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第一节：实习目的 ......................................................................................1 第二节：实习要求 ......................................................................................1 第三节：实习内容 ......................................................................................1
3.1 初识ArcGIS ......................................................................................................1 3.2 农田保护区域分析 ..........................................................................................2 3.3 度假村选址 ......................................................................................................4 3.4 屏幕矢量化及拓扑建库 ..................................................................................6 3.5 投影转换及图形裁剪 ........................................................................................7 3.6 注记及属性编辑与连接 ..................................................................................8 3.7 燕麦试验田选址 ..............................................................................................9 3.8 商店选址评价 ................................................................................................11 3.9 土壤肥沃度分析 ..............................................................................................12 3.10 统计图表 ........................................................................................................14 3.11 网络分析 ........................................................................................................15 3.12 ArcGIS中DEM的应用 ...................................................................................17 第四节：结束语 ..........................................................................................21
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第一节：实习目的
地理信息系统经过了30多年的发展历程，目前已经成为信息产业中不可或缺的重要组成部分，越来越受到世界各国和社会各界的重视，并广泛用于国民经济的许多部门，如城市规划设计、资源环境管理等领域。随着人们对空间信息认识的加深和计算机网络技术的发展，地理信息系统将成为人们科研、生产、学习直至生活中不可缺少的技术工具。
在经过一个学期的学习，我们基本掌握了其运用，本次实习就是为了进一步的提过和巩固我们的学习成果，从而达到学以自用的目的而展开的。
第二节：实习要求
按要求完成3.0---3.12的实践操作；熟悉软件运行环境；掌握基本操作技能
第三节：实习内容
3.1 初识ArcGIS
ArcMap中的栅格数据操作
这一小节中主要学习了有关ArcMap的启动,加载数据以及对图层的一些添加、扩大、缩小、改变颜色等操作。得到的最终图层3.1-1.
图3.1-1 改变显示方式后的dsoils图层
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ArcMap中的矢量数据操作
这一小节中我们学会对矢量数据利用ArcCatalog选中打开数据、更改地图显示比例添加图层，以及设置图层属性中的地图符号参数等操作。下图3.1-2是按水管直径显示的watermain_arc图层。此外我们还可以尝试着改变地图符号的颜色、分类数据、分类标准等操作。
图3.1-2按水管直径显示的watermain_arc图
通过具体实践，对比栅格与矢量数据的操作，其基本操作大致相同。这也进一步加深了我们对栅格和矢量的认识。
3.2 农田保护区域分析
这一节在通过找出水坝保护的农田范围圈定这一实例，我们学会对得到的数据进行重分类、多个图层叠加相交处理来进行简单的GIS分析。主要思路为：
1.首先找出洪水淹没的区域； 2.找出适合耕种的土质； 3.面积达到一定公顷的；
4.对这三个图层进行叠加相交，得到一个新图层； 5.最后进行重分类增加农田保护区域
首先连接并添加数据加载Spatial Analyst工具栏，设置工具目录，最后从Spatial Analyst下拉菜单中选择Raster Calculator激活栅格计算器，并在弹出的Raster Calculator对话框中输入表达式：“【drelief】
（注：在Calculation图层中，栅格中只有两个值：0和1，其中1表示满足上一条
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件的栅格，即高程小于8的栅格区域，其他区域为零。）
图3.2-1 提取高程低于8米的区域
再者利用栅格转换器，确定水坝保护的可耕区域为高程低于8米的粘土土质分布区域, 用布尔操作“&”就可以给出在两个层都为“真”的区域。在Raster Calculator对话框中输入表达式： “【Calculation】&【Calculation2】”。然后将栅格转为矢量图层bestarea,设置地图单位,打开bestarea图层的属性表,并为其添加area字段,最后激活ArcToolbox, 计算可耕区域的面积。选取面积大于1公顷的区域，最后矢量转栅格化，重分类得到最终结果如图所示：
图3.2-2 最终效果图
在这个过程中遇到了很多困难，首先是在栅格转为矢量时，改动了存储位置，导致
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栅格—矢量数据转换结果出不来；其次，由于粗心，在为其area字段赋值的对话框中将大写的“I”看成是小写的“l”输入，以至于出现错误。由此，任何学习都必须认真仔细，切不可浮躁马虎。其中对于栅格转换器，操作相当便捷，只需简单的指令即可得到所需的图层。
3.3 度假村选址
分析是在之前的基础上，熟悉GIS的叠置分析、缓冲区分析等操作，对度假村进行选址分析。
首先利用距离计算公式(istance tool),选取水源大于200m的地区，重分类后建立缓冲区结果如图所示。
图3.3-1hydro2的缓冲区hydrobuff 接着确定Kerri森林以外的区域，添加图层，利用reclaify项重分类；利用Surface Analysis→Slope项，在弹出的Slope对话框中，设置坡度参数，在Raster Calculator 对话框中输入表达式：“【slope】
图3.3-2 slope图层的柱状统计图
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图3.3-3slope图层的栅格计算结果slope2 利用回归方程求取平均温度分布，提取年平均温度高于16.5’C的区域，
图3.3-4 temperature图层的提取结果temperature2 在弹出的Raster Calculator对话框中输入表达式：“【hydro3】&【forest2】&【slope2】&【temperature2】”，确定满足所有4个条件的区域,，将栅格数据转换为矢量形式的特征数据，面积在30~40公顷的区域添加标识。最后将特征图层转换为栅格图层,再确定其属性值,得到最终的度假村的选址结果,如图3.3-5所示。
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图3.3-5 度假村的选址结果
3.4 屏幕矢量化及拓扑建库
这一小节主要如何进行屏幕矢量化及拓扑建库。首先在工具栏中添加控制点进行图像配准，
图3.4-1选择控制点
添加Editer菜单栏,将CropLine图层设定为编辑状态.确定编辑任务,最后进行数字化.得到的数字化多边形线.最终保存数字化结果如图3.4-2.
