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ArcInfo WorkStation 教程.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：7.66M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    地理信息系统原理与应用 实习指导书 主讲教师：邬国锋 教授 1
    实习（一）ArcinfoWorkstation 基本操作 一、主要内容 1、了解几种相关软件的关系、arcGIS9 的系统构成、桌面 GIS 的模块构成； 2、练习 Arcinfo Workstation 的基本操作，包括：图象配准，建新图层，输入点、线、面空 间要素等，了解利用 Arcinfor Workstation 进行屏幕扫描数字化的基本操作。 二、学时安排：5 学时 三、预习内容 1、几种软件关系 美国 ESRI 的 GIS 平台产品系列包括： 服务器端软件：ArcSDE 客户端软件：ArcInfo、ArcEditor、ArcView 8.1、MapObjects WEB 发布产品：ArcIMS ARC/INFO 是著名 GIS 厂商 ESRI 公司的代表产品。它是当今世界上最完整的 GIS 系统，它所包含 的几千个 GIS 分析工具已经被各个领域所采用，千锤百炼后 ARC/INFO 也更加成熟，在全球地理信息系统 市场上占有最大的市场份额。近年来，ESRI 在不断强化传统产品，如 UNIX ARC/INFO、PC ARC/INFO、 ArcCAD、DAK 的同时，又推出了几种全新概念和具有划时代意义的产品，包括：空间数据库引擎(SDE)、 ArcView GIS3.2、NT ARC/INFO 和 MapObjects。最近又推出了 ArcGIS8.1 全新版本,它包括 ArcGIS Desktop、 ArcGIS Workstation、 ArcGIS SDE 等。ESRI 是目前唯一一个支持全系列操作系统的 GIS 厂商，其多层次、 全系列的 GIS 产品能够满足每一个用户领域、每一个用户规模的需求。 ARCVIEW3.2 是相应的一套桌面地理信息系统软件，但在功能上远远超越了桌面制图系统。它的可 扩展的软件结构为 GIS 应用提供了一个具有伸缩性的软件平台。这一新的软件结构也使得 ArcView 队伍可 以开发出一系?quot;插件"式的模块（如 SPATIAL ANALYST、3D ANALYST、IMAGE ANALYST 等），利用 这些模块进行组合可以显著地扩展 ArcView 的功能，从而使桌面 GIS 发展到一个全新的水平。ArcView 以 Project 为一个基本应用单元, 它由多种 Document 组成: （1）视图 Views: 地图显示, 信息查询, 空间分析； （2）表格 Tables: 数据库管理, 电子表格；（3）Charts: 统计图形制作；（4）图版 Layouts: 地图组合设计, 以 供绘制；（5）脚本编程 Scripts(Avenue): 面向对象的程序设计、调试、开发工具。ARCVIEW 使用方便、简 单直观。 Scripts(Avenue):与 mapbasic 一样属于宿主形二次开发，作为编程语言，功能极弱，不能脱离 GIS 平 台。解释执行，效率不高。 ESRI 产品系列采用了一系列标准技术，在 ArcInfo、ArcEditor、ArcView 8.1 中内置了 工业标准的 Microsoft Visual Basic for Application(VBA)，可以不脱离 GIS 软件的运行环境 直接对其进行客户化定制和功能扩展开发。其 COM 结构使得二次开发工具的多样性，支持包括 VB、VC、Delphi、PB 等众多支持 COM 的开发语言。 MapObject 是 esri 公司的制图软件控件集合，主要用于开发基于地图显示、查询与进 行专题制图的系统。 MapControl 和 MapObject 控件没有直接的联系。首先，MapControl 控件是 AO 的一部分，至少到目 前为止它还不是一个独立的产品，而 MapObject 是 ESRI 的一个独立的低端应用产品。第二，MapControl 比 MapObject 功能要强大许多和完善许多，MapObject 产品的定位就是提供一些基本的地图功能，高级的 2
