gis100的基本操作

gis100的基本操作（精选4篇）

gis100的基本操作篇1

1、ESRI：美国环境系统研究所

2、桌面GIS 包括：ArcMap、ArcCatalog、ArcToobox、ArcScene 以及ArcGlobe

3个功能级别：ArcView、ArcEditor和ArcInfo

3、三代地理模型：CAD、Coverage、Geodatabase

4、ArcGIS 三种文件：shapefile、coverage、personal geodatabase

第二章ArcGIS应用基础

1、窗口内容表（TOC）显示：数据组、数据层、地理要素及其显示状态。

2、快捷菜单功能（右键功能）：①数据组操作快捷菜单；②数据层操作快捷菜单；③地图输出操作快捷菜单；④窗口工具设置快捷菜单。

3、选择工具：交互选择,属性选择, 位置选择,图形选择。

4、在ArcMap中通过一个共同字段关联表的两种方法：合并关联

5、ArcCatalog中3种浏览地图的方式：内容、预览、描述。

第三章空间数据的采集与组织

1、地理数据库的概念：地理数据库是为了更好的管理和使用地理要素数据，而按照一定的模型和规则组合起来的存储空间数据和属性数据的容器。对象类

要素类

要素数据集三者是地理数据库的基本组成项

2、建立地理数据库的一般过程：（5步）

a)地理数据库设计：数据格式、投影、数据对象组织方式、数据修改规则等。b)地理数据库建立：Arc Catalog中提供三种方法：

①从头开始建立一个新的地理数据库

没有任何可装载的数据，已有数据只能部分满足数据库设计 ②移植已经存在数据到地理数据库

已存在多种格式的数据：Shapefile、Coverage、INFO Table等，可通过ArcCatalog转换并输入到地理数据库中。③用CASE工具建立地理数据库

可以用CASE工具建立新的定制对象，或从UML图中产生地理数据库模式 c)建立地理数据库的基本组成项：关系表、要素类、要素数据集。d)向地理数据库各项加载数据：建立新的对象或调用已存在的的数据。e)进一步定义地理数据库：建立索引提高查询效率、建立高级项：如几何网络。

3、本地地理数据库分为：个人地理数据库和文件地理数据库

4、ArcMap两种视图：布局视图数据视图

5、交点(Intersection)工具：创建位于两条线段或其延长线相交的地方的点或者顶点。

6、创建弧线的工具：Arc工具、Endpoint Arc工具、Tangent Curve工具

7、追踪（Trace）工具：用来创建沿已有要素继续延伸的线段。

第四章空间数据的转换与处理

1、翻转：将栅格数据沿着通过数据中心点的水平轴线，进行上下翻转。

2、镜像：

3、旋转：

第五章地图可视化

1、可视化的概念：将符号或数据转化为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。

2、输出的布局要素：数据框、比例尺、图例、指北针、图、表、图片、文本框

第六章矢量数据空间分析

1．邻近度：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度。2.缓冲区：空间实体的影响范围或服务范围。

3.缓冲区分析：是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对临近对象的辐射范围或影响度，以便为实际分析或决策提供依据。

4.叠置分析：将同一地区、相同空间参考系的两组或多组专题要素（图层）进行叠加，进而产生一个新图层的过程。5.叠置分析的类型

 按叠加对象图形特征分类：点与多边形的叠置、线与多边形的叠置、面与多边形的叠置

 按操作形式分类：图层合并（Union）、交集操作(Intersect)、识别叠加(Identity)、图层擦除(Erase)、图层裁剪(Clip)、修正更新(Uodate)6.网络分析

 概念：网络分析是对地理网格（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种管网）进行地理分析和模块化的过程，通过研究网络的状态及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，解决网络结构及其资源等的优化问题。 分为定向网络（效应网络）和非定向网络(传输网络) 组成：链、结点、站点、中心、转向点  几何网络——定向网络分析

网络数据集——非定向网络分析  网络属性的类型：阻强资源容量限制

第七章栅格数据分析

1.ArcGIS中栅格数据的基本属性: 数据源（Data Source）、栅格信息（Raster Information）、数据范围（Extent）、空间参考（Spatial Reference）、统计特征（Statistics）

2.距离制图：距离制图（Distance）即根据每一栅格相距其最邻近要素（又称 “源”）的距离来进行分析制图，从而反映出每一栅格与其最邻近源的相互关系。3.空间插值的假定条件是空间上分布的地物间的空间相关性。（基础）

