利用ArcGIS進行地圖生產(chǎn)

綜合實習(xí)利用ArcGIS進行地圖生產(chǎn)一、實驗?zāi)康恼莆盏貓D配準(zhǔn)的技術(shù)與方法。掌握地圖數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與創(chuàng)建。掌握利用ArcMap進行地圖屏幕掃描數(shù)字化的主要流程及具體操作；掌握編輯器的使用（點要素、線要素、多邊形要素的數(shù)字化）。掌握拓?fù)錂z查的技術(shù)和方法。掌握屬性數(shù)據(jù)的錄入與編輯。掌握地圖的創(chuàng)建和地圖模板的設(shè)計。掌握地圖標(biāo)注、地圖符號化的設(shè)置和應(yīng)用。掌握地圖制圖的設(shè)計及地圖的打印。二、實驗準(zhǔn)備數(shù)據(jù)：海燕鄉(xiāng)數(shù)據(jù)采集實驗圖，名稱“海燕鄉(xiāng).jpg”。軟件準(zhǔn)備：ArcGISDesktop三、實驗內(nèi)容及步驟（一）地圖配準(zhǔn)所有圖件掃描后都必須經(jīng)過掃描糾正，對掃描后的柵格圖進行檢查，以確保矢量化工作順利進行。對影像的校準(zhǔn)有很多方法,下面介紹一種常用方法。打開ArcMap，點菜單“View”/“Toolbars”增加Georeferncing工具條。用把需要進行糾正的影像“海燕鄉(xiāng).jpg”增加到ArcMap中，會發(fā)現(xiàn)Georeferncing工具條中的工具被激活。加載圖象—注意當(dāng)目錄含中文時，加載圖象不能正常預(yù)覽。在校正中我們需要知道一些特殊點的坐標(biāo)。通過讀圖，我們知道坐標(biāo)的點就是公里網(wǎng)格的交點或內(nèi)圖廓點，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。首先將Georeferncing工具條的Georeferncing菜單下AutoAdjust不選擇。在Georeferncing工具條上，點擊AddControlPoint按鈕。使用該工具在掃描圖上精確到找一個控制點點擊，然后鼠標(biāo)右擊出現(xiàn)“InputXandY”下拉菜單，輸入該點實際的坐標(biāo)位置，如下圖所示：用相同的方法，在影像上增加多個控制點，輸入它們的實際坐標(biāo)。如果想修改某個控制點的配準(zhǔn)值，或是想刪除某個控制點，可以點擊Georeferncing工具條上的ViewLinkTable按鈕。在對話框中可以選中某一行（即某一控制點）并點擊右上角的，這樣就刪除了這個控制點。也可以點擊某一格里的數(shù)據(jù)并進行修改。但不可在配準(zhǔn)過程中按，這樣的話會回到?jīng)]有加載圖像前的狀態(tài)而不是返回配準(zhǔn)時的某一步。即使再按，也不能恢復(fù)配準(zhǔn)的過程了（必須重新配準(zhǔn)）。增加所有控制點后，在Georeferencing菜單下，點擊UpdateDisplay。若看不到圖像，可單擊。10．，在”影像配準(zhǔn)（Georeferencing）”菜單下，點擊“rectify”，打開對話框，Cellsize默認(rèn)，ResampleType選擇第二個，輸出路徑默認(rèn)到圖幅文件夾下，格式為Tiff，完成保存。后面我們的地圖生產(chǎn)是對這個校準(zhǔn)后的影像進行操作的。（二）新建地圖數(shù)據(jù)庫－在ArcCatlog中創(chuàng)建需要的地圖要素圖層1.新建地圖數(shù)據(jù)庫該數(shù)據(jù)采用的是西安80坐標(biāo)系統(tǒng)、3度分帶打開ArcCatalog.在指定目錄下，鼠標(biāo)右擊，在“新建”中，選擇“個人Geodatabase”。并修改該Geodatabase數(shù)據(jù)庫的名稱（例如海燕鄉(xiāng).mdb）。