❶ gis中数据为何分层和如何分层
CAD制图数据到GIS 数据的加工
一、现有基础测绘数据的生产状况：
基础测绘数据成果的情况，取决于当时生产所采用的设备情况和当时的技术要求。设备包括硬件和软件，当没有电子设备和计算机软硬件出现时，我们的成果只是一张白纸图。后来出现了电子设备，也出现了计算机软硬件，这时数据的成果很大程度上是取决于软件。目前，我们正处于这样的状况。现在，在我们基础测绘数据生产部门，一般使用两种软件，一种是CAD设计制图软件，如：AUTOCAD和MICROSTATION等，另一种是GIS软件，如ARCINFO、MAPINFO等，实际上这两种软件从底层设计上，都不是为空间数据所设计，而且两者有很大的差异。设计制图软件很注重于微观的事物，他更多的是考虑制图的精美，而很少考虑数据的结构化问题，他可以制作出精美的图，但只是为了看而已，计算机如何记录，如何分析，他没有太多的考虑。而GIS软件恰好相反，他比较注重于宏观，他是要做宏观的分析，要有好的拓扑结构，要为很多行业所应用，而没有太多考虑精美制图。故两者都没有办法做到空间数据的制图和GIS要求的统一。由于没有一套在全世界都流行的专注于空间数据的软件，因此，很多人只好把CAD设计制图软件拿来做二次开发，想尽办法来适应空间数据的要求，尤其是GIS的要求。结果，在制图方面没有问题，在适应GIS方面，很难走下去，实现起来实在是困难，或着效率很低。但目前这是我们大部分城市基础测绘数据生产部门的现状。再加上，以前的要求也低，因此现在的基础测绘数据，尤其是城市基础测绘数据大部分还是一个制图数据。
以上我们所谈到，大部分城市基础测绘数据目前还是处于一种初级的制图数据。但随着GIS技术的发展，许多部门如：土地、规划、水利、交通、电力、电信等都开始广泛的使用GIS技术，随之而来的是对数据提出了更高的要求，基础数据不但能够制图，而且能够符合GIS的要求，做GIS应用。然而，我们现在大部分基础数据生产部门还是不能提供GIS数据，因为没有做从制图数据到GIS数据的加工。因而，使用者只能自己去加工数据，要花费大量的人力、财力和时间。如某特大型城市防汛部门，花100万元买了城市的基础图，又花了30多万元进行数据加工，用了半年多的时间，而且数据更新时会更麻烦。单一家不要紧，然而要用到GIS数据的部门很多，每家都从基础做起，都是些重复性的工作，这实在是社会资源的浪费，而且会在时间上耽误很多工作。实际上，最需要做这个工作的是基础数据生产部门，因为基础数据生产部门只须做一次，应用部门就不会再做那么多的重复性工作，大大节省资金和时间。对于基础数据生产部门也有很大的好处，因为提供了非常好的数据，就会得到很多部门的认可，提高自己的知名度，更多的单位会购买，而且，可以提高一些价格，这客户完全是会接受，会带来很大的收益。我们可以把制图数据看作是一个粗加工的产品，GIS数据看作是一个精加工的产品，往往精加工的产品会带来更高的收益。现在城市基础数据也不一定具有垄断地位，很多城市，规划、土地都有基础数据，这也形成了一种竞争，那更需要提高数据产品的质量，有更强的竞争力。除了以上的原因，制图数据加工成GIS数据也是为建立大型省级或城市基础地理信息库做前期的数据预备。因此，制图数据向GIS 数据的加工，是基础测绘数据生产部门迫切要做的事情，抢占这个先机，会带来很大收获。
很多对数据不是很了解的人认为，制图数据到GIS数据是一个简单的工作，他认为不就是一个数据格式转换吗？但实际上，这种理解是十分狭隘的，他提的是一个转换，而我们提的是一种加工。这两者有着很大区别，加工包括了数据转换，更重要的是要根据要求做大量的编辑工作，这是因为GIS数据要求更为严格一些，因为他是要让电脑利用数据去分析，必须要有严格的数据模型，而制图只是人看看而已。在GIS数据中要求有代码、有属性、有严格的分层，实体要保持是一个整体，不能有不合理的悬挂点和伪节点，要构面、提取中心线等等严格的要求，因此他绝对不仅仅是一项数据转化那样简单的工作。举一个不太恰当的例子，但比较形象，对于GIS分析应用来说，制图数据简直就象是一堆垃圾，称之为垃圾，是因为不经加工，他是没有用的。