作者：汤国安，钱柯健 等
页数：354
出版社：科学出版社
出版日期：2021
ISBN：9787030518286
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书以服务于ArcGIS初学者自学为基本目标，在系统分析了其他相关教材在内容构成、形式表达以及在教学、科研及行业应用中所存在的实际问题，结合多年教学工作经验编写而成。全书分为ArcGIS软件的基础编辑、不错编辑、数据制图和空间分析四大篇，每篇通过丰富的基础实验操作案例来讲述GIS功能与软件实现。主要内容包括空间数据的采集、编辑、转换与处理、空间数据的可视化表达、符号化制图、矢量数据的空间分析、栅格数据的空间分析、三维分析等。本书强调科学性、系统性、实用性与易读性的结合，通过100个经典的基础实验案例，由浅入深、由专题到综合，涵盖了ArcGIS软件应用多方面的知识与操作技巧。全书以文字及图解详细介绍软件操作的具体步骤与方法，并配备典型的实验练习数据，留给学生充分的自我发挥与开拓空间。
作者简介
汤国安，南京师范大学二级教授，博士生导师，国家最教学名师。现任中国地理信息产业协会教育与科普工作委员会主任，教育最地理科学教指委副主任委员，国务院学位委员会第八届地理学科评议组成员。近年来，主要从事地理信息科学、GIS空间分析等方面的科学研究与教学工作。在数字地形分析、DEM不确定性、高保真DEM构建、黄土高原地貌等研究等方面进行了系统的探索。主持国家重点科学研究项目10余项，出版研究专著及教材16部，发表研究论文200余篇，获专利12项，以第一获奖人获省部级科学技术奖3项；主持了十余项国家最教学改革项目，获国家精品课程、国家最规划教材、国家最特色专业以及国家最教学团队，教改成果获两项国家教学成果奖、个人获教育最“高等学校教学名师奖”；中组最“万人计划”领军人才，享受国务院政府特殊津贴。
本书特色
★科学性、系统性、实用性与易读性相结合，通过100个经典的基础实验案例，由浅入深、由专题到综合，涵盖了地理信息系统软件应用多方面的知识与操作技巧。
★全书以文字及图解详细介绍软件操作的具体步骤与方法，并配备典型的实验练习数据，留给学生充分的自我发挥与开拓空间。
★每个实验均配有操作视频，扫描二维码即可在线学习。
★开辟有课程教学交流空间，可及时开展在线答疑解惑。
目录
前言
第一篇 基础编辑篇 1
实验1 绘制自定义线、垂线、平行线 2
实验2 平移矢量要素 6
实验3 旋转矢量要素 8
实验4 矢量要素镜像复制、缩放 10
实验5 以点要素分割线要素 13
实验6 提取线要素的交点 15
实验7 分割多部分要素 18
实验8 绘制中点连线 21
实验9 线要素的延伸与裁剪 23
实验10 绘制带空洞的面要素 26
实验11 以线要素分割面要素（一） 29
实验12 以线要素分割面要素（二） 32
实验13 数字化面图形的技巧 35
实验14 设置字段别名 40
实验15 设置字段属性域 43
实验16 对字段自定义赋值 47
实验17 按条件计算属性字段值 50
实验18 合并表格 52
实验19 按值修改栅格值 54
实验20 按像元修改栅格值 56
实验21 按区域修改栅格值 60
实验22 NoData数据处理 63
实验23 提取栅格有效值边界 67
实验24 提取栅格独立格网面 70
实验25 统一多分辨率栅格数据 73
实验26 创建多分辨率DEM 76
实验27 细分栅格 81
第二篇 高级编辑篇 84
实验28 地形图配准 85
实验29 矢量数据空间校正 92
实验30 清除坐标系信息 97
实验31 纠正栅格坐标 100
实验32 计算栅格行列号 103
实验33 计算栅格统计参数 107
实验34 浮点型栅格转整形 109
实验35 等高线生成DEM 111
实验36 创建特征线约束TIN 114
实验37 线要素生成规则或随机采样点 117
实验38 删除冗余节点 121
实验39 编辑公共边与顶点 124
实验40 构建点对连线 128
实验41 提取道路面中心线 132
实验42 创建鱼网Fishnet 135
实验43 填充面要素空洞 137
