本書簡要介紹了地理信息系統軟件ArcGIS的發展變革，針對ArcGIS 10.3的基本組成及幾個重要模塊的主要功能和應用范圍進行了介紹。以GIS數據輸入及處理、柵格編輯、地理配準、投影轉換、拓撲查錯、柵格計算、重分類、距離分析、密度分析、緩沖區分析、疊加分析、網絡分析等為例介紹了基本的操作和應用方法。在此基礎上，以土地利用、災害評估、洪水淹沒、農田保護、土壤分析、糧食估產、資源配置、設施選址、礦產預測為例，介紹了地理信息系統在這些領域的綜合應用。本書注重理論與實踐、軟件與工程、教學與科研、項目與應用、基礎與綜合等方面的結合，融入了大量生產與科研成果，以及工程項目應用案例。本書可作為地理信息科學、遙感科學與技術、測繪工程、地質學、管理學、環境科學等專業本科生和研究生的教材，也可供地質礦產、國土資源、地理測繪、市政工程、城鄉規劃、交通旅游、水利水電、環境科學、災害評估、作戰指揮等領域的研究人員使用。
晁怡，出生于1975年，女，中國地質大學（武漢）副教授，2007年畢業于武漢大學攝影測量與遙感專業，博士學位。現主要從事地理信息系統原理、空間分析與建模的教學和科研工作。參與和主持縱向、橫向科研項目十余項，參與和主持校級、省級教學項目多項，多次指導學生參與全球和全國性學科競賽獲獎，并獲得“優秀指導老師”多項。發表科研和教學論文二十余篇。
目 錄
第1章 ArcGIS介紹 1
1.1 ArcGIS總覽 1
1.2 ArcMap 2
1.3 ArcCatalog 5
1.4 ArcToolbox 6
1.5 ArcScene 9
1.6 本章小結 10
第2章 GIS數據輸入 11
2.1 輸入簡介 11
2.2 坐標點輸入 13
2.2.1 問題提出 13
2.2.2 手工輸入坐標點 13
2.2.3 表格數據轉換點要素 15
2.3 屏幕矢量化 18
2.3.1 數據說明 19
2.3.2 矢量化前的準備 19
2.3.3 編輯矢量化 21
2.3.4 ArcScan矢量化 22
2.4 數據轉換 26
2.4.1 問題提出 26
2.4.2 ArcGIS其他格式轉入 26
2.4.3 其他GIS軟件格式轉入 27
2.5 屬性數據輸入 27
2.5.1 問題提出 27
2.5.2 數據說明 28
2.5.3 手工鍵盤輸入 28
2.5.4 屬性連接 30
第3章 GIS數據處理 34
3.1 柵格編輯 34
3.1.1 問題提出 34
3.1.2 數據準備 34
3.1.3 編輯柵格 35
3.2 地理配準 36
3.2.1 問題提出 36
3.2.2 配準圖像 36
3.3 投影轉換 38
3.3.1 問題提出 38
3.3.2 數據準備 38
3.3.3 設置坐標系 38
3.3.4 投影轉換 40
3.4 拓撲查錯 41
3.4.1 問題提出 41
3.4.2 數據準備 41
3.4.3 新建并驗證拓撲 42
第4章 柵格分析 45
4.1 柵格計算 45
4.1.1 問題和數據分析 45
4.1.2 數學運算 45
4.1.3 函數運算 47
4.2 重分類 47
4.2.1 問題和數據分析 47
4.2.2 重分類工具 48
4.2.3 其他重分類工具 49
4.3 距離分析 49
4.3.1 問題和數據分析 49
4.3.2 歐氏距離工具 50
4.3.3 成本距離工具 52
4.4 密度分析 54
4.4.1 問題和數據分析 54
4.4.2 點密度分析 55
4.4.3 核密度分析 56
4.5 糧食產量預測 58
4.5.1 問題和數據分析 58
4.5.2 預測2004年糧食產量 58
第5章 矢量分析 60
5.1 緩沖區分析 60
5.1.1 問題和數據分析 60
5.1.2 點的緩沖區 60
5.1.3 線的緩沖區 62
5.1.4 面的緩沖區 64
5.2 疊加分析 68
5.2.1 問題和數據分析 68
5.2.2 相交 68
5.2.3 擦除 74
5.2.4 聯合 76
5.2.5 標識 77
5.2.6 交集取反 80
第6章 網絡分析 82
6.1 網絡模型的建立 82
6.1.1 網絡模型元素 82
6.1.2 建立網絡數據集 83
6.1.3 建立幾何網絡 89
6.2 路徑分析 92
6.2.1 問題和數據分析 92
6.2.2 尋找最短路徑 92
6.2.3 尋找最佳路徑 100
6.3 尋找最近設施 101
6.3.1 問題和數據分析 101
6.3.2 查找最近設施 102
6.4 創建服務區域 106
6.4.1 問題和數據分析 106
