ArcGIS地理信息系统分析与应用

本书简要介绍了地理信息系统软件ArcGIS的发展变革，针对ArcGIS 10.3的基本组成及几个重要模块的主要功能和应用范围进行了介绍。以GIS数据输入及处理、栅格编辑、地理配准、投影转换、拓扑查错、栅格计算、重分类、距离分析、密度分析、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等为例介绍了基本的操作和应用方法。在此基础上，以土地利用、灾害评估、洪水淹没、农田保护、土壤分析、粮食估产、资源配置、设施选址、矿产预测为例，介绍了地理信息系统在这些领域的综合应用。本书注重理论与实践、软件与工程、教学与科研、项目与应用、基础与综合等方面的结合，融入了大量生产与科研成果，以及工程项目应用案例。本书可作为地理信息科学、遥感科学与技术、测绘工程、地质学、管理学、环境科学等专业本科生和研究生的教材，也可供地质矿产、国土资源、地理测绘、市政工程、城乡规划、交通旅游、水利水电、环境科学、灾害评估、作战指挥等领域的研究人员使用。

郑贵洲，中国地质大学（武汉）信息工程学院，博士，教授。主持教学项目：《面向异构环境的GIS课程教学团队的构建(省级)》、《应用地理信息系统网络教学》、《地理信息系统课程建设（研究生项目）》、《遥感数字图像处理网络教学》、《GIS专业实验教学研究及实验室建设管理(省级)》、《地理信息系统专业系列课程建设》。