实验44 融合细碎多边形 145
实验45 按字段融合多边形 147
实验46 按要素融合多边形 149
实验47 融合相邻面要素 152
实验48 按分区划分矢量图层 156
实验49 按分区划分栅格图层 160
实验50 以栅格分区裁剪面要素 163
实验51 CAD转要素类 167
实验52 导出点要素的坐标值 172
实验53 导出线、面要素的坐标值 175
实验54 Shapefile与Graphic转换 178
实验55 栅格与ASCII转换 182
实验56 TIFF与GRID栅格转换 185
实验57 由点坐标生成面要素 189
实验58 二维点、线转三维 193
实验59 二维面转体模型 196
实验60 三维模型转体模型 199
第三篇 数据制图篇 201
实验61 数据框投影变换 202
实验62 创建点、线、面状符号 205
实验63 由图片创建点符号 211
实验64 创建统计图符号 214
实验65 按字段调整点符号方向 218
实验66 符号图层的保存与加载 222
实验67 设置标注样式 226
实验68 注记符号化表达 229
实验69 布局中添加报表和Excel图表 234
实验70 三维块状化表达DEM 239
第四篇 空间分析篇 242
实验71 多图层叠加查询 243
实验72 土地利用变化分析 246
实验73 创建闭合线内部缓冲区 249
实验74 灾害影响缓冲区分析 252
实验75 气体扩散空间分析 255
实验76 按格网统计点要素 259
实验77 按要素分区统计路网 262
实验78 按栅格分区统计路网 266
实验79 分区统计降雨量 269
实验80 随机采样统计 274
实验81 创建点群最小边界几何 278
实验82 聚集点空间特征分析 281
实验83 查找点集中最近最远点 283
实验84 查找面到直线的最近点位置 285
实验85 创建线要素间的最近垂线 289
实验86 矢量面重叠分析 293
实验87 计算矩形方向 296
实验88 按距离分配空间 298
实验89 创建面要素的Voronoi 301
实验90 创建点、线、面要素混合的Voronoi 304
实验91 栅格欧氏分配 309
实验92 以图形与表格构建趋势面 312
实验93 插值模型的精度分析 318
实验94 计算栅格图层总和值 323
实验95 平滑处理栅格数据 326
实验96 创建地形剖面图 328
实验97 计算河道方向坡度 331
实验98 计算上游集水区污染值 334
实验99 三维爆炸分析 337
实验100 三维可视性分析 342
节选
第一篇 基础编辑篇 空间数据是地理信息系统分析的重要基础，数据的准确性、有效性决定了利用地理信息系统进行空间分析的准确性和有效性。在不同的应用场景和条件下，空间数据常常需要根据特定的条件进行基础性的编辑处理，如平移、旋转、缩放、分割、延伸等。当描述复杂的地理对象时，常规的几何图形还需要进行几何处理，如带孔洞的多边形等。除此以外，不同的数据结构其属性编辑处理的方式也不同，如矢量数据的属性编辑与栅格数据的属性编辑存在本质的不同，编辑方法需要考虑各自的结构特征。对于栅格数据来说，其边界存在模糊性、像元存在分辨率大小，栅格图层的叠加分析需要考虑像元的匹配性。 因此，在运用地理信息系统专业知识进行地理数据的空间分析之前，需要灵活地运用地理信息系统软件来完成对地理空间数据的采集、编辑、处理等基础性工作，满足后续空间分析所需要的数据条件和数据格式。 本篇讲述运用地理信息系统软件对空间数据进行采集、编辑、处理等的基础性操作实验，按照数据格式类型分为矢量数据编辑和栅格数据编辑。全篇共包含27个实验，分别讲解了在数字化、属性处理等过程中的实用技巧和快速处理方法。通过结合多样的基础性编辑实验，向读者展示出不同地理空间数据存在的差异性与各自的适用条件，使读者更深入地理解与掌握地理空间数据的特点，从而为后续地理空间数据的分析提供数据基础。 实验1 绘制自定义线、垂线、平行线 【实验背景】 数字化采集是生成地理信息数据的主要方法之一。通常，由具有丰富专业经验的GIS从业人员使用地理信息系统软件进行矢量数据的数字化采集工作。