GIS使用说明

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GIS使用说明

GIS 如何表示地理信息并构建信息模型

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所有地理信息都使用三个主要的 GIS 数据结构来表示和管理：

 

要素类 属性表 栅格数据集



这三个基本的数据类型可通过增加一些功能而进行扩展，以管理数据的完整性、建立地理关系的模型（如网络连通性和流向）并添加重要的地理行为。

每个 GIS 都有一组数据集

通常，GIS 用于处理若干不同的数据集，其中每个数据集都包含关于特定要素集合（例如，道路）的数据，而特定要素集合则被地理引用到地球表面。

GIS 数据库根据一系列数据专题而设计，每一专题均有指定的地理制图表达。例如，单个的地理实体可表示为以下内容：要素（如点、线和面），使用栅格的影像，使用要素、栅格或 TIN 的表面，以及保存在表格里的描述性属性。

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在 GIS 中，地理对象的同类集合被组织为宗地、井、建筑物、正射影像和基于栅格的数字高程模型 (DEM) 等数据专题。精确而简单定义的地理数据集对于有用的地理信息系统是至关重要的，而基于图层的数据专题的设计则是一个关键的 GIS 概念。 GIS 数据集是地理要素的逻辑集合

数据集是每一专题同类要素的集合。地理制图表达在一系列数据集或图层中进行组织。大多数数据集是道路网络、宗地边界集合、土壤类型、高程表面、某个日期的卫星影像、井位或地表水等简单地理元素的集合。

在 GIS 中，空间数据集合通常被组织为要素类数据集或基于栅格的数据集。

许多数据专题最好使用土壤类型或井位等单一数据集表示。其他专题，如交通框架或表面高程，经常使用多个数据集表示。例如，交通可能被表示为街道、十字路口、桥梁、高速公路坡道、铁路等多个要素类。下表说明了如何使用多个数据集来表示表面高程。 栅格数据集用于表示地理配准影像及高程、坡度和坡向等连续表面。

常用的 GIS 制图表达 专题 河流

地理制图表达 线

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大型水体 植被 城镇地区 道路中心线 行政边界 井位 正射投影 卫星影像 表面高程

面 面 面 线 面 点 栅格 栅格 DEM 栅格 等值线 高程点 晕渲地貌栅格

地块 宗地税记录

面 表

专题图层变为数据集。这是 GIS 数据库中的关键组织原则。



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每个 GIS 的公共地理区域中都将含有多个专题。专题的集合用作图层的堆叠。每个专题均可作为独立于其他专题的信息集进行管理。每个专题都有自己的制图表达（作为点、线、面、表面、栅格等的集合）。

因为图层是空间参考的，所以图层互相叠加并且可以在常用地图显示里组合在一起。此外，面叠加等 GIS 分析工具可以融合数据图层之间的信息以发现并处理派生出的空间关系。



任何有效的 GIS 数据库都将遵守这些通用原则和概念。每个 GIS 都需要一种利用这些术语说明地理数据的机制，还需要一整套使用、管理和共享该信息的工具。

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GIS 用户如何处理地理信息

用户以两种基本方式处理地理数据：

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作为数据集，这些数据集是要素、栅格或属性的同类集合，如宗地、井、建筑物、正射影像和基于栅格的数字高程模型

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作为单个元素或子集，如单个要素、栅格和包含在每个数据集里的属性值

处理 GIS 数据集

在 ArcGIS 中，地理对象的同类集合被组织为关于宗地、井、道路、建筑物、正射影像和基于栅格的 DEM 等常见主题的数据集。

用户在 ArcGIS 中执行的许多操作都使用数据集作为输入或创建新数据集作为结果。数据集也是在 GIS 用户之间共享数据的最常用的方法。

数据集为以下每一项提供主要数据源：

地图、地球和 3D 场景：这些视图以一系列地图图层的方式，展示地理信息的概况。每个地图图层都引用一个特定的 GIS 数据集，并用于符号化和标注该数据集。因此，地图图层有助于 GIS 数据集在 GIS 中生动展示。

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2D 地图和 3D 场景里的地图图层用于符号化和标注 GIS 数据集。这张地图中包含城市、高速公路、州县边界、水体和河流的图层。每个图层都用于描绘一个 GIS 数据集。

地理处理输入和派生出的数据集：GIS 数据集是常见的数据源，用于地理处理、自动数据处理和 GIS 分析。数据集用作输入，于是派生出新数据集，作为各种地理处理工具的结果。 通过地理处理可将许多任务作为一系列的操作来自动完成，这样，在一个步骤中即可同时运行多个任务。这有助于创建可重复执行且记录完备的数据处理工作流。

用户还可以处理 ArcGIS 数据集以执行空间分析。



此模型说明了如何对潜在的新公园地点进行标识和分级。好的候选地址必须人流密集，且不能离已有的公园太近。 处理数据集中的单个要素和元素

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除了处理数据集之外，用户还可以处理数据集中的单个元素。这些元素包括单个要素、属性表中的行和列，以及栅格数据集中的单个单元。例如，在指向一块宗地对其进行标识时，即是在处理数据集中的单个数据元素：



正如编辑道路中心线的示例所示，编辑要素时，即是在处理单个数据元素：

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处理表时，用户即是在处理行和列中的描述信息，如下所示：





ArcMap 中执行的常见任务

ArcMap 是 ArcGIS 中使用的主要应用程序，可用于执行各种常见的 GIS 任务以及专门性的用户特定的任务。下面列出了可以执行的一些常用工作流：

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处理地图 - 可以打开和使用 ArcMap 文档来浏览信息、浏览地图文档、打开或关闭图层、查询要素以访问地图背后大量的属性数据，以及可视化地理信息。