空间插值3种方法：1）反距离权重插值（IDW）2）样条函数插值（Spline）

3）克里格插值（Kriging）

克里格插值的两个任务：

（1）揭示相关性规则。（2）进行预测。

4.表面分析是通过对栅格表面进行分析，生成新的数据集，获得更多反映原始数据集中所隐含的空间格局的信息。

5.单元统计的原理：只对当前栅格单元位置上各层数据进行操作，不受相同或者不同层中任何相邻单元影响。6.邻域统计

邻域统计函数是一种邻域函数，其计算输出的栅格数据的每个位置的值都是输入数据中相应位置指定的一些邻域单元的函数。用于输入数据的每个单元，邻域统计函数在对单元值和这一单元周围指定邻域单元值处理的基础上进行统计分析，然后将这一值输出到相应单元位置。邻域统计的方法与单元统计的方法相同，也是计算最小值、最大值、变程、总和、均值、标准差、种类、多数、少数、中位数。7.分区统计

分区统计函数是在一个数据集为基础在它所包含的不同类别中对另一个被分类数据集进行统计。分区统计函数在每一个分区的基础上运行操作；在输入的分区数据集中的每个分区被计算并赋予一个单一的输出值。8.重分类就是用新的值取代输入的单元值并输出。

四种类型：

a)新值替换：根据新的信息来取代原来的值。

b)旧值合并：将确定的值分组归类。

c)重新分类：用一个统一范围进行重分类（如，应用于适宜度分析或用成本加权距离函数生成一个成本栅格数据）。

d)空置设置：将指定值设置为空值或将空值设置为指定值。

9.数学运算符对输入的两个或多个栅格数据进行数学运算。包括三组数学运算符：

a)算术运算符：算术运算符有： +,-, *, /。

b)布尔运算符：和（And）、或（Or）、异或（Xor）以及非（Not）。

c)关系运算符：==, <, >, <>, >=, <=.10.栅格数据空间分析的类型：距离制图、表面分析、统计分析、栅格计算、重分类。11.空间分析的分析语言：地图代数

第八章三维分析

gis100的基本操作篇2

1 三维GIS的定义、特点及功能

1.1 三维GIS的定义

从不同的角度出发, GIS有3中定义: (1) 基于工具箱的定义, 认为GIS是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合; (2) 数据库定义, 认为GIS是一个数据库系统, 在数据库里的大多数数据能被索引和操作, 以回答各种各样的问题; (3) 基于组织机构的定义, 认为GIS是一个功能集合, 能够存贮、检索、操作和显示地理数据, 是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构, 提供解决环境问题的各种决策支持。基于工具箱的定义强调对地理数据的各种操作, 基于数据库的定义强调用来处理空间数据的数据组织的差异, 而基于组织的定义强调机构和人在处理空间信息上的作用, 而不是他们需要的工具的作用。而三维地理信息系统 (3D GIS) 是指能对区域空间内的对象进行三维描述、分析的GIS系统[1]。

1.2 三维GIS的特点

在三维GIS中, 空间目标通过X、Y、Z三个坐标轴来定义, 它与二维GIS中定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。在目前二维GIS中已存在的0, 1, 2维空间要素必须进行三维扩展, 在几何表示中增加三维信息, 同时增加三维要素来表示体目标[2]。空间目标通过三维坐标定义使得空间关系也不同于二维GIS, 其复杂程度更高。二维GIS对于平面空间的有限-互斥-完整划分是基于面的划分, 三维GIS对于三维空间的有限-互斥-完整划分则是基于体的划分。

总起来说, 与二维GIS相比, 三维GIS对客观世界的表达能给人以更真实的感受。它以立体造型技术给用户展现地理空间想象, 不仅能够表达空间对象间的平面关系, 而且能描述和表达它们之间的垂向关系;另外对空间对象进行三维空间分析和操作也是三维GIS特有的功能。而与CAD及各种科学计算可视化软件相比, 它具有独特的管理复杂空间对象能力及空间分析的能力[3]。

1.3 三维GIS的功能

三维GIS具体要实现哪些功能, 不同专业领域的学者根据自己的应用需求提出了应该包括的内容。BREUNIG从空间信息集成的角度提出三维GIS必备的3项功能:复杂地学对象的管理和处理;能够对由各种空间对象表达形式表示的地学复杂对象进行有效的空间存取;能够对各种空间对象进行有效的空间操作。

综合这些观点, 结合应用系统开发经验和具体用户的需求, 该文认为三维GIS应该至少包括以下11种功能:三维数据获取;数据质量评估和控制;数据存储;三维空间模型建立、编辑和修改;三维空间关系描述和表达;不同类型和不同比例尺的数据结构转换;空间变换;三维可视化;时态数据处理;三维空间分析;系统管理。

