ARC+map土地利用與規(guī)劃評估

1、理論實踐一體化的情境教學(xué)設(shè)計的課程資料土地利用與規(guī)劃評估項目一 土地利用現(xiàn)狀圖的編制及土地利用類型分類統(tǒng)計一、 項目綜述本項目以某地區(qū)的掃描土地利用現(xiàn)狀圖數(shù)據(jù)為載體，培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)過的GIS技術(shù)在ArcGIS平臺下獨立完成地圖的數(shù)字化工作，進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀圖專題圖的制作能力，在MapInfo軟件平臺下利用SQL查詢功能進(jìn)行土地利用類型分類統(tǒng)計能力。二、項目教學(xué)內(nèi)容 該項目按照知識準(zhǔn)備、配準(zhǔn)、矢量化、拓?fù)涮幚?、屬性?shù)據(jù)輸入、圖面布局與整飾等工作過程，分解為6個學(xué)習(xí)型工作任務(wù)任務(wù)一 土地利用現(xiàn)狀圖的配準(zhǔn)任務(wù)二 土地利用現(xiàn)狀圖的分層矢量化任務(wù)三 拓?fù)涮幚砣蝿?wù)四 屬性數(shù)據(jù)的輸入與連接任務(wù)五 圖面布局與

2、整飾任務(wù)六 土地利用類型的分類統(tǒng)計知識準(zhǔn)備土地利用現(xiàn)狀圖是用空間方式表達(dá)一定區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前土地利用類型分布、面積及土地利用結(jié)構(gòu)的專題地圖。土地利用現(xiàn)狀圖作為土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的必不可少的重要成果之一,能夠為政府制定土地利用總體規(guī)劃,合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù),也為各級政府部門制定區(qū)域規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃和國土整治提供參考數(shù)據(jù)。（一）土地利用現(xiàn)狀圖編制流程p 圖件掃描p 圖像配準(zhǔn)p 分層矢量化p 拓?fù)涮幚韕 屬性數(shù)據(jù)的錄入p 地圖布局與整飾1、 圖件掃描根據(jù)聚脂薄膜圖相對于普通紙圖變形小、不易伸特點，所以數(shù)字化工作的底圖采用聚脂薄膜底圖。對于已經(jīng)預(yù)處理好的底圖，在綜合考慮軟硬件的承受能力及圖件質(zhì)量之

3、后，選擇300dpi的分辨率、采用灰度掃描方式或黑白二值方式來進(jìn)行分幅掃描。掃描格式選用的是通用的TIFF格式，在掃描時由于圖紙放置的原因會使掃描的圖形有些傾斜，所有的圖件掃描后都必須經(jīng)過角度糾正，在Photoshop中把每幅圖的底邊內(nèi)圖廓線旋為水平。2、柵格圖像配準(zhǔn)和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換掃描成柵格圖像沒有空間參考信息，為了能夠?qū)鸥駭?shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)集成，進(jìn)行分析，就必需對其進(jìn)行處理：用戶需要事先將柵格數(shù)據(jù)校準(zhǔn)（配準(zhǔn)）到一個指定的地圖坐標(biāo)系。因此在矢量化前，需要對柵格圖進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)柵格圖需要準(zhǔn)確的空間坐標(biāo)信息，這些信息有時可以從底圖上讀取。當(dāng)基礎(chǔ)圖件與要求的坐標(biāo)系統(tǒng)不一致時，需要進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換（投影變

4、換）。3、分層矢量化土地利用圖中記錄了土地利用的各類數(shù)據(jù)信息，在將這些數(shù)據(jù)信息輸入計算機后，為了便于管理及使用方便，應(yīng)將相同屬性的數(shù)據(jù)放在同一個數(shù)據(jù)層中。主要數(shù)據(jù)層:行政轄區(qū)、地類圖斑、線狀地物、零星地類、其它基礎(chǔ)地理要素等。（1）線狀要素采集l 分層采集，所分層次有：水系、道路、行政界線、地類界、權(quán)屬界、其它具有寬度屬性的線狀地物界。 l 線文件矢量化作業(yè)按行政界線、權(quán)屬界線、線狀地物、圖斑界線的次序進(jìn)行。線狀地物按公路、水系、農(nóng)路、堤壩的順序進(jìn)行，注意有水流方向的按方向矢量化。l 線狀要素采集的基本方法是沿著柵格數(shù)據(jù)線中軸線采集，有方向的線狀要素應(yīng)按規(guī)定方向數(shù)字化 在土地利用現(xiàn)狀圖中，許多

