ARCGIS學(xué)習心得體會(huì )
地理信息系統是一門(mén)綜合性較強的課程，知識點(diǎn)多，具有學(xué)科與技術(shù)的統一性，發(fā)展與內容跟新的快速性，多學(xué)科集成，滲透性較強，空間性，抽象性強，研究對象的空間尺度變化大，應用范圍廣等特點(diǎn)。
ARCGIS是一款優(yōu)秀的地理信息系統軟件，不但有強大的功能和很好的伸縮性，而且在許多領(lǐng)域都有應用。這2個(gè)學(xué)期的學(xué)習，讓我們對ARCGIS的強大功能有了一個(gè)較為全面的認識。上學(xué)期主要學(xué)習的是ARCGIS在制圖方面的強大，而本學(xué)期我們更加注重的是對于A(yíng)RCGIS空間分析功能的各種運用，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用以及在GIS領(lǐng)域的影響還是有很全面的認識。
接下來(lái)，我將對于我這一年的ARCGIS軟件學(xué)習進(jìn)行比較詳細的論述，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進(jìn)行全面的回顧。
ARCGIS中主要有shapefile、coverage和geodatabase三種數據組織方式。Geodatabase是ARCGIS數據模型發(fā)展的第三代產(chǎn)物，它是面向對象的數據模型，能夠表示要素的自然行為和要素之間的關(guān)系。在專(zhuān)題地圖和空間表達中組織GIS數據的核心地理信息模型，是一套獲取和管理GIS數據的全面的應用邏輯和工具。它是根據對象包括對象類(lèi)、要素類(lèi)和要素數據集。
ArcGIS三劍客――ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox
(一)ArcMap：創(chuàng )建地圖、在地圖上加載數據、并實(shí)現可視化表達，制圖成圖�；谠撈脚_進(jìn)行各種空間分析，提取隱含的地理信息。
(二)ArcCatalog：空間數據的資源管理器，組織和維護空間地理數據。
(三)ArcToolbox：進(jìn)行各種空間分析和數據處理與轉換的.工具箱。
A.數據采集
1、ArcGIS中空間地理信息數據的組織方式：要素集、要素類(lèi)(點(diǎn)、線(xiàn)、面);
2、柵格數據：又稱(chēng)為像元陣列，即像元按矩陣形式的集合，柵格中的每一個(gè)像元是柵格數據中最基本的信息存儲單元，其坐標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(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(chēng)為層。
3、矢量數據：代表地圖圖形的各離散點(diǎn)平面坐標(x,y)的有序集合，矢量數據結構主要用于表示地圖圖形元素幾何數據之間及其與屬性數據之間的相互關(guān)系。通過(guò)記錄坐標方式，盡可能地將點(diǎn)、線(xiàn)、面地理實(shí)體表現得精確無(wú)誤。
4、數字化：柵格掃描數據到矢量數據的轉化。其原理是將像元陣列轉化成線(xiàn)數據，將柵格掃描數據變成文本和線(xiàn)劃。數字化的過(guò)程包括手工矢量化和自動(dòng)矢量化兩種。
采集矢量數據有兩種方法：
一個(gè)是使用ArcMap的Editor工具進(jìn)行手工采集矢量數據;
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(xiàn)為例，在線(xiàn)的開(kāi)始端單擊，再單擊柵格圖像中想矢量化的線(xiàn)的另一端，則中間可以自動(dòng)沿著(zhù)線(xiàn)生成節點(diǎn)。與普通編輯一樣，雙擊或按F2結束草圖。(交互式矢量化過(guò)程中可以按住S鍵，轉換成手工矢量化。)。
與普通手工編輯相比，如果用于柵格數據的矢量化，Arcsan有著(zhù)很大的優(yōu)勢，可以大大減輕工作量，并提高數字化的準確率。
B.配準
柵格數據通常是由掃描地圖或者是搜集航空照片和衛星影像得到的。掃描地圖通常不包含坐標信息;二航空照片和衛星影像中德位置信息通常又不能與其他數據精確地對齊。因此，為了與其他空間數據共同使用這些柵格數據，就需要將他們與當前地圖的坐標系統對其，或者是叫配準。
配準功能工具是“georeferencing”，其步驟是:
1. 將柵格數據和配準參照圖層加載到地圖中。
2. 添加連接柵格和參照圖層相同位置的控制點(diǎn)。
3. 配準滿(mǎn)足要求后，保存柵格的配準信息。
C.數據編輯
1.數據編輯：糾正數據錯誤的重要手段，包括幾何數據和屬性數據的編輯。
2.幾何數據的編輯：主要是針對圖形的操作(圖形編輯)，包括平行線(xiàn)復制、緩沖區生成、鏡面反射、圖層合并、結點(diǎn)操作、拓撲編輯等。
