GIS概念及操作

地理信息系统(Geographic information system)

1.空间数据(Spatial Data)是用来描述有关空间实体的位置、形状和相互关系的数据，以坐标和拓扑关系的形式进行存储。

按数据组织结构分为矢量数据和栅格数据。

矢量数据：用于表达既有大小又有方向的地理要素。常见数据格式：shp文件，Geodatabase,Coverage
栅格数据：按照网格单元的行与列排列的阵列数据，在网格中存储一定的像元值来模拟现实世界。常见数据格式：Grid,Image,Tiff

按几何特征分为点线面体：point点，line线，polygon面

2.坐标系统

球面坐标系统：以经纬度来量算球体(近似球体)表面距离
笛卡尔坐标系统：量算平面面积，纸质地图通常使用
地理坐标系统GCS：,以三维球面来定义地球上的位置，以经纬度为地图的存储单元，又称全局坐标系或球坐标系。GCS 包括角度测量单位、本初子午线和基准面（基于旋转椭球体）。以度为单位。
投影坐标系统PCS：以基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某点位置。以米为单位。PCS是从地球的近似椭球体投影得来的。PCS由两个参数确定：基准面（北京54、西安80、wgs1984、2000）、投影方法（高斯-克吕格-适用于大比例尺、Lambert投影-适用于小比例尺）
基准面：当一个旋转椭球体的形状与地球相近时，基准面用于定义旋转椭球体相对于地心的位置。基准面给出了测量地球表面上位置的参考框架。它定义了经线和纬线的原点及方向。
地心基准面（WGS1984、2000国家大地坐标系）：在过去的 15 年中，卫星数据为测地学家提供了新的测量结果，用于定义与地球最吻合的、坐标与地球质心相关联的旋转椭球体。地球中心（或地心）基准面使用地球的质心作为原点。
区域基准面（北京54，西安80）：局域基准面是在特定区域内与地球表面极为吻合的旋转椭球体。旋转椭球体表面上的点与地球表面上的特定位置相匹配。该点也被称作基准面的原点。原点的坐标是固定的，所有其他点由其计算获得。区域基准面的坐标系原点不在地心上。区域基准面的旋转椭球体中心距地心有一定偏移。因为区域基准面的旋转椭球体只与地表某特定区域吻合得很好，所以它不适用于该区域之外的其他区域。旋转椭球体：以椭圆为基础，椭圆形状由两个半径决定，较长的半轴称为长半轴a，较短的半轴称为短半轴b，将椭圆绕短半轴旋转生成旋转椭球体。扁率f表示两个轴长度的差异，f=（a-b）/a。扁率f取值范围为0-1，f=0表示两轴长度相等；地球扁率约为 0.003353。
旋转椭球体：以椭圆为基础，椭圆形状由两个半径决定，较长的半轴为长半轴a，较短的半轴为短半轴b，将椭圆绕短半轴旋转生成旋转椭球体。扁率f表示两个轴长度的差异，f=(a-b)/a,扁率f取值范围为0~1，f=0表示两轴长度相等；地球扁率约为0.003353
高斯-克吕格投影：假想有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线（此子午线称为中央子午线或轴子午线）相切，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此椭圆柱面展开即成投影图。

北京54：a=6378245m，b=6356863m，f=1/298.3
西安80：a=6378140m，b=6356755m，f=1/298.25
WGS1984:a=6378137m，b=6356753.314m，f=1/298.25
2000国家大地：a=6378137m，b=6356752.31414m，f=1/298.257222101

3.文件类型

MXD：ARCGIS专用地图文档，地图文档中只是包含图层的引用，即存储当前地图的图层路径、符号、状态、修饰等信息，并不存储真实的数据层。
SHAPE:Shapefile属于简单要素类，用点、线、多边形存储要素的形状，却不能存储拓扑关系，具有简单、快速显示的优点。一个Shapefile文件至少由3个文件组成，*.dbf、*.shp、*.shx。空间信息和属性信息分离存储，所以称之为“基于文件”。
      其中，*.dbf，date base file文件存储矢量数据的属性信息；*.shp,shape形状文件，存储矢量数据的空间信息；*.shx,shape index作为索引文件保留要素几何学特征。另外，Shapefile文件还可以包括其它文件，如*.sbn、*.sbx、*.prj等。*.sbn、*.sbx是空间索引文件，*.prj，projection则属于数据的投影文件

 

Geodatabase数据库:分为Personal Geodatabase(个人地理数据库MDB)和File Geodatabase（文件地理数据库GDB)
GDB后缀表达为.gdb,整体组织为文件夹，可以存储、查询和管理空间数据和非空间数据。在不使用DBMS的情况下能够扩展并存储大量数据。文件地理数据库可同时有多个用户使用，但一个数据只能有一个用户编辑。因此，一个文件地理数据库可以由多个编辑者访问，但必须编辑不同的数据。
3 MDB数据后缀表达为.mdb,整体组织为文件，所有的数据集都存储于Microsoft Access数据文件内，在Microsoft Access数据文件中存储和管理空间数据和非空间数据。个人数据库存储在Access数据库中，其最大容量为2 GB，并且一次只有一个用户可以编辑个人地理数据库中的数据。

 

4. 文本类型

int短整型；char文本；float浮点型；long长整型；date日期

 5.在Arcgis的目录中可以进行Arccatalog的相关操作；搜索界面可以快速找到arctoolbox等工具，例如添加字段

6.gdb中无法对属性表内容进行排序，可以将gdb文件复制到mdb中，保存后关闭arcgis，在文件夹中打开mdb，右键属性表-设计视图，即可对属性表内容进行排序

7.添加49个设施农用地备注地址信息：添加数据，名称.SHP，右击图层49农用地，打开属性表，双击属性表第一列找出位置，打开编辑器，对照CAD位置名称输入地址信息

8.制作图名、图例等其他标注信息：视图-布局视图，文件-页面和打印设置-选择纸张类型及横向，插入文本及文本框

9.图斑旁显示属性表相关内容：右键shp文件，属性，标注，勾选此图层中的要素，表达式，表达式（X）中输入内容。（注：分式显示公式："<UND>"& [分子字段] &"</UND>"&vbNewLine& [分母字段] ）

10.在属性表中新建一列---计算几何；表-字段计算器-python，椭球面积计算公式：!shape.geodesicArea! 

11.属性表模糊选择

ZLDWDM LIKE'340523102%' OR ZLDWDM LIKE'340523103%' 
属性表中ZLDWDM为340523102000000、340523103000000

 12.定义投影：Arctoolbox-数据管理工具-投影和变换-定义投影；

 13.arcgis计算椭球面积：https://www.cnblogs.com/lqqgis/p/13723739.html