实验一空间数据的组织
一、实验目的
1. 熟悉ArcGIS的工作环境
2. 掌握创建Shapefile文件、Coverage文件等基本数据文件的操作
3. 掌握ArcGIS进行图像配准、数字化、编辑、获取顶点坐标等基本操作的方法
4 了解矢量数据结构的索引编码或拓扑编码的方法
5. 了解为某地区地块建立拓扑关系的方法
二、主要实验器材（软硬件、实验数据等）
计算机硬件：性能较高的PC机
计算机软件：ArcGIS9.3软件
实验数据：《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘的第三章等
三、实验内容与要求
1 ArcGIS基本操作练习
操作指导见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第二章p15-35。
实验数据具体见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘\ch3\EX1。
要求：
（1）了解ArcMap的窗口组成
ArcMap窗口主要由主菜单、标准工具栏、内容表、显示窗口、绘图工具和状态
条等六部分组成。
I、主菜单：主要有File、Edit、View、Bookmarks、Insert、Selection、Tool、
Windows和Help等9个子菜单。如图1.1。
图1.1 ArcMap的主菜单
II、标准工具栏:标准工具栏共有17个按钮，前面10个按钮为通用的软件功能
按钮，后面7个依次为加载地图、设置显示比例、调用编辑工具、启动ArcCatalog、
启动ArcToolbox、启动命令和调用实时帮助等按钮，如图1.2。
图1.2 ArcMap的标准工具栏
III、窗口内容表：主要显示地图所包含的数据组、数据层、地理要素及其显示
状态。可以控制数据组、数据层的显示与否，可以设置地理要素的显示方法。
内容表有三种状态：地图要素显示状态[图1.3(a）]、地图数据源显示状态[图
1.3(b）]、数据选择状态[图1.3(c）]。
（a）要素显示（ b）数据显示（ c）选择显示
图1.3 内容显示表
IV、地图显示窗口：显示地图所包括的所有地理要素。它共有两种显示状态：数据视图和版面视图,见图1.4。数据视图可以对数据进行查询、检索、编辑分析等操作，但不包括地图辅助要素，版面视图中，图名、图例、比例尺、指北针等地图辅助要素可加载其中，可借助输出显示工具完成大量在数据视图下可以完成的操作。两种视图方式可以通过显示窗口左下角的两个按钮随时切换。
(a) 数据视图（b）版面视图
图1.4 地图显示窗口
【View】---【Data view】\【layout view】来选择显示状态来显示地理要素，其对应的显示工具分别为tools(图1.5)和layout(1.6)。
图1.5 数据显示工具
图1.6 输出显示工具
（2）熟悉数据层的加载、基本操作等
首先，启动Arcmap,创建新地图文档之后，加载数据层。
数据层的类型主要有ArcGis的矢量数据Coverage、TIN和个数据Grid、Arcview3.x的shapefile、AutoCAD的矢量数据DWG、ERDAS的栅格数据Image File、USGS的栅格数据DEM等。
加载数据层有两种方法：一是直接在新地图文档上加载数据层；二是用Arc-Catalog加载数据层。
I、直接在新地图中加载数据层
i、单击【File】--选择【Add data】，如图1.7。
ii、在Look列表框中选择要加载的数据层，如果想加载多项数据层，可以按住Ctrl键，选择多个数据层，然后单击Add按钮即完成数据层的加载，结果如图1.8。
图1.7 加载数据层对话框
图1.8 加载数据层后的界面
II、用Arc-Catalog加载数据层。
单击标准工具栏中的，启动Arc-Catalog，在Arc-Catalog中浏览要加载的数据层，单击需要加载的数据层，拖放到Arcmap窗口中，即完成了数据层的加载，如图1.9。
如图1.9 用Arc-Catalog加载数据层的界面
其次，数据层的基本操作：以数据层的更名、数据层的排序、数据层的比例尺设置
为例。
I、数据层的更名：直接在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次单击左键，
数据层名称进入可编辑状态，输入新名称，地理要素的更名的方法同上。
II、改变数据层顺序：只需要奖鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动到新位置，释放左键即可完成。
III、数据层的比例尺设置：绝对比例尺的设置和相对比例尺的设置。
i、绝对比例尺的设置：
在数据层上点击右键—【Properties】--【General】--【don’t show layer when zoomed】,在out beyond文本框中输入需要设置的最小显示比例尺为1:250 000（如图1.10），在in beyond文本框中输入最小显示比例尺为1:24 000，单击确定。
ii、相对比例尺的设置:
在某一个数据层右击，选择【Visible Scale Range】,选择set maximum scale或者set minimum scale来设置最大值或最小值。
iii、删除比例尺：
在需要删除比例尺的数据层上右击，选择【Visible Scale Range】中的Clear Scale Range删除比例尺的设置。
图1.10 绝对比例尺设置界面
4矢量数据编码
操作指导见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第三章p41-93。
实验数据具体见服务器\083 GIS原理及应用\ex1-4。
要求：
（1）掌握图像配准方法
I、将Georeferncing工具条的Georeferncing菜单下Auto Adjust不选择。在
Georeferncing工具条上，点击Add Control Point按钮。
II、使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击出现“Input
X and Y”下拉菜单，输入该点实际的坐标位置，用相同的方法，在影像上增加
多个控制点，输入它们的实际坐标。
III、增加所有控制点后，在Georeferencing菜单下，点击Update Display。若看
不到图像，可单击。在Georeferencing菜单下，点击Rectify，将校准后的影