3.屬性數據的編輯：包括圖形要素屬性的添加、刪除、修改、復制、粘貼、屬性表導出等。
復制要素：平行復制，緩沖區邊界生成與復制，鏡面復制
要素合并：可以概括為兩種類(lèi)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)數據層中進(jìn)行，也可在不同數據層之間進(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(lèi)型的要素才可以合并。
要素分割：應用ArcMap編輯工具可以分割線(xiàn)要素和多邊形要素。
對線(xiàn)要素可以任意定義一點(diǎn)進(jìn)行分割，也可在離開(kāi)線(xiàn)的起點(diǎn)或終點(diǎn)一定的距離處分割，還可按照線(xiàn)要素長(cháng)度百分比進(jìn)行分割，分割后線(xiàn)要素的屬性值是分割前屬性值的復制。
對多邊形要素可按照所繪制的分割線(xiàn)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制。
拓撲規則建立的意義：
a：定義同一要素類(lèi)(圖層)或不同要素類(lèi)(圖層)或者他們的子類(lèi)之間的空間關(guān)系;
b：地理數據庫將按拓撲規則管理要素對象，若不符合拓撲規則的要素對象將被顯示為拓撲錯誤;
c：所以定義拓撲規則可以幫助我們快速檢查錯誤的空間關(guān)系數據。
進(jìn)行拓撲錯誤檢查：建立拓撲關(guān)系要素類(lèi)后，會(huì )依據拓撲規則對所有已經(jīng)存在或者以后生成的數據進(jìn)行空間關(guān)系的約束，不符合拓撲規則的空間要素將被檢查出具有拓撲錯誤;
對于拓撲錯誤的認定有兩種：錯誤和異常。錯誤是需要進(jìn)行拓撲編輯修改的;異常時(shí)要素的空間位置關(guān)系雖然不符合拓撲規則的規定，但經(jīng)由客戶(hù)確認屬于正確空間關(guān)系，則可將其標識為異常。
D.對要素類(lèi)進(jìn)行可視化表達
可視化：將符號或數據轉換為直觀(guān)的幾何圖形，便于研究人員觀(guān)察其模擬和計算過(guò)程。
地理信息數據的可視化過(guò)程表現在以下幾個(gè)方面：
�、俚貓D數據的可視化表示：地圖數據的屏幕顯示;
�、诘乩硇畔⒌目梢暬硎荆豪酶鞣N數學(xué)模型，把各類(lèi)統計數據、實(shí)驗數據、觀(guān)察數據、地理調查資料等進(jìn)行分級處理，然后選擇適當的視覺(jué)變量以專(zhuān)題地圖的形式表示出來(lái)，如分級統計圖、分區統計圖、直方圖等。
�、劭臻g分析結果的可視化表示：地理信息系統的一個(gè)很重要的功能就是空間分析，包括網(wǎng)絡(luò )分析、緩沖區分析、疊加分析等，分析的結果往往以專(zhuān)題地圖的形式來(lái)描述。
符號化表達：無(wú)論點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、還是面狀要素，都可以根據要素的屬性特征采取單一符號、分類(lèi)符號、分級符號、分組色彩、比率符號、組合符號和統計圖形等多種表示方法實(shí)現數據的符號化，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(chēng)、質(zhì)量與數量特征的文字或數字，統稱(chēng)為地圖注記(Cartographic annotation)。在地圖上只有將表示要素和現象的圖形符號與說(shuō)明這些要素的名稱(chēng)、質(zhì)量、數量特征的文字和數字符號結合起來(lái)，形成一個(gè)有機整體，即地圖的符號系統，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(chēng)注記、說(shuō)明注記和數字注記三種。
地圖整飾：地圖表現形式、表示方法和地圖圖型的總稱(chēng)，是地圖生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節，包括地圖色彩與地圖符號設計，線(xiàn)劃和注記的刻繪，地形的立體表示，圖面配置與圖外裝飾設計，地圖集的圖幅編排和裝幀。
整飾目的為：根據地圖性質(zhì)和用途，正確選擇表示方法和表現形式，恰當處理圖上各種表示方法的相互關(guān)系，以充分表現地圖主題及制圖對象的特點(diǎn)，達到地圖形式同內容的統一;以地圖感受論為基礎，充分應用藝術(shù)法則，保證地圖清晰易讀，層次分明，富有美感，實(shí)現地圖科學(xué)性與藝術(shù)性的結合。
地圖輸出：編制好的地圖通常按兩種方式輸出：其一，借助打印機或繪圖機硬拷貝輸出，其二，轉換成通用格式的柵格圖形，以便于在多種系統中應用。
E.矢量數據的空間分析
