地理信息系统ArcInfo及其应用

文章编号:1006243(2002)0320029203

地理信息系统ArcInfo及其应用

李登科,刘安麟,邓凤东

(陕西省农业遥感信息中心,陕西西安　710014)

摘　要:介绍了美国环境系统研究所(ESRI)研制的地理信息系统软件ARC󰃗基INFO的系统结构、本模块和扩展模块的主要功能,以及在生态环境监测中的应用情况。实践表明,ARC󰃗INFO功能强大,内容涵盖地理信息系统领域的各个方面,可广泛地应用于环境保护、资源调查、灾害预测、投资评价、城市规划建设、交通运输、测绘、管理等众多领域。关键词:软件;地理信息;ARC󰃗INFO;应用中图分类号:P407　　　　　　文献标识码:B

　　ARC󰃗INFO是美国环境系统研究所(Envi2ronmentalSystemsResearchInstitute,缩写ES2RI)研制的地理信息系统软件,也是世界上应用

新;进行空间数据分析;提出错误和检验错误;进行数据重组。

在ARC系统下又有若干个子模块组成,分别执行不同的功能。这些子模块包括ARCEDIT、ARCPLOT、INFO、TABLES、LIBRARIAN,这

最广泛的GIS软件之一。ESRI的市场份额多年来一直雄踞GIS行业之首。1991年ESRI对工作站ARC󰃗INFO第6版进行了汉化,使其产品进入中国市场。ARC󰃗INFO可运行于各种平台上,包括SUNSolaris、SGIIRIX、DigitalUnix、HP

各UX、IBMAIX、WindowsNT(Intel󰃗Alpha)等。种平台上可直接共享数据和应用。1　基本模块和主要功能

是ARC󰃗INFO软件的基础部分,功能主要包括图形和属性数据的输入、转换、编辑、查询、统计分析等。

1.1　ARCEDIT

　　ARCEDIT是一个交互图形输入和编辑系统,提供了图形数字化的所有功能以及综合的图形和属性编辑功能。在ARCEDIT中,可以方便地输入点、线、面及文字注记等基本特征,可以对这些图形特征进行移动、拷贝、增加、删除、修改并提供影像和其它图层作为背景显示。在编辑图形特征的同时,ARCEDIT还提供了对与特征相关的属性数据的编辑和维护功能,使用户不退出ARCEDIT模块就能完成对属性数据的维护和更

　　ARC󰃗INFO采用模块设计的方法将整个软件按功能划分为多个逻辑子模块。例如,所有的地图编辑功能组织在一个模块中,命名为ARCED2IT;地图输出和绘图功能组织到一个命名为AR2

这样,ARC󰃗CPLOT的程序中等。INFO就包含了许多子模块,而每一个模块有各自的一组命令和逻辑功能。

ARC󰃗INFO由描述地图特征和拓扑关系的ARC系统和记录属性数据的INFO数据库系统

新工作。1.2　ARCPLOT

两部分组成。ARC是GIS的总体管理模块,其它子模块都要在ARC环境下进出。ARC的主要功能有:对数据单元和工作空间进行操作和管理;进行数据格式转换和投影转换;建立拓扑关系及更

　　收稿日期:2001210211

　　ARCPLOT是进行图形显示、查询和交互式制图输出的工具。在ARCPLOT中可以进行以下操作:显示图形和属性数据;查询图形和属性数据;建立符号库,设计线状、点状、面状符号;用地

　　作者简介:李登科(19632),男,陕西眉县人,高级工程师,主要从事3S技术应用研究。

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图制作器进行地图的设计、修改、制作;生成绘图文件并输出矢量数据地图;根据不同属性生成专题图;显示图像及栅格数据;绘制表面模型视图。1.3　INFO和TABLES

线、陡坎)生成不规则三角网并进一步产生地表模型,对地表模型三维显示分析,如三维地图晕暄、飞行动画、通视分析、剖面提取、土方填挖计算等。它可以内插表面Z值,生成等高线,计算坡度、坡向、表面积、表面距离,生成表面泰森临域多边形,体积、填挖方计算,提取表面特征,在一个或多个面上生成剖面,三维透视分析,表面光照模拟。可以在ARCPLOT中生成TIN透视全景图,可以完全控制显示环境,包括:指定表面的一部分,在一个页面上画出多个表面,精确指定观察者和视点来定位表面,指定视场、视角和视距,在模型上缩放,选择透视或全景显示,指定表面分辨率和纵向比例。TIN生成以后,可以在表面蒙罩上一种或几种ARC󰃗INFO图形数据,包括:指定间距的网格,点、线、面图层,单个点、图形文件、影像、等高线、光照图、光照和高程合成图。它接GRID、受的数据有:等高线、高程点、网格数据、USGSDEM、SPOTTAME、SVF等。2.2　GRID

　　INFO是一个完整的关系型数据库管理系统,它既是一个的子系统,完成对属性数据的管理和维护,又是ARC󰃗INFO的一个有机组成部分,通过图形与属性的连接来管理与地理特征有关的属性数据。TABLES是对INFO文件进行操作的表格管理系统,可以进行基本的INFO数据库操作,如建立、存储、编辑和查询属性数据等。用INFO数据库可以进行以下操作:建立属性文件,包括定义表格、添加记录、显示和打印数据等;操纵属性数据文件,包括查询记录、分类、统计、执行逻辑和算数运算等;建立报表和程序,包括生成报表、连接数据文件、用INFO编制程序等;管理维护文件记INFO文件,包括改变报表和程序、录、拷贝、删除文件等。1.4　LIBRARIAN

