地理信息系统是一门综合性较强的课程，知识点多，具有学科与技术的统一性，发展与内容跟新的快速性，多学科集成，渗透性较强，空间性，抽象性强，研究对象的空间尺度变化大，应用范围广等特点。
ARCGIS是一款优秀的地理信息系统软件，不但有强大的功能和很好的伸缩性，而且在许多领域都有应用。这2个学期的学习，让我们对ARCGIS的强大功能有了一个较为全面的认识。上学期主要学习的是ARCGIS在制图方面的强大，而本学期我们更加注重的是对于ARCGIS空间分析功能的各种运用，虽然我们并没有把它的每个功能，每个操作工作有了如指掌的熟练度，但是对于很大概的了解还是有的，对于它的制图能力和分析功能的全面应用以及在GIS领域的影响还是有很全面的认识。
接下来，我将对于我这一年的ARCGIS软件学习进行比较详细的论述，将我学到的一些基本操作知识以及一些操作方面要注意的事项进行全面的回顾。
ARCGIS中主要有shapefile、coverage和geodatabase三种数据组织方式。Geodatabase是ARCGIS数据模型发展的第三代产物，它是面向对象的数据模型，能够表示要素的自然行为和要素之间的关系。在专题地图和空间表达中组织GIS数据的核心地理信息模型，是一套获取和管理GIS数据的全面的应用逻辑和工具。它是根据对象包括对象类、要素类和要素数据集。
ArcGIS三剑客――ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox
(一)ArcMap：创建地图、在地图上加载数据、并实现可视化表达，制图成图。基于该平台进行各种空间分析，提取隐含的地理信息。
(二)ArcCatalog：空间数据的资源管理器，组织和维护空间地理数据。
(三)ArcToolbox：进行各种空间分析和数据处理与转换的工具箱。
A.数据采集
1、ArcGIS中空间地理信息数据的组织方式：要素集、要素类(点、线、面);
2、栅格数据：又称为像元阵列，即像元按矩阵形式的集合，栅格中的每一个像元是栅格数据中最基本的信息存储单元，其坐标位置可以用行号和列号确定。物体的属性用像元的取值表示，每个像元在网络中只能取值一次，同一像元要表示多重属性的事物就要用多个笛卡尔坐标平面网络，每个笛卡尔平面网络表示一种属性或同一属性的不同特征，这种平面称为层。
3、矢量数据：代表地图图形的各离散点平面坐标(x,y)的有序集合，矢量数据结构主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其与属性数据之间的相互关系。通过记录坐标方式，尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。
4、数字化：栅格扫描数据到矢量数据的转化。其原理是将像元阵列转化成线数据，将栅格扫描数据变成文本和线划。数字化的过程包括手工矢量化和自动矢量化两种。
采集矢量数据有两种方法：
一个是使用ArcMap的Editor工具进行手工采集矢量数据;
另一个是使用ArcScan的vectorization trace(追踪)工具开始交互式矢量化，以矢量化线为例，在线的开始端单击，再单击栅格图像中想矢量化的线的另一端，则中间可以自动沿着线生成节点。与普通编辑一样，双击或按F2结束草图。(交互式矢量化过程中可以按住S键，转换成手工矢量化。)。
与普通手工编辑相比，如果用于栅格数据的矢量化，Arcsan有着很大的优势，可以大大减轻工作量，并提高数字化的准确率。
B.配准
栅格数据通常是由扫描地图或者是搜集航空照片和卫星影像得到的。扫描地图通常不包含坐标信息;二航空照片和卫星影像中德位置信息通常又不能与其他数据精确地对齐。因此，为了与其他空间数据共同使用这些栅格数据，就需要将他们与当前地图的坐标系统对其，或者是叫配准。
配准功能工具是“georeferencing”，其步骤是:
1. 将栅格数据和配准参照图层加载到地图中。
2. 添加连接栅格和参照图层相同位置的控制点。
