ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第一章

導(dǎo)論

1．1地理信息系統(tǒng)

1．1．1基本概念

1．1．2 GIS系統(tǒng)構(gòu)成

1．1．3 GIS功能與應(yīng)用

1．1．4 GIS技術(shù)與發(fā)展

1．2 GIS空間分析

1．2．1空間分析

1．2．2基于GIS的空間分析

1．2．3常用GIS平臺空間分析功能比較

1．3 ArcGIS 9概述

1．3．1 ArcGIS 9體系結(jié)構(gòu)

L 3．2 ArcGIS 9軟件特色

1．3．3 ArcGIS 9空間分析

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第二章

ArcGIS應(yīng)用基礎(chǔ)

2．1 ArcMap基礎(chǔ)

2．1．1 ArcMap的窗口組成

2．1．2新地圖文檔創(chuàng)建

2．1．3數(shù)據(jù)層的加載

2．1．4數(shù)據(jù)層的基本操作

2．1．5數(shù)據(jù)層的保存

2．2 ArcCatalog應(yīng)用基礎(chǔ)

2．2．1 ArcCatalog基礎(chǔ)操作

2．2．2 目錄內(nèi)容瀏覽

2．2．3數(shù)據(jù)搜索

2．2．4地圖與圖層操作

2．2．5地理數(shù)據(jù)輸出

2．3 Geoprocessing空間處理框架

2．3．1空間處理框架的基本介紹

2．3．2ArcToolbox應(yīng)用基礎(chǔ)

2．3．3 ArcToolBox內(nèi)容簡介

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第三章

空間數(shù)據(jù)的采集與組織

3．1 Shapefile文件創(chuàng)建

3．1．1創(chuàng)建Shapefile和dBASE表

3．1．2添加和刪除屬性項(xiàng)

3．2 Coverage文件創(chuàng)建

3．2．1創(chuàng)建新的Coverage和INFO表

3．2．2建立拓?fù)?

3．2．3定義Coverage的坐標(biāo)系統(tǒng)

3．2．4 Coverage維護(hù)操作

3．3 Geodatabase數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建

3．3．1 Geodatabase概述

3．3．2 Geodatabase建立的一般過程

3．3．3創(chuàng)建一個新的Geodatabase

3．3．4建立數(shù)據(jù)庫中的基本組成項(xiàng)

3．3．5向Geodatabase加載數(shù)據(jù)

3．3．6進(jìn)一步定義數(shù)據(jù)庫

3．4數(shù)據(jù)編輯

3．4．1圖形編輯

3．4．2屬性編輯

3．5實(shí)例與練習(xí)

3．5．1某地區(qū)地塊的拓?fù)潢P(guān)系建立

3．5．2某市區(qū)幾何網(wǎng)絡(luò)的建立

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第四章

空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理

4．1投影變換

4．1．1定義投影

4．1．2投影變換

4．1．3數(shù)據(jù)變換

4．2數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

4．2．1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換

4．2．2數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

4．3數(shù)據(jù)處理

4．3．1數(shù)據(jù)裁切

4．3．2數(shù)據(jù)拼接

4．3．3數(shù)據(jù)提取

4．4練習(xí)：數(shù)據(jù)更新變換

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第五章

空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)

5．1數(shù)據(jù)符號化

5．1．1矢量數(shù)據(jù)符號化

5．1．2柵格數(shù)據(jù)符號化

5．2專題地圖編制

5．2．1版面設(shè)計(jì)

5．2．2制圖數(shù)據(jù)操作

5．2．3地圖標(biāo)注

5．2．4地圖整飾

5．2．5地圖輸出

5．3實(shí)例與練習(xí)——制作上海市行政區(qū)劃圖

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第六章

GIS空間分析導(dǎo)論

6．1空間分析的數(shù)據(jù)模型

6．2 GIS空間分析的基本原理與方法

6．2．1柵格數(shù)據(jù)分析的模式

6．2．2矢量數(shù)據(jù)分析方法

6．2．3空間統(tǒng)計(jì)分析與內(nèi)插

6．2．4三維空間分析

6．3 ArcGIS 9空間分析模塊和功能

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第七章

矢量數(shù)據(jù)的空間分析

7．1緩沖區(qū)分析

7．1．1基本概念

7．1．2緩沖區(qū)的建立

7．2疊置分析

7．2．1圖層擦除(Erase)

7．2．2識別疊加(Identity)

7．2．3交集操作(Intersect)

7．2．4對稱區(qū)別(symrnetrical Difference)