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打印地图 - 您可以使用 ArcMap 创建从最简单的地图到适合高质量打印的地图。

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编译和编辑 GIS 数据集 - ArcMap 提供了一种用户用于自动处理地理数据库数据集的主要方法。ArcMap 支持可扩展的全功能编辑。您可以选择地图文档中的图层进行编辑，而新增要素和更新的要素将保存在图层的数据集中。

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使用地理处理来自动完成工作及执行任务 - GIS 具有可视性和分析性。ArcMap 具有执行任意地理处理模型或脚本的功能，还可以通过地图可视化来查看及处理结果。地理处理可用于分析，也可以自动执行许多普通任务，例如地图册生成、修复地图文档集合中损坏的数据链接以及执行 GIS 数据处理。

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组织和管理地理数据库和 ArcGIS 文档 - ArcMap 具有目录窗口，可用于组织所有 GIS 数据集和地理数据库、地图文档和其他 ArcGIS 文件、地理处理工具及许多其他 GIS 信息集。您也可以在目录 窗口中设置和管理地理数据库方案。

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使用 ArcGIS Server 将地图文档发布为地图服务 - 通过将地理信息发布为一系列地图服务，可以在 Web 上灵活展现

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ArcGIS 内容。ArcMap 中的将地图文档发布为地图服务提供了简单的用户体验。

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与其他用户共享地图、图层、地理处理模型和地理数据库 - ArcMap 具有一些工具，便于用户对 GIS 数据进行打包，并与其他用户共享。这包括使用 ArcGIS online 共享 GIS 地图和数据的功能。

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记录地理信息 - 描述地理信息集以帮助您记录项目并实现更高效的搜索和数据共享是 GIS 社区的一个主要目标。您可以使用目录窗口记录所有 GIS 内容。对于使用基于标准的元数据的组织，也可以使用 ArcGIS 元数据编辑器记录数据集。

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自定义用户体验 - ArcMap 具有若干用于自定义的工具，可以编写软件加载项以添加新功能、简化用户界面以及使用地理处理实现任务自动化。



基本 ArcMap 词汇 地图文档 (.mxd)

可在 ArcMap 中使用且以文件形式存储在磁盘中的地图。各地图文档中包含有关地图图层、页面布局和所有其他地图属性的规范。通过地图文档，您可以方便地在 ArcMap 中保存、重复使用和共

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享您的工作内容。双击某个地图文档会将其作为新的 ArcMap 会话打开。 图层

定义 GIS 数据集如何在地图视图中进行符号化和标注（即描绘）的地图图层。每个图层都代表 ArcMap 中的一部分地理数据，例如具有特定主题的数据。各种地图图层的例子包括溪流和湖泊、地形、道路、行政边界、宗地、建筑物轮廓线、公用设施管线和正射影像。 内容列表

内容列表中将列出地图上的所有图层并显示各图层中要素所代表的内容。每个图层旁边的复选框可指示其显示当前处于打开状态还是关闭状态。内容列表中的图层顺序决定着各图层在数据框中的绘制顺序（从下到上）。

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地图的内容列表有助于管理地图图层的显示顺序和符号分配，还有助于设置各地图图层的显示和其他属性。 数据框

对于给定的地图范围和地图投影，数据框将显示以特定顺序绘制的一系列图层。位于地图窗口左侧的内容列表显示由数据框中各图层组成的列表。

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页面布局

通过在页面上排布和组织各种地图元素即构成布局。常见的地图元素包括一个或多个数据框（每个数据框都含有一组有序的地图图层）、比例尺、指北针、地图标题、描述性文本和符号图例。

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“目录”窗口

ArcMap、ArcGlobe 和 ArcScene 中设有目录 窗口，通过该窗口可将各种类型的地理信息（例如，您在 ArcGIS 中使用的当前 GIS 项目的数据、地图和结果）作为逻辑集合进行组织和管理。 目录 窗口可提供一个包含文件夹和地理数据库的树视图。文件夹用于整理 ArcGIS 文档和文件。而地理数据库则用于整理 GIS 数据集。

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标注

用于标注地图图层中要素的文本字符串即为标注。“属性”可用于定义作为文本字符串源的属性列并定义标注在地图中的描绘方式。标注是动态的，即每次重绘地图时（例如，平移和缩放地图时）都会重新计算标注显示。

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注记

注记用于表示在地理数据库中另存为图形要素位置的要素标注。各注记要素的文本位置将随其他文本属性一同保存。注记与标注的不同之处在于，每个注记位置和说明只计算一次，然后进行保存。每次重新绘制地图时都会重复使用这些信息。由于注记位置是预设好的，因此每次重新绘制地图时并不需要进行标注计算。 符号

符号是在地图显示中使用的图形元素。符号类型有很多种，例如：

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主要用于显示点位置的标记 用于显示线状要素和边界的线符号 用于填充面的填充符号

用于设置字体、字号、颜色和其他文本属性的文本符号。

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样式

样式是与某主题或应用领域匹配的符号、颜色和地图元素组成的集合，例如，交通地图或地质地图的样式集。 底图图层

底图用于位置参考，并为用户提供用于叠加或混合可操作图层、执行任务以及对地理信息进行可视化的框架。在 ArcMap 中，底图图层可用于存放偏静态的地图图层，因此可用于支持性能较高的动态地图显示。

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