1、ArcGIS软件操作与应用复习重点ArcGIS软件操作与应用复习重点第一章1.ArcGIS是美国环境系统研究所公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后推出的一个统一的地理信息平台。2.ArcGIS产品的基本框架包含桌面GIS、服务器GIS、移动GIS和开发GIS。3.ArcGIS桌面产品包括ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox和ArcGlobe。4.ArcMap应用程序具有基于地图的所有功能，包括地图制图、地图分析和编辑。它提供两种类型的地图视图，即地理数据视图和地图布局视图。5.在地理数据视图中，用户可以对地理图层进行符
2、号化显示、分析和编辑GIS数据集；数据视图是任何一个数据集在选定的一个区域内的地理显示窗口。6.ArcGIS桌面空间处理的框架包含两部分内容：ArcToolbox和ModelBuilder。7.ArcView、ArcEditor和ArcInfo三者区别：ArcView提供了全面的制图、数据使用、分析以及简单的数据编辑和空间处理工具；ArcEditor包括ArcView所有的功能，包括了对Geodatabase的定义、管理和编辑；ArcInfo包含了前二者的功能，还有高级地理处理功能以及ArcInfo Workstation。8.ArcGIS桌面可选的扩展模块包括：栅格数据地理处理、三维可视化和
3、地理统计分析等；ArcGIS Spatial Analyst、ArcGIS 3D Analyst、ArcGIS Publisher、ArcScan for ArcGIS。9.服务器GIS包括ArcIMS、ArcGIS Server和ArcGIS Image Server。其优点是：通过在企业级范围内部署和使用GIS，以获得最大的经济效益；集中式的管理和共享GIS资源，可以被广泛地访问和使用；丰富灵活的客户端应用和工具可以支持多种类型的任务；可以与其他基于IT标准构建的企业级系统；通过工业标准的编程环境定制开发应用；具有一组公共的地图和GIS服务；GIS目录服务、数据共享、数据下载服务共同提供对
4、共享信息的访问；同时支持GIS领域和其他IT领域的互操作标准。10.ArcGIS提供三种服务器产品：ArcIMS：是一个可伸缩的、高性能的地图网络发布软件；ArcGIS Server：功能强大的基于服务器的GIS产品，用于构建集中管理的、支持多用户的、具备高级GIS功能的企业级GIS应用与服务；ArcGIS Image Server：基于网络的、提供动态的影像处理服务的服务器端软件。11.开发GIS包括ArcGIS Engine和EDN（开发者网络）产品。12.ArcGIS Engine功能：分图层显示专题图；浏览、缩放地图；查看地图上特征要素的信息；在地图上检索、查找特征要素；在地图上显示文
5、本注记；在地图上叠加卫星影像或航射影像；在地图上绘制点、线、面几何体；通过矩形、圆形或多边形选中地图上的要素；通过SOL语句查找要素；使用各种渲染方式绘制地图图层；动态绘制实时的数据；转换空间数据的坐标系。13. ArcGIS Engine组成部分：基本服务Base Services;数据存取Data Access；地图表达Map Presentation；开发组件Developer Components；运行时选项Runtime Options。14.EDN是一个为ArcGIS开发和部署的开发人员提供帮助的社区；使用EDN软件库进行开发有三种主要的组件：需要ArcGIS Desktop（Ar
6、cView，ArcEditor或ArcInfo）；需要EDN的年度协议，可以获取所有的开发技术和ArcGIS资源；开发人员需要决定其需要什么样的开发支持（购买EDN的直接电话支持或者EDN的网站获取）。15.ArcGIS提供三种移动GIS解决方案：ArcGIS Desktop和使用ArcGIS Engine建立的定制桌面应用（应用于笔记本电脑和平板）；ArcPad；（用于移动Windows设备的移动制图和GIS技术）ArcGIS Mobile。第二章1.ArcGIS引入了面向对象的数据模型Geodatabase数据模型，它能够表达要素的自然行为以及这些行为的关联；Coverage数据模型被称为
