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1、基于ArcGis顺昌县土地利用现状分析资源工程学院 测绘工程 指导老师 摘要 ： 随着计算机运用的推广，软件技术也开始飞速发展。今天，地理信息系统不再作为一个单独的应用领域，而是与其它技术学科结合，被广泛运用于土地管理、交通、水利、航空等行业，在国民经济建设中发挥重要的作用。Arcgis是由美国ESRI公司研制开发的一个功能强大专业地理信息系统软件，以ARCGIS软件技术建立土地管理系统是目前普遍采取的方式。本文以ARCGIS软件为基础，对土地利用现状信息分析进行了详细的介绍和阐述。以顺昌县土地利用现状数据库为例，重点阐述了ARCGIS软件的建库过程，及数据的分析统计，并对数据结构提出了相关性
2、的意见。关键词：ARCGIS,地类调查，建库流程，数据处理1 绪论1.1课题背景土地利用是人类根据土地的自然特点，按一定的经济、社会目的，采取一系列生物、技术手段，对土地进行的长期性或周期性的经营管理和治理改造活动。它既是一个把土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程，也是一个自然、经济、社会诸因素综合作用的复杂过程。土地利用的方式、程度、结构及地域分布和效益，既受自然条件（如光能、热量、水分、地形、土壤等）影响，更受各种社会、经济、技术条件（如开发历史、生产方式、技术装备、投入水平、土地经营管理水平及国民经济发展需要等）影响，但在所有影响土地利用的各种因素中，社会生产方式往往起决定性作用，土
3、地的合理利用必须适应一定的社会生产方式。土地利用的广度、深度和合理利用程度，是一个国家国民经济各部门生产建设规模、水平和特点的集中反映。近几年，中国经济快速发展，随着城市化、工业化的发展和人口的日益增长，协调好人地关系已成为当前的迫切问题。经济快速发展引起的土地利用急剧变化，使得用传统制图方法来完成土地现状调查数据和图件更新远远跟不上建设发展的需求，部分已经建立土地利用现状数据达不到应有的需求，无法满足土地管理信息更新化的要求。随着信息技术、计算机技术、网路技术、数据库技术、空间技术尤其是GIS技术的发展，大大提高了土地利用管理工作的信息化进程，以GIS技术为核心建立土地利用规划管理信息数据库
4、是极为必要的我方式。ARCGIS组件作为相当成熟的GIS软件，不但具有强大和完善的数据编辑、处理、投影转换、地理分析、空间处理等多种功能，而且作为以地图为核心的AICMAP模块进行土地利用现状调查明显具有速度快、操作简单、制图效果明显、可编辑性强等优势因此，本论文以ArcGIS组件为基础，以顺昌县土地利用调查为实例，对ArcGIS在土地利用现状中的应用进行详细的介绍和阐述。1.2 GIS在国内外发展概况 “GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。”该定义由美国联邦数字地图协调委员会（FICCD
5、C）关于GIS的概念框架。 二十世纪中叶，计算机的发明与应用标志着第一次信息革命的开始，人类社会随之进入信息时代。信息的巨大物化力量使得它逐渐成为一种重要的社会资源和社会动力源，从而引起社会职能、模式、结构、价值及人们工作、生活方式的变革。由于社会的进步，人们开始觉悟到对赖以生存的资源的利用不单单是简单的掠夺，而应将开发和保护结合起来进行科学管理和充分利用。GIS发展史： 1963年，加拿大测量学家R.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语后，随着技术的进步、社会的需求、有关机构的建立，GIS呈“星火燎原”之势在全世界迅速发展起来。概况起来，GIS发展可分为以下几个阶段。 20世纪60
6、年代为GIS思想和技术方法的探索时期。由于40年代和50年代计算机科学、地图学和航空摄影测量技术的发展，作为辅助和决策的有用信息，这就产生了最早的地理信息系统的基本框架。50年代末和60年代，计算机获得广泛应用以后，很快就被应用于空间数据的存储和管理。计算机分析地图内容并提供信息，是从自然资源的管理和土地规划任务开始的，在这个基础上诞生世界上第一个地理信息系统加拿大地理信息系统（CGIS）。另外，纷纷成立的许多有关GIS的组织和机构对传播和发展地理信息系统也起了重要的指导作用。 20世纪70年代是GIS的发展时期。在这个期间，计算机发展至第三代，为地理数据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的
7、手段。同时，一些商业公司开始活跃，GIS软件在市场上受到欢迎，同时管理问题也开始受到重视。据IGU统计，在70年代约有300多个系统投入使用，其中较为完善的系统软件就有80个之多。同时，许多大学如美国纽约州立大学等，开始注意培养GIS方面的人才，创建了GIS实验室。因此，地理信息系统这一技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视，成为引人注目的领域。 80年代是GIS在理论、方法和技术上取得突破与取向成熟阶段。由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程传输设备的出现，为计算机的普及应用创造了条件，使地理信息的传输效率得到很大的提升。GIS的软件开发工具的广泛
8、应用和数据库技术的推广，推动了GIS的数据处理能力，空间分析能力，地图的输入、编辑和输出技术的进一步发展。地理信息系统的应用从解决基础设施的规划转向更加复杂的区域开发问题。如土地的规划利用等。因此，国际著名的GIS专家R.F.Tomlinson认为，如果70年代是GIS发展巩固时期，那么，80年代是国际GIS发展具有突破性的时期。 90年代以来，随着地理信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用，GIS的发展进入用户时代。GIS开发和研究主要集中在下列一些方向：空间信息分析的新模式和新方法；空间信息应用模式；GIS的效益评价；三维四维空间数据结构和数据模型；人工智能和专家系统的引入；网络IGS；