緩沖區分析：緩沖區是對一組或者一類(lèi)地圖要素按設定的距離條件，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)現數據在二維空間的擴展的信息分析方法。
疊置分析：疊置分析是將代表不同主題的各個(gè)數據層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數據層面，疊置結果綜合了原來(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，我們練習了失去擇房分析，通過(guò)2個(gè)分析的完美結合，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 )、城市基礎設施網(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)現對網(wǎng)絡(luò )結構偶及其資源等的優(yōu)化問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò )分析在空間分析中占有著(zhù)極其重要的地位。
在現實(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、費用最少、線(xiàn)路利用率最高等標準，然而運用網(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.柵格數據的空間分析
距離制圖：根據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)行資源的合理規劃和利用。
密度制圖：根據輸入的要素數據集計算整個(gè)區域的數據聚集狀況，從而產(chǎn)生一個(gè)連續得密度表面。密度制圖主要是基于點(diǎn)數據生成的，以每個(gè)待計算格網(wǎng)點(diǎn)為中心，進(jìn)行圓形區域的搜索，進(jìn)而來(lái)計算每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的密度值。
表面分析：主要通過(guò)生成新數據集，諸如等值線(xiàn)，坡度，坡向，山體陰影等派生數據，獲得更多的反映原始數據集中所暗含的空間特征，空間格局等信息。
重分類(lèi)：就是基于原有數值，對原有數值重新進(jìn)行分類(lèi)整理從而得到一組新值并輸出。根據用戶(hù)不用的需要，重分類(lèi)一般包括四種基本分類(lèi)形式：新值替換、舊值合并、重新分類(lèi)，以及空值設置。
學(xué)校選址就是重分類(lèi)最好的應用實(shí)例。通過(guò)這種實(shí)例的操作，對于實(shí)際選址問(wèn)題有了深刻體會(huì )與認識，加上與DEM影像一同進(jìn)行結合，使之更加具有實(shí)際操作意義。學(xué)到了很多，尤其在數據重分類(lèi)這一塊。
G. ModelBuilder(建模)
1: 添加硬盤(pán)上的數據或工具到模型中，數據也可以從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(mǎn)ModelBuilder窗口
3: 自由縮放，點(diǎn)擊此按鈕后，按住鼠標不放可，向上或向下移動(dòng)鼠標可以自由縮放ModelBuilder中的流程圖
4: 選擇，用以選擇模型中的數據圖框，工具圖框
5: 添加連接，將數據和工具連接起來(lái)
6: 運行選中的處理過(guò)程或整個(gè)模型
總結：通過(guò)這一年對ARCGIS的學(xué)習了解，我覺(jué)得這個(gè)軟件很強大，無(wú)論是在制圖編輯方面還是在空間查詢(xún)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(xiàn)查詢(xún)，市區擇房，工廠(chǎng)、學(xué)校等選址等問(wèn)題都變得很方便了，它的現實(shí)意義和作用體現得淋漓盡致。所以在各個(gè)方面的運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)規劃，園林規劃，市政規劃等領(lǐng)域也有很大發(fā)展潛力。
因此我覺(jué)得我這一年的學(xué)習收獲很大，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，才有了我對這門(mén)課程以及軟件的認識與實(shí)際應用，讓我比較全面的了解了有關(guān)Arcgis的知識，我覺(jué)得我學(xué)得很細，學(xué)得很透徹，尤其與信息系統原理相結合的學(xué)習方式，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，并且有更深入的研究與學(xué)習，不斷地加深和鞏固自己!
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