点，数字化整个外框（包括公共边另一个端点）。然后，把任务切换为Cut Polygon Features；确认已数字化的外框处于激活状态，否则，使用Edit Tool选中它。在单击Sketch Tool，左键单击外框数字化时使用过的起点，数字化公共边界的其他节点，双击公共边界的

55、另一端点。8. 在上一步中，还可以用Auto-Complete Polygon完成Cut Polygon Features。要使用该方法，需要首先数字化其中的一个多边形，把任务切换到Auto-Complete Polygon，然后数字化另一个多边形，这时就无需再过公共边。然而，在2004年7月，ESRI网站发出了一个Auto-Complete Polygon工具缺陷的警告信息。显然，该工具并非每次都能正常运作。9. 至此，已经完成数字化。右键单击目录表的Trial1，打开属性表，单击ID下面的第一个空格，输入72；在接下来的3个空格内分别输入73、74和75（你可以记录左边的方框，查看与该记录

56、相对应的多边形）。关闭表格。10. 在Editor下拉列表中选择Stop Editing，保存结果。问题1：定义接合容差（小窍门：使用ArcGIS Desktop Help的Index表。）问题2：越小的接合容差值是否能够生成一个精确度更高的数字化地图？为什么？问题3：Editor Toolbar栏里的Task下拉菜单列出了4类任务类型，Auto-Complete Polygon属于哪一类？第7章 几何变换包括三个习作。习作1是扫描文件的仿射变换。习作2是几何变换后的扫描文件的矢量化过程。习作3是卫星影像的仿射变换。习作1：对扫描地图作地理参照和矫正所需数据：hoytmtn.tif是一个包含扫

57、描的土壤界线的TIFF文件。二值扫描文件hoytmtn.tif的地图单位为英寸。本习作要把扫描图像变换到UTM坐标系。变换过程包含两个基本步骤：首先，用4个地面控制点对图像进行坐标匹配，这4个控制点与原始土壤图的4个角向对应。其次，用地理坐标匹配的结果，校正或变换图像。4个控制点的经纬度值以度-分-秒（DMS）表示如下：Tic-id经度纬度1-11600004715002-11552304715003-11552304707304-1160000470730投影到NAD 1927 UTM Zone 11N坐标系之后，这4个控制点的x坐标和y坐标如下：Tic-idxy1575672.277152

58、33212.61632585131.22325233341.43713585331.33275219450.436045758505730现在，准备对hoytmtn.tif进行地理坐标配准。1. 启动ArcMap，重命名新数据帧为Task1。将hoytmtn.tif添加到Task1。单击View菜单，指向Toolbars，选中Georeferencing。Georeferencing工具条出现在ArcMap窗口，Layer下拉列表显示出hoytmtn.tif。2. 放大hoytmtn.tif，定位4个控制点。用括号圈起控制点：两个在图像的顶部，两个在图像的底部。按顺时针方向从1到4编号，其中，左上角的点为1.3. 在第一个控制点周围放大视窗。激活Georeferencing工具条里的Add Control Points工具。单击与括号中心线相交的交叉点，再单击一次。在控制点上有一个由绿色变红色的“+”出现。用同样的方法添加其他三个控制点。4. 本步骤要更新4个控制点的坐标值。单击Georeferencing工具条里的View Link Table。链接表格的顶部列出了4个控