数据转化，似乎是给这堆垃圾换了一个地方，但他本质的东西还是没有变化，还是没有价值，只有给他做了回收，进行再加工，他才能变成有用的，GIS所要求的数据。具体来讲：制图数据到GIS数据加工主要要做以下工作：1、 数据格式转换：由于受CAD制图软件和GIS软件数据结构差异的影响，想直接在CAD软件上加工GIS数据，非常困难，而且效率很低，一般是采用别的加工软件。数据转换首先是图的转换，这个比较简单，一般都能转过去，但要注重不能有丢失现象。假如CAD软件中已经有了编码（由于CAD软件不支持编码，故很多都把线形的编码放在厚度值中或用线形等来表示，点符号用块来表示），那要通过制作对照表，直接让软件把代码转换过来，按照新的方案，放入各自的层中。2、 进行图形检查、编辑处理，这主要有：① 检查没有代码或代码错误的地物，并处理② 检查给错层的地物，并处理③ 断线的连接，如等高线、水系、道路等④ 电力线、通讯线等的连通⑤ 检查悬挂点和伪节点，并处理⑥ 检查是否有重点和重线、线条是否有自相交或打折，并处理⑦ 道路中心线的提取⑧ 构面的建筑物要闭合⑨ 要构面的植被、水系等，周边的线条所围成的图形不能“漏气”⑩ 对于打散成基本图元的图形，要重新画，假如软件有矢量跟踪提取的功能，进行矢量提取3、 录入属性或注记转属性GIS数据要求是有属性的，可以通过人工录入，也可以对那些已有的注记，如房屋的结构、层数，高程点的注记，通过注记转属性的方法，（假如软件提供此功能）快速转换。4、 属性检查：根据数据的要求，检查属性值，如属性是否为空值，是否具有唯一性等。5、 拓扑构面 构面也是工作量比较大的工作，一般的是房屋、水系、植被构面，这里房屋、水系构面较为简单，只要闭合就可以了。最难处理的是植被构面，因为植被是由不同层不同地物所围成的，最传统的方法是再画一遍，这样效率太低，好的软件可以自动搜索周边的线条，会自动拷贝一些构面辅助线到植被层，从而直接构面。6、 拓扑检查检查有没有标识点，还是多于一个，并做处理；检查小于一定面积的拓扑面，并做处理；检查悬挂线，并做处理。7、 接边为了能形成无缝的地图，需要进行接边。接边的工作量也较大。不同的软件效率差别很大，要选择高效率的软件。8、 根据后端数据的要求，进行转换或入库以上为一般的制图数据到GIS数据加工的大致步骤，数据加工会因为标准要求不同，会在某些细节上有差别，但工作量的差别比较大。四、GEOWAY是制图数据到GIS 数据加工的良好选择
GEOWAY是由北京吉威数源信息技术有限公司经过多年的积累在GEOSCAN（国内闻名的扫描矢量化软件）基础上开发的一套空间数据生产、加工软件。此套软件从底层结构上就专门为空间数据而设计，综合考虑了空间数据的制图和GIS应用，吸取了CAD软件、GIS软件的优点，实现了一套数据，既可以做GIS应用，又可以制作精美的国家标准图和专题图的双重用途，解决了空间数据面临的一个巨大难题。 制图数据到GIS 数据加工是GEOWAY软件其中的一项功能，他的主要优势表现在以下几个方面：1、 GEOWAY有非常强的数据交换能力：GEOWAY不但可以和AUTOCAD（DXF）、MICROSTATION（DGN）、ARCINFO（E00）、ARCVIEW（SHP）、MAPINFO（MIF）、中国空间数据交换格式（VCT）、JX4（VTR）、VirtuoZo（XYZ）等常用数据格式进行图形无损交换，而且可以利用对照表，实现代码和属性的无损交换，这为数据加工奠定了一个良好的基础。2、 GEOWAY有很好的矢量跟踪能力： GEOWAY可以用矢量跟踪的方法把碎化的点、线符号快速提取出来，并赋予代码和属性，再不需要人工重新去画，大大提高工作效率。3、 GEOWAY有非常强大的编辑功能：GEOWAY的编辑功能是经过多年大量实践，而专门针对空间数据设计出来的，具有人性化和高效性。如等高线的连接，他不是简单的把两条线按距离连接起来，这样一方面可能会连错，把高程不同的连在一起，另外也不符合等高线是按高程点内插出来的弧线的要求。GEOWAY的做法是用构TIN的办法，把等高线反演出来，实现正确连接。