像另存。
IV、校准的图像如图1.11。
图1.11 校准的图像界面
（2）掌握矢量化、图形编辑的基本方法
I、在主菜单“View”、“Toolbars”中选取“Editor”，打开编辑工具栏，如图1.12。
图1.12 编辑工具栏的界面
II、选取数据层New_shapefile，按Editor的下拉键，点取“Start Editing”,利用
编辑工具，就可数字化多边形。
用“Sketch tool”，可以数字化多边形的边界，双击鼠标左键结束，“Trace
Tool”用于对已有公共边界的自动追踪，确保公共边界的一致性。是
增加所选多边形的中间点。
III、编辑工具的使用：
用选择要打断的多边形，再在中选定
空间数据组织空间数据管理
?空间数据结构 ●矢量数据结构●栅格数据结构 ?矢量、栅格结构对比?空间数据库特点 ?传统数据库模型及特点 ●层次数据模型●网络数据模型●关系数据模型 ?现行空间数据库管理方案 ●混合数据管理模式●扩展数据管理模式●统一数据管理模式 空间数据组织与管理
定义： ?矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。?点：空间的一个坐标点；?线：多个点组成的弧段； ?面：多个弧段组成的封闭多边形； 获取方法 ?定位设备（全站仪、GPS 、常规测量等）?地图数字化?间接获取 ●栅格数据转换 ●空间分析（叠置、缓冲等操作产生的新的矢量数据） 矢量数据表达考虑内容 ?矢量数据自身的存储和管理?几何数据和属性数据的联系 ?空间对象的空间关系（拓扑关系） 矢量数据表达 ?简单数据结构?拓扑数据结构?属性数据组织 矢量数据结构
矢量数据表达—简单数据结构 只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。又称面条结构。 存储： ?独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象；?点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成 特征 ●无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询 ●公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独立性和一致性 ●多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂；●处理嵌套多边形比较麻烦 适用范围： 制图及一般查询，不适合复杂的空间分析 量数据结构（续）
标识码属性码空间对象编码唯一 连接几何和属性数据 数据库 独立编码 点: ( x ,y ) 线: ( x 1 , y 1 ) , (x 2 , y 2 ) , … , ( x n , y n )面: ( x 1, y 1) , (x 2, y 2) , …, ( x 1, y 1) 点位字典 点: 点号文件 线: 点号串面: 点号串 点号X Y 1112223344………n 55 66 存储方法 量数据结构（续）
数据分析中常用的10种图表 1折线图 折线图可以显示随时间（根据常用比例设置）而变化的连续数据，因此非常适用于显示在相等时间间隔下数据的趋势。 图1 数点折线图 图2堆积折线图 图3百分比堆积折线图 2柱型图 柱状图主要用来表示各组数据之间的差别。主要有二维柱形图、三维柱形图、圆柱图、圆锥图和棱锥图。
图4二维圆柱图 3堆积柱形图 堆积柱形图不仅可以显示同类别中每种数据的大小还可以显示总量的大小。 图5堆积柱形图 图6百分比堆积柱形图 百分比堆积柱形图主要用于比较类别柱上每个数值占总数的百分比，该图的目的是强调每个数据系列的比例。 4线-柱图
图7线-柱图 这种类型的图不仅可以显示出同类别的比较，更可以显示出平均销售量的趋势情况。 5两轴线-柱图 图8两轴线-柱图 操作步骤：01 绘制成一样的柱形图，如下表所示：
图1 操作步骤02： 左键单击要更改的数据，划红线部分所示，单击右键选择【设置数据系列格式】，打开盖对话框，将【系列选项】中的【系统绘制在】更改为“次坐标轴”，得到图4的展示结果。 图2
图3 图4 操作步骤03： 选中上图4中的绿色柱子，更改图表类型，选择折线图即可，得到图5的展示
结果。 图5 主次坐标柱分别表示了收入情况和占比情况，对比更加明显，同时在一个图表中反映，易于分析。 6条形图 图9条形图 条形图类似于横向的柱状图，和柱状图的展示效果相同，只是表现形式不同。 主要用于各项类的比较，例如，各省的GDP 的比较或者就针对我们的客户来说: 主要是各个地级市的各种资源储量的比较或者各物料类型的客户数量的比较 7三维饼图 以1月份3种家用电器的销售量占比为例，具体饼图如下所示： 图10 三维饼图 主要用于显示三种电器销售量的占比情况。有分离和组合两种形式。 8复合饼图
Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2016, 6(1), 30-35 Published Online January 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/762735177.html,/journal/csa https://www.doczj.com/doc/762735177.html,/10.12677/csa.2016.61004 A Technical Method of Online Spatial Attribute Data Management Based on Web Font End Lijie Zhou, Zhihong Li, Cui Li School of Geographic Sciences, East China Normal University, Shanghai Received: Jan. 8th, 2016; accepted: Jan. 22nd, 2016; published: Jan. 27th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/762735177.