ARCGIS學(xué)習(xí)心得體會
地理信息系統(tǒng)是一門綜合性較強(qiáng)的課程，知識點(diǎn)多，具有學(xué)科與技術(shù)的統(tǒng)一性，發(fā)展與內(nèi)容跟新的快速性，多學(xué)科集成，滲透性較強(qiáng)，空間性，抽象性強(qiáng)，研究對象的空間尺度變化大，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。
ARCGIS是一款優(yōu)秀的地理信息系統(tǒng)軟件，不但有強(qiáng)大的功能和很好的伸縮性，而且在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用。這2個學(xué)期的學(xué)習(xí)，讓我們對ARCGIS的強(qiáng)大功能有了一個較為全面的認(rèn)識。上學(xué)期主要學(xué)習(xí)的是ARCGIS在制圖方面的強(qiáng)大，而本學(xué)期我們更加注重的是對于ARCGIS空間分析功能的各種運(yùn)用，雖然我們并沒有把它的每個功能，每個操作工作有了如指掌的熟練度，但是對于很大概的了解還是有的，對于它的制圖能力和分析功能的全面應(yīng)用以及在GIS領(lǐng)域的影響還是有很全面的認(rèn)識。
接下來，我將對于我這一年的ARCGIS軟件學(xué)習(xí)進(jìn)行比較詳細(xì)的論述，將我學(xué)到的一些基本操作知識以及一些操作方面要注意的事項(xiàng)進(jìn)行全面的回顧。
ARCGIS中主要有shapefile、coverage和geodatabase三種數(shù)據(jù)組織方式。Geodatabase是ARCGIS數(shù)據(jù)模型發(fā)展的第三代產(chǎn)物，它是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，能夠表示要素的自然行為和要素之間的關(guān)系。在專題地圖和空間表達(dá)中組織GIS數(shù)據(jù)的核心地理信息模型，是一套獲取和管理GIS數(shù)據(jù)的全面的應(yīng)用邏輯和工具。它是根據(jù)對象包括對象類、要素類和要素數(shù)據(jù)集。
ArcGIS三劍客――ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox
(一)ArcMap：創(chuàng)建地圖、在地圖上加載數(shù)據(jù)、并實(shí)現(xiàn)可視化表達(dá)，制圖成圖。基于該平臺進(jìn)行各種空間分析，提取隱含的地理信息。
(二)ArcCatalog：空間數(shù)據(jù)的資源管理器，組織和維護(hù)空間地理數(shù)據(jù)。
(三)ArcToolbox：進(jìn)行各種空間分析和數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換的.工具箱。
A.數(shù)據(jù)采集
1、ArcGIS中空間地理信息數(shù)據(jù)的組織方式：要素集、要素類(點(diǎn)、線、面);
2、柵格數(shù)據(jù)：又稱為像元陣列，即像元按矩陣形式的集合，柵格中的每一個像元是柵格數(shù)據(jù)中最基本的信息存儲單元，其坐標(biāo)位置可以用行號和列號確定。物體的屬性用像元的取值表示，每個像元在網(wǎng)絡(luò)中只能取值一次，同一像元要表示多重屬性的事物就要用多個笛卡爾坐標(biāo)平面網(wǎng)絡(luò)，每個笛卡爾平面網(wǎng)絡(luò)表示一種屬性或同一屬性的不同特征，這種平面稱為層。
3、矢量數(shù)據(jù)：代表地圖圖形的各離散點(diǎn)平面坐標(biāo)(x,y)的有序集合，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要用于表示地圖圖形元素幾何數(shù)據(jù)之間及其與屬性數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。通過記錄坐標(biāo)方式，盡可能地將點(diǎn)、線、面地理實(shí)體表現(xiàn)得精確無誤。
4、數(shù)字化：柵格掃描數(shù)據(jù)到矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。其原理是將像元陣列轉(zhuǎn)化成線數(shù)據(jù)，將柵格掃描數(shù)據(jù)變成文本和線劃。數(shù)字化的過程包括手工矢量化和自動矢量化兩種。