5、線狀要素具有多重屬性，同時屬于不同的數(shù)據(jù)層，因而在數(shù)據(jù)采集時要對此種類型的要素進(jìn)行特殊處理。多重屬性的線狀要素常發(fā)生在行政界線與其他線狀要素之間，在數(shù)據(jù)采集時，要進(jìn)行復(fù)制處理，即多重屬性的線狀要素只需要采集一次，然后進(jìn)行層間復(fù)制，以保證2個圖層的線完全重合。（2）點狀要素采集 v 零星地類：是指面積達(dá)不到上圖標(biāo)準(zhǔn)的小圖斑，只能用點來表示。零星地物采集主要是先建立相關(guān)屬性結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)不同情況進(jìn)行錄入。v 注記：地名注記、水系注記、地形地貌注記和道路注記等注記的采集以屬性的形式輸入到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。4、拓?fù)涮幚?#216; 在ArcCatalog中對線文件創(chuàng)建拓?fù)湟?guī)則Ø 在Arcmap

6、中進(jìn)行拓?fù)溴e誤的檢查和修改Ø 在拓?fù)潢P(guān)系正確后，將閉合的線自動生成面要素。5、屬性數(shù)據(jù)的輸入屬性數(shù)據(jù)庫的主要內(nèi)容是土地利用現(xiàn)狀屬性數(shù)據(jù),即描述土地的數(shù)量、質(zhì)量、利用狀況、權(quán)屬及其空間特征的數(shù)據(jù)。l 屬性數(shù)據(jù)的錄入方法： 一種是在GIS采集軟件中按圖形逐個輸入屬性內(nèi)容；另一種是在外部數(shù)據(jù)庫access excel中輸入屬性內(nèi)容，然后通過關(guān)鍵字段連接到圖形上來。6、地圖布局與整飾一幅完整的地圖除了包含反映地理數(shù)據(jù)的線及色彩要素以外，還必需包含與地理數(shù)據(jù)相關(guān)的一系列輔助要素，如圖名、圖例、比例尺、指北針等。（二）土地利用類型分類統(tǒng)計1. 全國土地分類（試行）-三大地類（2002年）

7、2; 一級地類（3個）：農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地ü 二級地類（11個）：耕地、園地、林地、牧草地、其他農(nóng)用地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地、交通水利用地、其他建設(shè)用地、水域、灘涂沼澤、自然保留地ü 三級地類（33個） 2. 最新全國土地利用分類系統(tǒng)（2007年）ü 一級地類（12個）： 耕地、園地、林地、草地、商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、社會機構(gòu)與公共用地、交通運輸用地、水域、未利用土地、其他用地ü 二級地類（63個） 任務(wù)一 土地利用現(xiàn)狀圖的配準(zhǔn)1. 加載數(shù)據(jù)和柵格配準(zhǔn)工具所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描配準(zhǔn)，對掃描后的柵格圖進(jìn)行檢查，以確保矢量化工作順利進(jìn)行。（

8、1） 打開ArcMap，添加“柵格配準(zhǔn)”工具欄。（視圖工具欄柵格配準(zhǔn)）（2） 把需要進(jìn)行配準(zhǔn)的柵格圖像土地利用現(xiàn)狀圖.TIF增加到ArcMap中，會發(fā)現(xiàn)“柵格配準(zhǔn)”工具欄中的工具被激活。2. 輸入控制點在配準(zhǔn)中我們需要知道一些特殊點的坐標(biāo)。通過讀圖，我們可以得到一些控件點我們可以從圖中均勻的取幾個點。一般在實際中，這些點應(yīng)該能夠均勻分布。我們這里取四個內(nèi)圖廓點。四個內(nèi)圖廓點的坐標(biāo)分別為：左上角（119.30，36.10），右上角（120.15，36.10），右下角（120.15，35.30），左下角（119.30，35.30）（1） 將柵格配準(zhǔn)下面的自動校正去掉。（2） 在”柵格配準(zhǔn)”工具欄上