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图 3.4-2数字化结果 在Arccatalog中建立拓扑构建，结果如图。
图 3.4-3生成多边形要素类的CropPoly
在此过程中，深深地感受到只有生成过头线数字化时，系统才会自动建立拓扑，也就是老师上课常说的，必须保证多边形闭合。
3.5 投影转换及图形裁剪
投影转换,坐标系转换；设定图层的外边界，完成图形裁剪结果如下；
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图3.5-1 查看CropPloy_1和 soils_polygon
如图3.5-2 剪裁结果CropCov
3.6 注记及属性编辑与连接
这一小节主要是学习新建纯属性表、连接属性、修改属性等操作。最终结果如下：
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图3.6-1添加注记后的CropCov图层
3.7 燕麦试验田选址
这一节给出了一个选址的空间分析问题，选址的目的是找到一块试验田进行提高燕麦产量的实验。选址确定后还要根据该地块的价格制定预算。为了完成选址，进一步熟悉检索、叠加分析、缓冲区分析等操作。
首先转化数据格式，设置空间参考，然后利用缓冲分析确定公路周围100m以及河流周围100m的区域，结果如图
图3.7—1道路缓冲区
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利用叠加分析的7种工具进行叠加分析，分别是：erase，identify、intersect、spatial、symmetrical、difference、union、update，各种工具结果各有千秋，根据要求具体操作结果如图所示。
图3.7—2 叠置分析结果
最后对地址进行价格预算、确定适合燕麦生长的区域，先对之前的数据进行备份后，最后得到的选址结果如图所示：
图3.7—3最终选址结果
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3.8 商店选址评价
本节运用属性数据和空间位置数据综合分析，对商业选址的优劣进行分析评价。 首先选取盈利商店，如图：
图3.8-1盈利商店距离栅格图
利用reclaify工具设置重分类结果如图：
3.8-2置重分类边界值
分析消费者特征，对lifestyle图层重新设定显示图例，利用矢量转栅格数据，得到
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结果为：
图3.8-3liferast图层
浏览recldist栅格数据层区域范围内的value值分布。在Arcmap的下拉菜单中选择Zonal statistics项，在弹出的对话框中设定recldist,,Z值设为VALUE,取值栅格设定为 liferast等，完成recldist图层的Z值统计图，确定盈利商店服务范围内的潜在客户数。
3.9 土壤肥沃度分析
本节利用空间分析、地统计分析等扩展分析功能对某牧场的一组土壤样本进行分析，确定土壤中钾元素含量和土壤废物程度之间的大致关系。
首先，在View菜单下Data Frame Properties菜单项设置地图单位，通过设置potaium 图层的显示图例来实现查看钾元素的分布
图3.9-1 改变potasiium图层的显示图例
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以单值符号的形式显示soil图层的土壤类型属性，再将potaium 图层的显示图例还原，利用Geostatistical Analyst工具对potaium图层的K_PPM属性值进行统计，得到结果：
图3.9-2频率统计图
通过对potaium 图层的K_PPM属性做分布统计图，重复在soil图层选出土壤类型为6的区域再找出potaium图层落入soil图层为6的区域的数据点步骤，在计算potaium图层的空间平均中心，在建立标准差圆。最终结果图如下：
图3.9-3 最终效果图
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3.10 统计图表
统计图表提供了一种属性信息的图形化对比分析的信息表达方式，可以比属性表格更加直观显示空间要素的统计特征和要素间的相互关系。ArcGIS提供了饼状图、线状图、柱状图、曲线图、冒泡图、玫瑰图、散点图、面状图等形式形象表达数据之间的对比关系。本节利用ArcGIS提供的散点图来形象表达数据之间的对比关系。
利用Tool中的Graphs工具制作散点图，如下图：
图3.10-1散点图
单击统计图的偏差点，查看统计偏差点，如下图：
图3.10-2统计偏差点
利用ArcMAp制作最佳匹配图来找出相关变量的最佳匹配关系，最终得到如下趋势线图：
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图3.10-3趋势线
统计图表依赖于属性表，无论是外部数据文件、还是主题数据表，都可以建立相应的统计图表。ArcGIS提供多种类型的图表来表达数据间对比关系。另外由性表制作的图表可以加载到输出地图模板，是输出地图更加完整。本案例中，由于ArcGIS不具备回归分析的功能，所以可以利用ArcMAP制作最佳匹配图来找到相关变量的最近匹配关系。
3.11 网络分析
本节利用ArcMAP完成常规的网络分析功能，如流向分析、追踪分析等，且完成最短路径分析。
利用ArcCatalog中地理数据库NewGeodatabase工具创建一个几何网络，最终可见Catalog目录树中显示结果：
图3.11-1在Catalog目录树中的显示结果
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打开几何网络，创建源结点和终结点；利用Set Flow Direction按钮设置网络的流向。选择属性项设置不同流向的符号表示。最后单击 utility network analyst 的flow下拉菜单，选择display arrows 项，这样就得到下图：