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Based on B/S framework of web system, this article realizes the visualization management of web front end of spatial data. According to HTML5 CSS3, the User Interface of data management in web browser is realized, and Javascript can be used to achieve the interaction between web browser and users. The server uses SQLite database to store data, the design of the database with data sto-rage table and data field mapping to realize dynamic management. The Geoserver platform of in-dependent research is used as a web server for web applications; this platform provides a series of database management API, including WebSQL API and SQLScript API, and transforms the data between server side and browser side with AJAX, so as to realize the data of the browser side management and server side storage. By managing the resource table and resource control table in the database, the sharing of spatial attribute data can be realized. Keywords Spatial Data, Font End Management, Server Side Storage, Data Sharing, Web Font End 一种基于Web前端的在线空间数据管理技术 方法 周力杰，李治洪，李翠
１ＡｒｃＳＤＥ的体系结构和数据模型 ＡｒｃＳＤＥ采用客户／服务器（即Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）体系结构。在以Ｏｒａｃｌｅ为底层数据库的环境中，ＡｒｃＳＤＥ为用户提供了三种灵活的选择，用户可以根据具体情况选择直接连接（也称为两级连接，Ｔｗｏ－ＴｉｅｒｅｄＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）、间接连接（也称为三级连接，Ｔｈｒｅｅ－ＴｉｅｒｅｄＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）或者建立ＯＬＥＤＢ连接。一般推荐采用间接连接。 ＡｒｃＳＤＥ间接连接的体系结构如图１所示。在服务器端ＡｒｃＳＤＥＳｅｒｖｉｃｅ的ｇｉｏｍｇｒ进程一直在后台运行，当客户程序连接请求通过ＴＣＰ／ＩＰ网络发送到ＡｒｃＳＤＥ时，ｇｉｏｍｇｒ进程为该连接分配一个专用的ｇｓｒｖｒ，以后客户程序与ＡｒｃＳＤＥ的应用服务器之间的通讯就通过该ｇｓｒｖｒ进程来进行。ｇｓｒｖｒ进程主要起以下几个作用：（１）服务于该连接的所有请求； （２）解释客户查询请求为Ｏｒａｃｌｅ可以理解的ＳＱＬ语句，并根据查询对象（要素类或栅格数据集）的空间索引和查询条件产生过滤器，然后将带有过滤器的ＳＱＬ语句提交Ｏｒａｃｌｅ服务器； （３）进一步将Ｏｒａｃｌｅ提取的查询结果集进行第二步的空间过滤，以产生符合查询条件的最小结果集并返回客户程序； （４）维护和管理元数据。 ＡｒｃＳＤＥ作为空间数据库引擎，既可以将矢量数据存储到ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ中，也可以将栅格数据存储到ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ中。 ＡｒｃＳＤＥ以ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ数据模型来存储数据。在ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ数据库中，ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ是最高层次的地理数据单元，所有的地理数据由一个或多个ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ组成。一个ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ由多个抽象数据集（Ｄａｔａｓｅｔｓ）组成［２］。数据集通过继承得到Ｔｉｎ（Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｎｅｔｗｏｒｋ）数据集、栅格数据集、要素数据集和表。Ｔｉｎ数据集是指一套带有ｚ值的不规则三角网，用它来精确表示表面。栅格数据集是存储有不同光谱或分类值的 基于ＡｒｃＳＤＥ的空间数据组织和管理 张佐帮１，尚颖娟２ （１．西南大学地理科学学院，重庆４００７１５；２．西南大学资源环境学院，重庆４００７１６） 摘要：重点讨论了ＡｒｃＳＤＥ的数据组织模型，以及如何组织和管理空间数据；利用ＡｒｃＳＤＥ结合Ｏｒａｃｌｅ９ｉ技术，实现了中国－－东盟自由贸易区电子政务系统中数据库的建立。 关键词：ＡｒｃＳＤＥ；数据组织；空间数据库 中图分类号：Ｐ２０８；ＴＰ３１１文献标识码：Ｂ文章编码：１６７２－６２５１（２００７）０９－００５８－０３ Ｔｈｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｓｐａｔｉａｌｄａｔａ ＺＨＡＮＧＺｕｏ－ｂａｎｇ１，ＳＨＡＮＧＹｉｎｇ－ｊｕａｎ２ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＡｒｃＳＤＥａｎｄｈｏｗｔｏｏｒｇａｎｉｚｅａｎｄｍａｎａｇｅｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄａｔａ．ＢｙｕｓｉｎｇＡｒｃＳＤＥａｎｄＯｒａｃｌｅ９ｉｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｏｆｔｈｅＥ－ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆＣＡＦＴＡｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡｒｃＳＤＥ；Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｄａｔａ；Ｓｐａｔｉａｌｄａｔａｂａｓｅ 收稿日期：２００７－０８－２２ 作者简介：张佐帮（１９７９－），男，助教，研究方向：地理信息系统应用。 图１ＡｒｃＳＤＥ间接连接的体系结构［１］
