GIS实验操作步骤2

本章应用部分包括6个习作。习作1将练习如何将Coverage转换成Shapefile，并可以查看Coverage以及Shapefile的数据结构。习作2中将会使用文件Geodatabase的基本要素。习作3教你如何通过将一个多边形Shapefile图层转换成个人Geodatabase要素类来更新面积和周长。在习作4中，你将看到带m值的聚合线构成的路径。习作5将查看属于水文地理Coverage的分区和路径亚类。习作6将练习如何在ArcCatalog和ArcMap中查看TIN。

习作1   查看Coverage和Shapefile的数据文件结构

所需数据：land，一个coverage。

习作1中，你可以先在ArcCatalog中查看coverage有关的数据层（要素类），并使用Windows浏览器查看它们的数据结构。然后将coverage转换成shapefile，并检查shapefile的数据结构。

1.启动ArcCatalog，连接到第3章数据库。点击加号，在目录树中展开land coverage。该coverage包括四个要素类：arc，label，polygon和tic。在Preview栏中，可以高亮选择目标树中的某一要素类，从而对其进行预览。Arc可显示线（弧段）；label显示多边形的标志点；polygon显示多边形；tic显示land的控制点。注意这四种类别符号与要素类型相对应。

2.右击目录树中的land，选择Properties，出现Coverage要素类属性对话框。该对话框包括四个栏标：General、Projection、Tics and Extent和Tolerances。General栏显示多边形要素类中的拓扑关系，Projection栏显示坐标系统未知，Tics and Extent栏显示该coverage的控制点以及该coverage的区域范围，Tolerances显示建立拓扑和编辑时的各种容限值。

3.右击polygon，选择Properties，出现Coverage Feature Class Properties对话框。该对话框包括General、Items和Relationships等栏标。General栏显示76个多边形。Items栏描述属性表的项目和属性，Relationships栏显示none。

4.与land有关的数据文件存储于第3章数据库的两个文件夹中：land和Info。你可以用Windows浏览器来查看这些文件。Land文件夹包括弧段数据文件（.adf）。其中一些图形文件可由名称来识别，如arc.adf表示弧的清单，pal.adf表示多边形弧清单。同一数据库中的其他coverage共享一个Info文件夹。Info文件夹包括了arc0000.dat、arc0000.nit等属性数据文件。这两个文件夹中的所有文件都是二进制文件，无法读取。

5.这一步是将land转换成多边形shapefile。点击Show/Hide ArcToolbox Window按钮，打开ArcToolbox窗口。至少有两种转换方法可供选择：第一，你可以用Conversion Tools/To Shapefile工具集的Feature Class to Shapefile（multiple）工具，该工具可将coverage要素类转换成shapefile。第二，可以在右击数据集出现的菜单中进行。本习作采用第二种方法。右击land_polygon（land的polygon要素类），点击Export，选择To Shapefile（single）。在其后的对话框中，将第3章数据库设定为输出路径，输入land_polygon作为输出要素类的文件名。点击OK。Land_polygon.shp创建成功并添加到目录树中。

6.右击目录树中的land_polygon.shp选择Properties，出现Shapefile Properties对话框，该对话框包含General，XY坐标系、Fields和Indexes等栏标，Fields栏显示shapefile中的字段和属性，Indexes栏显示shapefile的空间索引，空间索引可提高数据显示和查询的速度。

7.shapefile文件land_polygon带有多个数据文件。你可以用Windows浏览器查看第3章数据库中的这些文件。这些文件中，land_polygon.shp是形态（几何）文件，land_polygon.dbf是dBASE格式的属性数据文件，land_polygon.shx是空间索引文件。