7．2．5圖層合并(Union)

7．2．6修正更新(Update)

7．3網(wǎng)絡(luò)分析

7．3．1網(wǎng)絡(luò)的組成和建立

7．3．2網(wǎng)絡(luò)分析的預(yù)處理

7．3．3網(wǎng)絡(luò)分析的基本功能和操作

7．4實(shí)例與練習(xí)

7．4．1市區(qū)擇房分析

7．4．2最短路徑問題分析與應(yīng)用

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第八章

柵格數(shù)據(jù)的空間分析

8．1設(shè)置分析環(huán)境

8．1．1加載分析模塊

8．1．2設(shè)置工作路徑

8．1．3設(shè)置單元大小

8．1．4設(shè)置分析區(qū)域

8．1．5選擇坐標(biāo)系統(tǒng)

8．1．6管理過程文件

8．2距離制圖

8．2．1距離制圖基礎(chǔ)

8．2．2直線距離

8．2．3區(qū)域分配

8．2．4成本距離加權(quán)

8．2．5最短路徑

8．3密度制圖

8．4表面分析

8．4．1柵格插值

8．4．2等值線繪制

8．4．3地形因子提取

8．4．4山體陰影

8．5統(tǒng)計(jì)分析

8．5．1單元統(tǒng)計(jì)

8．5．2鄰域統(tǒng)計(jì)

8．5．3分類區(qū)統(tǒng)計(jì)

8．6重分類

8．6．1新值替代

8．6．2舊值合并

8．6．3重新分類

8．6．4空值設(shè)置

8．7柵格計(jì)算

8．7．1數(shù)學(xué)運(yùn)算

8．7．2函數(shù)運(yùn)算

8．7．3柵格計(jì)算器

8．8實(shí)例與練習(xí)

8．8．1學(xué)校選址

8．8．2尋找最佳路徑

8．8．3熊貓分布密度制圖

8．8．4 GDP區(qū)域分布圖的生成與對比

8．8．5山頂點(diǎn)的提取

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第九章

三維分析

9．1創(chuàng)建表面

9．1．1柵格表面的創(chuàng)建

9．1．2 TIN表面的創(chuàng)建

9．2表面分析

9．2．1計(jì)算表面積與體積

9．2．2坡度與坡向的計(jì)算

9．2．3可視性分析

9．2．4提取斷面

9．2．5表面陰影

9．2．6表面長度的計(jì)算

9．3 ArcScene三維可視化

9．3．1要素的立體顯示

9．3．2設(shè)置場景屬性

9．3．3飛行動畫

9．4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

9．4．1二維要素三維化

9．4．2表面數(shù)據(jù)的矢量轉(zhuǎn)換

9．5實(shí)例與練習(xí)

9．5．1地形指標(biāo)提取

9．5．2地形特征信息提取

9．5．3表面創(chuàng)建及景觀圖制作

9．5．4污染物在蓄水層中的可視化

9．5．5模擬場景飛行

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第十章

地統(tǒng)計(jì)分析

10．1地統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)

10．1．1基本原理

10．1．2克里格插值

10．1．3 ArcGIs地統(tǒng)計(jì)分析

10．2探索性數(shù)據(jù)分析

10．2．1數(shù)據(jù)分析工具

10．2．2檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布

10．2．3尋找數(shù)據(jù)離群值

10．2．4全局趨勢分析

10．2．5空間自相關(guān)及方向變異

10．2．6多數(shù)據(jù)集協(xié)變分析

10．3空間確定性插值

10．3．1反距離加權(quán)插值

10．3．2全局多項(xiàng)式插值

10．3．3局部多項(xiàng)式插值

10．3．4徑向基函數(shù)插值

10．4地統(tǒng)計(jì)插值

10．4．1克里格插值基礎(chǔ)

10．4．2普通克里格插值

10．4．3簡單克里格插值

10．4．4泛克里格插值

10．4．5指示克里格插值

10．4．6概率克里格插值

10．4．7析取克里格插值

10．4．8協(xié)同克里格插值

10．5練習(xí)：克里格方法內(nèi)插生成高程曲面

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第十一章

水文分析

11．1無洼地DEM生成

11．1．1水流方向提取

11．1．2洼地計(jì)算

11．1．3洼地填充

11．2匯流累積量

11．3水流長度

11．4河網(wǎng)的提取

11．4．1河網(wǎng)的生成

11．4．2 Stream Link的生成

11．4．3河網(wǎng)分級

11．5流域的分割

11．5．1流域盆地的確定

11．5．2匯水區(qū)出水口的確定

11．5．3集水流域的生成

11．6實(shí)例與練習(xí)