　　LIBRARIAN是对地理数据进行管理的模块,主要用于大数据量下的图形数据库的查询检索和管理,提供生成和管理图库的工具。可以将数据在水平方向划分为矩形或其它形状的片,称为通过tile的tile;在垂直方向划分为层,称为layer。

索引结构可以加快数据的提取和查询检索速度。在对图库的管理上,LINRARIAN的主要功能为设置图库环境、管理图库结构、管理用户访问权限、建立图库索引和管理图库数据。2　扩展模块和主要功能

　　GRI处理模D是一个功能强大的栅格分析、块。可对栅格数据进行输入、编辑、显示、分析、输出。同时也可对图像进行简单的处理、分析。它包括一整套栅格算子和分析工具及地表建模工具。如水利流域模型、扩散模型、聚类分析、走廊分析、距离分析等。在GRID内可使用所有的AML和菜单及其它客户化工具。2.3　NETWORK

　　NETWORK是进行线状网络和路径分析的工具,包括最短路径选择、邮寄员问题、资源调配、设施服务范围、网络流量、网络追踪等分析功能。2.4　ARCSCAN

　　ARC󰃗INFO的扩展模块包括TIN、GRID、NETWORK、ARCSCAN、ARCSTORM、ARC2EXPRESS、COGO、ARCPRESS、ARCSDE。扩展

　　ARCSCAN为扫描矢量化模块,具有栅格、矢量一体化编辑功能,可自动消除噪音、删除色斑、自动识别断点、虚线、符号线,自动角度取直。交互与自动相结合,既可跟踪单线,也可跟踪色块边界,可大大提高图形数据录入的效率和准确性。2.5　ARCSTORM

模块是满足用户特殊需求的工具,利用这些模块,可进行各种空间分析(如网络分析、三维表面分析、通视分析、最佳路径选择等)、栅格矢量数据的转换、大型图库的管理、提高图形输出质量和速度等。2.1　TIN

　　ARCSTORM为数据库管理模块,可以管理巨量数据,是基于客户󰃗服务器机制设计的。适用于大量用户共用大量相同的数据,也可用于日常

　　TI显示、分N是一个专业的地表模型生成、析模块。可根据等高线、高程点、地形线(如水崖

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工作数据的更新和维护。2.6　ArcExPress

(将)采用ARC󰃗INFO数据格式,也就是说,ARC󰃗INFO数据格式已经成为我国基础地理信

　　ArcExPress为图形加速模块,能明显提高图形显示速度,ArcExPress通过获取ARC󰃗INFO的绘图命令,并进行优化,刷新时直接调出,不用再到数据库中查询。这样,图形刷新简单方便,可达到漫游的速度。2.7　COGO

息数据的标准。

根据陕西省山川秀美工程建设的需要,陕西省农业遥感信息中心实施《陕西省生态环境遥感本底调查和动态监测》项目,于1999年12月购置了ARC󰃗INFO软件。在ERDASIMAGINE和ARC󰃗INFO的支持下,2000年完成了延安市宝

　　COGO主要用于数字测量、工程制图,用来解决一些空间特性的几何关系,如直线垂直、圆弧相切、测量上的前交后交等。可用来处理野外数字测量数据,处理精确的地籍图、工程设计图。2.8　ArcPress

塔区植被、土地利用调查试点工作。在此基础上,最近完成了陕北地区的植被类型、土地利用类型、植被覆盖度的遥感调查工作,并且正在将有关成果向GIS平台集成。在此项工作过程中,使用ARC󰃗INFO主要完成了以下作业:陕西省1:25

　　ArcPress是图形输出模块,可把ARC󰃗INFO的制图数据转换为栅格数据直接送至打印机󰃗绘图仪上,减少对绘图仪内存的要求,突破对矢量图大小的。制图数据也可转换成PostScript格式,并可对图形分色,直接输出供制版。2.9　ArcSDE

万分幅地形图的拼接、投影变换;用1:25万地形数据库的等高线、高程点,采用TIN方法内插,进一步转换为100m×100m栅格形式,生成US2分县边界、地理信息要GSDEM;陕西省分地市、

素(水系、居民点、铁路、公路等)的提取。ARC󰃗INFO系统庞大,功能繁多,我们目前的应用仅处

　　ArcSDE为空间数据管理扩展模块。SDE是一个连续的空间数据模型,可将空间数据加入到关系型数据库管理系统(RDBMS)中去,这就提供了对空间、非空间数据进行高效率操作的数据接口。由于SDE采用的是客户󰃗服务器体系结构,大量用户可同时针对同一数据进行操作。SDE还提供了应用程序接口(API),开发人员可将空间数据检索和分析功能集成到应用程序中去。3　应用

于初级阶段。随着工作的深入进行,相信ARC󰃗INFO会在科研和业务工作中发挥重要作用。

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[3]　蒋景瞳.国家基础地理信息系统全国1:25万数据

　　ARC󰃗INFO软件以其强大的查询显示和空间分析功能广泛应用于各个领域,成为一种有效的辅助决策支持工具.在美国和其它发达国家,资源保ARC󰃗INFO软件的应用遍及环境保护、护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、管理等众多领域。随着我国经济建设的迅猛发展,加速了地理信息系统的应用进程,国内使用ARC󰃗IN2交通FO软件的用户也在逐年增加。在城市规划、运输、测绘、环保、农业等领域发挥了重要作用。

中国国家测绘总局已完成的全国1:25万全要素数字地图就是在ARC󰃗INFO软件平台上开发,其目前和以后开发的基础地理信息数据都

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