问题1  用自己的话描述coverage和shapefile在数据结构上有何不同。

问题2  coverage数据模型用的系统存储空间和属性数据，以land为例说出它的两个系统。

习作2  创建文件Geodatabase、要素数据集和要素类

所需数据：elevzone.shp和stream.shp，两个具有相同坐标系和范围的shapefiles文件。

习作2中，首先要创建一个文件geodatabase和一个要素数据集，再将两个shapefile导入要素数据集中，成为两个要素类，并检查它们的数据文件结构。Geodatabase中的要素类的名称不可重复，换言之，一个的要素类和一个要素数据集中的要素类，它们的名称不能相同。

1.确保ArcCatalog连接到第3章的数据库。本步骤要创建文件Geodatabase。在目录树中右击第3章数据库，点击New，选择File Geodatabase。将新的File Geodatabase命名为Task2.gdb。

2.下一步是建立一个新的要素数据集。右击Task2.gdb，点击New，选择Feature Database，在随后的对话框中，输入Area 1作为名称（用Underscore链接Area和1，no space is allowed）。点击Next，在下面的对话框中，按顺序选择Projected Coordinate Systems、UTM、NAD 1927和NAD 1927 UTM Zone 11N并点击Next。在随后的对话框中选择None并点击Next。接受容差默认值最后点击Finish。

3.现在Area1应该出现在Task2.gdb中。右击Area1，点击Import，选择Feature Class（multiple）。用浏览按钮或拖放的方法选择elevzone.shp和stream.shp作为输入要素。注意输出geodatabase的路径为Area1.点击OK，执行导入命令。

4.在目录树中右击Task2.gdb，选择Properties。Database Properties对话框中有General和Domains栏标。Domains用于建立属性的有效值或值的有效范围，以最大限度减少数据输入错误。

5.右击elevzone，选择Properties。Feature Class Properties对话框中有10个栏标。尽管一些栏标如Fields、Inexes和XY Coordinate System等是Shapefile相似，但其他的如Subtypes、Domain、Representations和Relationships是geodatabase要素类所特有的。这些特有的属性扩展了geodatabase要素类的功能。

6.用Windows的搜索功能找到第3章数据库中的Task.gdb。因为它是Geodatabase文件，Task2.gdb有很多小（small_size）文件。

习作3  将shapefile转成个人geodatabase要素类

所需数据：landsoil.shp，一个多边形shapefiles，其面积和周长不正确。

在对shapefiles进行叠加操作时，ArcGIS Desktop不能自动更新输出shapefile的面积和周长。Landsoil.shp就是这种shapefile。在本习作里，你将通过把landsoil.shp从shapefile转成Personal Geodatabase下的要素类，从而更新其面积和周长。

1.在目录树中点击landsoil.shp。在Preview栏中，将预览类型改成Table。预览表显示了两套面积和周长的值。而且，每个字段包括重复的值。显然land_soil.shp的面积和周长值尚未更新。

2.在目录树中右键点击第3章数据库，点击New，选择Personal geodatabase。将Personal geodatabase重命名为Task3.mdb。右击Task2.mdb，点击Import，选择Feature Class（single）。在随后的对话框中，选择landsoil.shp作为输入要素。确认Task3.mdb为输出位置。输入landsoil作为输出要素的名称。点击OK，landsoil作为Task2.mdb中一个要素类被创建。

问题3  除了shapefiles（要素类）外，还有其他类型的数据可以导入geodatabase中吗？

3.在Task.mdb中预览landsoil表格。在表的最右边，字段Shape_Length和Shape_Area分别显示了正确的周长和面积值。

习作4    查看带测度的聚合线

所需数据：decrease24k.shp，显示华盛顿州公路的shapefile文件。

Decrease24k.shp是从华盛顿州交通部门（WDOT）网站上下载的shapefile文件。该shapefile文件包括带测度值（m）的聚合线。换言之，该shapefile文件包含表示公路路径。Decrease24k.shp原为地理坐标系统，现被投影成Washington State Plane，South Zone，NAD83，单位为英尺。