    功能这得完全靠开发者自己去实现，而依托强大的 AO 组件库 MapControl 可以实现许多高级的 GIS 分析及 应用。 2、Arcgis9 系统构成 2004 年，推出 ARCGIS9，将基于现有版本在空间处理、3D 可视化以及开发工具方面进行拓展。 包括图解建模方式在内的五种空间处理方式;可进行全球三维可视化的 ArcGlobe；增强的注记管理和扩展 模块 Maplex；标准的开放的空间数据库格式的发布；增强的栅格空间数据库能力... ...同时将推出的，还有 ArcGIS 家族的两个最新的基于 ArcObjects 的产品：面向开发的嵌入式 ArcGIS Engine 和面向企业用户的 以“集中式管理、网络为核心、基于服务器”为特点的 ArcGIS Server，它们将支持包括 UNIX 和 Linux 在 内的跨平台的解决方案，其模块组成： ArcGIS 是一套可伸缩集成、具有 C/S 与 B/S 结合体系结构的系列 GIS 平台。可为用户 提供从低到高多层次的开放、可扩展性强的解决方案。包括： 桌面 GIS——ArcReader、ArcView、ArcEditor、ArcInfo 和 ArcGIS 扩展模块； 嵌入式 GIS——ArcGIS Engine 是一个完整的嵌入式 GIS 组件库和工具包； 3
    服务器 GIS——ArcGIS Server、ArcIMS 和 ArcSDE； ArcGIS Server——是一个应用服务器，它包含一个可共享的 GIS 软件对象库，能在企业 和 Web 计算框架中建立服务器端的 GIS 应用。 ArcIMS——是通过开放的 Internet 协议发布地图、数据和元数据的可伸缩的网络地图服 务器。 ArcSDE——是在各种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器。 移动 GIS——ArcPad，支持 GPS 的无线移动设备，应用在野外数据的采集。 1）Arc/info workstation 原 arc/info 软件。 2）桌面版 arcgis desktop:GIS 应用程序的组成，如图。 3）ArcGis Engine，嵌入式的开发组件 ArcGIS 系统在过去五年对 GIS 发展的主要贡献之一是支持使用标准开发工具以及二次开发 的易用性。ArcGIS 9 在此基础上增加了一个面向开发的新产品——ArcGIS Engine。 ArcGIS Engine 是基于开发的用于搭建及配置 ArcGIS 解决方案的产品。ArcGIS Engine 基于 ArcObjects 构建，并提供跨平台的，C++组件技术框架用于构建 ArcGIS。通过 ArcGIS Engine，开发商可以为用户搭建及配置 ArcGIS 解决方案，而不需要在同一机器上安装 ArcG IS 桌面应用（ArcMap，ArcCatalog）。 ArcGIS Engine 支持全部标准开发环境，包括.NET，组件对象模型（COM），Java 和 C ＋＋以及所有主流操作系统，如 Windows，UNIX 和 Linux。此外，开发商还可以嵌入部分 A rcGIS 扩展模块中提供的功能。 4）Server ArcGis ArcGIS 9 最显著的体 系结构的改变是推出了 ArcGIS Server。在 ArcGIS 9 之前，高级的 GIS 功能仅 仅是在桌面端提供。客户/服务器的计算技术提供了对数据库中通用数据的共享访问功能，而 Internet 计算 技术允许数据发布到 Web 上进行访问；然而，这还不足以支撑建立一种集中式管理的，以网络为核心的， 基于服务器的全功能 GIS 系统。而这正是 ArcGIS Server 所扮演的角色。在 ArcGIS 9 的开发过程中，ESRI 重新构造了 ArcGIS 平台的核心，使之适宜运行在服务器端；运行在全部主流服务器平台（Windows，UNIX 和 Linux）；支持全部通用开发环境（.NET，Java，COM，C＋＋）；包含全部当前在 ArcGIS 桌面中提供 的强大的制图、查询分析以及地理编码能力。 4
    ArcGIS Server 9 主要是为企业级信息系统的开发商/集成商而设计，他们希望在客户/服务器或者 Web 服务环境下构建一个服务器端的 GIS 应用。这是对 ESRI 两个其他企业应用服务器的一个补充：一个是 ArcSDE——基于商业数据库管理系统（DBMS）提供对空间数据的访问；另一个是 ArcIMS——用于大量 的基于 Internet 的空间发布。 5）Moble GIS，arcpad 用于检测、移动 GIS 系统的模块。 3、ARC/INFO 的模块 ARC/INFO 软件是美国环境系统研究所（ESRI）开发的地理信息系统软件，在当前众多 的 GIS 软件中，其功能最强、市场占有率最高，影响最大，对 GIS 技术的发展都有一定的影 响。ESRI 公司从 1982 年推出 ARC/INFO 软件后，在技术上不断地改进完善，软件不断升级， 2000 年推出的 ArcInfo 8 是 ESRI 在继承已有成熟技术的同时，全面引入最新的软件程序设 计思想、数据库及网络技术而开发的新一代 GIS 软件。