采集矢量數(shù)據(jù)有兩種方法：
一個是使用ArcMap的Editor工具進(jìn)行手工采集矢量數(shù)據(jù);
另一個是使用ArcScan的vectorization trace(追蹤)工具開始交互式矢量化，以矢量化線為例，在線的開始端單擊，再單擊柵格圖像中想矢量化的線的另一端，則中間可以自動沿著線生成節(jié)點(diǎn)。與普通編輯一樣，雙擊或按F2結(jié)束草圖。(交互式矢量化過程中可以按住S鍵，轉(zhuǎn)換成手工矢量化。)。
與普通手工編輯相比，如果用于柵格數(shù)據(jù)的矢量化，Arcsan有著很大的優(yōu)勢，可以大大減輕工作量，并提高數(shù)字化的準(zhǔn)確率。
B.配準(zhǔn)
柵格數(shù)據(jù)通常是由掃描地圖或者是搜集航空照片和衛(wèi)星影像得到的。掃描地圖通常不包含坐標(biāo)信息;二航空照片和衛(wèi)星影像中德位置信息通常又不能與其他數(shù)據(jù)精確地對齊。因此，為了與其他空間數(shù)據(jù)共同使用這些柵格數(shù)據(jù)，就需要將他們與當(dāng)前地圖的坐標(biāo)系統(tǒng)對其，或者是叫配準(zhǔn)。
配準(zhǔn)功能工具是“georeferencing”，其步驟是:
1. 將柵格數(shù)據(jù)和配準(zhǔn)參照圖層加載到地圖中。
2. 添加連接?xùn)鸥窈蛥⒄請D層相同位置的控制點(diǎn)。
3. 配準(zhǔn)滿足要求后，保存柵格的配準(zhǔn)信息。
C.數(shù)據(jù)編輯
1.數(shù)據(jù)編輯：糾正數(shù)據(jù)錯誤的重要手段，包括幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的編輯。
2.幾何數(shù)據(jù)的編輯：主要是針對圖形的操作(圖形編輯)，包括平行線復(fù)制、緩沖區(qū)生成、鏡面反射、圖層合并、結(jié)點(diǎn)操作、拓?fù)渚庉嫷取?/p>
3.屬性數(shù)據(jù)的編輯：包括圖形要素屬性的添加、刪除、修改、復(fù)制、粘貼、屬性表導(dǎo)出等。
復(fù)制要素：平行復(fù)制，緩沖區(qū)邊界生成與復(fù)制，鏡面復(fù)制
要素合并：可以概括為兩種類型，要素空間合并(Merge和Union)與要素裁剪合并(Intersect)。合并可以在同一個數(shù)據(jù)層中進(jìn)行，也可在不同數(shù)據(jù)層之間進(jìn)行，參與合并的要素可以是相鄰要素，也可以是分離要素。只有相同類型的要素才可以合并。
要素分割：應(yīng)用ArcMap編輯工具可以分割線要素和多邊形要素。
對線要素可以任意定義一點(diǎn)進(jìn)行分割，也可在離開線的起點(diǎn)或終點(diǎn)一定的距離處分割，還可按照線要素長度百分比進(jìn)行分割，分割后線要素的屬性值是分割前屬性值的復(fù)制。
對多邊形要素可按照所繪制的分割線進(jìn)行分割，分割后的多邊形要素的屬性值是分割前屬性值的復(fù)制。
拓?fù)湟?guī)則建立的意義：
a：定義同一要素類(圖層)或不同要素類(圖層)或者他們的子類之間的空間關(guān)系;
b：地理數(shù)據(jù)庫將按拓?fù)湟?guī)則管理要素對象，若不符合拓?fù)湟?guī)則的要素對象將被顯示為拓?fù)溴e誤;
c：所以定義拓?fù)湟?guī)則可以幫助我們快速檢查錯誤的空間關(guān)系數(shù)據(jù)。
進(jìn)行拓?fù)溴e誤檢查：建立拓?fù)潢P(guān)系要素類后，會依據(jù)拓?fù)湟?guī)則對所有已經(jīng)存在或者以后生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間關(guān)系的約束，不符合拓?fù)湟?guī)則的空間要素將被檢查出具有拓?fù)溴e誤;
對于拓?fù)溴e誤的認(rèn)定有兩種：錯誤和異常。錯誤是需要進(jìn)行拓?fù)渚庉嬓薷牡?異常時要素的空間位置關(guān)系雖然不符合拓?fù)湟?guī)則的規(guī)定，但經(jīng)由客戶確認(rèn)屬于正確空間關(guān)系，則可將其標(biāo)識為異常。
D.對要素類進(jìn)行可視化表達(dá)