7、地理相关数据模型。2.Arc/Info是以Coverage作为矢量数字地图的基本存储单元。3.Coverage主要特征：弧段（arc）表示线实体、面实体边界或两者组合；节点（node）表示弧段的起点、终点及线特征连接点，节点的位置是由坐标对表示；标识点（label point）表示点实体或标识面实体（用坐标对表示）；多边形（polygon）表示面实体；配准控制点（tics）表示覆盖层的定位或地理控制点；覆盖范围（bnd）表示覆盖层描述的地理信息范围；注记（annotation）用来标注覆盖层特征的文字说明；链（link）表示图形伸缩与调整以及联系；路径（route）以弧段为基础描述线实体（可包
8、含多条弧段或部分弧段）；路段（section）表示路径或弧段中的一部分；区域（region）表示具有相同属性但不一定连续分布的地理范围。4.Coverage文件主要包括以下要素：TIC、BND、ARC、ARF、TOL、AAT、LAB、PAl、PFF、PAT、PRF、CNT、LOG、MSK、TXT；一个Coverage就是包含存储上述要素的一组文件的一个目录，一组相关的Coverage、Info数据库和其他数据文件一起构成ArcInfo的工作空间。5.ArcInfo中的拓扑关系建立在弧段和标识点两类特征之上；在ArcInfo中拓扑结构是由Build和Clean两条命令自动生成和修改的。6.Cov
9、erage格式主要将地理要素看成点要素、线要素和面要素三大类；要素属性表（FAT）分为点属性表（PAT）、弧段属性表（AAT）、结点属性表（NAT）和多边形属性表（PAT）。7.Coverage模型两个优势：空间数据与属性数据相结合；矢量要素之间的拓扑关系得以保存。8.Coverage模型的缺陷：要素是以统一的行为聚集的点、线和面的集合，即现实世界中不同的领域对象被强行抽象成了“点”、“线”、“面”等简单空间要素，无法区别对待同是“点”类型的“电杆”和“水井”。9.ArcGIS引入了一种新的面向对象的空间数据模型Geodatabase数据模型；Geodatabase主要包括数据集、要素类、对象
10、类、规则、关联类、属性域、子类型、几何网络、空间参考及拓扑关系等。10.地理数据集(Geodataset)：Geodatabase包括矢量、栅格和三角网三种常用的地理数据模型，在Geodatabase中，主要通过三种地理数据集来表示，即要素数据集（feature dataset）、栅格数据集(raster dataset)和TIN数据集(TIN dataset)。11.空间参考系统(spatial reference)主要包括其坐标系统、空间域和精度。12.要素类(feature class)是具有相同属性集、相同行为和规则的空间对象的集合。13.对象类（object class）可以定义某种
11、相关关系，要素类和对象类的区别在于：要素类中存储了空间信息，而对象类中没有。14.关系类（relationship class）是存储要素类之间或要素类与表之间的关系的表。建立关系类是构建Geodatabase中一个很重要的部分，是实现面向对象的一个重要环节。15.几何网络（geometric network）是一个由要素组成的包含拓扑关系的逻辑网络，这些要素存在网络之内，称之为网络要素，在几何网络中可以定义网络中边的连接规则和权重。16.域（domains）和有效性规则（rules）：定义属性的有效取值范围可以是连续的变化区间，也可以是离散的取值集合。17.Geodatabase存储类型包括
12、个人数据库、文件数据库和ArcSDE数据库三种Geodatabase结构。18版本管理数据的优点：版本简化了编辑技巧；一个版本的权限只能由版本和管理员修改，可用的权限设置有保密性、保护性和公用性三个不同的级别。19.Geodatabase优点：使用Geodatabase数据模型可以在不需要编写任何代码的情况下，轻松实现大量的“自定义”行为；所以数据都在同一数据库中存储并中心化管理，实现地理数据的统一存储管理。20.Geodatabase数据模型的三种创建方法：从头开始建立一个新的Geodatabase；移植已经存在数据到Geodatabase；用CASE工具建立Geodatabase。21.G
13、eodatabase基本功能：空间要素参考（spatial reference）：一个要素类（集）的空间参考确定了它的坐标系统、空间域和精度；空间格网索引（spatial grid index）：指用一个二维的格网覆盖要素类，按一定的间隔大小将要素类划分为大小相同的格网，并对其进行编号，然后根据空间目标的位置和形状，把空间目标的ID号记录在它落在的格网上；字段属性特征（field properties）；必须字段集合（required field set）：所有的表和要素类都有一个必须字段集合，这些字段可以自动建立，但是不能删除，必须字段的必须属性是系统自动生成，用户不能进行修改；字段别名设置
