利用ArcGIS软件地理信息系统设计与实现.doc

地理信息系统设计及实现

------利用ArcGIS软件

指导老师：******
实习成员：
Tphxmx
实习时间：2006.7.20—2006.8.3

目录

1. 实习目的： 4
2. 实习工具和环境: 4
3. 实习内容： 4
一、 基于ArcGIS平台的空间数据库设计及建立 4
1 新建地理数据库 4
2 图层分类设计 5
3 空间数据库逻辑结构设计 5
4 空间数据库物理结构设计及实现 5
5 空间数据库地理参考系统的设置及坐标转换方法 6
6 空间几何信息入库；实体相关属性入库 6
1) 配准 6
2) 特征提取 6
3) 属性添加 6
二、 ArcMap定制二次开发 10
菜单定制： 10
工具条定制： 10
1. 利用Customize对话框添加工具条 10
2. 利用宏定制工具条 ToolsàMacros在Macros对话框定制宏并编辑功能 11
3. 例1.简单实现放大缩小，返回上一级，标记要素，打开layer图层等 13
4. 例2.构建逻辑表达式查询空间几何对象 14
4.实习总结：（**************）………………………………………………………………………..19

1. 实习目的：
ü 学习ArcGIS软件及其组成部分，并能灵活应用。
ü 学习定制自己的工作空间，高效率的完成工作。
ü 学习利用ArcCatalog建立地理信息数据库，属性入库。
ü 学习利用VBA环境做简单的二次开发。
2. 实习工具和环境:
工具：ArcMap、ArcCatalog
硬件环境：Microsoft Windows XP Professional 2002
3. 实习内容：
一、 基于ArcGIS平台的空间数据库设计及建立
实习目的：
学习应用ArcGIS软件处理地理信息系统问题，学会使用ArcCatalog及ArcMap。
步骤:
1 新建地理数据库
在ArcCatalog中建立如下的地理数据库

为个人数据库添加类和要素,属性
根据《成都市交通运输图》的地图的要素和类,把地图分为河流,道路,行政区域和边界,为每一个要素建一个表,选择坐标系统和添加要素的属性,结果图如下:
2 图层分类设计
河流：面状河流，线状河流
行政区：行政中心，行政区域，运输中心
道路：公路，铁路
3 空间数据库逻辑结构设计
面状河流：ployonriver 属性name 线状河流shpriver 属性name
行政区域xingzhengquyu属性 Maxnumber,Minnumber,name
行政中心xingzhengzhongxin属性name 运输中心yunshuzhongxin属性name
公路gonglu 属性 name,Maxliuliang,Minliuliang 铁路tielu 属性 name
4 空间数据库物理结构设计及实现
在ArcCatalog建库,建类,建要素,选择坐标系,添加属性,过程如下所示

5 空间数据库地理参考系统的设置及坐标转换方法
坐标投影采用高斯投影中的北京54（17带）投影坐标系
6 空间几何信息入库；实体相关属性入库
将地图导入ArcMAP中进行校正,直到在误差的可允许范围之内.导入建好的数据库,然后开始分要素进行数字化,结果如图所示
1) 配准:当载入bmp格式的成都市交通运输图时需要给地图进行配坐标系,选择坐标系为 高斯投影中的北京54（17带）投影坐标系,添加四个控制点保证误差在10m以内., 单击Georeferencing->rectify进行配准.
2) 特征提取:载入《成都市交通图.mdb》数据库,利用Arcmap中的

选择相应图层矢量化并保存结果(即几何信息入库)
3) 属性添加: 选中点、线或面状目标，右击，选择Attributes，弹出Attributes对话框，在对话框中设置目标的属性。(注释:自动生成的属性无法修改)
4) 整饰地图：标记地图要素，修改要素符号、线条，改变要素颜色以便更好逼真的显示地图
标记地图要素，修改要素符号、线条

.右击要改变属性的图层，在Layer Properties对话框里可以全方面修改图层的显示特性还可以设置简单的查询，连接等功能，更好的表现图层的属性

依比例显示地图：

7.地图数字化结果:

二、 ArcMap定制二次开发
目的：学习制作自己的软件界面，学习基于ArcGIS平台的GIS项目的建立及实现的流程，学习简单的ArcMap二次定制开发。
实习步骤：（1）菜单定制（2）工具条定制（3）查询
菜单定制：
包括汉化，屏蔽一些功能，分组，向采单条添加新的功能。
ToolsàCustomize,然后右键点击要汉化的菜单名，实现上面的功能
在Customize对话框选择相应的菜单条，把直接拖到采单条可以实现添加，拖动到Customize可以实现删除
工具条定制：
包括工具条的增删和用宏定制工具条
1. 利用Customize对话框添加工具条
2. 利用宏定制工具条 ToolsàMacros在Macros对话框定制宏并编辑功能