9、，單擊“添加控制點”按鈕。使用該工具在掃描圖上精確到找一個控制點單擊，然后鼠標(biāo)右擊輸入該點實際的坐標(biāo)。（3） 用相同的方法，在柵格上增加4個控制點，輸入它們的實際坐標(biāo)。單擊“柵格配準(zhǔn)”工具欄上的“查看鏈接表”按鈕。注意：在連接表對話框中單擊“保存”按鈕，可以將當(dāng)前的控制點保存為磁盤上的文件，以備使用。選擇自動校正。檢查控制點的殘差和RMS，刪除殘差特別大的控制點并重新選取控制點。轉(zhuǎn)換方式設(shè)定為“一次多項式”。（4） 增加所有控制點后，在“柵格配準(zhǔn)”菜單下，單擊更新顯示，更新后，就變成真實的坐標(biāo)。3. 校正并重采樣?xùn)鸥裆尚碌臇鸥裎募凇睎鸥衽錅?zhǔn)”菜單下，單擊“校正”，對配準(zhǔn)的柵格根據(jù)設(shè)定的變換

10、公式重新采樣，另存為一個新的柵格文件。4. 投影變換 （將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成平面直角坐標(biāo)）（1） 定義投影（原始數(shù)據(jù)沒有定義坐標(biāo)系統(tǒng)，先定義坐標(biāo)系統(tǒng)）單擊arctoolbox工具箱，接著選擇Data Management ToolsProjections and TransformationsDefine projection 工具，打開Define projection對話框。在輸入數(shù)據(jù)集或要素類的文本框中選擇需要定義坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，坐標(biāo)系統(tǒng)文本框顯示unknown，表明原始數(shù)據(jù)沒有定義坐標(biāo)系統(tǒng)。單擊坐標(biāo)系統(tǒng)文本框旁邊的，打開空間參考屬性對話框，設(shè)置數(shù)據(jù)的投影參數(shù)。單擊選擇，選擇選擇Geogr

11、aphic Coordinate SystemsSpheroid_basedKrasovsky1940.prj。定義投影后，選擇確定。進(jìn)行投影變換。（2） 進(jìn)行投影變換選擇Data Management Tools Projections and TransformationsRasterProject raster工具，打開Project Raster對話框。在輸入柵格文本框中選擇需進(jìn)行投影變換的柵格數(shù)據(jù)，在輸出柵格文本框中鍵入輸出的柵格數(shù)據(jù)的路徑與名稱，單擊輸出坐標(biāo)系統(tǒng)文本框旁邊的圖標(biāo)，打開空間參考屬性對話框，設(shè)置數(shù)據(jù)的投影參數(shù)，單擊選擇，選擇Projected Coordinate Sy

12、stemsGauss KrugerBeijing 1954Beijing 1954 GK Zone 20N.prj，單擊確定，完成操作。任務(wù)二 土地利用現(xiàn)狀圖的分層矢量化土地利用現(xiàn)狀圖主要是矢量化線狀要素和點狀要素，面狀要素是由閉合的線狀要素自動生成的。我們主要練習(xí)下多重屬性線狀要素的矢量化和閉合的線狀要素自動生成面狀要素。1. 新建地理要素單擊arcmap工具條上的ArcCatalog，打開ArcCatalog，在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在新建中，選擇Shapefile，分別建立行政界線、地類界線兩個線狀要素，建立坐標(biāo)系與投影轉(zhuǎn)換后的柵格圖像一致。2. 屏幕跟蹤矢量化注意：矢量化時注意多重屬性

13、線性要素的矢量化，多重屬性的線狀要素只需要采集一次，然后進(jìn)行層間復(fù)制，以保證2個圖層的線完全重合。矢量化的順序行政界線、權(quán)屬界線、線狀地物、圖斑界線的次序進(jìn)行。線狀要素矢量化要注意閉合。只有閉合的線才能生成面。（1） 把行政界線和地類界線兩個線性要素分別加入到arcmap中，在arcmap中同樣加載投影后的柵格圖像，進(jìn)行矢量化。（2）從視圖工具欄編輯器，添加編輯器工具欄。單擊編輯器下的開始編輯，目標(biāo)選擇要矢量化的線狀要素，我們先選擇行政界線。為了使矢量化的線狀要素能夠閉合，選擇編輯器的捕捉，進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，將節(jié)點、邊線、終點打上勾。單擊編輯器上的草圖工具，將柵格圖像放大到一定的倍數(shù)，開始矢量化