14、（aliases）；跟踪几何特性（tracking properties of geometry）；模式锁定（schema locking）：为了数据能同时被多个应用处理。22.Geodatabase包括对象类、要素类和要素数据集。23.建立要素类：要素类分为简单要素类和独立要素类。区别：简单要素类存放在要素数据集中，使用要素数据集的坐标，不需要定义空间参考；独立要素类存放在数据库中的要素数据集之外，必须定义空间参考坐标。24.独立要素类：指在Geodatabase中不属于任何要素数据集的要素类。独立要素类的建立方法与在要素数据集中建立简单要素类相似，不同的是，必须重新定义自己的空间参考坐标系
15、统和空间域。25.拓扑是一个规则和关系的集合，使地理数据库能更精确地模拟现实世界中可以发现的几何关系；拓扑最基本的作用是用来保证数据质量，同时能够更真实地反映地理要素。26.簇容限是指当两个要素定点被判定为不重合时它们之间的最小水平距离，同一簇容限内的顶点被定义为重合并且合并到一起。27.拓扑规则用来定义拓扑的状态，即拓扑要素应遵循的规则，根据要素不同主要包括点规则、线规则和面规则。28.拓扑规则主要包括多边形规则、线规则及点规则；多边形规则（不许重叠，不许有间隔，不许与重叠，必须被要素类覆盖，必须相互覆盖，必须被覆盖，边界必须被覆盖，区域边界必须被边界覆盖，包含点）；线规则（不许重叠，不许交
16、叉，不许存在悬挂，不许存在伪节点，不许在内部交叉或者相连，不许与重叠，必须被其他要素类要素覆盖，必须被边界覆盖，端点必须被覆盖，不能自我重叠，不能自我相交，必须作为一个部分）；点规则（必须被边界覆盖，必须在多边形内部，必须被端点所覆盖，必须被线所覆盖）。29.通常用户将在ArcCatalog中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在ArcMap中建立拓扑称为拓扑处理。拓扑关系的查找主要在ArcMap中进行。第三章1.地图数字化是获取GIS数据最基本的方法，目前主要有两种方法实现地图数字化，即直接数字化输入和扫描仪输入（即扫描矢量化）。2.扫描矢量化定义：是指对现有地图扫描后，以扫描图像为背景进行地图要素
17、判读，输入矢量化空间数据。分类：根据矢量化过程中自动化程度的高低又可分为全自动、半自动和人工矢量化。过程：准备需要数字化的纸质地图；使用扫描仪对纸质地图进行扫描；对扫描后的地图进行编辑处理，以提高扫描地图的图像质量；图像配准；地图矢量化（交互式的录入数据）；检查编辑矢量图层。3.空间数据查询是通过地图要素的操作从地图上检索数据的过程。4.空间数据的选择方法：由指针选择要素；由图形选择要素；由空间关系选择要素。5.空间查询基本的空间关系包括包含（containment）、相交（intersection）、邻近（proximity）。6.ArcGIS提供了四种要素选择方法，即交互式选择（Inter
18、active Selection）、按属性选择（Selec By Attributes）、按位置查询（Select By Location）、按图形选择（Select By Graphic）。7.当查询执行以后，选定的要素就会在地图和属性表中高亮显示出来。第四章1.GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，必须明确地球椭球体、大地基准面及地图投影三者的概念和关系。2.基准面：是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近（北京54坐标系、西安80坐标系和2000国家大地坐标系；GPS测量数据多以WGS198
19、4为基准）。3.椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面。4.地理坐标是一个球面坐标，用经纬度来表示。5.地图投影按变形性质分类：等角投影；等积投影；等距投影。6.地图投影按构成方法分类：圆锥投影；圆柱投影；方位投影。7.在我国基本比例尺地形图中，大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影，又叫横轴墨卡托投影；小于50万的地形图采用正轴等角割圆锥投影，又叫兰勃特投影；海上小于50万的地形图多用正轴等角圆柱投影，又叫墨卡托投影。8.高斯-克吕格投影的变形特征：在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大；在同一条纬线上，长度变形