用空间数据挖掘技术提升煤矿安全管理水平参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
用空间数据挖掘技术提升煤矿安全管理 水平参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1 前言 煤炭企业属于传统的资源开采型企业。煤矿安全对煤 炭企业影响巨大，安全工作在煤矿生产中占有重要地位， 其管理好坏直接关系到煤炭企业的生存和发展。煤炭企业 的安全管理是一项系统工程，涉及从煤矿建设、煤炭开 采、生产加工到煤炭产品销售的全过程。近几年来，我国 煤矿瓦斯爆炸、井下透水等事故频频发生，给人民的生命 和国家财产造成了巨大的损失，严重影响了煤炭企业生产 能力的发挥和煤炭企业的形象。煤矿安全管理任务十分艰 巨，是因为影响煤矿安全的因素非常复杂。研究表明，瓦 斯、矿压与顶板、煤尘、水、火等自然灾害因素是影响煤
矿安全生产的最主要和最难以控制的因素。因此，如何有效识别影响煤矿安全的自然灾害隐患，提升煤矿安全管理水平是我国煤炭企业面临的重大课题。 近年来，信息技术有了突飞锰进地发展。随着数据库技术的成熟和数据应用的普及，数据库的数量、单个数据库的容量和数据类型的复杂性都大大地增加了。在这些庞大的数据库中蕴藏着极其丰富的信息源，因此，数据挖掘技术应运而生。作为数据挖掘的一个方向，空间数据挖掘可以用于对空间数据的理解、空间关系和空间与非空间数据关系的发现、空间知识库的构造、空间数据库的重组和空间查询的优化。空间数据挖掘在地理信息系统、地理市场、遥感、图像数据勘测、医学图像处理、导航、交通控制、环境研究等领域有着广泛的应用。 由于煤矿自然灾害影响因素具有空间分布不确定性特征，因此可以在建立大理自然灾害空间数据信息基础上，
空间数据管理平台解决方案
1.引言 1.1方案概述 空间数据管理平台解决方案主要是针对我国各级测绘院、信息中心建设区域地理信息基础框架的迫切需求，开发的一套专业性强、具有高可扩展性的基础地理信息数据库管理平台。 整个方案从管理多源、多尺度、多类型的基础地理信息数据的角度出发，开发了一些列软件系统，包括空间数据入库更新子系统、空间数据质量检查子系统以及空间数据管理平台等，可以实现对现有基础地理信息数据的整合、转换与集成管理，为政府、企业、公众等提供空间信息服务。 1.2系统特点 ●“多源、多尺度、多时相”基础地理数据的集成管理 由于基础地理数据具有多源、多尺度、多时相的特点，基础地理数据管理平台必须具有集成不同数据类型、不同比例尺、不同时间的各种基础地理数据的能力。 ●多比例尺数据集成 对于不同尺度的基础地理数据，其集成通过统一空间参考系（WGS84、西安80、北京54）或动态投影技术来实现。不同比例尺的
基础地理数据可以叠加一起显示，通过控制其显示比例实现地图的逐层显示效果。 ●多类型数据集成 对于不同类型的数据（如DLG与DRG）的集成采用按空间坐标范围或图幅索引实现。 ●多时序数据集成 对于不同时间段的基础地理数据，采用历史数据库来实现。根据数据更新周期的不同，采用按数据集、图幅、对象级别的历史数据库机制。 ●基础地理数据管理全过程支持 SuperMap D-Manager特别针对我国各级测绘院、信息中心设计开发，系统支持数据加工、数据入库管理、数据共享、数据发布的整个业务过程，可以快速为用户打造完备的基础地理数据中心，满足各种用户对基础地理信息的需求，为数字城市建设服务。 ●基础性与平台性 SuperMap D-Manager从设计到实现，充分考虑了其作为基础性、平台性等支撑性要求。SuperMap D-Manager在设计思路、软件开发实现上都具有高可扩展性的特点。
《地理信息系统概论》实验报告 题目：ArcGIS关于空间数据管理与空间数据分析操作实验姓名：赵文彪 学号： 2014212425 班级：地信141 学院：理学院 编写日期： 2015–11–8
学习空间数据库的建立与地图坐标校正变换 二、实验原理 ArcMap 默认支持3种Transformation 类型。其中，两种是平面至平面的转换，即仿射(Affine)和Similarity，二者有一定差别。另一种即由曲面至平面的地图投影转换（Projective）。本实验中学习的坐标变换方法，是GIS实践中较常用的仿射变换。 我们在课堂中讲过，坐标校正（rectification）可采用各级多项式来转换地图坐标。例如，设原坐标为(x,y)，转换后的坐标为(x',y')，采用2次多项式： x' = a1 x2 + b1 y2 + c1 xy + d1 x + e1 y + f1 y' = a2 x2 + b2 y2 + c2 xy + d2 x + e2 y + f2 通过地面控制点GCPs 的已知坐标(x,y)和(x',y')，求出2次多项式的各项系数，就可以将地图上所有的(x,y)转换为(x',y')。 本实验中的仿射变换是采用一次（线性）多项式 x' = a1 x + b1 y + c1和y' = a2 x + b2 y + c2 作为坐标转换关系的坐标校正方法。仿射变换可以将数据在x, y方向是非等比放大缩小，歪斜，旋转和平移（如图所示）。 在ArcGIS中，一般采用4个Tics，即通常所说的地面控制点，来进行仿射变换。对于一般比较规整的地图，这样进行坐标校正是够用了。 三、实验内容 把数字化时形成的inch 单位的平面坐标，转化为我国统一使用的高斯-克吕格坐标，并将转换好空间坐标的数据导入到Geodatabase库中。为此，首先利用ArcMap，把原始的4个tic点坐标(x,y) (即取inch 的坐标)，改为相应的高斯-克吕格坐标值。然后，计算机根据这四个Tics 在两种坐标系中的取值，计算出转换系数，再把所有的(x,y) 转为高斯-克吕格坐标系统。最后，在ArcCatalog 中，新建一个高斯-克吕格坐标的Feature Dataset，把转换好坐标的Feature Class放到Geodatabase的Feature Class 中。