第1章 ArcGIS介绍 1
1.1 ArcGIS总览 1
1.2 ArcMap 2
1.3 ArcCatalog 5
1.4 ArcToolbox 6
1.5 ArcScene 9
1.6 本章小结 10
第2章 GIS数据输入 11
2.1 输入简介 11
2.2 坐标点输入 13
2.2.1 问题提出 13
2.2.2 手工输入坐标点 13
2.2.3 表格数据转换点要素 15
2.3 屏幕矢量化 18
2.3.1 数据说明 19
2.3.2 矢量化前的准备 19
2.3.3 编辑矢量化 21
2.3.4 ArcScan矢量化 22
2.4 数据转换 26
2.4.1 问题提出 26
2.4.2 ArcGIS其他格式转入 26
2.4.3 其他GIS软件格式转入 27
2.5 属性数据输入 27
2.5.1 问题提出 27
2.5.2 数据说明 28
2.5.3 手工键盘输入 28
2.5.4 属性连接 30
第3章 GIS数据处理 34
3.1 栅格编辑 34
3.1.1 问题提出 34
3.1.2 数据准备 34
3.1.3 编辑栅格 35
3.2 地理配准 36
3.2.1 问题提出 36
3.2.2 配准图像 36
3.3 投影转换 38
3.3.1 问题提出 38
3.3.2 数据准备 38
3.3.3 设置坐标系 38
3.3.4 投影转换 40
3.4 拓扑查错 41
3.4.1 问题提出 41
3.4.2 数据准备 41
3.4.3 新建并验证拓扑 42
第4章 栅格分析 45
4.1 栅格计算 45
4.1.1 问题和数据分析 45
4.1.2 数学运算 45
4.1.3 函数运算 47
4.2 重分类 47
4.2.1 问题和数据分析 47
4.2.2 重分类工具 48
4.2.3 其他重分类工具 49
4.3 距离分析 49
4.3.1 问题和数据分析 49
4.3.2 欧氏距离工具 50
4.3.3 成本距离工具 52
4.4 密度分析 54
4.4.1 问题和数据分析 54
4.4.2 点密度分析 55
4.4.3 核密度分析 56
4.5 粮食产量预测 58
4.5.1 问题和数据分析 58
4.5.2 预测2004年粮食产量 58
第5章 矢量分析 60
5.1 缓冲区分析 60
5.1.1 问题和数据分析 60
5.1.2 点的缓冲区 60
5.1.3 线的缓冲区 62
5.1.4 面的缓冲区 64
5.2 叠加分析 68
5.2.1 问题和数据分析 68
5.2.2 相交 68
5.2.3 擦除 74
5.2.4 联合 76
5.2.5 标识 77
5.2.6 交集取反 80
第6章 网络分析 82
6.1 网络模型的建立 82
6.1.1 网络模型元素 82
6.1.2 建立网络数据集 83
6.1.3 建立几何网络 89
6.2 路径分析 92
6.2.1 问题和数据分析 92
6.2.2 寻找最短路径 92
6.2.3 寻找很好路径 100
6.3 寻找最近设施 101
6.3.1 问题和数据分析 101
6.3.2 查找最近设施 102
6.4 创建服务区域 106
6.4.1 问题和数据分析 106
6.4.2 建立服务区域 107
6.5 位置分配 110
6.5.1 问题和数据分析 110
6.5.2 建立位置分配 110
6.6 建立OD成本矩阵 117
6.6.1 问题和数据分析 117
6.6.2 建立OD矩阵 118
6.7 几何网络分析 123
6.7.1 问题和数据分析 123
6.7.2 网络路径分析 123
6.7.3 网络连接要素分析 125
第7章 数字高程模型分析 127
7.1 GRID的建立 127
7.1.1 问题和数据分析 127
7.1.2 离散点生成GRID 128
7.1.3 TIN生成GRID 129
7.2 TIN的建立 131
7.2.1 问题和数据分析 131
7.2.2 离散点生成TIN 131
7.2.3 GRID生成TIN 133
7.3 DEM应用 134
7.3.1 问题和数据分析 134
7.3.2 地形因子分析 134
7.3.3 可视性分析 139
7.3.4 三维显示 142
第8章 综合分析应用 144
8.1 农田保护区域分析 144
8.1.1 问题和数据分析 144
8.1.2 添加数据 144
8.1.3 找出洪水淹没区域 144
8.1.4 寻找可耕种区域 147
8.1.5 确定水坝保护的可耕种区域 148
8.1.6 将研究区域土质重分类 149
8.2 商店选址评价 150
8.2.1 问题和数据分析 150
8.2.2 确定商店的服务范围 151
8.2.3 分析消费者特征 156
8.2.4 确定服务范围内的潜在客
户数 160
8.3 度假村选址 162
8.3.1 问题和数据分析 162
8.3.2 确定Kerri林地以外的区域 162
8.3.3 确定坡度小于3%的区域 164
8.3.4 提取年平均温度高于16.5℃的
区域 166
8.3.5 确定度假村地址 170
8.4 燕麦试验田选址 174
8.4.1 问题和数据分析 174
8.4.2 数据预处理 175
8.4.3 条件检索 178
8.4.4 缓冲区分析 184
8.4.5 叠加分析 186
8.4.6 确定面积满足要求的区域 188
8.5 洪水灾害损失的分析 190
8.5.1 问题和数据分析 190
8.5.2 数据预处理 192
8.5.3 受灾区域分析 200
8.5.4 灾害损失估计 204
8.6 土壤肥沃度分析 209
8.6.1 问题和数据分析 209
8.6.2 加载数据 209
8.6.3 分析土壤类型与钾元素含量的
关系 213
8.6.4 空间集中性计算 216
8.7 在成矿预测中的应用 221
8.7.1 问题提出 221
8.7.2 研究区地质概况 221
8.7.3 数据准备 221
8.7.4 成矿条件和找矿标志分析 222
8.7.5 铜矿预测 231
第9章 空间统计分析 236
9.1 度量地理分布 236
9.1.1 问题提出 236
9.1.2 数据准备 236
9.1.3 中心要素 237
9.1.4 平均中心 238
9.1.5 标准距离 239
9.1.6 中位数中心 240
9.1.7 方向分布 241
9.1.8 线性方向平均值 242
9.2 聚类分布制图 243
9.2.1 问题提出 243
9.2.2 数据准备 243
9.2.3 聚类和异常值分析 244
9.2.4 热点分析 247
9.2.5 分组分析 248
9.2.6 相似搜索 249
第10章 空间分析建模 252
10.1 模型构建器简介 252
10.2 问题提出 253
10.3 数据准备 253
10.4 在模型构建器中执行工具 254
10.4.1 创建新模型 254
10.4.2 向模型中添加工具和数据 254
10.4.3 工具参数设置 254
10.4.4 添加到画布显示 257
10.4.5 运行模型 257
10.4.6 保存模型 257
10.5 使用模型构建器创建工具 258
10.5.1 打开模型 258
10.5.2 显示工具参数 258
10.5.3 创建模型参数 259
10.5.4 重命名模型元素 259
10.5.5 重设模型参数顺序 261
10.5.6 设置模型参数类型 262
10.5.7 对模型参数设置过滤器 263
10.5.8 为输出数据设置符号系统 263
10.5.9 管理中间数据 264
10.5.10 更改模型的常规属性 264
参考文献 266