可視化：將符號或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀的幾何圖形，便于研究人員觀察其模擬和計算過程。
地理信息數(shù)據(jù)的可視化過程表現(xiàn)在以下幾個方面：
①地圖數(shù)據(jù)的可視化表示：地圖數(shù)據(jù)的屏幕顯示;
②地理信息的可視化表示：利用各種數(shù)學(xué)模型，把各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、觀察數(shù)據(jù)、地理調(diào)查資料等進(jìn)行分級處理，然后選擇適當(dāng)?shù)囊曈X變量以專題地圖的形式表示出來，如分級統(tǒng)計圖、分區(qū)統(tǒng)計圖、直方圖等。
③空間分析結(jié)果的可視化表示：地理信息系統(tǒng)的一個很重要的功能就是空間分析，包括網(wǎng)絡(luò)分析、緩沖區(qū)分析、疊加分析等，分析的結(jié)果往往以專題地圖的形式來描述。
符號化表達(dá)：無論點(diǎn)狀、線狀、還是面狀要素，都可以根據(jù)要素的屬性特征采取單一符號、分類符號、分級符號、分組色彩、比率符號、組合符號和統(tǒng)計圖形等多種表示方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的符號化，編制符合需要的各種地圖。
地圖注記：地圖上說明圖面要素的名稱、質(zhì)量與數(shù)量特征的文字或數(shù)字，統(tǒng)稱為地圖注記(Cartographic annotation)。在地圖上只有將表示要素和現(xiàn)象的圖形符號與說明這些要素的名稱、質(zhì)量、數(shù)量特征的文字和數(shù)字符號結(jié)合起來，形成一個有機(jī)整體，即地圖的符號系統(tǒng)，這樣才能使地圖更加有效的進(jìn)行信息傳輸。地圖上的注記分為名稱注記、說明注記和數(shù)字注記三種。
地圖整飾：地圖表現(xiàn)形式、表示方法和地圖圖型的總稱，是地圖生產(chǎn)過程的一個重要環(huán)節(jié)，包括地圖色彩與地圖符號設(shè)計，線劃和注記的刻繪，地形的立體表示，圖面配置與圖外裝飾設(shè)計，地圖集的圖幅編排和裝幀。
整飾目的為：根據(jù)地圖性質(zhì)和用途，正確選擇表示方法和表現(xiàn)形式，恰當(dāng)處理圖上各種表示方法的相互關(guān)系，以充分表現(xiàn)地圖主題及制圖對象的特點(diǎn)，達(dá)到地圖形式同內(nèi)容的統(tǒng)一;以地圖感受論為基礎(chǔ)，充分應(yīng)用藝術(shù)法則，保證地圖清晰易讀，層次分明，富有美感，實(shí)現(xiàn)地圖科學(xué)性與藝術(shù)性的結(jié)合。
地圖輸出：編制好的地圖通常按兩種方式輸出：其一，借助打印機(jī)或繪圖機(jī)硬拷貝輸出，其二，轉(zhuǎn)換成通用格式的柵格圖形，以便于在多種系統(tǒng)中應(yīng)用。
E.矢量數(shù)據(jù)的空間分析
緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)是對一組或者一類地圖要素按設(shè)定的距離條件，圍繞這組要素而形成具有一定范圍的多邊形實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在二維空間的擴(kuò)展的信息分析方法。
疊置分析：疊置分析是將代表不同主題的各個數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面，疊置結(jié)果綜合了原來兩個或多個層面要素所具有的屬性。
運(yùn)用緩沖分析和疊置分析操作，綜合利用各縣空間分析工具，我們練習(xí)了失去擇房分析，通過2個分析的完美結(jié)合，從總體上對商品房的信息進(jìn)行了研究分析，選擇最適宜的購房地段。
網(wǎng)絡(luò)分析：對地理網(wǎng)絡(luò)、城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地理分析和模型化過程，通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)偶及其資源等的優(yōu)化問題。網(wǎng)絡(luò)分析在空間分析中占有著極其重要的地位。