20、随经差的增大而增加，且增大速度较快。在6度带范围内，长度最大变形不超过0.14%。9.1:2.5万至1：50万比例尺地形图采用经差6度分带；1:1万比例尺地形图采用经差3度分带。10.在兰勃特投影中，地球表面上两点间的最短距离表现为近于直线，有利于GIS中的空间分析和信息量度的正确实施。11.投影变换的方法：正解变换，反解变换和数值变换。12.投影变换是将一种地图投影转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数或椭球体等的改变。工具集中分为栅格和要素类两种类型的投影变换，在对栅格数据进行投影变换时，需要进行重采样。13.ArcGIS有空间校正功能，即坐标系不变，校正要素坐标的功能。14.坐
21、标转换的方式：仿射变换（Affine）、投影变换（Projective）和相似变换（Similarity）。15.仿射变换是缺省的坐标变换方式，至少需要三个匹配的TIC点，投影变换需要至少四个匹配的TIC点，相似变换需要至少两个匹配的TIC点。16.ArcGIS中的数据主要有两种类型：一种是基于文件的空间数据；另一种是基于数据库的空间数据。17.不同数据结构间的转换主要包括矢量到栅格数据的转换和栅格到矢量数据的转换。18.空间数据的结构主要指空间数据结构中矢量数据和栅格数据之间的相互转换。19.栅格数据结构是最简单、最直观的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀、紧密相连的网格阵列，每个网
22、格作为一个像元或像素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该像素的属性类型或量值或仅仅包含指向其属性记录的指针。20.矢量数据结构通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。21.将栅格数据转换为几何图形数据的过程称为矢量化。第五章1.地理信息的可视化过程内容表现在三个方面：地图数据的可视化表示；地理信息的可视化表示；空间分析结果的可视化表示。2.地图符号按其几何性质不同分为点状符号、线状符号、面状符号三类。3.矢量数据的符号化（符号设置方法）：分类符号设置；分级符号设置；统计符号设置；组合符合设置。4.栅格数据的符号化：分类栅格符号设置；分级栅格符号设置；栅格影像地图设置。5
23、.计算机制图生产工艺过程包括地图设计、数据输入、数据处理和图形输出四个阶段。基于ArcGIS的地图制作方法可概括为前期准备、版面设计、制图数据操作、地图标注、地图整饰、地图输出6个阶段。6.前期准备：地图扫描，图像配准，选择坐标投影系统，矢量化，拓扑处理，编辑属性。7.版面设计：地图模板操作，图面尺寸设置，图框和底色设置。8.制图数据操作：复制地图数据组，设置总图数据组，旋转制图数据组，绘制坐标格网（分为地理坐标格网设置，地图公里格网设置，索引参考格网设置）。9.地图上说明图面要素的名称、指令与数量特征的文字或数字，统称为地图注记。10.地图上的注记分为名称注记、说明注记和数字注记三种。11.
24、地图注记的形成过程就是地图的标注，根据标注对象的类型以及标注内容的来源，可以分为交互式标注、自动标注、链接式标注三种。大多数情况下，使用的是自动式标注方法。12.自动式标注过程：注记参数设置，注记内容设置，注记要素编辑。13.地图整饰：就是地图表现形式、表示方法和地图图型的总称，它是地图生产过程中的一个重要环节，主要包括地图色彩与地图符号设计、线划和注记的刻绘、地形的立体表示、图面配置与图外装饰设计、地图集的图幅编排和装帧。14.地图整饰的目的：是根据地图的性质和用途，正确选择表示方法和表现形式，恰当处理图上各种表示方法的相互关系，以充分表现地图主题及制图对象的特点，达到地图形式同内容的统一；
25、以地图感受论为基础，充分应用艺术法则，保证地图清晰易读，层次分明，富有美感，实现地图科学性与艺术性的结合；符合地图制版印刷的要求和技术条件，有利于降低地图生产成本。15.地图整饰的操作：图名的放置与修改；图例的放置与修改；比例尺的放置与修改；指北针的设置与放置；图形要素的设置。16.编制好的地图按两种方式输出：一是借助打印机或绘图机硬拷贝输出；二是转换成通用格式的栅格图形，以便于在多种系统中应用。17.地图打印输出采用分幅打印或者强制订印两种方式打印。第六章1.空间分析是GIS的重要功能，也是GIS区别于一般信息系统的关键特征。2.缓冲区：是空间地理实体对邻近对象的影响范围或服务范围，通常根据