除了根据目视判别来绘制点、线、面图形外，还需要根据特定的数字化条件进行快速、有效地数据绘制，如根据坐标绘制直线端点、定长直线、平行线和垂直线等。 本实验讲述了数字化线要素时绘制自定义直线、定长直线、平行线和垂直线的方法，使读者在地理信息系统软件的操作过程中，理解线要素的结构组成和构建方法。同时，灵活运用软件实现快速、有效地数字化工作。 【实验数据】 实验数据如表1.1所示。 表1.1 实验数据 【解决方法】 （1）使用【绝对X，Y】工具，输入指定端点的坐标，完成自定义直线绘制。 （2）使用【长度】工具，输入长度参数并绘制端点，完成定长直线绘制。 （3）使用【平行】工具，指定平行参考线并绘制端点，完成平行线绘制。 （4）使用【垂直】工具，指定垂直参考线并绘制端点，完成垂直线绘制（表1.2）。 表1.2 工具名称及位置 【实验步骤】 1）准备数据 加载底图map、参考线图层line和待数字化的图层newline；点击【编辑器】工具条，选择【编辑器】→【开始编辑】选项，【创建要素】窗口中选择【newline】图层；【构造工具】中选择【线】工具。工具所在位置如图1.1所示。 图1.1 选择【线】构造工具 图1.2 任意绘制直线 2）数字化线 以底图黑色线为准，开始绘制直线；第一段线段可以根据两端点确定直线的规则任意绘制。任意绘制第一段线段如图1.2所示。 3）绘制固定端点的直线 保持绘制状态，右击空白处，选择【绝对X，Y】工具，依次输出地图上标识的端点X和Y坐标：“1289259.979”和“4077371.643”，如图1.3所示。回车；完成绘制，结果如图1.4所示。 图1.3 输入绝对X、Y坐标 图1.4 完成固定端点的线段绘制 4）绘制固定长度的直线 保持绘制状态，右击空白处，选择【长度】工具，输出底图上标识的长度值“151”，如图1.5所示，回车；下一节点在半径为151的圆弧上，点击底图上的节点完成绘制，结果如图1.6所示。 图1.5 输入长度值 图1.6 绘制距离151处的下一点 5）绘制平行线 保持绘制状态，右击line图层的最后一段线段，选择【平行】工具，如图1.7所示；此时，不管鼠标如何移动，绘制的线都与右击的线段保持平行；点击底图上的下一点完成绘制，结果如图1.8所示。 图1.7 设置平行的线段 图1.8 完成平行线绘制 6）绘制垂直线 保持绘制状态，右击line图层的任意一段线段，选择【垂直】工具，如图1.9所示；此时，不管鼠标如何移动，绘制的线都与右击的线段保持垂直；点击底图上的下一点完成绘制，结果如图1.10所示；双击，完成当前线要素的绘制；保存并停止编辑。 图1.9 设置垂直线段 图1.10 完成垂线绘制 实验2 平移矢量要素 【实验背景】 数据编辑是运用地理信息系统软件进行数据管理的重要内容。由于数据采集条件与数据应用条件存在差异，经常需要对数字化采集的原始数据进行编辑处理，如矢量要素由于坐标变换等，时常与真实情况存在偏移，需要对其进行坐标值纠正，以保证数据的准确性和一致性。 本实验讲述使用地理信息系统软件对矢量要素进行空间坐标平移的方法，使读者在理解矢量数据坐标系的基础上，掌握以平移方法来纠正要素坐标的思路，从而在实际工作中有效地解决此类编辑问题。 【实验数据】 实验数据如表2.1所示。 表2.1 实验数据 【解决方法】 使用【移动】工具，输入平移量参数，实现要素平移（表2.2）。 表2.2 工具名称及位置 【实验步骤】 1）加载【移动】工具 打开【菜单栏】→【自定义】对话框，选择【命令】选项卡；在左侧【类别】中选择【编辑器】，找到右侧工具列表中的【移动】工具，如图2.1所示；将该工具拖动到ArcMap软件中任意工具条的任意位置后，关闭【自定义】对话框；完成加载，如图2.2所示。 2）平移矢量要素 打开【编辑器】工具条中【开始编辑】工具，用【编辑工具】选中需要平移的要素，如图2.3所示，可以观察到【移动】工具从灰色变为可用的黑色状态；点击【移动】工具，分别输入在X轴和Y轴方向上的平移分量，400和300，如图2.4所示，回车；平移后结果如图2.5所示，保存编辑，停止编辑。注：平移方向可根据X轴、Y轴方向上的平移分量反算得到，平移距离为500。