第一章 1.GIS的名词分析与推论 GIS概念：具有地理数据的采集、管理、分析、表达能力，能为决策者提供有用地理信息的系统。 推论1：地理信息系统采集的数据为空间数据，即具有空间位置，又具有属性特征。地理信息系统的数据库因此又称为空间数据库。 推论二：地理信息系统具有采集、管理、分析地理数据和表达地理信息的能力。包括空间数据库建设和空间数据库的应用两个层次。 推论三：地理信息系统包括计算机硬件、软件、数据、系统开发人员和用户，但由于处理和分析的是地理数据，因此，在通用的硬件、软件基础上，还有体现专业特点的硬、软件。 2.GIS空间数据体系 空间数据库：空间数据和属性数据的组织 矢量有混合式、扩展式和开放式
矢量数据的空间数据组织：空间坐标数据的非结构化和属性数据的结构化 栅格数据：像元阵列 3.GIS数据模型 矢量数据模型：简单数据结构（面条结构）：如Shapefile、拓扑数据结构：如Coverge、面向对象的数据模型：如Geodatabase 栅格数据模型：栅格文件常用格式：*.tif,*.jpg,*.bmp等。GIS中的栅格格式：ESRI 的Grid、Geodatabase的栅格数据集等。遥感图像的格式：PCI的* .pix，Erdas 的*.img等。 4.空间数据库设计核心 将现实世界抽象为GIS数据模型，这是数据库设计的核心。 5.名词解释： 面条结构：数据按点、线、面为单元进行组织，点、线、面都有自己的坐标数据。最典型的是面条结构。 拓扑数据结构：不仅存储空间位置，同时存储空间关系。 拓扑关联：指存在于空间图形的不同类型元素之间的拓扑关系。如结点与弧段、弧段与多边形。 第二章 1.名词解释： 数据词典：以词典的方式描述和定义E-R模型设计中出现和形成的实体、关系。数据模型匹配：实现将实体类型和特征类型（Coverage、Shapefile、Grid等）的匹配。 区：基于现有的面特征来描述复杂的区域如多个独立的多边形组成的区域、相互
实验一空间数据的组织 一、实验目的 1. 熟悉ArcGIS的工作环境 2. 掌握创建Shapefile文件、Coverage文件等基本数据文件的操作 3. 掌握ArcGIS进行图像配准、数字化、编辑、获取顶点坐标等基本操作的方法 4 了解矢量数据结构的索引编码或拓扑编码的方法 5. 了解为某地区地块建立拓扑关系的方法 二、主要实验器材（软硬件、实验数据等） 计算机硬件：性能较高的PC机 计算机软件：ArcGIS9.3软件 实验数据：《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘的第三章等 三、实验内容与要求 1 ArcGIS基本操作练习 操作指导见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第二章p15-35。 实验数据具体见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘\ch3\EX1。 要求： （1）了解ArcMap的窗口组成 ArcMap窗口主要由主菜单、标准工具栏、内容表、显示窗口、绘图工具和状态 条等六部分组成。 I、主菜单：主要有File、Edit、View、Bookmarks、Insert、Selection、Tool、 Windows和Help等9个子菜单。如图1.1。 图1.1 ArcMap的主菜单 II、标准工具栏:标准工具栏共有17个按钮，前面10个按钮为通用的软件功能 按钮，后面7个依次为加载地图、设置显示比例、调用编辑工具、启动ArcCatalog、 启动ArcToolbox、启动命令和调用实时帮助等按钮，如图1.2。 图1.2 ArcMap的标准工具栏 III、窗口内容表：主要显示地图所包含的数据组、数据层、地理要素及其显示 状态。可以控制数据组、数据层的显示与否，可以设置地理要素的显示方法。 内容表有三种状态：地图要素显示状态[图1.3(a）]、地图数据源显示状态[图 1.3(b）]、数据选择状态[图1.3(c）]。
海量空间数据管理技术 ?多级混合空间索引技术 海量空间数据管理是现代GIS必须解决的重要技术问题，也是GIS软件能否应用于大 型项目的一个重要标志。空间数据索引是实现海量数据管理的关键技术之一。在国家“863” 项目“面向网络海量空间信息大型GIS”的推动下，SuperMap GIS创造性地开发了基于四叉树、R树和网格的多级混合索引技术，克服了传统单一索引技术的不足，为海量矢量数据管理奠定了坚实的基础。 ?海量空间数据库引擎技术SDX+ SDX（Spatial Database eXtension）是SuperMap GIS的空间数据库引擎，SDX+使用创 新的数据结构和索引技术，提高了大数据量的管理能力，综合性能超过国际同类软件。在国内外多个GIS大型应用中，SuperMap SDX+ 技术成功取代了国际同类产品，得到了广泛应用。 SuperMap GIS中，空间数据库引擎包括：SDX+ for SQL Server、SDX+ for Oracle、SDX+ for Sybase、SDX+ for DB2、SDX+ for Informix、SDX+ for Kingbase和SDX+ for DM等。 ?海量影像数据管理技术 影像数据是GIS应用的重要数据来源。随着高分辨率遥感技术的发展及应用范围的扩大，通常一个区域内的高分辨率影像数据少则几百兆，多则几百GB，甚至几个TB。因此，对海量影像数据高效存储和快速显示成为GIS应用的关键难点之一。SuperMap GIS充分考 虑到这个需求，开发了一系列海量影像数据管理技术，如海量影像数据库存储技术、支持MrSID和ECW影像压缩格式以及跨平台的海量影像压缩技术SIT等。 至强的地图编辑功能 传统GIS软件的图形编辑功能一般都较CAD软件弱，导致以前在采用GIS进行系统建设的同时，往往还需要混合使用CAD软件进行空间数据采集工作和数据管理、更新工作。这样既增加了成本，又容易带来数据损失等问题。SuperMap GIS突破了传统GIS在地图编 辑方面的局限，提供了强大的地图编辑功能，从而可以直接使用GIS软件进行数据建库、 管理、更新和开发工作。 ?灵活的交互式地图编辑 SuperMap GIS直接提供交互式地图编辑功能，内嵌了几十种不同类型的几何对象，包 括简单的点、线、面、文本和复杂的参数化几何对象、复杂几何对象等。