9、虚拟现实技术与GIS的结合。 我国GIS技术的发展起步较晚，但是发展较快。如今已经进入了产业化阶段，我国GIS技术在技术研究、成果应用、人才培养、软件开发等方面进展迅速，并力图将GIS从初步发展时期的研究实验、局部应用推向使用化、集成化、工程化，为国民经济发展提供辅助分析和决策依据。并在各个行业发挥重要作用，尤其是在土地利用上起着巨大作用。2 ARCGIS软件介绍2.1 ESRI公司简介ESRI公司（Environmental Systems Research Institute Inc.）于1969 年成立于美国加利福尼亚州的Redlands市，公司主要从事GIS工具软件的开发和GIS数据生
10、产。ESRI公司作为全球专业的GIS软件开发公司，历经30多年的发展，已发展遍布全球的数以百万计的用户，其软件产品经多年的实践应用，奠定了GIS领域事实上的标准。ESRI创建于1969年，总部位于加州。公司最初是为企业创建和分析地理信息进行咨询工作的。 20世纪80年代，ESRI致力于发展和应用一套可运行在计算机环境中的，用来创建地理信息系统的核心开发工具，这就是今天众人所知的地理信息系统（GIS）技术。1981 年 ESRI 发布了它的第一套商业 GIS 软件 ARC/INFO 软件。它可以在计算机上显示诸如点线面等地理特征，并通过数据库管理工具将描述这些地理特征的属性数据结合起来。 ARC
11、/INFO 被公认为是第一个现代商业 GIS 系统。1986 年， PC ARC/INFO 的出现是 ESRI 软件发展史上的又一个里程碑，它是为基于 PC 的 GIS 站设计的。 PC ARC/INFO 的出现标志着 ESRI 成功地向 GIS 软件开发公司转型。今天，ESRI 的GIS产品在高速增长中依然保持着平衡。计算机技术的革新使得复杂的GIS操作可以在野外个人数字助理（PDA），桌面乃至整个企业级层面上完成。更快速、更廉价的电脑、网络操作技术、电子数据出版和更易学易用工具的飞速出现，使得个人商业用户也可以将GIS技术引入其工作中作为决策工具。随着交互式地图操作在互联网上的出现，任何计
12、算机用户都可以从地理信息系统技术中获益。2.2 ARCGIS结构体系其结构体系如图2-1所示 图2-1 ArcGis结构体系图ESRI产品：ArcGIS 桌面产品 ArcInfo高级的功能完善的GIS系统 ArcEditor高级数据编辑和管理的桌面GIS系统 ArcView空间制图和分析的桌面GIS系统 ArcReader免费的桌面GIS系统 ArcGIS ExtensionArcGIS扩展模块因为ArcView，ArcEditor，和ArcInfo的结构都是统一的，所以地图、数据、符号、地图图层、自定义的工具和接口、报表和元数据等，都可以在这三个产品中共享和交换使用。使用者不必去学习和配置几
13、个不同的结构框架。这是使用统一结构的优点。除此之外，使用ArcGIS桌面系统创建的地图，数据和元数据可以通过下面的方式在多个用户之间共享，例如使用免费的ArcReader产品，自定义的ArcGIS Engine应用程序，ArcIMS和ArcGIS Server创建的高级GIS Web服务。通过一系列的可选的软件扩展模块，这三个级别产品的能力还可以进一步得到扩展，比如ArcGIS Spatial Analyst和ArcPress。2.3 ArcMap与ArcCalalog概述本课题所使用的ARCGIS软件是ARCMAP和ARCCATALOG.ArcMap是ArcGIS Desktop中一个主要的
14、应用程序，具有基于地图的所有功能，包括制图、地图分析和编辑。ArcMap是ArcGIS Desktop中一个复杂的制作地图的应用程序。ArcMap提供两种类型的地图视图：地理数据视图和地图布局视图。在地理数据视图中，你能对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据集。内容表界面（Table Of Contents）帮助你组织和控制数据框中GIS数据图层的显示属性。数据视图是任何一个数据集在选定的一个区域内的地理显示窗口。在地图布局窗口中，你可以处理地图的页面，包括地理数据视图和其他地图元素，比如比例尺，图例，指北针和参照地图等。通常，ArcMap可以将地图组成页面，以便打印和印刷。ARCMA
15、P如图2-2所示： 图2-2 ArcCatalog应用模块帮助你组织和管理你所有的GIS信息，比如地图，数据集，模型，元数据，服务等。它包括了下面的工具： 浏览和查找地理信息。 记录、查看和管理元数据。 定义、输入和输出geodatabase结构和设计。 在局域网和广域网上搜索和查找的GIS数据。 管理ArcGIS Server。 GIS使用者使用ArcCatalog来组织、发现和使用GIS数据，同时也使用标准化的元数据来说明他们的数据。GIS数据库的管理员使用ArcCatalog来定义和建立geodatabase。GIS服务器管理员则使用Arccatalog来管理GIS服务器框架。如图2-3所示图2-2 ArcMap示意图ArcCatalog应用模块帮助你组织和管理你所有的GIS信息，比如地图，数据集，模型，元数据，服务等。它包括了下面的工具：1浏览和查找地理信息。 2记录、查看和管理元数据。 3定义、输入和输出geodatabase结构和设计。 4在局域网和广域网上搜索和查找的GIS数据。 5管理ArcGIS Server。 GIS使用者使用ArcCatalog来组织、发现和使用GIS数据，同时也使用标准化的元数据来说明他们的数据。GIS数据库的管理员使用ArcCata