下面將為該Geodatbase創(chuàng)建新的要素集，首先創(chuàng)建一個“基礎(chǔ)地理要素”要素集來存儲將要創(chuàng)建的要素類。在ArcCatalog中，鼠標(biāo)右擊“海燕鄉(xiāng)”這個個人Geodatabase,在“新建”中選擇“要素集featuredataset”.為要素集設(shè)定數(shù)據(jù)投影坐標(biāo)參數(shù)點擊下一步，其他參數(shù)可以使用系統(tǒng)缺省的參數(shù)，直至完成。2.數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和要素類的創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的設(shè)計首先要定義數(shù)據(jù)庫所包含的要素類。定義要素類就是考慮一下你的圖要畫哪些內(nèi)容，要素類是數(shù)據(jù)存儲范疇的稱謂，在數(shù)據(jù)顯示范疇要素類對應(yīng)地圖圖層，不過要素類與圖層不完全是一一對應(yīng)，一個要素類可以表現(xiàn)為多個圖層?？臻g要素分層表1“海燕鄉(xiāng)”數(shù)據(jù)庫所包含的要素類及代碼大類小類一級類要素代碼實體類型符號分層（表）（可以作為要素類名稱）權(quán)屬要素權(quán)屬區(qū)域權(quán)屬區(qū)域1100POLYQSQ權(quán)屬界鄉(xiāng)界1250LINEQSJ村界1260地理基礎(chǔ)要素水系河流2110LINEHL湖泊、水庫2120POLYSK水涯線2101LINESYX道路公路2220lineDL農(nóng)村路2230居民點鄉(xiāng)政府所在地2350pointJMD村委會所在地2360上表中，QSQ、QSJ、DL、JMD等可以作為要素類進行創(chuàng)建，即為我們上課時所講的數(shù)據(jù)層的設(shè)計?？臻g要素屬性表結(jié)構(gòu)表QSQ屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：QSQ）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3行政區(qū)代碼XZQDMText12非空M見本表注14名稱MCText100非空M在GB/T2260的基礎(chǔ)上擴充至村4面積MJFloat非空5描述MSText100O見本表注2注1：《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》國家統(tǒng)計局設(shè)管司設(shè)置的最新縣及縣以上行政區(qū)劃代碼（截止2003年12月31日）規(guī)定編碼方案：**（省、直轄市）**（地區(qū)、省轄市）**（縣、市、區(qū)）***（鄉(xiāng)）***（村）由于不清楚省、地區(qū)、縣等信息，本數(shù)據(jù)的編碼定位為4位：*（鄉(xiāng)）***（村）；但屬性表還是保留12位。注2：約束條件指該字段取值的約束條件，“M”表示必填、“C”表示條件必填、“O”表示可填，以下含義同。表“權(quán)屬界”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：QSJ）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3界線類型JXLXText6“鄉(xiāng)界”或“村界”M4界線說明JXSMText100O表“河流”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：DL）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3名稱MCText50非空M4長度CdFloat非空M表“湖泊水庫”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：SK）