2004 年，推出的 ARCGIS9 保留了原 Arc/info 的所有功能--由 ArcInfo Workstation。 ARC/INFO 采用模块化设计的方法将整个软件系统按照功能化分成许多子模块。其主要 模块有： ARC 模块: 是 ARC/INFO 的主要程序环境，它不但提供了启动其它子模块的命令，而且 还可实现工作区管理、数据管理（Coverage, TIN, GRID, LATTICE、INFO 等）、数据转换、 投影转换、坐标转换、建立拓扑关系、修改属性表结构以及进行地理分析等。 ARCEDIT 模块：具有交互式的图形编辑环境。可建立 Coverage、数字化、编辑空间和属 性数据、输入和编辑标注、Coverage 接边。 ARCPLOT 模块：具有交互式图形显示和制图环境。负责空间数据的显示、查询、分析、 制图等。 TABLES 模块：进行 INFO 数据文件管理和维护的数据库管理系统。 LIBRARIAN 模块：地图数据库管理系统。 此外 ARC/INFO 还有以下几个主要扩展模块： TIN：基于不规则三角网的地表模型生成、显示和分析模块，可以根据等高线、高程点、 地性线生成 DEM，并进行通视分析、剖面分析、填挖方计算等。 GRID：栅格分析处理模块，可以对栅格数据进行输入、编辑、显示、分析、输出，其分 析模型包括基于栅格的市场分析、走廊分析、扩散模型等。 NETWORK：网络分析模块，提供了最短路径选择、资源分配、辖区规划、网络流量等功 能，可以应用于交通、市政、电力等领域的管理和规划。 ARCSCAN：扫描图预处理及矢量化模块。 ARCSTORM：基于客户机/服务器机制建立的数据库管理模块，可以管理大量的图库数据。 COGO：侧重于处理一些空间要素的几何关系，用于数字测量和工程制图。 ArcPress：图形输出模块，可以将制图数据转换成为 PostScript 格式，可分色制版。 ArcSDE：SDE 指空间数据引擎（Spatial Database Engine），它是一个连续的空间数据 模型，通过它可以将空间数据加入到关系数据库管理系统中去，并基于客户机/服务器机制 提供了对数据进行操作的访问接口，支持多用户、事物处理和版本管理。用户可以以 ArcSDE 作为服务器，定制开发具体的应用系统。 4、ARC/INFO 的主要功能 ARC/INFO 是一个具有丰富功能的通用 GIS 软件。它包含了处理地理信息的各种高级功 能，主要如下：  数据输入和编辑功能 5
    地图数据输入可从数字化仪、图形扫描及矢量转换，也能接受 GPS 数据、测量数据。能 对图形和属性数据进行编辑。  数据转换和集成 能转换各种标准的矢量格式、栅格格式、CAD 格式和图像格式数据，全方位支持符合 SQL 标准的商业关系型数据库。  基本 GIS 功能 地图投影及投影转换，数据维护及管理，多边形叠加和 Buffer 分析。  完整的数据查询和显示工具 支持复杂空间数据和属性查询，并进行相应图形显示，包括栅格图像显示和管理。  地理数据管理 能对大型的分布式多用户数据库进行有效的存贮、管理。  用户界面 提供生成图形界面的工具。  系统二次开发能力 提供应用开发环境，使用户通过人机交互生成菜单，产生多应用组合，应用过程自动执 行。  数据输出  提供数字地图制作，报表生成及制作高品质地图功能。 5、ARC/INFO 软件的基本概念 1）覆盖层 Coverage Coverage 是 ARC/INFO 的基本存储单元，它是地图中一类或几类专题的地理实体的空 间信息的逻辑集合。在 Coverage 中，地理实体被归结为简单的点、线或多边形来存贮，其 名字、符号、类型以及其它描述属性的信息都存贮在实体的属性表中。每个实体的空间数据 与相应的属性记录之间的联系是通过内码和用户标识码(user)来实现的。在 Coverage 中空 间实体是用地理特征来描述的，地理特征是描述实体的最基本的数据单位。 覆盖层在计算机中作为一个目录而存在，目录名就是该覆盖层名，但其属性表存储于 INFO 表中。在覆盖层中包含一组文件存贮在计算机中。每个文件存储一种要素的有关信息， 覆盖目录及其文件是在生成覆盖层时自动产生的。 2）地理特征： 最常见的地理特征类型包括弧（Arc）、结点（Node）、标识点（Label Point）、多边形 （Polygon）、配准控制点（Tics）覆盖范围（Bnd）、注记（Annotation）等。 配准控制点(Tics)：覆盖层的定位或地理控制点。它们通过指定地图上的已知坐标来 定位覆盖层。 (用于将 Coverage 的坐标数据配准到公共的坐标系统中，从而建立地理特征的 Coverage 图幅位置与地球表面位置的相关关系。) 覆盖范围(BND)：表示覆盖层范围描述的空间区域。该范围是一个矩形。由覆盖层的各 类特征的最大最小坐标来定义该矩形。 弧段(Arcs):表示线特征、多边形边界或两者组合（铁路线、学校范围线）。线特征可以 由许多弧段组成，每个弧都配有一个用户标识码，它的位置和形状是由一系列有序的 x、y 坐标来定义的。描述弧段的属性数据存贮在弧段属性表(AAT)中。 6