14、，矢量化完成后，單擊編輯器工作欄中的停止編輯，保存編輯。矢量化的時候要注意，不能一條線連續(xù)矢量化，分別位于不同地類的行政界線要斷開。（3）在矢量化地類界線時，我們就可以把和地類界線重合的行政界線復(fù)制，在編輯器工作欄的目標(biāo)中選擇地類界線，然后右擊選擇粘貼，剛矢量化的行政界線就被復(fù)制到地類界線中，然后接著開始矢量化，線狀要素矢量化時要注意閉合。矢量化完成后，單擊編輯器工作欄中的停止編輯，保存編輯。任務(wù)三 拓?fù)涮幚?. 拓?fù)溴e誤檢查和修改（1） 在ArcCatalog中，在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在新建中，選擇“Personal Geodatabase”（2） 在創(chuàng)建的Personal Geodata

15、base上單擊右鍵，單擊新建，選擇要素集命令，彈出新建要素集的對話框，輸入要素集的名稱如地類，選擇要素集的坐標(biāo)系統(tǒng)，和投影轉(zhuǎn)換的柵格圖像投影坐標(biāo)系一致。（3） 在新建的要素集上，單擊右鍵，單擊導(dǎo)入，打開從要素類到要素類的對話框，輸入要素文本框中選擇要導(dǎo)入的數(shù)據(jù)（進(jìn)行拓?fù)涞囊仡悾?，輸出要素類輸入輸出要素的名稱如地類，單擊確定。（4） 進(jìn)入到地類要素集下，在窗口右邊空白處單擊右鍵，單擊新建，選擇拓?fù)涿睿?按所給提示操作， 設(shè)定合適容差， 添加一些所需拓?fù)湟?guī)則（如不能重疊，不能相交、不能有懸掛點），我們這里主要選擇不能有懸掛點，單擊完成，創(chuàng)建的拓?fù)湮募统霈F(xiàn)在ArcCatalog目錄樹地類要素集

16、下。（5） 在arcmap中添加拓?fù)涔ぞ邫?。（視圖工具欄拓?fù)洌?） 在arcmap中加載新建的拓?fù)湮募M(jìn)入編輯狀態(tài)。拓?fù)涔ぞ邨l被激活。錯誤的要素類會在圖上顯示出來。單擊拓?fù)涔ぞ邨l上的錯誤監(jiān)視器命令，在錯誤監(jiān)視器對話框中，選擇相應(yīng)的拓?fù)湟?guī)則（可以選擇所有錯誤），然后單擊開始查找按鈕，把所有違反拓?fù)湟?guī)則的要素類都顯示在下面的列表框中。在列表框中右擊每個要素類，選擇合適的方法（捕捉、延伸、修剪）來處理拓?fù)溴e誤。首先打開可以在拓?fù)溴e誤列表中選中所有懸掛錯誤右鍵進(jìn)行自動延伸和修剪。延伸或修剪時需輸入一個距離，小于這個距離的懸掛線會被自動延伸或修剪。 63Zu5b"O/  最后選擇

17、保存編輯。2. 將閉合的線要素自動生成面狀要素（1） 單擊ArcToolbox工具箱，選擇Data Management Toolsfeature要素到多邊形，打開要素到多邊形對話框，在輸入要素文本框中，選擇要生成面狀要素的線狀要素（選擇經(jīng)過拓?fù)涮幚頍o拓?fù)溴e誤的Personal Geodatabase中的地類要素，輸出要素文本框鍵入輸出的要素的路徑與名稱，單擊確定，這樣就完成了一個面狀要素地類圖斑。（2） 右鍵單擊地類圖斑，選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)，打開導(dǎo)出數(shù)據(jù)對話框，選擇導(dǎo)出數(shù)據(jù)的路徑與名稱，這樣將Personal Geodatabase下的地類圖斑導(dǎo)出成shape文件。任務(wù)四 屬性數(shù)據(jù)輸入與連接1

18、、 屬性數(shù)據(jù)的輸入（1）啟動Arcmap，打開地類圖斑Shape文件，然后將鼠標(biāo)指到圖層管理窗口中的地類圖斑，按右鍵顯示菜單，選擇屬性表，打開屬性表。（2）在屬性表管理窗口，單擊右下角的“選項”，在顯示的菜單中選擇“增加字段項”。（要在非編輯狀態(tài)下）（3）在填加字段的窗口中逐條輸入字段名稱，類型和字段屬性。我們主要輸入CODE（地類代碼），NAME（地類名稱）兩個字段。（4）在編輯狀態(tài)下，輸入新數(shù)值。單擊開始編輯命令，打開需要編輯的屬性表，單擊需要編輯的字段單元，輸入數(shù)值或字符。編輯完成后，單擊停止編輯命令，保存編輯。2、屬性表的連接（1）先在Excel中建立一個屬性表地類屬性（屬性表要和圖中