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3名稱MCText50非空M4面積MjFloat非空M表“水崖線”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：syx）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M表“道路”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：DL）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3道路類型DLLXText6“公路”或“農(nóng)村路”M4長度CdFloat非空M表“居民點”屬性結(jié)構(gòu)描述表（屬性表名：JMD）序號字段名稱字段代碼字段類型字段長度小數(shù)位數(shù)值域約束條件備注1標(biāo)識碼BSMInt10＞0且值唯一M2要素代碼YSDMText10見表1M3居民點類型DLLXText6“鄉(xiāng)政府”或“村委會”M創(chuàng)建要素類在要素集上點擊右鍵，輸入創(chuàng)建的要素類的名稱“QSQ”，點擊下一步。點擊下一步，完成圖層創(chuàng)建。下面我們將為該數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的屬性字段?！懊Q”，類型設(shè)置為“TEXT”用來存儲權(quán)屬區(qū)的名稱信息。將各個字段都設(shè)置好，點擊完成，這樣我們就可以依次創(chuàng)建各個點狀、線狀或面狀的要素類。（三）對配準(zhǔn)的影像進行分層矢量化切換到ArcMap中，將新建的線要素圖層，加載到包含已配準(zhǔn)地形圖的數(shù)據(jù)框中，保存地圖文檔為“海燕鄉(xiāng)..mxd”點擊右鍵，打開“editor”工具欄，在“editor”下拉菜單中執(zhí)行“startediting/開始編輯命令”，并選擇前面創(chuàng)建的“居民地”要素類。確認(rèn)編輯器中：任務(wù)為――新建要素，目標(biāo)為――QSQ，設(shè)置圖層――QSQ的顯示符號為紅色，并設(shè)置為合適的寬度。以“QSQ”為例，進行屏幕矢量化在主菜單“View”、“Toolbars”中選取“Editor”，打開編輯工具欄，如圖：2、選取數(shù)據(jù)層QsPoly，按Editor的下拉鍵，點取“StartEditing”,利用編輯工具，就可數(shù)字化多邊形。編輯工具有：。用“Sketchtool”，可以數(shù)字化多邊形的邊界，雙擊鼠標(biāo)左鍵結(jié)束，“TraceTool”用于對已有公共邊界的自動追蹤，確保公共邊界的一致性。是增加所選多邊形的中間點。重點練習(xí)和總結(jié)各種編輯工具的使用：如打斷多邊形的具體操作：用選擇要打斷的多邊形，再在中選定CutPolygonFeatures，然后按工具，繪出打斷線（可以是弧段，注意要與所選多邊形完全相交），雙擊結(jié)束。如圖：打斷多邊形用選擇要打斷的多邊形，再在中選定CutPolygonFeatures，然后按工具，繪出打斷線（可以是弧段，注意要與所選多邊形完全相交），雙擊結(jié)束。如圖：3、輸入屬性數(shù)據(jù)1）添加要素的屬性項點取要加要素的數(shù)據(jù)層，如QSPoly，點右鍵，“OpenAttributeTable”,出現(xiàn)屬性表，再按“Option”中的“AddField”,可增加所需的屬性項，如名稱。注意，要將圖形編輯功能關(guān)閉，按“Editor”/“StopEditing”,才能增加屬性項，否則“AddField”為灰。2）刪除屬性項，鼠標(biāo)放在屬性項上，點右鍵，出現(xiàn)下拉菜單，點“DeleteField”。3）增加屬性值，設(shè)置數(shù)據(jù)層處于編輯狀況，按Editor的下拉鍵，點取“StartEditing”。