ARCGIS學(xué)習(xí)心得體會(huì)
地理信息系統(tǒng)是一門綜合性較強(qiáng)的課程，知識(shí)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(duì)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(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，讓我們對(duì)ARCGIS的強(qiáng)大功能有了一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)。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(duì)于ARCGIS空間分析功能的各種運(yùn)用，雖然我們并沒(méi)有把它的每個(gè)功能，每個(gè)操作工作有了如指掌的熟練度，但是對(duì)于很大概的了解還是有的，對(duì)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(shí)。
接下來(lái)，我將對(duì)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(shí)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(duì)象包括對(duì)象類、要素類和要素?cái)?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�；谠撈脚_(tái)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(gè)像元是柵格數(shù)據(jù)中最基本的信息存儲(chǔ)單元，其坐標(biāo)位置可以用行號(hào)和列號(hào)確定。物體的屬性用像元的取值表示，每個(gè)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(gè)笛卡爾坐標(biāo)平面網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)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(guò)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(wú)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(guò)程包括手工矢量化和自動(dòng)矢量化兩種。
采集矢量數(shù)據(jù)有兩種方法：
一個(gè)是使用ArcMap的Editor工具進(jìn)行手工采集矢量數(shù)據(jù);
另一個(gè)是使用ArcScan的vectorization trace(追蹤)工具開(kāi)始交互式矢量化，以矢量化線為例，在線的開(kāi)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(dòng)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(guò)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(shì)，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(duì)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(duì)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?qǐng)D層加載到地圖中。
2. 添加連接?xùn)鸥窈蛥⒄請(qǐng)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(cuò)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(duì)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(gè)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(duì)線要素可以任意定義一點(diǎn)進(jìn)行分割，也可在離開(kāi)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(zhǎng)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(duì)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(kù)將按拓?fù)湟?guī)則管理要素對(duì)象，若不符合拓?fù)湟?guī)則的要素對(duì)象將被顯示為拓?fù)溴e(cuò)誤;
c：所以定義拓?fù)湟?guī)則可以幫助我們快速檢查錯(cuò)誤的空間關(guān)系數(shù)據(jù)。
進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤檢查：建立拓?fù)潢P(guān)系要素類后，會(huì)依據(jù)拓?fù)湟?guī)則對(duì)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(cuò)誤;
對(duì)于拓?fù)溴e(cuò)誤的認(rèn)定有兩種：錯(cuò)誤和異常。錯(cuò)誤是需要進(jìn)行拓?fù)渚庉嬓薷牡?異常時(shí)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(shí)為異常。
D.對(duì)要素類進(jìn)行可視化表達(dá)
可視化：將符號(hào)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(jì)算過(guò)程。
地理信息數(shù)據(jù)的可視化過(guò)程表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
�、俚貓D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(jì)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(jí)處理，然后選擇適當(dāng)?shù)囊曈X(jué)變量以專題地圖的形式表示出來(lái)，如分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖、分區(qū)統(tǒng)計(jì)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(gè)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(lái)描述。
符號(hào)化表達(dá)：無(wú)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(hào)、分類符號(hào)、分級(jí)符號(hào)、分組色彩、比率符號(hào)、組合符號(hào)和統(tǒng)計(jì)圖形等多種表示方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的符號(hào)化，編制符合需要的各種地圖。
地圖注記：地圖上說(shuō)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(hào)與說(shuō)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(hào)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)整體，即地圖的符號(hào)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(shuō)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(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，包括地圖色彩與地圖符號(hào)設(shè)計(jì)，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(jì)，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(duì)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(duì)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(gè)數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，疊置結(jié)果綜合了原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)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(guò)2個(gè)分析的完美結(jié)合，從總體上對(duì)商品房的信息進(jìn)行了研究分析，選擇最適宜的購(gòu)房地段。
網(wǎng)絡(luò)分析：對(duì)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(guò)程，通過(guò)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(dòng)和分配情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)偶及其資源等的優(yōu)化問(wèn)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(wèn)題是可以拓展成許多方面的最高效率問(wèn)題，最短路徑不僅指一般意義上的距離最短，還可以是時(shí)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(wèn)題成為了很簡(jiǎn)單的問(wèn)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(guò)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?cái)?shù)據(jù)集計(jì)算整個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況，從而產(chǎn)生一個(gè)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(gè)待計(jì)算格網(wǎng)點(diǎn)為中心，進(jìn)行圓形區(qū)域的搜索，進(jìn)而來(lái)計(jì)算每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的密度值。
表面分析：主要通過(guò)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(duì)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(guò)這種實(shí)例的操作，對(duì)于實(shí)際選址問(wèn)題有了深刻體會(huì)與認(rèn)識(shí)，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(dòng)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(lái)
6: 運(yùn)行選中的處理過(guò)程或整個(gè)模型
總結(jié)：通過(guò)這一年對(duì)ARCGIS的學(xué)習(xí)了解，我覺(jué)得這個(gè)軟件很強(qiáng)大，無(wú)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(shuō)證明的事情通過(guò)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(guò)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(wèn)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(gè)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(duì)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(jué)得我這一年的學(xué)習(xí)收獲很大，我在問(wèn)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(duì)這門課程以及軟件的認(rèn)識(shí)與實(shí)際應(yīng)用，讓我比較全面的了解了有關(guān)Arcgis的知識(shí)，我覺(jué)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(huì)學(xué)會(huì)更多與之相關(guān)的知識(shí)，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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