4、 GEOWAY有非常强大的质检和处理能力：质检，以前的办法是通过人工来检查，这种检查只适用于制图数据的检查，而且非常费时，对于GIS数据，这种办法在很多时候不能解决问题，如：属性、拓扑、重线、重点、伪节点等的检查 。 GEOWAY 提供了强大的软件质检功能，检查的项目有很多：对图形的有：自相交和打折、两线相交、重线和重点、悬挂点和伪节点等;对属性的检查有：唯一性、长度、面积、高程、属性内容、空值等；对拓扑的检查有：标识点、拓扑面、悬挂线等；还有的检查有：等高线、凹地高程、编码、点线矛盾等。除了高效的检查出问题，还提供了批处理和人工交互的方法来快速处理这些问题。5、 GEOWAY可方便地实现注记转属性和属性转注记： 很多GIS要求的简单属性，如高程、建筑物结构和层数等，都在制图数据中的注记就有，假如我们把这些属性再重新人工录入一遍，那工作量之大可想而知。GEOWAY引入注记转属性的功能，经过一些设置，软件会自动把那些注记转到属性中。另外，假如录入了属性，也可以把他转为注记。6、 GEOWAY有很好的拓扑构面功能：现在大家公认的最好的拓扑结构就是：ESRI公司ARCGIS的拓扑结构，采用弧段的方式。GEOWAY的拓扑结构也是采用这一方法。此法构面工作量小，而且不是填充面，是真正的拓扑面。对较难的植被构面，GEOWAY提供了自动搜索边界，自动添加辅助线构面的功能。7、 GEOWAY有很好的接边功能：GEOWAY可实现多图幅同时带属性约束的智能接边，可以实时对接边对象进行编辑和处理。
❷ 如何利用ArcGIS软件创建地理数据库
用ArcCatalog的工具创建。1.显示excel与xy数据：
打开arcmap软件，选择并打开gisdata文件下的oregon文件夹，选择oregongdata.mdb打开，选择gtoposhd栅格并打开，打开orstations.xls，进一步查看字段和属性2.设置坐标系统：在ArcMap中右键点击表名，选择Display
XY Data(显示XY数据)，设置坐标字段。(X Field 为LON， Y Field 为LAT)，单击Edit
按钮，设置坐标系统，选择坐标系统。(GCS采用NAD
1983)：3.点图层与降水数值表关联：添加ORprecipnormals.xls表以实现与orstation表关联，右击orstations表名，选择joins
and relates下的join,选择station name
作为图层关联的基础，关联的表选择orprecipnormals，两表共同的属性选择station
name，点击OK。4.临时点图层导出为Geodatabase数据：右击ORstations￥Events图层，选择Data|Export
Data(导出数据)，单击Browse按钮，将Save as type更改为File and Personal Geodatabase feature
classes
，定位到mgisdata\Oregon文件夹，命名输出要素类为Precip。5.创建地理数据库：启动ArcCatalog，添加gisdata文件夹，右击文件夹，选择New|Personal
Geodatabase，输入rcdata作为地理数据库的名称。6.创建要素数据集：右击rcdata地理数据库，选择New,选择Feature
Dataset，命名为Admin创建要素数据集，预定义坐标系统选择UTM Zone
13N，采用相同的方法创建Environmental，Transportation和Watersystem要素集，从Admin中导入坐标系统7.添加Coverage到要素数据集：右击Admin要素数据集，选择Import，选择Feature
Class(single)(单一要素类)，将LandUSE(Coverage)POLY导入Admin要素数据集中，命名为LandUSE ，其中的Field
Map中多余的字段如area，Perimeter，Lanse#字段可以删除。8.添加shapefile(裁切)到要素数据集：右击Transportation数据集，选择Import|Feature
Class(single)(单一要素类)，从archive文件夹中，导入shape文件rc_roads,命名输出要素为roads，打开ArcToolbox|Analysis