點EditTool，選取某要素，點右鍵，出現(xiàn)下拉菜單，點“Attribute…”，如下左圖。進入屬性編輯窗口，如上右圖，即可輸入或修改屬性值。4)屬性編輯部分-實現(xiàn)批量改屬性的方法一次修改多個目標(biāo)的某個屬性項在GIS中是很有用的，首先可以選中要改變屬性的多個目標(biāo)（通過點選或菜單選擇）然后可按下面方法進行修改：先打開圖層屬性表點擊下面的Selected按鈕，可以將選擇的要素單列出來假設(shè)要將Coutour項所有值都修改為100，在屬性項標(biāo)題處單擊右鍵，選擇CalculateValues，彈出如下對話框填入100，點擊OK，這樣就一次把所有選中的要素的屬性值改了過來。要素采集時注意：當(dāng)兩類要素重合時（例如村界和河流重合）時，只數(shù)字化一次（河流），然后將數(shù)字化結(jié)果拷貝到村界層即可，而不需要數(shù)字化兩次?？截愅瓿芍?，要注意要素之間的捕捉。（四）對分層矢量化的數(shù)據(jù)進行拓?fù)錂z查要求：1.QSQ圖層“不重不漏”2.每個QSQ要素都包含一個居民點要素3.qsq

（五）屬性數(shù)據(jù)的批量編輯與修改對部分圖層涉及到的“要素代碼”、“面積”、“長度”等字段可進行批量編輯。（六）地圖文檔的配置、圖層的符號化和標(biāo)注配置好地圖文檔，合理設(shè)置各圖層的疊壓次序、符號化表示和標(biāo)注信息。（七）地圖整飾切換到制圖模式，合理添加指北針、圖例、標(biāo)題等地圖制圖要素。（8）地圖出圖以圖片格式保存生產(chǎn)好的地圖。四、成果提交以文件夾（以學(xué)號姓名命名）形式提交：實驗報告（寫明實驗的處理過程、方法及其截圖）、最終的地圖文檔（mxd）、地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)（mdb）及所生成的地圖（jpg等圖形格式）。注意：請各個同學(xué)獨立完成實驗過程，提交的成果不能相互拷貝，如有雷同，實驗成績都為不及格。

附：數(shù)字化編輯工具的使用選擇菜單中的ｖｉｅｗ項下的Ｔｏｏｌｂａｒｓ中的Ｅｄｉｔｏｒ，彈出編輯工具條：點擊Ｅｄｉｔｏｒ下的ｓｔａｒｔｅｄｉｔｉｎｇ，該工具條即被激活，進入可被編輯狀態(tài)。其中提供的編輯工具主要有：（１）公共要素編輯工具可進行移動所選的公共點或邊要素操作。如：（２）旋轉(zhuǎn)工具有兩種旋轉(zhuǎn)方式。一是繞所選要素的重心旋轉(zhuǎn)，如：二是可移動中心的旋轉(zhuǎn)，如：（３）sketchtool是最常用最基本的一種工具，在某點上點擊一下，此點處會打出一個紅色點，再選擇一個其他的點點擊，在這兩個點間有一條直線相連接。雙擊時此要素編輯完畢。這種最基本的工具須注意的是，我們還可通過右鍵菜單來進行管理，它提供兩種右鍵輔助菜單。作草圖時按右鍵彈出，在這個菜單中可進行指定角度、長度、取直角、相切弧等的繪制，較為方便。鼠標(biāo)指向草圖的線段或頂點時，點擊右鍵彈出菜單可對節(jié)點進行刪除、移動、屬性等操作管理。（４）Intersectiontool選取該工具，屏幕中會出現(xiàn)一條沿已數(shù)字化的閉合多邊形個數(shù)字化點連接的一條可調(diào)整的直線。調(diào)整使之在適當(dāng)?shù)奈恢命c擊一下鼠標(biāo)，確定了一條直線，用同樣的方法確定另外一點，點擊一下，這時我們所選定的就是兩條直線的交點。在編輯過程中，適當(dāng)?shù)臅r候使用此工具可簡化過程，并且精度較高。（５）endpointarctool（有弧度的地方）選擇該工具。在弧度的一端點擊一下，另一端點擊一下。經(jīng)調(diào)整使弧度盡量與底圖接近重合，點擊鼠標(biāo)左鍵即可。這時弧段成功的繪制出來，而這條弧段的終點即是下一次的起始點。再點擊sketchtool可繼續(xù)進行基本的數(shù)字化。