Анализ базовых возможностей географической информационной системы ARCGIS. Основные этапы построения карты. Создание NDS из класса пространственных объектов. Нахождение оптимального маршрута в наборе сетевых данных. Построение трехмерных точечных объектов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на http:///

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ИЗУЧЕНИЕ БАЗОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГИС ARCGIS
• 1.1 Что позволяет ГИС
• 1.2 Изучение ArcCatalog, ArcMap и данных ГИС
• 1.3 Изучение данных ГИС
• 1.4 Шаги представления проекта ГИС
• 1.5 Составление базы данных
• 1.6 Подготовка данных для анализа
• 2. NETWORK ANALIST
• 2.1 Обзор Network Analyst
• 2.2 Выполнение упражнений по изучению Network Analyst
• 3. ARCGIS 3D ANALYST
• 3.1 Отображение изображения на поверхности рельефа
• 3.2 Визуализация загрязненности грунтовых вод
• 3.3 Визуализация радиоактивного загрязнения и заболеваемости раком
• 3.4 Построение модели TIN для представления рельефа
• 3.5 Работа с анимациями в ArcScene
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• С помощью программы ArcGis можно выполнить задачу географической информационный системы (ГИС) любого уровня сложности. Сегодня тысячи различных организаций и сотни тысяч пользователей используют технологии ГИС для изучения и обработки разнообразных наборов географически связанной информации.
• Вы можете использовать ArcGis разными способами, а в зависимости от сложности задач. Иногда ArcGis используют в качестве однопользовательского инструмента для картографии и анализа, обычно в контексте определенного ограниченного проекта. Такой способ использования ArcGIS иногда называют проектом ГИС. В других случаях ArcGIS - это многопользовательская система, признанная решать текущие задачи организации в области географической информации. Многопользовательские ГИС иногда подразделяются на ГИС отделов, ГИС организаций, в соответствии с уровнем сложности системы и интеграцией с ежедневной деятельностью организаций.
• Цель данной курсовой работы описать выполненную работу по изучению ArcGIS в течение семестра. В изучение его вошли Network Analist, изучение системы линейных координат в ArcGIS, 3DAnalyst, также выполнили обучающий проект по городу Гринвалле. В конце выполнить работу по моделированию поворотов на грузовом каркасе СПб.

1. ИЗУЧЕНИЕ БАЗОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГИС ARCGIS

1.1 Что позволяет ГИС

Изучение ArgGIS начинается с того, что позволяет выполнять ГИС.

ГИС - это система для управления географической информацией, ее анализа и отображения. Информация представляется в виде серий наборов географических данных, которые моделируют географическую среду посредством простых обобщенных структур данных. ГИС включает наборы современных инструментальных средств для работы с географическими данными.

Географическая информационная система поддерживает несколько видов для работы с географической информацией:

1. Вид Базы Геоданных: ГИС - это пространственная база данных, содержащая наборы данных, которые представляют географическую информацию в контексте общей модели данных ГИС (векторные объекты, растры, топология, сети и т.д.).

2. Вид Геовизуализации: ГИС - это набор интеллектуальных карт и других видов, которые показывают пространственные объекты и отношения между объектами на земной поверхности. Могут быть построены разные виды карт, и они могут использоваться как “окна в базу данных” для поддержки запросов, анализа и редактирования информации.

3. Вид Геообработки: ГИС - это набор инструментов для получения новых наборов географических данных из существующих наборов. Функции геообработки извлекают информацию из существующих наборов данных, применяют к ним аналитические функции и записывают результаты в новые производные наборы данных.

Например, в ArcGIS эти три вида представлены каталогом (ГИС как коллекция наборов геоданных), картой (ГИС как интеллектуальный картографический вид) и набором инструментов (ГИС как набор инструментов для обработки пространственных данных).

Использовать ГИС можно различными способами, в зависимости от сложности задач. В среде проекта ГИС или многопользовательской ГИС можно использовать в работе настольных приложений ArgGIS - ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox. ArcCatalog управляет хранением пространственных данных, структурой баз данных, а также записью и просмотром метаданных, ArcMap используется для всех задач создания карт и редактирования, а также для картографического анализа, ArcToolbox используется для преобразования данных и геообработки. Это приложение содержит множество инструментов (рис.1.)