    结点(Nodes):表示弧段的起点、终点及线特征连接点。结点的位置是由坐标对表示。 标识点(Label Points):标识点用来表示点特征或标识多边形。标识点表示点特征时 由一对 x、y 坐标，标识点的属性数据存贮在点特征表(PAT)中。标识点用来标识多边形时， 可由多边形内部的任意位置的一对坐标标识。标识点的属性数据存贮在面特征表(PAT)中。 系统无法自动区别同一个层中的点特征和内点，且他们的属性表结构相同，因此点特征和多 边形不能存储于同一个覆盖层中。 多边形(Polygons)：表示面特征。一个多边形由一组组成它边界的弧段及位于多边形 边界内的一个标识点来定义。标识点 ID 用来给多边形指定一个用户标识号，多边形的属性 数据存贮在多边形属性表(PAT)中。 注记(Annotation):用来标注覆盖层特征的文字说明。注记与其它任何特征没有拓扑关 系，它仅用于显示说明信息。 四、具体内容及操作 1、Arc/Info 系统的启动。 2、Arc/Info 各主要功能模块： 1） Arc：是 Arc/Info 的主要程序环境，提供启动其他子模块的命令。 a、 进入：安装好 Arc/Info 后，在 Dos 提示符下，键入 Arc 及回车启动 Arc/Info 进入 Arc 模块，屏幕中将出现提示符[ARC]。 b、 退出：在［Arc］提示符下键入 Quit 并回车，则回到 Dos。 2） ADS：是一个简单的 Arc 数字化仪数字化系统。它用于数字化，并实现线、面、点特征 的编辑。使用 ADS 做数字化时，图形屏幕上会出现一组菜单，按数字化仪上的按钮来选 择想要的选择项。--不操作。 3） ArcEdit：是一个交互式图形和属性数据编辑系统，可完成任何图形、属性的编辑，增 加、编辑文本注记等，诊断和修改数字化的错误，实现图幅的伸缩和图幅边缘匹配等。 a、进入：在［Arc］提示符下键入 ArcEdit 并回车。 在［：］提示符下键入 Display 4 并回车。 b、退出：在[：]提示符下键入 Q 并回车。 4） Info（Tables）：是一个完全的关系数据库管理系统，管理着与地图 Coverage 中的地理 特征相联系的表格属性数据，包括属性数据的输入、存储、查询、修改和输出。 a、 进入：在［Arc］提示符下键入 Tables 并回车。 b、退出：在[Enter commands]提示符下键入 Q 并回车。 5） OverLay：是 Arc/Info 的空间分析模块，可完成缓冲区分析，空间合成叠置分析等功能。 此模块命令在 Arc 模块中运行，不操作。 主要命令有：Buffer ,Clip,Dissolve,Eliminate,Intersect,Union 等。--不操作。 6） ArcPlot：是一交互式制图和绘图子系统，能帮助完成从简单的屏幕显示到高质量的制 图输出等多种绘图任务。 a、 进入：在［Arc］提示符下键入 ArcPlot 并回车。 b、 退出：在[:]提示符下键入 Q 并回车。 7
    3、工作区的建立和删除 creatworkspace (CW) 生成一个用户工作区 &WO 切换或设置当前工作区 4、图像定位 扫描矢量化之前的准备：图像定位，并与图层配准。 1）Arc: register qs.jpg 弹出 REGISTER 窗口； 2）点 View 菜单下的 Link Action，按 Redraw Overlay 按钮，窗口如下： 3）输入 4 个图廓点的图像坐标和相应的地理坐标； 4）按 register,done, save transformation,quit； 5）Arc: rectify qs.jpg ima.jpg 5、进入 arcedit 模块，将定位后的图象作为矢量化背景 //arcedit 的环境设置 Arc : Arcedit Arcedit: disp 9999； 就可在 ARCEDIT 中调入栅格图像为背景，然后进行屏幕矢量化。 ARCEDIT：mape image ima.jpg ARCEDIT：image on ARCEDIT：image ima.jpg 或 image ima.jpg composite 1 2 3 //彩色图象 。。。 ARCEDIT：Draw 6、创建新覆盖层 ARCEDIT：Createc qs 8
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