3. 配准满足要求后，保存栅格的配准信息。
C.数据编辑
1.数据编辑：纠正数据错误的重要手段，包括几何数据和属性数据的编辑。
2.几何数据的编辑：主要是针对图形的操作(图形编辑)，包括平行线复制、缓冲区生成、镜面反射、图层合并、结点操作、拓扑编辑等。
3.属性数据的编辑：包括图形要素属性的添加、删除、修改、复制、粘贴、属性表导出等。
复制要素：平行复制，缓冲区边界生成与复制，镜面复制
要素合并：可以概括为两种类型，要素空间合并(Merge和Union)与要素裁剪合并(Intersect)。合并可以在同一个数据层中进行，也可在不同数据层之间进行，参与合并的要素可以是相邻要素，也可以是分离要素。只有相同类型的要素才可以合并。
要素分割：应用ArcMap编辑工具可以分割线要素和多边形要素。
对线要素可以任意定义一点进行分割，也可在离开线的起点或终点一定的距离处分割，还可按照线要素长度百分比进行分割，分割后线要素的属性值是分割前属性值的复制。
对多边形要素可按照所绘制的分割线进行分割，分割后的多边形要素的属性值是分割前属性值的复制。
拓扑规则建立的意义：
a：定义同一要素类(图层)或不同要素类(图层)或者他们的子类之间的空间关系;
b：地理数据库将按拓扑规则管理要素对象，若不符合拓扑规则的要素对象将被显示为拓扑错误;
c：所以定义拓扑规则可以帮助我们快速检查错误的空间关系数据。
进行拓扑错误检查：建立拓扑关系要素类后，会依据拓扑规则对所有已经存在或者以后生成的数据进行空间关系的约束，不符合拓扑规则的空间要素将被检查出具有拓扑错误;
对于拓扑错误的认定有两种：错误和异常。错误是需要进行拓扑编辑修改的;异常时要素的空间位置关系虽然不符合拓扑规则的规定，但经由客户确认属于正确空间关系，则可将其标识为异常。
D.对要素类进行可视化表达
可视化：将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。
地理信息数据的可视化过程表现在以下几个方面：
①地图数据的可视化表示：地图数据的屏幕显示;
②地理信息的可视化表示：利用各种数学模型，把各类统计数据、实验数据、观察数据、地理调查资料等进行分级处理，然后选择适当的视觉变量以专题地图的形式表示出来，如分级统计图、分区统计图、直方图等。
③空间分析结果的可视化表示：地理信息系统的一个很重要的功能就是空间分析，包括网络分析、缓冲区分析、叠加分析等，分析的结果往往以专题地图的形式来描述。
符号化表达：无论点状、线状、还是面状要素，都可以根据要素的属性特征采取单一符号、分类符号、分级符号、分组色彩、比率符号、组合符号和统计图形等多种表示方法实现数据的符号化，编制符合需要的各种地图。
地图注记：地图上说明图面要素的名称、质量与数量特征的文字或数字，统称为地图注记(Cartographic annotation)。在地图上只有将表示要素和现象的图形符号与说明这些要素的名称、质量、数量特征的文字和数字符号结合起来，形成一个有机整体，即地图的符号系统，这样才能使地图更加有效的进行信息传输。地图上的注记分为名称注记、说明注记和数字注记三种。
地图整饰：地图表现形式、表示方法和地图图型的总称，是地图生产过程的一个重要环节，包括地图色彩与地图符号设计，线划和注记的刻绘，地形的立体表示，图面配置与图外装饰设计，地图集的图幅编排和装帧。
整饰目的为：根据地图性质和用途，正确选择表示方法和表现形式，恰当处理图上各种表示方法的相互关系，以充分表现地图主题及制图对象的特点，达到地图形式同内容的统一;以地图感受论为基础，充分应用艺术法则，保证地图清晰易读，层次分明，富有美感，实现地图科学性与艺术性的结合。
地图输出：编制好的地图通常按两种方式输出：其一，借助打印机或绘图机硬拷贝输出，其二，转换成通用格式的栅格图形，以便于在多种系统中应用。
E.矢量数据的空间分析
缓冲区分析：缓冲区是对一组或者一类地图要素按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间的扩展的信息分析方法。