实验四、空间数据处理 一、实验目的 1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。领会其 用途。 2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。 3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术 4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。 二、实验准备 预备知识： ArcToolbox 是ArcGIS Desktop中的一个软件模块。内嵌在ArcCatalog 和ArcMap 中。 ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有： ●数据管理 ●数据转换 ●Coverage 的处理 ●矢量分析 ●地理编码 ●统计分析 空间间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法。是通过空间分析方法来实现的。是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合，剪切，拼接，合并（并集），相交（交集）。 地理坐标系（Geogrpahic Coordinate System） 地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。 基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。 ●GCS_WGS1984(基于WGS84 基准面)
●GCS_BEIJING1954(基于北京1954基准面) ●GCS_XIAN1980(基于西安1980基准面) 投影坐标系（Projected Coordinate Systems） 投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。 投影坐标系由以下参数确定 ●地理坐标系（由基准面确定，比如：北京54、西安80、WGS84） ●投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影） 在ArcGIS中提供了几十种常用的投影方法 北京1954投影坐标系和西安1980坐标系都是应用高斯－克吕格投影，只是基准面、椭球、大地原点不同。 地理变换 地理变换是一种在地理坐标系（基准面）间转换数据的方法，当将矢量数据从一个坐标系统变换到另一个坐标系统下时，如果矢量数据的变换涉及基准面的改变时，需要通过地理变换来实现地理变换或基准面平移。 主要的地理变换方法有：三参数和七参数法。 投影变换 当系统所使用的数据是来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据，这就需要进行地图投影变换。 实验数据： 云南县界.shp; Clip.shp西双版纳森林覆盖.shp 西双版纳县界.shp 三、实验内容及步骤 空间数据处理 步骤： 将所需要的数据解压到磁盘：如 e:\gisdata, 设定工作区:在ArcMap中执行菜单命令：<工具>－><选项>，在“空间处理”选项页里，点击“环境变量”按钮，在环境变量对话框中的常规设置选项中，设定“临时工作空间”为 e:\gisdata
一、实验目的 1. 熟悉ArcGIS的工作环境。 2. 掌握创建Shapefile文件、Coverage文件等基本数据文件的操作。 3. 掌握ArcGIS进行图像配准、数字化、编辑、获取顶点坐标等基本操作的方法。4．熟练掌握数据更新变换（数据格式转换、空间数据剪切、拼接等）的方法。 5. 了解矢量数据结构的索引编码或拓扑编码的方法。 6. 了解为某地区地块建立拓扑关系的方法。 二、主要实验器材（软硬件、实验数据等） 计算机硬件：Lenovo y460 PC 计算机软件：ArcGIS9.2软件和ArcGIS10.0软件 实验数据：《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘的第二章、第三章、第五章等。 三、实验内容及要求 1. ArcGIS基本操作练习 （1）了解ArcMap的窗口组成。 ArcMap窗口主要由主菜单、标准工具栏、内容表、显示窗口、绘图工具和状态条等6部分组成。如下图所示： 图1 ArcMap的窗口组成 （2）熟悉数据层的加载、基本操作等。 1)直接在新地图中加载数据层：单击File下Add Data 命令打开Add Data 对话 框，在Look 列表框确定加载数据的位置，单击Add 按钮，加载数据层到新 地图。 2)数据层更名：在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次单击左键， 该数据层名称进入了可编辑状态，用户此时可以输入数据层的新名称。 3)改变数据层顺序：将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动到新
位置，释放左键即可完成顺序调整。 2 .ArcGIS基本数据文件的创建 （1）Shapfile文件创建方法： 1)在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建Shapefile的文件夹，单击 New，再单击Shapefile； 2)打开Create New Shapefile对话框，设置文件名称和要素类型； 3)单击Edit 按钮，定义Shapefile的坐标系统； 4)单击OK按钮，新的Shapefile在文件夹中出现。如下图所示： 图2 新创建的Shapfile文件 （2）Coverage文件创建方法： 1)在ArcCatalog 目录树中，右键单击需要创建Coverage 的文件夹，单击 New，再单击Coverage； 2)打开New Coverage 对话框，为新的Coverage 输入一个名字，选中使用 另一个Coverage作为模板的复选框，并单击Browse按钮，选择想作为模 板使用的Coverage； 3)单击Next 按钮，打开定义投影对话框，单击Define 按钮，定义或修改 新建的Coverage 的坐标系统； 4)单击Next 按钮，在下拉式菜单中选择将有拓扑的要素类，如果想创建一 单精度的Coverage，单击Single 按钮。双精度是默认选项； 5)单击Finish 按钮，完成创建新的Coverage文件。如下图所示： 图3 新创建的Coverage文件 3 .建立拓扑关系（软件：ARCGIS10.0 中文版） (1)创建本地Geodatebase 1)在ArcCatalog树中，右键单击Result文件夹，单击“新建”，单击“个人 地理数据库”，默认所建的Geodatebase名称：新建个人地理数据库。在新 建的Geodatebase上右键“新建”中的“要素数据集”，创建要素数据集。