Tools|Extract|Clip;以shape文件sategeol作为Clip Features，输出schools，将其放入Admin数据集中。地理国情监测云平台有相关arcgis 方面的解决方法。以上就是如何利用ArcGIS软件创建地理数据库的答案，希望你能看懂哦。
❸ GIS空间分析方法是什么
地理信息系统(GIS)具有很强的空间信息分析功能，这是区别于计算机地图制图系统的显着特征之一。利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。
空间信息分析的内涵极为丰富。作为GIS的核心部分之一，空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。
叠置分析(Overlay Analysis)
覆盖叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。也就是说，覆盖叠置分析不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。覆盖叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。
1)多边形叠置
这个过程是将两层中的多边形要素叠加，产生输出层中的新多边形要素，同时它们的属性也将联系起来，以满足建立分析模型的需要。一般GIS软件都提供了三种多边形叠置：
(1)多边形之和(UNION)：输出保留了两个输入的所有多边形。
(2)多边形之积(INTERSECT)：输出保留了两个输入的共同覆盖区域。
(3)多边形叠合(IDENTITY)：以一个输入的边界为准，而将另一个多边形与之相匹配，输出内容是第一个多边形区域内二个输入层所有多边形。
多边形叠置是个非常有用的分析功能，例如，人口普查区和校区图叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。
2)点与多边形叠加
点与多边形叠加，实质是计算包含关系。叠加的结果是为每点产生一个新的属性。例如，井位与规划区叠加，可找到包含每个井的区域。
3)线与多边形叠加
将多边形要素层叠加到一个弧段层上，以确定每条弧段(全部或部分)落在哪个多边形内。
网络分析(Network Analysis)
对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何按排，并使其运行效果最好,如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。其基本思想则在于人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。这类问题在生产、社会、经济活动中不胜枚举，因此研究此类问题具有重大意义。
网络中的基本组成部分和属性如下：
(1)链(Links),网络中流动的管线，如街道，河流，水管等,其状态属性包括阻力(Impedence)和需求(Demand)。
(2)障碍(Barriers)，禁止网络中链上流动的点。
(3)拐角点(Turns)，出现在网络链中所有的分割结点上，状态属性有阻力，如拐弯的时间和限制(如不允许左拐)。
(4)中心(Centers)，是接受或分配资源的位置,如水库、商业中心、电站等,其状态属性包括资源容量,如总的资源量；阻力限额，如中心与链之间的最大距离或时间限制。
(5)站点(Stops)，在路径选择中资源增减的站点,如库房、汽车站等,其状态属性有要被运输的资源需求，如产品数。
网络中的状态属性有阻力和需求两项，实际的状态属性可通过空间属性和状态属性的转换，根据实际情况赋到网络属性表中。
1)路径分析
(1)静态求最佳路径:由用户确定权值关系后，即给定每条弧段的属性，当需求最佳路径时，读出路径的相关属性，求最佳路径。
(2)动态分段技术:给定一条路径由多段联系组成，要求标注出这条路上的公里点或要求定位某一公路上的某一点，标注出某条路上从某一公里数到另一公里数的路段。