11．6．1山脊、山谷線的提取

11．6．2地形鞍部的提取

11．6．3溝谷網(wǎng)絡(luò)的提取及溝壑密度的計(jì)算

ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程第十二章

空間分析建模

12．1空間分析模型與建模

12．1．1空間分析模型及其分類

12．1．2空間分析建模

12．2圖解建模

12．2．1基本概念及類型

12．2．2圖解模型的形成過程

12．2．3實(shí)例分析

12．3腳本文件

12．3．1簡介

12．3．2腳本編寫基礎(chǔ)

12．3．3創(chuàng)建腳本文件

12．4實(shí)例與練習(xí)

12．4．1明暗等高線制作

12．4．2提取坡向變率(SClA)

參考文獻(xiàn)

《ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程》強(qiáng)調(diào)科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性與易讀性的結(jié)合，可作為高等院校地理信息系統(tǒng)、地理學(xué)、測繪學(xué)等相關(guān)學(xué)科學(xué)生的教材，也可為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃管理等部門的科技人員提供參考。2100433B

ArcGIS簡介、ArcMAP基礎(chǔ)操作、數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與編輯、數(shù)據(jù)變換、矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、水文分析以及空間分析建模等。

《ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程》是作者在總結(jié)多年教學(xué)與研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫完成，主要介紹了ArcGIS的使用基礎(chǔ)、ArcGIS空間分析工具以及地學(xué)分析實(shí)例。內(nèi)容包括：ArcGIS簡介、ArcMAP基礎(chǔ)操作、數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與編輯、數(shù)據(jù)變換、矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、水文分析以及空間分析建模等。此外，本書還配有具典型性意義的實(shí)例分析及大量的隨書練習(xí)材料，并在光盤中輔以相應(yīng)數(shù)據(jù)，以便于學(xué)生課后練習(xí)和復(fù)習(xí)。

前言.

第一章 導(dǎo)論

1.1 地理信息系統(tǒng)

1.2 gis空間分析

1.3 arcgis 9概述

第二章 arcgis應(yīng)用基礎(chǔ)

2.1 arcmap基礎(chǔ)

2.2 arccatalog應(yīng)用基礎(chǔ)

2.3 geoprocessing空間處理框架

第三章 空間數(shù)據(jù)的采集與組織

3.1 shapefile文件創(chuàng)建

3.2 coverage文件創(chuàng)建

3.3 geodatabase數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建

3.4 數(shù)據(jù)編輯

3.5 實(shí)例與練習(xí)

第四章 空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理

4.1 投影變換

4.2 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

4.3 數(shù)據(jù)處理

4.4 練習(xí)：數(shù)據(jù)更新變換

第五章 空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)

5.1 數(shù)據(jù)符號化

5.2 專題地圖編制

5.3 實(shí)例與練習(xí)——制作上海市行政區(qū)劃圖

第六章 gis空間分析導(dǎo)論

6.1 空間分析的數(shù)據(jù)模型

6.2 gis空間分析的基本原理與方法

6.3 arcgis9空間分析模塊和功能

第七章 矢量數(shù)據(jù)的空間分析

7.1 緩沖區(qū)分析

7.2 疊置分析

7.3 網(wǎng)絡(luò)分析

7.4 實(shí)例與練習(xí)

第八章 柵格數(shù)據(jù)的空間分析..

8.1 設(shè)置分析環(huán)境

8.2 距離制圖

8.3 密度制圖

8.4 表面分析

8.5 統(tǒng)計(jì)分析

8.6 重分類

8.7 柵格計(jì)算

8.8 實(shí)例與練習(xí)

第九章 三維分析

9.1 創(chuàng)建表面

9.2 表面分析

9.3 arcscene三維可視化

9.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

9.5 實(shí)例與練習(xí)

第十章 地統(tǒng)計(jì)分析

10.1 地統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)

10.2 探索性數(shù)據(jù)分析

10.3 空間確定性插值

10.4 地統(tǒng)計(jì)插值

10.5 練習(xí)：克里格方法內(nèi)插生成高程曲面

第十一章 水文分析

11.1 無洼地dem生成

11.2 匯流累積量

11.3 水流長度

11.4 河網(wǎng)的提取

11.5 流域的分割

11.6 實(shí)例與練習(xí)

第十二章 空間分析建模

12.1 空間分析模型與建模

12.2 圖解建模

12.3 腳本文件

12.4 實(shí)例與練習(xí)

參考文獻(xiàn)...