竭诚为您提供优质文档/双击可除 excel图表商务模板 篇一：excel图表类型及使用 谈谈什么情形下适用什么常用图表类型。excel提供了11种类型的图表，其中又含有73种图表子类型。 1.柱形图——经常用于表示以行和列排列的数据。对于显示随时间的变化很有用。最常用的布局是将信息类型放在横坐标轴上，将数值项放在纵坐标轴上。 2.折线图——与柱形图类似，也可以很好地显示在工作表中以行和列排列的数据。区别在于折线图可以显示一段时间内连续的数据，特别用于显示趋势。 3.饼图——适合于显示个体与整体的比例关系。显示数据系列相对于总量的比例，每个扇区显示其占总体的百分比，所有扇区百分数的总和为100%。在创建饼图时，可以将饼图的一部分拉出来与饼图分离，以更清晰地表达其效果。 下列图表类型是用于比较组分的有效图表： （1）饼图适合用于比较2～5个组分。 （2）复合饼图适合用于比较6～10个组分。 （3）复合条饼图可处理6～15个组分。
（4）如果有两个或多个饼图，应使用百分比堆积柱形图。百分比堆积条形图、百分比堆积折线图以及百分比堆积面积图都是由百分比堆积柱形图衍变而来的。 4.条形图——对于比较两个或多个项之间的差异很有用。 5.面积图——面积图是以阴影或颜色填充折线下方区 域的折线图，适用于要突出部分时间系列时，特别适合于显示随时间改变的量。如果只有几个数据点，添加垂直线有助于读者分辨每个时期的实际值。 6.xy（散点）图——适合于表示表格中数值之间的关系，常用于统计与科学数据的显示。特别适合用于比较两个可能互相关 联的变量。虽然散点图可用于大型数据集，但其缺陷是，如果不使用Vba或插件，将很难给点加上标签。如果数据集较小，可使用成对的条形图来显示相同的信息，这种图表可添加标签，让读者能够看出哪些记录与其他记录不符。 7.气泡图——与散点图相似，但气泡图不常用且通常不易理解。气泡图是一种特殊的xy散点图，可显示3个变量的关系。气泡图最适合用于较小的数据集。 气泡图给xy散点图中的每个点添加一些信息，在气泡图中标记的大小将随第三个数据点而异。数据集很稀疏时，使用气泡图最合适。如果图表包含的数据点太多，气泡将导
国内外空间数据库技术现状、存在问题与发展 趋势 学号：20151389012姓名：苏逸 摘要：随着计算机技术日益成熟，以及“数字城市”理念逐步深入人心，空间数据库技术在20世纪60年代后迅速发展。本文论述了国内外空间数据库技术的发展现状，罗列了一些尚存问题，展望了空间数据库的发展方向，希望能对笔者的空间数据库课程的学习打下认知基石。 关键词：空间数据库技术 一、国内外空间数据库现状 1.1空间数据库管理模式发展历程 管理模式经历了纯文件模式、文件结合关系型数据库的管理模式、全关系型数据库管理模式和面向对象的数据库管理模式四个阶段。 1.2当下空间数据库主流类型 1.2.1混合模型数据库 所谓混合模型数据库其基本思想是将地理空间信息按照专题特性进行分层,每个图层由一类相同或相似的空间实体构成,如在一个城市中,道路、旅游景点、大专院校等不同特性的空间实体构成不同专题的图层,然后对这些图层进行分层存储和处理。对于图层中的每个空间实体,其属性数据被分为两部分: 空间属性和非空间属性,空间属性存储在文件系统中,非空间属性则存储在关系数据库中,两者通过一个全局唯一的标识符进行关联。其示意图如下图所示。 图1 1.2.2对象-关系型数据库 近年来,结合关系数据库和面向对象思想的对象—关系数据模型渐渐成为GIS应用中构建数据库系统的主流技术。由于这种技术更为逼真地模拟了现实世界中空间实体的结构和相互关系,并且采用单一系统进行存储, 因而消除了传统混合模型的缺点, 更有利于对空间数据进行管理和维护。 该类型数据库有如下优点：
①采用对象-关系数据模型的商业化数据库产品技术上已经比较成熟,这就使得采用对象-关系模型构造的数据模型可以直接在一个对象-关系数据库中进行存储、管理,并且由于采用了符合行业标准的开放式数据接口,使得数据的共享更加方便有效； ②由于采用了单独的数据库进行数据管理, 使得对空间数据进行操作更加简单和方便,效率也大大提高； ③通过采用开放式的SQL平台以及大量空间操作函数的使用,能够开发出功能更加强大的应用系统,扩展了GIS 应用的范围[1]。 1.2空间数据库技术现状 近些年，空间数据库技术在索引、数据更新、多源数据获取方面获得了一些进展，以下举出例子。 1.2.1空间数据库索引技术[2] (1)空间数据库索引技术的定义 数据索引是指在磁盘上组织数据记录的一种数据结构，是对存储在存储介质上的数据位置信息的描述。它用于优化某类数据检索的操作，是提高系统对数据获取效率的一种重要手段。 (2)空间数据库索引技术分类[2] ①简单格网空间索引 格网空间索引的原理简单，即把目标空间实体集合所在的空间范围划分成一系列大小相同的格。基于格网索引的查找思路也较简单，在数据分布较均匀的情况下，查询效率较高。但格网的大小直接影响了索引表的大小，格网太小，索引表会急剧膨胀，维护索引表本身的花费增加，查询效率随之下降；反之，落在一个格内的空间实体可能会过多；因此格的大小严重制约着查询效率的提高。 ②K-D 树空间索引 K-D 树是早期用于索引多维空间数据的数据结构之一。 K-D 树的每层都把空间划分为两个部分，沿着树的根结点进行一维划分；依次划分下一层结点，尽量保证左右子树中的结点数目均衡，当结点中包含的点数少于叶子结点中包含的最大点数时停止划分。为了平衡K-D 树的深度，可结合 B 树来得到K-D-B树索引结构，但此类索引树对于占据一定空间范围的空间实体而言（如线和多边形），构造空间索引仍然不方便。因为当使用数据库表构造K-D 树的索引表时，树型结构的递归层次深，导致查询效率降低。 ③R 树空间索引 R树是B树在多维空间上的自然扩展，是由Guttman提出的最早支持多维空间存取的方法之一。R树是一种高度平衡树，可控制树的深度，采用对象的最小外包矩形（MBR）来近似表示空间实体。R 树有如下几条特性：(1) 叶结点中存储该结点对应的空间要素的MBR 和空间要素标识；(2)MBR 二维上是矩形，三维上是长方体，以此类推到高维空间；(3)非叶结