2 三维GIS建模的方法

当前, 建立三维GIS场景主要有以下几种方式[4]。

(1) 根据DEM重建逼真的地形表面形态, 通过叠加正射影像图生成虚拟景观。随着数据获取技术 (如使用激光扫描仪) 的飞速发展, 一次性大批量快速地获取DEM, 及航空影像已经成为可能, 因而可以方便地建立起大范围地形或整个城区的景观模型。这种模型对地形地表提供了逼真的三维表达, 而没有对地表的其他三维实体 (如建筑物等) 进行专门的建模表达, 与地表建筑物相关的几何信息及纹理细节均没有加以表达, 因而难以实现查询与空间分析操作。

(2) 利用目前流行的三维建模软件 (如3DMAX、Maya、Aut0CAD等) 来构造实体。对于复杂的地物或标志性建筑物, 应该建立比较详细、逼真、复杂的模型加以表达。为了达到这个效果, 可以在专门的建模软件下进行建模, 然后将建立好的地物模型加入到三维GIS场景中。这种方法不仅能表示地物外观, 而且还能充分展现建筑物的内部形态。但这种建模不同于艺术广告中的三维沙盘, 因为它不但要考虑视觉效果, 还要考虑精度以及与实地景观的吻合度。所以相对前面的建模方法, 这种方法的技术难度比较大, 它要求建模人员不但具有丰富的地学思想, 头脑中还应该具有一定的空间美学知识。使用这种方法建立建筑物模型优点是实体模型刻画细致, 真实感强, 在规划设计以及虚拟现实等领域中极为有用;缺点是所建成的模型三角面片数量太大, 当超过一定数量时, 严重影响系统的显示效果。

(3) 利用摄影测量、激光扫描或其他地面测量手段采集的三维编码数据和实际影像纹理相结合来逼真地表示三维GIS景观的现状。数字摄影测量的飞速发展, 建筑物高度等三维数据的大批量快速获取成为可能。摄影测量作为一种经济的获取真三维GIS数据的方法, 使得我们可以从数字遥感立体图像上以全自动方式获取数字高程模型和以半自动方式提取建筑物平面位置和高度信息, 构建三维实体, 这为GIS景观逼真可视化的实现提供了数据条件。这种建模方法代表了目前三维GIS建模研究的发展趋势。

在实际的建模过程中, 通常是以上几种方法组合使用才能达到真实、生动的表达效果。根据DEM重建逼真的地形表面形态, 然后处加正射影像数据从而生成了虚拟的三维GIS景观。

3 Arc GIS中三维可视化方法简述

Arc GIS3D分析是三维GIS模块, 是Arc GIS桌面产品的三维可视化和分析扩展模块。这个可选的Arc GIS 3D分析扩展模块使用户可以有效地显示和分析表面数据, 并可用内含的三维可视化和地形建模功能。3D分析扩展模块的核心是Arc Scene应用, 它为多层三维数据图的显示观察以及表面数据生成和分析提供了用户界面。

Arc Scene是Arc GIS在三维方面的应用, 是3D Analyst的扩展, 用户不光可以利用Arc Globe在全球比例尺下平移、查询和分析数据, 也可以应用Arc Scene放大到本地范围, 以更高分辨率显示周边的航空影像。这获益于采用的一种新的, 高级的索引和多分辨率数据访问技术。Arc Scene还增加了对真实3D符号的支持, 它提高了可视化以及对真实世界的模拟能力。它允许三维数据的导航漫游。只要加入带有Z (高程) 的图层如shapefiles, TIN, raster, geodatabase等, 就可以以三维方式显示。而Z值不一定是地面高程, 它可以是属性值如, 人口、污染等级或者某一地区的平均收入。

下面对Arc Objects所提供的三维可视化组件Scene Viewer C0ntrol做一个简要的介绍。该组件封装了三维建模功能, 可用其进行二次开发[5]。处于组件结构图顶层的Scene Viewer Control负责图层的三维显示以及完成对鼠标操作的响应。在默认情况下, 鼠标左键拖动完成图层旋转观察功能, 中键拖动完成图层平移功能, 右键拖动完成图层的放缩功能。位于Scene Viewer Control下一层的Scene Graph和Scene负责图层 (Layer) 的管理, 包括图层的添加、删除等。Scene下面的Viewer负责管理用户所看到的画面, 每个Viewer对应一个Camera对象完成类似相机镜头的功能, 包括视角的选取、观察者的设定等。位于L a y e r下一层的3Dproperties负责完成图层在三维显示时的一些特殊效果, 如高度夸张、图层叠加、光照渲染等。另外还有两个经常要用到的接口:ISurface和Isulface Op。它们负责完成一些常用的表面分析功能, 如坡度坡向分析、可视性分析、体积计算等。