19、原有屬性表有公共字段，如ID）。（2）在ArcCatalog中左側(cè)找到地類屬性這個表，打開，選擇里面的Sheet1，導(dǎo)出為單個dBase，打開表格到表格的對話框，輸出位置選擇輸出的位置（到文件夾），輸出表文本框鍵入輸出表的名稱，單擊確定，這樣就將Excel表轉(zhuǎn)換成dbf格式表。（3）啟動ArcMap，打開需要增加屬性的shape文件地類圖斑，然后將鼠標(biāo)指到圖層管理器中的shape文件，按右鍵顯示菜單，選擇連接與關(guān)聯(lián)中的連接。（4）單擊“連接”，出現(xiàn)連接數(shù)據(jù)對話框，逐一填入連接和被連接的屬性表的名字及公共字段。（5）將鼠標(biāo)指到圖層管理器中已完成屬性連接的shape文件，按右鍵顯示菜單，選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)

20、出數(shù)據(jù)，另存shape文件，打開該文件的屬性表，連接的字段已在屬性表中。任務(wù)五 圖面布局與整飾插入圖名、圖例、指北針等。圖名為土地利用現(xiàn)狀圖，放在圖的上方。圖例放在圖的右側(cè)。指南針選擇ESRI North8樣式，放在圖的右側(cè)，圖例的上方。2、插入標(biāo)題。單擊主菜單視圖下拉菜單中的版面視圖，也可以單擊圖下方的版面視圖，單擊主菜單插入命令，打開插入下拉菜單，單擊標(biāo)題。在版面視圖出現(xiàn)輸入地圖標(biāo)題矩形框，在其中輸入土地利用現(xiàn)狀圖，可以將圖名矩形框拖放到圖面上方合適的位置。3、插入圖例。單擊主菜單插入命令，打開插入下拉菜單，單擊圖例。打開圖例向?qū)υ捒?，選擇地圖圖層，單擊右箭頭加載到圖例項中。單擊下一步，

21、直到單擊完成，圖例出項在版面視圖中。單擊圖例，按住左鍵移動，將其拖放到圖的右側(cè)合適的位置。4、插入指北針。單擊主菜單插入命令，打開插入下拉菜單，單擊指北針。打開North Arrow 選擇器，選擇 ESRI North8 樣式，單擊確定。單擊North Arrow，按住左鍵移動，將其拖放到圖的右側(cè)合適的位置。5、輸入文本說明。單擊主菜單插入命令，打開插入下拉菜單，單擊文本。輸入班級、姓名、學(xué)號、日期等信息。單擊文本，按住左鍵移動，將其拖放到圖面下方合適的位置。6、完成圖面整飾要素的添加后，對其位置和大小進(jìn)行整體調(diào)整，以便圖面美觀簡潔，單擊主菜單文件下的導(dǎo)出地圖，將其插入到實驗報告中。任務(wù)六 土

22、地利用類型分類統(tǒng)計1. 利用MapInfo軟件的SQL查詢功能進(jìn)行土地利用分類統(tǒng)計（1） 打開土地利用現(xiàn)狀圖，單擊主菜單 “query”下的“SQL選擇”命令。打開 “SQLSelect”的對話框，在“SQLSelect”對話框中，“from Table”選擇landuse表；“Select Columns”中填入要分類統(tǒng)計的依據(jù)字段、代碼和求和函數(shù)LU_CODE, LU_NAME, Sum(AREA_KM2) ；“Group by Columns”欄中填入要分組統(tǒng)計的字段LU_CODE；“Order by Columns”欄中填入要排序的字段LU_CODE，統(tǒng)計結(jié)果放在臨時表”selection”中，將“Browse Results”選中。（2）將查詢表query1導(dǎo)出。單擊主菜單“Table”下的“Export”命令，選擇導(dǎo)出的表query1，彈出Export Table to File的對話框，在該對話框的保存類型下拉列表中，選擇要導(dǎo)出的文件類型dBASE DBF（dbf），輸入文件名土地利用類型統(tǒng)計，選擇合適的放置位置，單擊保存按鈕。單擊保存后，會彈出dBASE DBF信息，選擇最后一項No character set conversion，單擊確定。然后在Excel軟件中打開此文件，進(jìn)行土地利用類型的分類統(tǒng)計操作。2、利用MapInfo軟