空间数据处理的方法 1空间数据处理 空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据具有三个基本特征：空间特征（定位）、属性特征（非定位）、时间特征（时间尺度）。在基础地理信息数据库的建设过程中，空间数据始终是GIS中最基本、最重要、最重要的组成部分，也是投资比重最大的一部分。在GIS中人们将空间数据抽象，用数字表达可以归结为四大类：数字线划数据、影像数据、数字高程模型和地物的属性数据。 空间数据处理包含两方面的意义：一是将原始采集的数据或者说不符合GIS质量要求的数据进行处理，以符合GIS的数据质量要求；第二层意义是对于已存储于GIS中的数据经过处理以派生出其他信息，例如进一步的空间关系的信息，或者将一种类型的数据转化为另一种类型。 2空间信息处理的内容与方法 2.1空间数据的坐标变换 在地图录入完毕后，经常需要进行投影变换，得到经纬度参照系下的地图。对各种投影进行坐标变换的原因主要是输入时地图是一种投影，而输出的地图产物是另外一种投影。空间数据坐标变换类型主要有以下三种： 1.几何变换：主要解决数字化原图变形等原因引起的误差，并进行几何配准。 2.坐标系转换：主要解决G1S中设备坐标同用户坐标的不一致，设备坐标之间的不一致问题。 3.投影变换：主要解决地理坐标到平面坐标之间的转换问题。 几何变换和坐标系转换可以通过仿射变换来完成。对于原始图介质存在的几何变形、扫描输入时图纸未被压紧产生的斜置、遥感影像本身的几何变形等带来的误差，可通过几何纠正解决。仿射变换是几何纠正常用的方法。
题目：ArcGIS空间数据组织和管理方法及个人感想 姓名： 学号： 专业：
随着地理信息产业的不断壮大，地理信息的模式也发生了根本的改变，传统的纸质地图到如今的电子地图，未来地理信息将面向服务，走向共享与职能，整合计算资源、网络资源、存储资源在内的各种资源通过云计算连接在一起来进行服务。也正是出于让我们更快更好地了解GIS和相关产品的目的，老师布置了本次作业，而我经过查阅资料决定深入了解ArcGIS这一产品。 ESRI公司作为全球GIS业界的开拓者和引领者，主导着GIS技术的发展前沿。而ArcGIS系列软件是ESRI公司集近40年GIS咨询和研发经验开发的GIS平台产品家族。建立在工业标准之上的ArcGIS，既有强大的功能，又具有良好的易用性。 但是对于像我这样的初学者来说，ArcGIS犹如一本厚重的教科书，内容虽然详实，翻看起来还是有些吃力的。因此，我选择了4个应用基础框架即桌面软件（Desktop）、服务器（Server）GIS、嵌入式（Embedded）GIS 和移动（Mobile）GIS中的Server GIS进行学习，因为Server GIS正是搭建在应用服务器、网络服务器和用户之间的桥梁，学习Server GIS能够确切地把握ArcGIS空间数据组织和管理的基本情况和特殊之处，能够以小见大、以点盖面地去了解整款ArcGIS软件。 一、ArcGIS Server初步了解 ArcGIS Server是一个基于Web的企业级GIS解决方案。用户可以使用ArcGIS Server在企业内部网或整个互联网范围内共享GIS资源，也可以把地图或者其他的地理信息资源无缝地集成到普通的网站页面中。而ArcGIS Server特别之处就在于其将两项功能强大的技术——GIS技术和Web技术结合在一起，协同合作，综合发挥GIS的空间查询、定位、分析和处理特点，以及网络技术的全球互连、信息共享的特点。
实验4、空间数据处理
实验四、空间数据处理 一、实验目的 1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交 叉、合并）的基本方法，原理。领会其用途。 2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。 3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方 法、技术 4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。 二、实验准备 预备知识： ArcToolbox 是ArcGIS Desktop中的一个软件模块。内嵌在 ArcCatalog 和 ArcMap 中，在ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo 中都可以使用。 ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有： ●数据管理 ●数据转换 ●Coverage 的处理 ●矢量分析
●地理编码 ●统计分析 空间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法。是通过空间分析方法来实现的。是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合，剪切，拼接，合并（并集），相交（交集）。 地理坐标系（Geogrpahic Coordinate System） 地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。 基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。
在ArcGIS中基于这三个椭球，建立了我国常用的三个基准面和地理坐标系： ●GCS_WGS1984(基于WGS84 基准面) ●GCS_BEIJING1954(基于北京1954基 准面) ●GCS_XIAN1980(基于西安1980基准 面) 投影坐标系（Projected Coordinate Systems）投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。 投影坐标系由以下参数确定 ●地理坐标系（由基准面确定，比如： 北京54、西安80、WGS84） ●投影方法（比如高斯－克吕格、 Lambert投影、Mercator投影）