Scene Viewer Control组件是ESRI公司基于COM技术构建的Arc Objects二次开发组件库汇总的核心组件。用其进行二次开发, 一方面可简化代码的编写, 另一方面它的代码执行速度快, 占用内存小, 所以它越来越得到三维地理信息系统应用开发者的青睐。

4 结语

综观目前国内外的现状, 对于三维GIS的研究虽然已取得了很大的进展, 但是重点集中在三维数据结构 (如数字地面模型、断面、柱状实体等) 的设计、优化与实现, 以及可视化技术的应用、三维系统功能和模块设计等方面, 缺乏能直接服务于辅助决策的空间分析, 三维GIS的理论和应用研究总体还处于探索阶段。

GIS的研究对象由二维到三维是该学科进步的必然, 人们所生活的现实的三维客观世界为三维GIS提供了广阔的发展空间。

摘要：随着二维GIS技术的不断成熟和完善, 三维GIS成为GIS领域的重要研究内容。该文讲述了三维GIS的定义、特点及功能, 同时讨论了三维GIS建模的几种方法以及ArcGIS中三维可视化方法。

关键词：三维GIS,三维建模,三维可视化,ArcGIS

参考文献

[1]龚健雅.当代GIS的若干理论与技术[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社, 1999.

[2]李清泉.基于混合数据结构的三维GIS数据模型与空间分析研究 (博士学位论文) [D].武汉:武汉测绘科技大学, 1998.

[3]李清元.三维矢量结构GIS拓扑关系研究 (博士学位论文) [D].北京:中国矿业大学北京研究生部, 1996.

[4]李春光.城市景观三维重建与可视化表达 (硕士学位论文) [D].湖北:武汉大学地图学与地理信息系统, 2004.

gis100的基本操作篇3

GIS设备尺寸小、易维护、安装时间短、稳定性好、电气性能好,相关设备周期成本大大降低、设备占地面积少、受外界环境影响较小,具有技术上的先进性和经济上的优越性,已得到广泛的应用。在国民经济建设和居民用电保障中起到很大作用。因此,GIS设备对于电网供电稳定具有特殊意义。GIS设备误操作是其日常运行中常见却又容易被忽视的,给电网安全稳定运行带来一定的风险。GIS防误安全装置和防误操作管理对降低误操作风险有很好的帮助。

1防误操作的安全技术措施

GIS设备属全封闭设备,不能直接验电,对于GIS设备的运行状态主要通过电子显示、位置指示等相关仪器来显示,这对GIS设备的使用者提出了较高的要求。其中GIS防误装置主要有微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、带电显示装置等。这些防误装置能在一定程度上防止误操作的发生。

1.1机械联锁

机械联锁的原理是通过GIS设备机械机构之间的制约关系来实现相互联锁的闭锁方式。接地刀闸、开关、刀闸等设备一般采用这种封闭方式。在实际应用中,刀闸和接地刀闸一般是电动操作机构,误操作时容易出现机构卡住,从而导致机械联锁机构损坏,这也是机械联锁的主要弱点,不过机械联锁具有直观、可靠的优点。

1.2电气闭锁

电气闭锁要求刀闸和接地刀闸必须是电动操作的,必须要与逻辑编排闭锁回路串联在一起。当外部条件不满足时,控制回路不能通电,也就是不能手动操作和电动操作。GIS设备电气闭锁主要用于防止已接地刀闸合闸、带电合上接地刀闸等。

1.3微机五防闭锁

微机五防闭锁是GIS设备已有安全措施的重要补充和加强。微机五防闭锁通过在设备上安装五防编码锁,实现对设备进行编码。通过五防主机的闭锁逻辑软件判断现场设备的相关状态以及倒闸操作等相关因素,生成正确的五防操作票据并打印出来,并将这些信息传递到监控机和电脑钥匙进行五防操作。微机五防闭锁一般由防误计算机、锁具、解锁钥匙、防误闭锁软件、虚拟屏等诸多元件构成,能够有效地防止误分和误合开关,这是其他闭锁设备很难实现的。该系统对出票进行了规范,控制了误倒闸等风险。