6.4.2 建立服務區域 107
6.5 位置分配 110
6.5.1 問題和數據分析 110
6.5.2 建立位置分配 110
6.6 建立OD成本矩陣 117
6.6.1 問題和數據分析 117
6.6.2 建立OD矩陣 118
6.7 幾何網絡分析 123
6.7.1 問題和數據分析 123
6.7.2 網絡路徑分析 123
6.7.3 網絡連接要素分析 125
第7章 數字高程模型分析 127
7.1 GRID的建立 127
7.1.1 問題和數據分析 127
7.1.2 離散點生成GRID 128
7.1.3 TIN生成GRID 129
7.2 TIN的建立 131
7.2.1 問題和數據分析 131
7.2.2 離散點生成TIN 131
7.2.3 GRID生成TIN 133
7.3 DEM應用 134
7.3.1 問題和數據分析 134
7.3.2 地形因子分析 134
7.3.3 可視性分析 139
7.3.4 三維顯示 142
第8章 綜合分析應用 144
8.1 農田保護區域分析 144
8.1.1 問題和數據分析 144
8.1.2 添加數據 144
8.1.3 找出洪水淹沒區域 144
8.1.4 尋找可耕種區域 147
8.1.5 確定水壩保護的可耕種區域 148
8.1.6 將研究區域土質重分類 149
8.2 商店選址評價 150
8.2.1 問題和數據分析 150
8.2.2 確定商店的服務范圍 151
8.2.3 分析消費者特征 156
8.2.4 確定服務范圍內的潛在客
戶數 160
8.3 度假村選址 162
8.3.1 問題和數據分析 162
8.3.2 確定Kerri林地以外的區域 162
8.3.3 確定坡度小于3%的區域 164
8.3.4 提取年平均溫度高于16.5℃的
區域 166
8.3.5 確定度假村地址 170
8.4 燕麥試驗田選址 174
8.4.1 問題和數據分析 174
8.4.2 數據預處理 175
8.4.3 條件檢索 178
8.4.4 緩沖區分析 184
8.4.5 疊加分析 186
8.4.6 確定面積滿足要求的區域 188
8.5 洪水災害損失的分析 190
8.5.1 問題和數據分析 190
8.5.2 數據預處理 192
8.5.3 受災區域分析 200
8.5.4 災害損失估計 204
8.6 土壤肥沃度分析 209
8.6.1 問題和數據分析 209
8.6.2 加載數據 209
8.6.3 分析土壤類型與鉀元素含量的
關系 213
8.6.4 空間集中性計算 216
8.7 在成礦預測中的應用 221
8.7.1 問題提出 221
8.7.2 研究區地質概況 221
8.7.3 數據準備 221
8.7.4 成礦條件和找礦標志分析 222
8.7.5 銅礦預測 231
第9章 空間統計分析 236
9.1 度量地理分布 236
9.1.1 問題提出 236
9.1.2 數據準備 236
9.1.3 中心要素 237
9.1.4 平均中心 238
9.1.5 標準距離 239
9.1.6 中位數中心 240
9.1.7 方向分布 241
9.1.8 線性方向平均值 242
9.2 聚類分布制圖 243
9.2.1 問題提出 243
9.2.2 數據準備 243
9.2.3 聚類和異常值分析 244
9.2.4 熱點分析 247
9.2.5 分組分析 248
9.2.6 相似搜索 249
第10章 空間分析建模 252
10.1 模型構建器簡介 252
10.2 問題提出 253
10.3 數據準備 253
10.4 在模型構建器中執行工具 254
10.4.1 創建新模型 254
10.4.2 向模型中添加工具和數據 254
10.4.3 工具參數設置 254
10.4.4 添加到畫布顯示 257
10.4.5 運行模型 257
10.4.6 保存模型 257
10.5 使用模型構建器創建工具 258
10.5.1 打開模型 258
10.5.2 顯示工具參數 258
10.5.3 創建模型參數 259
10.5.4 重命名模型元素 259
10.5.5 重設模型參數順序 261
10.5.6 設置模型參數類型 262
10.5.7 對模型參數設置過濾器 263
10.5.8 為輸出數據設置符號系統 263
10.5.9 管理中間數據 264
10.5.10 更改模型的常規屬性 264
參考文獻 266
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