26、实体的类别来确定这个范围，以便为某项分析或决策提供依据。3.从数学的角度来看，缓冲区分析就是基于已知空间目标（点、线、面）拓扑关系的距离分析，其基本思想是给定空间目标，确定它们的某个邻域，邻域的大小由邻域半径决定。4.建立缓冲区的几种算法：角平分线法，凸角圆弧法，复杂缓冲区的生成。5.根据叠置方式不同，叠置分析可分为视觉叠置和信息复合叠置，两者的区别在于视觉叠置不改变参加叠置的空间数据结构，也不形成新的空间数据，只给用户带来视觉效果；而信息复合叠置不仅要产生视觉效果，还要对参加叠置的多种空间数据在区域内进行重新组合，从而形成新的目标。6.叠置分析根据数据结构的不同，通常分为栅格数据叠置分析和矢
27、量数据叠置分析。7.ArcGIS中可以进行叠置分析的数据格式主要有Coverage,Shapefile,Geodatabase中的数据要素。叠置的方法主要包括图层擦除、识别叠加、求交、图层合并、更新等方法。8.图层擦除（Erase）：是指输入图层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。9.识别叠加（Identity）：将输入图层和识别图层进行叠加，在图形交迭区域，识别图层的属性将赋给输入图层在该区域内的地图要素，同时也有部分图形变化。10.图层求交（Intersect）：是得到两个图层的交集部分，并且原图层的所有属性将同时在得到的新图层
28、中得以显示。11.均匀差值（Symmetrical difference）：在矢量的叠置分析中，有时为了得到两个图层的不重叠部分，即去掉公共部分而留下的部分。12.图层合并（Union）：是通过把两个图层的区域范围联合起来而保持来自输入地图和叠加地图的所有地图要素。13.图层更新（Updata）：是指对输入的图层和修正图层进行几何相交的计算。14.在叠置分析中最常见的误差是破碎多边形，主要是输入的地图在边界部分相交时，由于部分重叠而产生的非常细小的多边形。15.距离制图：是根据每一栅格相距其最邻近要素（也称为“源”）的距离进行分析制图，从而反映出每一栅格与其最邻近源的相互关系。16.“源”是距
29、离分析中的目标或目的地。17.“成本”是到达目标或目的地的花费，包括金钱、时间等。在ArcGIS中，距离区分为成本距离、直线距离及表面距离。18.距离分析主要包括Straight Line（直线距离函数），Allocation（分配函数），Cost Weighted（成本距离加权函数）及Shortest Path（最短路径函数）四个部分。19.最短路径功能主要用来计算并显示从目标点到源的最短路径或最小成本路径。20.三种最短路径计算方法：寻找每个区域中每个栅格单元的最短路径；寻找每个区域的一条最近成本路径；在所有的区域中寻找一条成本最低路径。21.重分类的四种基本类型：用一组新值取代原来值、将
30、原来值重新组合分类、重新指定分类体系对原始值进行分类及为指定值设置空值。22.ArcGIS的3D Analyst扩展模块为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能；ArcScene是ArcGIS三维分析模块3D Analyst所提供的一个三维场景工具；ArcGlobe模型从全球的角度显示数据，无缝、快速地得到无限量的虚拟地理信息。23.创建表面模型主要有插值法与三角测量法两种方法。24.几种常用的表面分析方法：坡度计算；（坡度表示表面上某个位置的最陡的倾斜度）坡向计算；（坡向定义为坡面法线在水平面上的投影与正北方向的夹角，在ArcGIS中坡向表示每个栅格与它相邻的栅格之间沿坡面向下最陡
31、的方向）提取等值线；（等值线是连接等值点的线）可视性分析；（通视性分析：通视线是表面上两点之间的图形线，它表示沿着线的视线在哪些地方会被阻挡，通视线的颜色表示表面上可见的部分与隐藏的部分，其状态条表示目标可见或不可见；可视域分析）计算山影；（山体阴影是分析或模拟地面的光照情况，产生地形表面的阴影图）25.ArcScene是ArcGIS三维分析模块的主要扩展模块之一。26.空间数据的网络分析是对地理网络和城市基础设施网络等网状事物以及它们的相互关系和内在联系进行地理分析和模型化。27.网络分析的主要研究内容包括最短路径分析、资源分配、连通分析、流分析等。28.网络分析的基本研究对象是线状目标，它是在基本弧段基础上生成的，弧段通过结构化的组织构成了目标意义的网络体系。29.网络分析的理论基础是数学中的图论和运筹学。30.网络包括边线和节点。31.最佳路径分析：是指基于道路网络，在有多个经停位置的情况下，合理地安排经过停靠点的顺序，找到需要到达的多个目的地的最佳路径。32.在ArcGIS中通过以下操作，创建一系列的多边形，表示在规定的时间内可以从某个设施到达的距离，称这些多边形为服务