本書是作者在總結(jié)多年教學(xué)與研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫完成，主要介紹了arcgis的使用基礎(chǔ)、arcgis空間分析工具以及地學(xué)分析實(shí)例。內(nèi)容包括：arcgis簡介、arcmap基礎(chǔ)操作、數(shù)據(jù)的創(chuàng)建與編輯、數(shù)據(jù)變換、矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、水文分析以及空間分析建模等。此外，本書還配有具典型性意義的實(shí)例分析及大量的隨書練習(xí)材料，并在光盤中輔以相應(yīng)數(shù)據(jù)，以便于學(xué)生課后練習(xí)和復(fù)習(xí)。.

本書強(qiáng)調(diào)科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性與易讀性的結(jié)合，可作為高等院校地理信息系統(tǒng)、地理學(xué)、測繪學(xué)等相關(guān)學(xué)科學(xué)生的教材，也可為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃管理等部門的科技人員提供參考

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡稱GIS)是對地理空間信息進(jìn)行描述、采集、處理、存儲、管理、分析和應(yīng)用的一門新興學(xué)科。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展，GIS正逐步建立起獨(dú)立的理論體系和完整的技術(shù)系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于測繪、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、國防建設(shè)等多個領(lǐng)域。各GIS應(yīng)用行業(yè)迫切需要具有專業(yè)知識及GIS應(yīng)用、開發(fā)技能的復(fù)合型人才。在GIS的專業(yè)及業(yè)余學(xué)習(xí)中，除了理論知識的學(xué)習(xí)外，掌握GIS軟件的應(yīng)用是GIS學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。目前，世界上常用的GIS軟件已達(dá)400多種。在眾多的GIS軟件平臺中，美國ESRI公司推出的ArcGIS地理信息系統(tǒng)平臺具有集數(shù)據(jù)錄入、編輯處理、查詢分析、制圖輸出于一體的完善的功能和強(qiáng)大的二次開發(fā)能力，是目前GIS行業(yè)中最具代表性的產(chǎn)品。2002年，作者曾主編《ArcView地理信息系統(tǒng)空間分析方法》，現(xiàn)已重印三次。讀者希望能在此基礎(chǔ)上，出版一本基于ArcGIS的地理信息系統(tǒng)空間分析方面的實(shí)驗(yàn)教程，供教學(xué)與自學(xué)使用。.

近年來，作者通過進(jìn)行國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目及多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的研究實(shí)踐與教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了一套利用ArcGIS軟件進(jìn)行地學(xué)空間分析的理論與技術(shù)方法，并在南京師范大學(xué)本科教學(xué)中得到成功應(yīng)用。本書以ArcGIS 9空間分析功能模塊應(yīng)用為基礎(chǔ)，在系統(tǒng)介紹其應(yīng)用方法基礎(chǔ)上，配以大量的典型實(shí)例與練習(xí)，使學(xué)習(xí)者通過對實(shí)踐的總結(jié)、分析和探索，加深對GIS基本原理的認(rèn)識和理解，進(jìn)而提高實(shí)踐應(yīng)用能力和動手能力。..

本書共分十二章，其中第一章至第五章為ArcGIS基礎(chǔ)操作篇，以空間分析前后的數(shù)據(jù)處理與制圖為重點(diǎn)，著重介紹空間分析的基本概念、ArcGIS應(yīng)用基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)的采集與組織、空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理等內(nèi)容。第六章至第十二章為ArcGIS空間分析方法篇，以專題形式分別介紹了空間分析基本內(nèi)容、矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、地統(tǒng)計(jì)分析、水文分析以及空間分析建模等。每章后有若干實(shí)例練習(xí)和詳細(xì)操作步驟，并在光盤中輔以相應(yīng)的數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生課后練習(xí)和復(fù)習(xí)。

本書由湯國安、楊昕負(fù)責(zé)全書編寫的總體設(shè)計(jì)、組織、審校和定稿工作。南京師范大學(xué)博士研究生王春、張婷、羅明良，碩士研究生宋佳、張茜、房亮、陳盼盼、葉蔚、葛珊珊、賈旖旎等各負(fù)責(zé)其中一章的編寫，李發(fā)源、詹雷、周毅、肖晨超等研究生參與其中的部分實(shí)驗(yàn)與書稿的審校工作。ESRI中國(北京)有限公司為本書的出版提供了技術(shù)與經(jīng)費(fèi)上的大力支持。在此一并表示衷心的感謝。2100433B