Arcinfo Workstation 基本操作
一、主要内容
1、熟悉 ARCGIS 的系统环境,了解 GIS 的整体组成、各功能模块。
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:2 学时
三、预习内容
练习具体操作之前,需要学习有关 ARCGIS 软件的相关知识。
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 A
rcInfo 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。
1、ARC/INFO 的模块
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。
2、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
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。
3、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(Pol
ygon)、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。
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。
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。线实体可包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。
四、具体内容及操作
1、Arc/Info 系统的安装与启动。
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。
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。
3、工作区的建立和删除
creatworkspace (CW)
生成一个用户工作区
copyworkspace
拷贝一个工作区的内容到另一个工作区
deleteworkspace
删除一个指定工作区包含的文件和目录
listworkspace (LW)
列出位于给定或当前目录下的工作区
renameworkspace
为工作区改名
wokespace (W)
列出当前工作区目录位置或设置新的当前工作区
&WO
切换或设置当前工作区
4、覆盖层管理
create
Copy
创建一个覆盖层。
复制一个覆盖层。
Kill
Rename
Killinfo
5、图像定位
删除一个覆盖层。
更改一个覆盖层的层名。
删除一个 info 文件。
扫描矢量化之前的准备:图像定位,并与图层配准。
Arc: register qs.jpg
弹出 REGISTER 菜单,输入 4 个图廓点后,r
egister,done, save register,quit.
Arc: rectify qs.jpg ima.jpg
6、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;
Arcedit: drawen
all
Arcedit: 2BUTTON 启用 2 键鼠标
Arcedit: intersectarcs
add 加弧段进行自动打断
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
7、创建新覆盖层
ARCEDIT:Createc qs
或 image clear
//输入四个控制点……,注意 Tic-ID:0
可以退出。
8、输入点、面要素
1)输入线要素:
ARCEDIT:image off
ARCEDIT: ef arc; add //增加弧段
。。。
2)输入点要素:
ARCEDIT: ef label; add//增加点
。。。
3)输入面要素
a)输入封闭的边界:
ARCEDIT: nodesnap closest default 或 nodesnap closest *//启动结点咬合功能:
ARCEDIT:drawe all node error //将悬挂点显示出来
ARCEDIT:ef arc
ARCEDIT:add
ARCEDIT:Mape * //放大图
若不咬合,则先选该弧段,再移动 Vertex 点:
ARCEDIT:sel *
ARCEDIT:Vertex Move
…
b)咬合后,在多边形内部加一 label 点
ARCEDIT:ef label
ARCEDIT: add
4)输入注记
ARCEDIT: ef anno; add //增加注记
。。。
9、建立拓扑关系
建立拓扑关系的方法:
在 ARC/INFO 中,拓扑结构是由 BUILD 和 CLEAN 两条命令自动生成和修改的,因此在建立拓扑结
构前,要认真检查修改覆盖层数据,消除错误,同时使弧段标识码及多边形标识码唯一。BUILD
和 CLEAN 两条命令在 ARC 和 ARCEDIT 中的参数不完全相同,其功能也有区别,如:在 ARCEDIT
中可根据参数设置来删除多边形中多余内点,而在 ARC 中不能。另外,BUILD 与 CLEAN 命令定义
特征拓扑关系和生成特征属性方面有许多相同的功能,但也有以下几条重要区别:
BUILD 带 POINT 参数可创建或更新点特征属性表,而 CLEAN 不能。
CLEAN 命令在建立线拓扑关系,创建或更新图层的 AAT 表时,如果遇有交叉线则自动计算交叉点,
分裂弧段,并可自动取消短于(FUZZY)容差的弧段和短于(DANGLE)容差的悬挂弧段;而 BUILD 命
令不能作这些空间数据的调整,但仍建立线拓扑关系,创建或更新图层的 AAT 表。
CLEAN 命令在建立面拓扑关系时,当多边形边界有交叉线时可自动打断,重新建立面拓扑关系;
但 BUILD 命令不能处理交叉线,不能建立包含交叉线图层的面拓扑。
鉴于 BUILD 与 CLEAN 的区别,在建立拓扑关系时就应考虑选用那一条命令:
建立点特征拓扑关系时,选用 BUILD 命令带 POINT 参数。例:ARC:build
qs point;
建立线特征拓扑关系时,如果不希望打断交叉弧段、删除段的悬挂线,则选用 BUILD 命令带 LIN
E 参数;否则选择 CLEAN 命令。
例:ARC: build qs line //不打断线
ARC: clean qs //打断线
建立多边形拓扑关系时,确认覆盖层中的弧段无交叉可选用 BUILD 命令带 POLY 参数;如果有交
叉弧段或不清楚是否有交叉弧段时选用 CLEAN。
例:ARC: build qs line
ARC:build
qs poly
//确定覆盖层中无弧段相交
或 ARC:clean
qs
//自动打断覆盖层中的相交弧段
10、增加属性项、输入属性值---修改属性表
a) 给线标(AAT)和面表(PAT)添加 CODE 、SYMBOL 属性项
方法 1:在 arc 下加入
ARC:AddItem QS.pat QS.pat code 6 6 N
ARC: AddItem QS.PAT qs.pat symbol 3 3 N
ARC: AddItem QS.aat QS.aat code 6 6 N
ARC: AddItem QS.aat qs.aat symbol 3 3 N
Arc: List qs.pat
Arc: List qs.aat
方法 2:
ARC:Tables
Tables: sel qs.pat
Tables: list
Tables: AddItem QS.pat code 6 6 N
Tables: AddItem QS.pat symbol 6 6 N
b) 输入或修改地理目标的属性项值
线标(AAT)和面表(PAT)的属性项 CODE、SYMBOL 添加属性值
Arcedit: ef [ arc | label | anno]
Arcedit: select [one |many |box|all|…]
Arcedit: cal Code = ‘401000’