（６）arctool(endpointarctool)此工具與ｅｎｄｐｏｉｎｔａｒｃｔｏｏｌ使用方法相同。不同的是弧段成功繪制出來后，是以這個弧段的中點作為下一次的起始點。（７）Midpointtool選擇一點點擊，拉動鼠標(biāo)會發(fā)現(xiàn)拖動的橡皮筋有一個顯示的中中點，使該點與邊界上某點重合，點擊鼠標(biāo)左鍵，即點即被選中，所繪線段即是從上一被選中點到這一點的直線。根據(jù)數(shù)字化底圖線劃特點適當(dāng)選取該工具，可以簡化數(shù)據(jù)化過程，提高精度。（８）Distance-Distancetool在圖中適當(dāng)?shù)牡胤近c擊一下，移動鼠標(biāo)會出現(xiàn)一圓，適當(dāng)調(diào)整，再點擊一下。以同樣的方法確定另一圓，這時兩圓有兩個交點，移動鼠標(biāo)可選擇其中一點，再點擊此點即被選中，成為數(shù)字化中的一個點。（９）Direction-Distancetool在圖中適當(dāng)?shù)牡胤近c擊一下，移動鼠標(biāo)會出現(xiàn)一直線。在選擇適當(dāng)?shù)牡胤近c擊一下，會出現(xiàn)一圓，適當(dāng)調(diào)整圓的大小位置，點擊確定。這時圓和直線有兩個交點，選擇其中一個點擊確定，此點即被繪制出來。（１０）tracetool選擇選定工具，點擊公共邊，使之呈選定狀態(tài)。選擇tracetool,在公共邊起點點擊一下，順著公共邊移動鼠標(biāo)，在終點點擊一下。此公共邊就能被共享再點擊sketchtool,可繼續(xù)進行非公共邊的數(shù)字化。我們可通過以上多種工具的相互配合更快速更精確地進行屏幕的數(shù)字化。以一個閉合多邊形為例，如果被數(shù)字化完成形成一個閉合的ｐｏｌｙｇｏｎ，則成為一個要素，可進行選中賦屬性等操作：11)要素的延伸和裁剪StartEditing后，在Task欄選擇Extend/TrimFeatures→點擊Edit按鈕→選擇要延伸或裁剪的線段→點擊Sketch工具→繪制線段，完成延伸或裁剪。12）距離－距離工具距離－距離工具a單擊編輯工具條中的距離-距離工具；b單擊圖中任意一點，以此點為圓心畫圓，按D鍵后輸入數(shù)字，確定半徑；c單擊圖中任意一點，以此點為圓心畫圓，按D鍵后輸入數(shù)字，確定半徑；d兩個圓的交點作為創(chuàng)建線的一個點；e按上述方法繼續(xù)創(chuàng)建線的其他點。最后的結(jié)果如下圖：有兩個交點：方向—距離工具a單擊編輯工具條中的方向-距離工具；b單擊圖中任意一點，確定方向后單擊；c單擊圖一點，以此點為圓心畫圓，按D鍵后輸入數(shù)字，確定半徑；d圓與線的交點將做為新創(chuàng)建線的一點；e按上述方法繼續(xù)創(chuàng)建線的其他點。13)空間目標(biāo)操作（1）創(chuàng)建組合空間目標(biāo)如果創(chuàng)建兩個以上的多邊形作為一個目標(biāo)，完成第一個多邊形后，右擊，在彈出的草圖工具上下文菜單中選FinishPart然后開始創(chuàng)建下一個多邊形，完成后，選FinishSketch。下面的兩多邊形是一個目標(biāo)，選中任意一個，另一個也會選中。（2）精確創(chuàng)建要素創(chuàng)建線或多邊形時，如果要根據(jù)角度和長度來創(chuàng)建，則可利用草圖工具上下文菜單來幫助完成。在選擇了工具面板中的筆后，調(diào)出角度和長度菜單的方法除了在草圖上右擊外，還可通過同時按Ctrl+A（角度）或Ctrl+L（長度）來調(diào)出角度和長度菜單。正角度表示逆時針方向，負(fù)角度表示順時針方向。（3）同時移走多圖層若要移出幾個圖層，按住Ctrl或Shift鍵可多選。實踐中我發(fā)現(xiàn)，即使把所有圖層均移走，再新加圖層時，仍舊會采用原來第一個加入的圖層的坐標(biāo)系統(tǒng)。必須新建一個文件才可以消除原來圖層的影響。（4）將數(shù)據(jù)輸出點右鍵，選Data-ExportData，可將單