例证：一个表示放大功能的宏示例如下

通过CustomizeàCommandsàMacros-àCommands往工具条里面添加功能，可以改变标签的符号，颜色，实现分组等功能

用界面的方式实现简单查询放大，缩小和查询功能
设计步骤：ToolsàCustomizeàCommandsàUIControls

单击Create and Edit按钮进入VBA编程环境

如图所示添加一个用户界面，就可以开始实现功能了

3. 例1.简单实现放大缩小，返回上一级，标记要素，打开layer图层等
界面如下

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程序如下：
实现放大功能的代码
Private Sub CommandButton1_Click()
Dim pDoc As IMxDocument
Dim pEnv As IEnvelope
Set pDoc = ThisDocument
Set pEnv = pDoc.ActiveView.Extent
pEnv.Expand 0.5, 0.5, True
pDoc.ActiveView.Extent = pEnv
pDoc.ActiveView.Refresh
End Sub
实现缩小功能的代码
Private Sub CommandButton2_Click()
Dim pDoc As IMxDocument
Dim pEnv As IEnvelope
Set pDoc = ThisDocument
Set pEnv = pDoc.ActiveView.Extent
pEnv.Expand 2, 2, True
pDoc.ActiveView.Extent = pEnv
pDoc.ActiveView.Refresh
End Sub
返回上一层代码
Private Sub CommandButton3_Click()
'macro:FullExtentPlus
Dim IntAns As Integer
Dim PItem As ICommandItem
With ThisDocument.CommandBars
Set PItem = .Find(ArcID.PanZoom_FullExtent)
IntAns = MsgBox("Zoom to previous extent?", vbYesNo)
If IntAns = vbYes Then
Set PItem = .Find(ArcID.PanZoom_ZoomToLastExtentBack)
PItem.Execute
Else
End If
End With
End Sub
标记要素的代码
Private Sub CommandButton4_Click()
Dim As String
= "c:\arcgis\arcexe83\ArcObjects Developer Kit\samples\data\USA\states.lyr"
Dim pGxLayer As IGxLayer
Dim pGx IGxFile

Set pGxLayer = New GxLayer
Set pGxFile = pGxLayer
pGx =
Dim pMxDoc As IMxDocument
Set pMxDoc = ThisDocument
pMxDoc.FocusMap.AddLayer pGxLayer.Layer

End Sub
添加图层的代码
Private Sub CommandButton5_Click()
Dim pMxDoc As IMxDocument
Dim pGraphicsContainer As IGraphicsContainer
Dim pActiveView As IActiveView
Dim pTextElement As ITextElement
Dim pElement As IElement

Set pMxDoc = Application.Document
Set pGraphicsContainer = pMxDoc.FocusMap
Set pActiveView = pMxDoc.FocusMap

Set pTextElement = New TextElement
Set pElement = pTextElement

pTextElement.Text = "X marks the spot"
pElement.Geometry = pActiveView.ScreenDisplay.DisplayTransformation.ToMapPoint(X, Y)
pGraphicsContainer.AddElement pTextElement, 0

pActiveView.PartialRefresh esriViewGraphics, Nothing, Nothing
End Sub

4. 例2.构建逻辑表达式查询空间几何对象
界面设计如下： 运行界面：
Button

TextBox1
按钮

ComboBox1
ListBox1

(一) 代码如下
程序1：根据ComboBox1选择的图层不同ListBox1
用ComboBox选择图层后，通过ListBox显示图层各属性，通过ListBox的Text属性来选择图层的属性。

Private Sub ComboBox1_Change()
'定义文档对象
Dim pMxDoc As IMxDocument
'定义地图对象
Set pMxDoc = ThisDocument
Dim pMap As IMap
Set pMap = pMxDoc.FocusMap

Dim pILayer As ILayer
Dim pLayer As IFeatureLayer
Dim i As Integer

For i = 0 To pMap.LayerCount - 1
Set pILayer = pMap.Layer(i)
If pILayer.Name = ComboBox1.Text Then
Set pLayer = pILayer
Exit For
End If
Next i

Dim pFClass As IFeatureClass
Set pFClass = pLayer.FeatureClass
Dim intLoop As Integer
Dim str As String
str = ""

ListBox1.Clear

For intLoop = 0 To pFClass.Fields.FieldCount - 1
str = "" + pFClass.Fields.Field(intLoop).Name
ListBox1.AddItem str
Next intLoop

'For i = 0 To pFClass.Fields.FieldCount - 1
'str = "'" + pFClass.Fields.Field(i).Name + "'" & " " + str
'Next i
'ListBox1.AddItem str
End Sub

根据查询条件显示查询结果，高亮度显示查询结果
Private Sub ComboBox1_Change()
'定义文档对象
Dim pMxDoc As IMxDocument
'定义地图对象
Set pMxDoc = ThisDocument
Dim pMap As IMap
Set pMap = pMxDoc.FocusMap

Dim pILayer As ILayer
Dim pLayer As IFeatureLayer
Dim i As Integer

For i = 0 To pMap.LayerCount - 1
Set pILayer = pMap.Layer(i)
If pILayer.Name = ComboBox1.Text Then
Set pLayer = pILayer
Exit For
End If
Next i