1.启动ArcMap。将数据帧重新命名为Task3，将decrease24k.shp加到Task3中。打开decrease24k的属性表。表中，Shape字段表明decrease24k为带测度的聚合线组成的shapefile，SR字段存储州路径的代码。关闭属性表。

2.下一步要加入Identify Route Locations工具。如果没有设置，系统默认该工具不会出现在任意工具条中，如果需要使用该工具，需要将其加到工具条中。从Tools菜单中选择Customize，在Commands栏中，选择Linear Referencing。这一命令框显示了5个命令。将Identify Route Locations命令拖放到工具条中。关闭Customize对话框。

3.用Select Features工具从decrease24k.shp中选择一公路，点击Identify Route Locations工具，再沿选中的公路点击某个点。该操作打开了Identify Route Locations Results对话框，并显示刚才所点击的那个点的测度值以及最小刻度、最大测度和其他信息。

问题4  请说出累计路程长度的方向。

习作5    查看分区和路径

所需数据：nhd，加利福尼亚洛杉矶的水文地理数据集，流域用8位编码表示（108070105）。

Nhd是一个包含分区和路径的coverage。习作5要你查看这些在coverage中的复合要素以及弧或多边形等简单要素。

1.展开目录树中的nhd。Nhd包含11个图层：arc、label、node、polygon、region.lm、region.rch、region.wb、route.drain、route.lm、route.rch和tic。一个分区图层代表一个分区亚类，一个路径图层代表一个路径亚类。

2.启动ArcMap。将数据帧命名为nhd1，将polygon、region.lm、region.rch和region.wb加到nhd1中。Polygon图层由全部的多边形组成，并在此基础上创建三个亚区，右击nhd region.lm，选择Open Attribute Table。FTYPE字段显示了nhd region.lm由洪水区组成。

问题5  由不同的亚区组成的分区可以互相重叠。Nhd中三个亚区之间是否存在重叠？

3.插入一个新的数据帧，将其重命名为nhd2.将arc、route.drain、route.lm和route.rch加到nhd2中。Arc图层由全部的弧段组成，并在此基础上创建三个路径亚类，右击nhd route.rch选择    Open Atribute Table。表中的每个记录代表一个河段，地表水的每个河段都有一个唯一的标志码。

问题6  不同的路径亚类可以在弧段基础上建立，在nhd coverage的不同路径亚类中，你看到所用的弧段了吗？

4.在nhd中的每个图层都可以导出成shapefile格式或是geodatabase中的要素类。例如，你可以右击nhd route.rch，指向Data，选择Export Data。Export Data对话框可让你把数据存储为shapefile或geodatabase要素类。

习作6    查看TIN

所需数据：emidatin，由数字高程模型制备的TIN。

1.在目录树中点击emidatin，Contents栏显示emidatin的数据类型是TIN。

2.在ArcMap中插入一个新的数据帧，将其重命名为Task6，将emidatin加到Task6.点击emidatin，选择Properties。在Source栏中，Data Source框中显示了节点和三角形的数目，以及z（高程）的值域。

问题7  emidatin中有多少个三角形？

3.在Symbology栏中，在Show框中取消Elevation复选框，点击Add按钮。在随后的对话框中，选中Edges with the same symbol使其高亮显示，点击Add，然后点击Dismiss。点击OK，关闭Layer Properties对话框。现在ArcMap窗口显示了组成emidatin的三角形。用上述相同的步骤，可以查看组成emidatin的节点。

挑战性任务

NHD_Geo_July3是从美国国家水文地理数据集计划（http://nhd.usgs.gov/data.html）网站下载的geodatabase数据。

问题1  说出该geodatabase中所包含的要素数据集名称.

问题2  说出每个要素数据集中所包含的要素类名称。

问题3  NHD_Geo_July3包含与习作5的nhd相同类型的水文数据。NHD_Geo_July3为geodatabase数据模型，但nhd为coverage模型，比较这两个数据集，用自己的话说出两者的不同。