在現(xiàn)實(shí)生活中，最短路徑的求取問題是可以拓展成許多方面的最高效率問題，最短路徑不僅指一般意義上的距離最短，還可以是時間最短、費(fèi)用最少、線路利用率最高等標(biāo)準(zhǔn)，然而運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析功能就將這些問題成為了很簡單的問題。
F.柵格數(shù)據(jù)的空間分析
距離制圖：根據(jù)每一柵格相距其最鄰近要素的距離分析制圖，從而反映每一柵格與其最鄰近源的相互關(guān)系。通過距離制圖可以獲得很多相關(guān)信息，知道人們進(jìn)行資源的合理規(guī)劃和利用。
密度制圖：根據(jù)輸入的要素數(shù)據(jù)集計算整個區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況，從而產(chǎn)生一個連續(xù)得密度表面。密度制圖主要是基于點(diǎn)數(shù)據(jù)生成的，以每個待計算格網(wǎng)點(diǎn)為中心，進(jìn)行圓形區(qū)域的搜索，進(jìn)而來計算每個格網(wǎng)點(diǎn)的密度值。
表面分析：主要通過生成新數(shù)據(jù)集，諸如等值線，坡度，坡向，山體陰影等派生數(shù)據(jù)，獲得更多的反映原始數(shù)據(jù)集中所暗含的空間特征，空間格局等信息。
重分類：就是基于原有數(shù)值，對原有數(shù)值重新進(jìn)行分類整理從而得到一組新值并輸出。根據(jù)用戶不用的需要，重分類一般包括四種基本分類形式：新值替換、舊值合并、重新分類，以及空值設(shè)置。
學(xué)校選址就是重分類最好的應(yīng)用實(shí)例。通過這種實(shí)例的操作，對于實(shí)際選址問題有了深刻體會與認(rèn)識，加上與DEM影像一同進(jìn)行結(jié)合，使之更加具有實(shí)際操作意義。學(xué)到了很多，尤其在數(shù)據(jù)重分類這一塊。
G. ModelBuilder(建模)
1: 添加硬盤上的數(shù)據(jù)或工具到模型中，數(shù)據(jù)也可以從ArcMap或ArcCatalog直接拖到模型中，工具可以直接從Arctoolbox直接拖到模型中
2: 顯示全部模型要素，并充滿ModelBuilder窗口
3: 自由縮放，點(diǎn)擊此按鈕后，按住鼠標(biāo)不放可，向上或向下移動鼠標(biāo)可以自由縮放ModelBuilder中的流程圖
4: 選擇，用以選擇模型中的數(shù)據(jù)圖框，工具圖框
5: 添加連接，將數(shù)據(jù)和工具連接起來
6: 運(yùn)行選中的處理過程或整個模型
總結(jié)：通過這一年對ARCGIS的學(xué)習(xí)了解，我覺得這個軟件很強(qiáng)大，無論是在制圖編輯方面還是在空間查詢和分析上，都給我很大的震撼。尤其是空間分析功能，它可以將我們生活中很多難以分析，解釋或者說證明的事情通過分析成為很好的例證或者給予很好的方法指引。從湖南省系列地圖的制作到最后的空間分析建模等，這些難以理解的東西通過實(shí)例操作使得一切清晰了。就連像公交路線查詢，市區(qū)擇房，工廠、學(xué)校等選址等問題都變得很方便了，它的現(xiàn)實(shí)意義和作用體現(xiàn)得淋漓盡致。所以在各個方面的運(yùn)用地位和比重都占有重要位置。不但是這些，還有對于生態(tài)規(guī)劃，園林規(guī)劃，市政規(guī)劃等領(lǐng)域也有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
因此我覺得我這一年的學(xué)習(xí)收獲很大，我在問題上的思維分析能力也有很大提高，非常感謝王艷麗老師的悉心教育與耐心指導(dǎo)，才有了我對這門課程以及軟件的認(rèn)識與實(shí)際應(yīng)用，讓我比較全面的了解了有關(guān)Arcgis的知識，我覺得我學(xué)得很細(xì)，學(xué)得很透徹，尤其與信息系統(tǒng)原理相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，不但知道怎么操作，更加了解其原理，學(xué)得很靈活。在今后，我會學(xué)會更多與之相關(guān)的知識，并且有更深入的研究與學(xué)習(xí)，不斷地加深和鞏固自己!
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