1.4电磁锁

电磁锁常常安装在刀闸、开关门柜、接地刀闸的操作机构上。当接地刀闸满足操作条件时,电钥匙电路接通,钥匙插入之后,电磁锁中电流通过,电磁绕组产生磁力,吸出接地刀闸中的销子,接地刀闸便能操作了。紧急情况下可以将紧急解锁钥匙插入,直接解锁电磁锁。电磁锁的优点在于设计原理简单,操作便捷。但是,在实际使用中电磁锁的制造质量、运行维护等方面表现不是很好,如绕组烧坏、销子生锈等。正是此缺点使得电磁锁在GIS设备上的使用不是很普遍。

1.5现场控制柜和现场闭锁装置

现场控制柜和现场闭锁装置都是GIS设备不可缺少的一部分。部分GIS设备的现场控制柜用显著的标记标出哪个间隔或者是哪条进出线,从而确保安装使用过程中线路不会出错。面板上的不同控制部分采用不同的锁防止误操作出现。

部分GIS设备拥有现场闭锁装置,主要是为了日常维护的安全,避免远程启动带来的安全隐患。在使用完现场闭锁装置后必须回到解锁位置。

1.6观察窗的设置

GIS设备在实际使用过程中往往出现刀闸和接地刀闸位置与系统显示位置不相符的情况。确保刀闸可靠分合、防止带电合接地刀闸、接地刀闸合闸等是GIS设备使用中的难题。观察窗的设置能使工作人员对刀闸、接地刀闸的分合情况有直观的了解。但观察窗往往较小,只能观察到触头的一部分,判断刀闸分合有一定难度。观察窗的制作工艺要求很高,观察窗位置一般较高,工作时往往不方便,GIS内部封闭SF6气体,多了一个观察窗,设备复杂性增加,难以保证设备的稳定性。同时GIS设备加装观察窗工作量较大,造成停电时间长。GIS设备在运行过程中出现分合错误的几率还是较低的,因此观察窗的实用性不是很强,对于是否加装观察窗视具体情况而定。

1.7带电显示装置的设置

GIS设备的全封闭特性使其不能按照常规检查方法进行检查,带电显示装置十分关键。传统带电显示装置中显示灯泡使用过程中容易损坏,建议换成可插拔的带电显示装置,方便该设备的日常使用和维护。目前对于接地刀闸的带电显示已经较为完善。

2加强防误操作管理

误分和误合接地刀闸、隔离开关等类似的电力事故一直占很大一部分。上文介绍了防误操作的主要硬件设施,这些设施能够在物理层面防止误操作的发生,然而加强操作管理的安全意识同样是十分重要的。

2.1加强相关设备操作人员的管理

(1)对于防误操作计算机必须实行专机专用,专用设备只能用于防误操作的使用,只有软件调试人员和(下转第67页)运行管理人员才能够拷贝相关数据资料。同时运行人员只能在该计算机上填写操作票、传票以及模拟操作,不能在该计算机上使用光盘和U盘等存储工具。(2)对防误操作实行权限管理,拥有倒闸操作权限的必须是具有防误操作资格的变电站人员。具有防误操作重新认定权限的人员为值班负责人、技术员以及站长;站长、生产运行科专员、技术员具有防误操作的密码修改以及加密功能权限;变电站站长具有全面核查权限等。设置合理的权限管理能够有效地加强防误操作管理,降低误操作风险。(3)加强防误操作解锁钥匙管理,不同编号锁具只能用一把解锁钥匙,并且需妥善保存,未经批准不能擅自使用。备用钥匙应上缴上级部门妥善保管。紧急事故、防误装置失灵、变电站全停才能使用解锁钥匙,并做好相应记录。每次使用后应归还钥匙,妥善保管,并做好记录。

2.2接地线管理以及刀闸分合检查

(1)部分GIS设备的出线均为双电源联络线路,在整体检修期间,双线路需要连接接地线,然而该接地线的接地桩一般情况下没有纳入防误装置进行防误,在实际操作中应注意此问题。因此,应对各个出线间隔的接地桩进行编号,配备专门的机械锁。在准备架设接地线时首先要检查线路侧的带电监测指示仪是否显示无电,同时用相应等级的验电器验证线路是否带电,在确认无电情况下方能架设接地线路,任何一项检查没通过都不能架设接地线路。(2)GIS设备是靠内部充满SF6气体来提高绝缘性的,如果接地刀闸和隔离开关分闸不到位,会影响GIS内部电场的均匀性,进而影响耐压强度;如果合闸不到位,则会造成接触点发热融化等不良现象。GIS设备的隔离开关和接地刀闸的一次触头不可见,无法精确获知具体情况,因而在实际操作中在完成分合刀闸操作之后必须检验分合闸指示信号。在检查完刀闸的分合实际位置时再进行下一步操作,从而避免误操作带来的危险。

3结语