Dim pFClass As IFeatureClass
Set pFClass = pLayer.FeatureClass
Dim intLoop As Integer
Dim str As String
str = ""

ListBox1.Clear

For intLoop = 0 To pFClass.Fields.FieldCount - 1
str = "" + pFClass.Fields.Field(intLoop).Name
ListBox1.AddItem str
Next intLoop

'For i = 0 To pFClass.Fields.FieldCount - 1
'str = "'" + pFClass.Fields.Field(i).Name + "'" & " " + str
'Next i
'ListBox1.AddItem str
End Sub
实现按钮功能的如下：
Private Sub CommandButton9_Click()
TextBox1.Text = TextBox1.Text + "And"
End Sub
Private Sub ListBox1_Click()
TextBox1.Text = TextBox1.Text + ListBox1
End Sub
加载图层代码：
通过ComboBox显示各图层，并通过循环遍历各图层，从而寻找选中的图层。
Private Sub UserForm_Activate()
Dim pMxDoc As IMxDocument
Set pMxDoc = ThisDocument
Dim pMap As IMap
Set pMap = pMxDoc.FocusMap
Dim pLayer As ILayer
Dim i As Integer
ComboBox1.Clear
For i = 0 To pMap.LayerCount - 1
Set pLayer = pMap.Layer(i)
ComboBox1.AddItem pLayer.Name
Next i
ComboBox3.Text = "Creat a new Layer"
End Sub
查询示例1：查询 行政区域的都江堰市，红色区域为查询结果
都江堰市
查询语句
选择图层字段
选择图层

查询示例2： 查询行政区域的车流量大于2000的区域 Maxnumber>2000

查询结果

4. 实习总结：
一、完成的任务：
1 基于ArcGIS平台的空间数据库设计及建立
1）图层分类设计
2）空间数据库逻辑结构设计
3）空间数据库物理结构设计及实现
4）空间数据库地里参考系统的设置
5）空间几何信息入库，实体相关属性入库
2 ArcMap二次定制开发
1）菜单定制
2）工具条定制
3）扩展模块编程及集成
4）由空间几何信息查询相关属性信息
5）构建逻辑表达式查询空间几何对象
二、个人认为此次实习难点（主要针对ArcMap定制二次开发）
1）不清楚ArcGIS内部的接口，类，方法，不清楚ArcGIS的实现逻辑和功能模式，以至于在实现功能时不知道从那里下手，遇到了很大的麻烦。
2）对于组合框Combobox、ListBox的功能和语法不清楚，不会应用简单的语句来实现功能。
3）不会转化问题，把此次而次开发想的难度太大，没有当一个普通的编程题目来做，那样速度会更快。
三、个人体会
这次实习围绕ArcMap解决实际问题的开发的一个完整生命周期，包括建地理信息数据库，属性入库，定制菜单条工具条，增删功能， 设置图层的显示属性，利用宏来实现一些特殊的功能，实现一个有利于解决问题的界面环境。收获非常的大，加深了对应用软件开发过程的理解，对自己的编程能力也是一个警告和提高。
同时明白，在开发过程过一个人力量是很微弱的，只有大家一起积极讨论提出自己的看法才能加快开发流程，更好的实现功能，所以以后一定要注意多交流观点。

ArcGIS个人实习总结

一、完成的任务：
1 基于ArcGIS平台的空间数据库设计及建立
1）图层分类设计
2）空间数据库逻辑结构设计
3）空间数据库物理结构设计及实现
4）空间数据库地里参考系统的设置
5）空间几何信息入库，实体相关属性入库
2 ArcMap二次定制开发
1）菜单定制
2）工具条定制
3）扩展模块编程及集成
4）由空间几何信息查询相关属性信息
5）构建逻辑表达式查询空间几何对象

在实习中我遇到了很多的问题，有编程方面的，有数字化方面。但是经过努力后好多问题都得到了解决，实习对我们是很有益的，特别是对我们的自学能力有很大的提高。
二.实习中遇到的主要问题：
1.基于ArcGIS平台的空间数据库设计及建立的方面遇到的问题：
(1)图层分类
在地图中选择分类图层时很难把各种地图要素合理的进行分类，也就是在图层设计时，很难宏观的把握，还好老师给的地图是一张成都交通地图，图上的要素并不是很多，经过和其他同学的交流取经，最后得到了一个我觉得还比较合理的分类。
(2).对ArcGIS软件的很多功能不熟悉
有了对图层的分类也就有了对数据库的结构，因此就没有遇到设计方面的问题，这次的问题主要是不会使用ArcGIS软件的功能，例如在对行政区域的边界进行数字化时，产生公共边不重合的问题，主要就是不知道ArcGIS软件具有Tace Tool这个功能键。因此吃了不少的亏。还有很多类似的问题就不一一的列举了。
三。ArcMap二次定制开发
由空间信息查询相关属性信息
主要的难点都是编程方面的，VB语言是我没有学习过的，所以肯定是有困难的。老师给的相关资料有很多看不懂，问同学也不是全部能得到解决。