图3.11-2在地图中显示流向箭头
单击utility network analyst 工具栏的tool选项，选择要放置的flag类型，选择weights选项卡设置连接点的权，设置相关的网络边的权和反向权。单击slove按钮，系统标识出最短路径，结果如下图：
图3.11-3最短路径
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3.12 ArcGIS中DEM的应用
在ArcGIS中利用Spatial Analyst 和Analyst 工具栏可以进行数字地面模型的应用，除了显示空间位置的X，Y坐标外还是显示第三维的数据，通常第三维为高程，可以是温度、湿度等。这一节主要学习ArcGIS中Spatial Analyst 和Analyst 工具栏的三维应用。 利用ArcGIS中的3D Analyst 项，选择Interpolate to Raster的spline项设置，最终完成网格DEM生成，得到如下图：
图3.12-1离散点生成的DEM 利用ArcGIS中的3D Analyst 项，选择Create/Modify TIN的Create TIN From Feature 项进行设置，可生成离散点生成TIN或者等高线生成TIN，可见等高线生成的TIN的图如下：
图3.12-2等高线生成TIN
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利用3D Analyst的Raster to TIN将GRID 转化为TIN，最终效果如下：
图3.12-3栅网生成TIN
利用ArcMAP的Create Contours 选项单击DEM数据的任何点，立即产生一条过该点的等高线，如图所示：
图3.12-4 单条等高线
利用ArcMAP中Profile Graph ，绘制剖面图，可得下图：
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图3.12-5 剖面图
通过对Slope 对话框进行设置参数，可得到坡度图，在其基础上再求一次坡度，便可以得到如下的曲率图：
图3.12-6 曲率图
利用Aspect项进行参数设置，可得到下图：
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图3.12-7 坡向图
通过对Hillshade设置参数，可生成山体阴影图，如下图所示：
图3.12-8山体阴影图
在ArcMAp中打开TIN 或Raster 文件，利用Create Line of Sight进行可视性分析，利用Viewshed项进行可视域分析，可见进行可视域结果图如下：
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图3.12-9 可视域图效果显示
第四节：结束语
当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张。信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、通信技术、卫星遥感等空间技术、自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示了更加广阔的前景。地理信息系统是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。地理信息系统迅速发展不仅为地理信息现代化管理提供契机，而且有利于其他高新技术产业的发展。GIS的用途十分广泛，不仅涉及国民经济的许多领域，如交通、能源、农林、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等等，而且与国防安全密切相关。在未来“数字地球”的建设中，GIS将起十分重要的作用。研究GIS的理论与技术，开发GIS软件产品以及推进和深化GIS各类应用已经成为国内外科技界和产业界的一大热点，意义十分重大。GIS在地学领域发挥越来越重要的地位，学好这门课成为我们必要。
当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张。信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、通信技术、卫星遥感等空间技术、自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示了更加广阔的前景。地理信息系统是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。地理信息系统迅速发展不仅为地理信息现代化管理提供契机，而且有利于其他高新技术产业的发展。GIS的用途十分广泛，不仅涉及国民经济的许多领域，如交通、能源、农林、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等等，而且与国防安全密切相关。在未来“数字地球”的建设中，GIS将起十分重要的作用。研究GIS的理论与技术，开发GIS软件产品以及推进和深化GIS各类应用已经成为国内外科技界和产业界的一大热点，意义十分重大。GIS在地学领域发挥越来越重要的地位，学好这门课成为我们
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必要。
通过一学期的学习，我们基本掌握了GIS的入门知识。虽然学习的过程中困难不少，但通过咨询老师和同学们的相互探讨，把问题一一解决了。GIS在地学领域有着广泛的利用，我们学好了GIS必定会促进我们自身的发展。在此非常感谢杨乃老师，感谢您不辞辛苦的奔波于公司与学校之间为我们授课！
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