Рис. 1. Инструменты ArcToolbox

1.2 Изучение ArcCatalog, ArcMap и данных ГИС

ArcCatalog - это инструмент для просмотра, организации, распределения и документирования данных ГИС организации. ArcCatalog представляет структуру для организации хранения больших объемов разнотипных данных ГИС. Разные представления помогают найти нужные данные.



Рис. 2. Структура ArcCatalog

В нашей работе мы выполняли работу для города Гринвелли, городской совет которого рассматривает предложение о постройке нового водопровода в центре города. В процессе принятия решения совет изучает потребление воды на каждом участке центра города. Мы создаем карту магистральных труб водопровода и относительного потребления воды на каждом участке города.

ArcCatalog представляет собой дерево, где находятся данные о городе. Эти данные мы добавляем поочередно на карту. Их также можно рассмотреть отдельно.

ArcMap - это документ для просмотра запроса, редактирования и компоновки карты. Мы можем использовать множество различных символов для отображения наших данных (рис. 3).



Рис. 3. Пример карты ArcMap

Данная карта Гринвелли содержит три слоя данных - здания, улицы и парки. Каждый из слоев перечислен в таблице, и их можно отключать при необходимости. Для изображения слоя используются символы. Чтобы карту было легко читать, мы добавили на нее данные общего назначения о городе.

Построение карты состоит из следующих этапов:

1) добавление слоя к карте;

2) добавление объекта из базы данных;

3) изменение отображения объектов;

4) добавление надписей к карте;

5) компоновка карт.

Добавление слоя происходит из дерева ArcCatalog. Добавление надписей и последующая компоновка карты заключается в формировании страницы для распечатки, добавление стрелки севера, легенды.

1.3 Изучение данных ГИС

ArcGIS может хранить и использовать географические данные в нескольких форматах. Одним из способов представления географической информации - в виде точек, линий и полигонов. Такое представление называется векторной моделью данных. Она особенно удобна для хранения и представления дискретных объектов, таких как здания, трубопроводы или границы участков.

ГИС можно назвать базой данных, воспринимающей геометрическую информацию, ГИС позволяет связывать таблицу и пространственные данные. Этот формат называется табличные данные.

Значительная часть географических данных сегодня хранятся в шейп-файлах. В них хранятся два типичных точечных объектов: точечные и многоточечные. Базы геоданных реализуют объектно-ориентировачную модель данных ГИС - модель данных, где каждый пространственный объект хранится в виде строки таблицы.

1.4 Шаги представления проекта ГИС

При выполнении типичного аналитического проекта ГИС мы выполняли следующие этапы:

1) определение цели анализа;

2) создание базы данных объекта (проектирование базы данных, ввод и загрузка данных в базу и управление базой данных);

3) анализ данных с помощью функций ГИС;

4) представление результатов анализа (в виде карты);

1.5 Составление базы данных

Необходимые для проекта данные находятся в разных местах и представлены в разных форматах. Чтобы выполнить анализ нужно найти данные, получить информацию о них, и скопировать их в соответствующую рабочую область. ArcCatalog позволяет изучить данные и организовать их так как угодно. На этом этапе работы мы построили базу данных проекта, которая будет содержать все данные, которые мы получили. Мы просмотрели и скопировали данные с помощью ArcCatalog и создали папки для хранения данных и слои для представления удаленных данных. Далее с помощью ArcMap отобразили наборы из базы данных проекта, чтобы изучить географические взаимосвязи между наборами данных, с которыми мы будем работать в процессе анализа. Добавление данных в папку проекта состоит из следующих этапов:

1) добавление к карте слоя участков;

2) добавление к карте остальных данных города;

3) добавление к карте шейп-файла реки;

4) добавление данных высот;

5) создание грида высот;

1.6 Подготовка данных для анализа

Теперь, когда мы собрали и организовали все доступные данные, нужно подготовить данные для анализа. Данные ГИС представлены в разных системах координат, их нельзя правильно наложить и отобразить. Поэтому важно было сохранить данные в той же системе коор...