叠置分析：叠置分析是将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。
运用缓冲分析和叠置分析操作，综合利用各县空间分析工具，我们练习了失去择房分析，通过2个分析的完美结合，从总体上对商品房的信息进行了研究分析，选择最适宜的购房地段。
网络分析：对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化过程，通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，实现对网络结构偶及其资源等的优化问题。网络分析在空间分析中占有着极其重要的地位。
在现实生活中，最短路径的求取问题是可以拓展成许多方面的最高效率问题，最短路径不仅指一般意义上的距离最短，还可以是时间最短、费用最少、线路利用率最高等标准，然而运用网络分析功能就将这些问题成为了很简单的问题。
F.栅格数据的空间分析
距离制图：根据每一栅格相距其最邻近要素的距离分析制图，从而反映每一栅格与其最邻近源的相互关系。通过距离制图可以获得很多相关信息，知道人们进行资源的合理规划和利用。
密度制图：根据输入的要素数据集计算整个区域的数据聚集状况，从而产生一个连续得密度表面。密度制图主要是基于点数据生成的，以每个待计算格网点为中心，进行圆形区域的搜索，进而来计算每个格网点的密度值。
表面分析：主要通过生成新数据集，诸如等值线，坡度，坡向，山体阴影等派生数据，获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征，空间格局等信息。
重分类：就是基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。根据用户不用的需要，重分类一般包括四种基本分类形式：新值替换、旧值合并、重新分类，以及空值设置。
学校选址就是重分类最好的应用实例。通过这种实例的操作，对于实际选址问题有了深刻体会与认识，加上与DEM影像一同进行结合，使之更加具有实际操作意义。学到了很多，尤其在数据重分类这一块。
G. ModelBuilder(建模)
1: 添加硬盘上的数据或工具到模型中，数据也可以从ArcMap或ArcCatalog直接拖到模型中，工具可以直接从Arctoolbox直接拖到模型中
2: 显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口
3: 自由缩放，点击此按钮后，按住鼠标不放可，向上或向下移动鼠标可以自由缩放ModelBuilder中的流程图
4: 选择，用以选择模型中的数据图框，工具图框
5: 添加连接，将数据和工具连接起来
6: 运行选中的处理过程或整个模型
总结：通过这一年对ARCGIS的学习了解，我觉得这个软件很强大，无论是在制图编辑方面还是在空间查询和分析上，都给我很大的震撼。尤其是空间分析功能，它可以将我们生活中很多难以分析，解释或者说证明的事情通过分析成为很好的例证或者给予很好的方法指引。从湖南省系列地图的制作到最后的空间分析建模等，这些难以理解的东西通过实例操作使得一切清晰了。就连像公交路线查询，市区择房，工厂、学校等选址等问题都变得很方便了，它的现实意义和作用体现得淋漓尽致。所以在各个方面的运用地位和比重都占有重要位置。不但是这些，还有对于生态规划，园林规划，市政规划等领域也有很大发展潜力。
因此我觉得我这一年的学习收获很大，我在问题上的思维分析能力也有很大提高，非常感谢王艳丽老师的悉心教育与耐心指导，才有了我对这门课程以及软件的认识与实际应用，让我比较全面的了解了有关Arcgis的知识，我觉得我学得很细，学得很透彻，尤其与信息系统原理相结合的学习方式，不但知道怎么操作，更加了解其原理，学得很灵活。在今后，我会学会更多与之相关的知识，并且有更深入的研究与学习，不断地加深和巩固自己!