(3)N条最佳路径分析:确定起点、终点，求代价较小的N�条路径，因为在实践中往往仅求出最佳路径并不能满足要求，可能因为某种因素不走最佳路径，而走近似最佳路径。
(4)最短路径:确定起点、终点和所要经过的中间点、中间连线，求最短路径。
(5)动态最佳路径分析:实际网络分析中权值是随着权值关系式变化的，而且可能会临时出现一些障碍点，所以往往需要动态地计算最佳路径。
2)地址匹配
地址匹配实质是对地理位置的查询，它涉及到地址的编码(Geocode)。地址匹配与其它网络分析功能结合起来，可以满足实际工作中非常复杂的分析要求。所需输入的数据,包括地址表和含地址范围的街道网络及待查询地址的属性值。
3)资源分配
资源分配网络模型由中心点(分配中心)及其状态属性和网络组成。分配有两种方式，一种是由分配中心向四周输出，另一种是由四周向中心集中。这种分配功能可以解决资源的有效流动和合理分配。其在地理网络中的应用与区位论中的中心地理论类似。在资源分配模型中，研究区可以是机能区，根据网络流的阻力等来研究中心的吸引区，为网络中的每一连接寻找最近的中心，以实现最佳的服务。还可以用来指定可能的区域。
资源分配模型可用来计算中心地的等时区，等交通距离区，等费用距离区等。可用来进行城镇中心，商业中心或港口等地的吸引范围分析，以用来寻找区域中最近的商业中心，进行各种区划和港口腹地的模拟等。
缓冲区分析(Buffer Analysis)
缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形。缓冲区的产生有三种情况：一是基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆；二是基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多边形；三是基于面要素多边形边界的缓冲区，向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。
缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一，它在交通、林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用。例如：湖泊和河流周围的保护区的定界,汽车服务区的选择,民宅区远离街道网络的缓冲区的建立等。
空间统计分析(Spacial Analysis)
1)常规统计分析
常规统计分析主要完成对数据集合的均值、总和、方差、频数、峰度系数等参数的统计分析。
2)空间自相关分析
空间自相关分析是认识空间分布特征、选择适宜的空间尺度来完成空间分析的最常用的方法。目前,普遍使用空间自相关系数——
MoranI指数，其计算公式如下：
其中：N表示空间实体数目;xi表示空间实体的属性值;x是xi的平均值;Wij=1表示空间实体i与j相邻,Wij=0表示空间实体i与j不相邻I的值介于1与I之间，I=1表示空间自正相关，空间实体呈聚合分布；I=1表示空间自负相关，空间实体呈离散分布；I=0则表示空间实体是随机分布的。Wij表示实体i与j的空间关系，它通过拓扑关系获得。
3)回归分析
回归分析用于分析两组或多组变量之间的相关关系，常见回归分析方程有：线性回归、指数回归、对数回归、多元回归等。
4)趋势分析
通过数学模型模拟地理特征的空间分布与时间过程，把地理要素时空分布的实测数据点之间的不足部分内插或预测出来。
5)专家打分模型
专家打分模型将相关的影响因素按其相对重要性排队，给出各因素所占的权重值；对每一要素内部进行进一步分析，按其内部的分类进行排队，按各类对结果的影响给分，从而得到该要素内各类别对结果的影响量，最后系统进行复合，得出排序结果，以表示对结果影响的优劣程度，作为决策的依据。
专家打分模型可分二步实现。第一步——打分：用户首先在每个feature的属性表里增加一个数据项，填入专家赋给的相应的分值；第二步——复合：调用加权符合程序，根据用户对各个feature给定的权重值进行叠加，得到最后的结果。