地理信息系统

张俊峰

目录

  • 1 第1章 绪论
    • 1.1 GIS的基本概念
    • 1.2 GIS的组成与功能
    • 1.3 GIS的研究内容
    • 1.4 GIS与相关学科的关系
    • 1.5 GIS的应用领域
    • 1.6 常用的GIS软件
    • 1.7 实验01
  • 2 第2章 空间数据基础
    • 2.1 地理空间
    • 2.2 空间数据模型
    • 2.3 空间数据组织与编码
    • 2.4 空间数据质量
    • 2.5 空间数据的元数据
    • 2.6 实验02-07
  • 3 第3章 空间数据的输入与处理
    • 3.1 空间数据的输入
    • 3.2 空间数据的编辑
    • 3.3 空间数据的处理
    • 3.4 空间数据的压缩与编码
    • 3.5 空间数据库
    • 3.6 空间查询
    • 3.7 实验08-15
  • 4 第4章 空间分析
    • 4.1 空间分析概述
    • 4.2 矢量数据的分析方法
      • 4.2.1 统计分析
      • 4.2.2 量算分析
      • 4.2.3 邻近性分析
      • 4.2.4 叠加分析
      • 4.2.5 空间网络分析
    • 4.3 栅格数据的分析方法
      • 4.3.1 数据的分析环境
      • 4.3.2 栅格数据的重采样
      • 4.3.3 聚合与聚类分析
      • 4.3.4 叠加分析
      • 4.3.5 简单表面分析
      • 4.3.6 统计分析
      • 4.3.7 距离量测
    • 4.4 DTM与三维分析
      • 4.4.1 创建表面
      • 4.4.2 表面分析
      • 4.4.3 三维分析
    • 4.5 空间分析建模
    • 4.6 实验16-25
  • 5 第5章 空间数据的可视化与输出
    • 5.1 空间数据的可视化
    • 5.2 地理信息系统与地图制图
    • 5.3 电子地图
    • 5.4 地理信息系统产品的输出
    • 5.5 实验26-27
  • 6 第6章 地理信息系统的开发与应用
    • 6.1 地理信息系统的开发
    • 6.2 地理信息系统的应用
    • 6.3 实验28-30
  • 7 第7章 地理信息系统的发展
    • 7.1 GIS的发展历程
    • 7.2 GIS的发展动力
    • 7.3 GIS的未来
空间数据的编辑

3.2.1 图形编辑

图形编辑主要包括图形位置编辑及图形间关系的编辑,即主要纠正数据采集中出现的各种空间位置错误。常见的空间数据图形问题主要有以下几种

结点不达或结点超出(Undershoot/Overshoot)。结点不达是在线的端点和结点之间存在间隙,结点超出是线的端点超过结点,在端点附近产生出多余的小弧段。结点不达或超出是图形数字化过程中最容易产生的问题,它会直接影响多边形的生成或网络中的连接;

碎多边形(Sliver Polygon)。它是形成于两个相邻多边形之间、面积非常细小、且数量较多的多边形,它主要是由于多边形的邻接关系处理不当所致(如重复数字化、叠加不准确等);

错误多边形(Erroneous Polygon)。它在结点附近形成,并经常显得很小且难以识别,主要是由于错误数字化所致(如自相交);

边沿不匹配(Edge matching problem),即逻辑上原本是一条弧段但被分成了两部分,且两部分的端点不连结。它主要形成于相邻图幅之间或相邻区域之间(如乡镇)。

对于上述问题的修改,GIS软件大都提供了图形编辑功能,可以通过删除(目标、属性等)、修改(平移、拷贝、剪切、延长、分解、合并)、插入等方法进行处理。另外,一些GIS软件如ArcGIS还提供了自动纠错功能,可以通过设置合适的容差,改正结点不达或超出、碎多边形以及边沿不匹配等问题。

所有图形问题的修改,往往首先需要启动编辑,使数据处于可编辑状态,然后对不同的问题采用不同的方法进行编辑。

ArcGIS中进行图形数据的五个过程:一是在ArcMap中加载需要编辑的数据(Add Data);二是打开编辑工具条Editor;三是启动编辑(Start Editing),使数据处于可编辑状态,必要时还需要设置捕捉参数(Snapping);四是执行数据编辑;五是保存数据(Save Edits)并停止编辑(Stop Editing)。

3.2.2 属性数据的编辑

属性数据中主要存在两类问题:一是属性数据与地理要素不关联;二是属性数据不准确。前者主要是指属性数据所描述的地理要素并不是其标识码所代表的要素,这种问题往往具有群发性的特点,即不是一个错误出现,而是大量的同样错误同时存在。后者主要是指某项属性不能准确反映要素的真实状况。

一般过程:首先使数据处于可编辑状态,在图形上选定编辑对象,打开属性表,找出要修改的属性字段,然后输入正确的属性(或直接在属性表中找到需要修改的地方进行编辑),保存后关闭属性表。

属性数据编辑的具体方法,可根据问题的来源或状况,参照属性数据的输入方法进行修改和编辑。

广义的属性编辑还包括对属性字段的添加和删除、属性数据的输入、属性表的关联与连接、属性表的导出、属性数据的复制等。

3.2.3 拓扑查错与拓扑编辑

1. 拓扑关系的建立与拓扑查错

ArcGISGeodatabase中,对线要素建立拓扑关系并生成多边形的过程:

1)首先,新建一个Personal Geodatabase,并在其内新建一个Feature Dataset,为其命名、选择或输入该数据集的坐标系统,并设置坐标容限值;

2)右键单击所建立的地理要素集Feature Dataset,在弹出的菜单中选择Import,把要建立拓扑关系的数据导入其中(若数据已在Feature Dataset之中,则跳过前两步,直接进入下一步);

3)右键单击Feature Dataset,在弹出的菜单中选择New>Topology…(图3.7),为拓扑关系命名、设定距离容差值,选择数据并添加拓扑规则(Add Rule)(若要由线生成多边形,则不能有悬挂弧段,因此需要选择Must Not Have Dangles作为拓扑规则),即可建立一个新的Topology

4)在ArcCatalog的目录树中选择新建的拓扑,在显示区中选择Preview标签,浏览拓扑错误(红色部分标示的位置即存在拓扑错误)

5)在ArcMap中加载新建的拓扑,启动编辑,运用Topology工具以及剪切、延长、分解等工具修改拓扑错误,修改完成后保存数据

6)在ArcCatalog右键单击Feature Dataset,在弹出的菜单中选择New> PolygonFeature Class From Lines…,生成多边形

 2. 拓扑编辑

ArcGIS中,对具有拓扑关系的数据进行拓扑编辑的主要过程如下:

1)在ArcMap中加载数据,并打开Editor工具条,启动编辑,使数据处于可编辑状态。

2)在Editor工具条的Editor下拉菜单中,选择Snapping,设置捕捉参数。

3)打开拓扑工具条Topology,在其上点击MapTopology按钮,选择参与拓扑编辑的数据层,并设置聚类容差。

4)执行拓扑编辑


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