СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2012. — 367 с. — ISBN
978-5-8064-1811-2
В учебнике рассматриваются теоретические вопросы создания цифровых
моделей карт в среде ГИС ArcGIS. В практической части учебника
последовательно реализуются шаги по созданию ГИС-проектов от
бумажного оригинала или цифрового макета учебных геоэкологических
карт до цифровой модели карты, готовой к распечатке в заданном
масштабе и с необходимыми дополнительными элементами (легенда,
масштабная линейка, текстовые пояснения и пр.). В процессе
подготовки ГИС-проектов обучающийся приобретает навыки
картосоставителя высокой квалификации в области ГИС-технологий.
В части учебника, непосредственно посвященной проблемам геоэкологической картографии, читатель познакомится с примерами создания проектов изучения загрязнения снежного покрова Санкт-Петербургского региона и загрязнения донных отложений Невской губы.
Хотя учебник ориентирован, прежде всего, на студентов вузов, он представляет интерес и для преподавателей, научных работников, а также всех сотрудников, занимающихся проектированием и составлением цифровых моделей карт.
Учебник подготовлен и издан в рамках Программы стратегического развития РГПУ им. А. И. Герцена на 2012–2016 годы. Содержание Предисловие
ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ КАРТ В ГИС ArcGIS
Общие сведения о картографии и картах
Цифровые карты и ГИС-технологии
Выбор ГИС. ГИС ArcGIS
Геодезическая и математическая основа карт
Форма и размеры Земли
Системы координат
Координаты и датумы в спутниковых навигаторах
Картографические проекции
Искажения при проецировании
Проекции для топографических карт
Зона Гаусса–Крюгера
Разграфка и номенклатура карт
Общие принципы отображения объектов на карте
Растровая модель ГИС
Векторная модель ГИС
Топологическая информация
Понятие и основная задача топологии
Топология и структура данных дуга-узел
Типы узлов и контроль топологических правил
Новые ГИС-технологии и терминология
Краткие сведения о базах данных
Атрибутивные таблицы
Условные знаки и аннотации
Цифровая модель карты
Основные форматы данных ArcGIS
Шейп-файлы
Покрытие
Сетка для растровых данных (GRID)
Триангуляционная нерегулярная сеть данных (TIN)
Растровые рисунки, фотографии (Image)
База геоданных
Геоэкологическое картирование в ГИС
Экологические карты.
Выбор территориальных единиц (таксонов)
Основные требования к цифровым моделям карт геоэкологического содержания
ОСНОВЫ РАБОТЫ С КАРТОЙ В ПРИЛОЖЕНИИ ArcMAP
Интерфейс ArcMap и первые шаги по работе с документом карты
Слои карты и их показ в Таблице содержания
Установка источника данных для всех слоев карты Определение взаимоотношения между объектами карты
Связь описательной информации со слоем
Идентификация определенных объектов
Выбор объектов на определенных условиях
Интерфейс пристыкованных окон в приложениях ArcGIS
Работа с проекциями карт мира
Добавление в пустой документ карты слоя Страны
Добавление на карту слоев с городами и градусной сеткой
Сохранение и открытие документа карты
Проекции карт мира. Проекция World Plate Carree
Равнопромежуточная азимутальная проекция
Средства манипулирования масштабом карты для изображения нужной территории
Измерение расстояния между объектами карты
Сравнение свойств различных равнопромежуточных проекций
Примеры карт в равновеликой (Альберта) и равноугольной (Ламберта) проекциях
Зональные проекции. Проекция Гаусса–Крюгера
Отображение и идентификация данных
Добавление в пустой документ карты фотоснимка местности
Добавление в документ карты слоя с зоной затопления
Добавление слоя с векторным изображением зданий города
Изменение имен слоев
Классификация пространственных объектов и отображение их условными знаками
Текстовые надписи объектов карты
Всплывающие подсказки карты
Сохранение документа карты на диске
Запросы к вашей базе данных ГИС
Идентификация имен владельцев и стоимости зданий города
Поиск конкретного объекта
Выполнение пространственного запроса
Выборка в таблицах атрибутов
Создание слоя выборки
Интерактивная выборка объектов
Атрибутивная выборка объектов
Определяющий запрос
Оформление карты для печати
Создание компоновки карты с использованием Вида компоновки
Параметры страницы карты при печати
Масштаб карты
Легенда карты
Масштабная линейка
Стрелка севера
Заголовок карты и другая текстовая информация
Декоративная рамка и фоновое затенение Дизайн карты (визуальный баланс)
Координатная сетка (дополнительно)
СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ УЧЕБНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ
Подготовка исходных данных для ГИС-проекта
Создание рабочей папки проекта с шейп-файлами исходных данных
Запуск приложения ArcCatalog и интерфейс программы
Проектирование исходных данных в проекцию Гаусса–Крюгера
Редакция линейных шейп-файлов
Добавление в документ карты объектов гидросети
Редакция линейных шейп-файлов гидросети
Создание базы геоданных с наборами пространственных объектов
Создание новой базы геоданных
Создание нового набора пространственных объектов для моделирования гидросети
Интерфейс и работа с приложением ArcToobox
Конвертирование шейп-файлов в набор классов пространственных объектов гидросети
Создание полигонального класса объектов озер
Создание нового набора пространственных объектов для моделирования геологических тел
Конвертирование шейп-файлов в набор классов объектов геологических тел
Редакция топологических ошибок в базах геоданных
Проверка влияния топологических ошибок на правильность образования полигонов
Проверка и редакция мест примыкания линий разломов к рамке
Объединение классов линейных пространственных объектов
Создание топологии базы геоданных
Добавление топологии на карту
Поиск и исправление ошибок топологии
Создание полигонального класса объектов геологических тел
Конвертирование класса линейных объектов в класс полигональных объектов
Объединение смежных полигонов с одним типом горных пород
Структура классов объектов, составляющих базу геоданных
Работа с атрибутивными таблицами
Создание новых полей в атрибутивных таблицах
Редакция полей атрибутивных таблиц и идентификация графических объектов
Создание и подготовка к распечатке документа карты
Создание документа карты в Виде данных
Установка параметров страницы карты при печати
Фрейм данных в Виде компоновки
Установка масштаба карты
Вставка легенды карты
Добавление на карту масштабной линейки
Добавление на карту стрелки севера
Заголовок и обозначение масштаба карты
Сохранение документа карты
ОЦИФРОВКА КАРТЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ САБЛИНСКОГО ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ)
Создание рабочей папки проекта с файлами исходных данных
Техника оцифровки и редакции линейных объектов
Создание новой базы геоданных и нового класса пространственных объектов для хранения данных об экскурсионных маршрутах
Подготовка среды для оцифровки линейных объектов в классе Waterfall (экскурсия по водопадам)
Трассы экскурсионных маршрутов на карте-схеме Саблинского памятника природы
Общие правила трассировки линейных объектов
Оцифровка маршрута «Административное здание – Саблинский водопад»
Оцифровка маршрута «Административное здание – Тосненский водопад». Редакция вершин созданных линий.
Создание и редакция линейных объектов в классе Sablinka (маршрут обзорной геологической экскурсии)
Итоговая карта после оцифровки трех классов линейных объектов
Оцифровка линейных объектов, имеющих пересечения или Т-образные примыкания
Подготовка среды для оцифровки линейных объектов речной сети
Создание линейных объектов речной сети и установки замыкания
Оцифровка и редакция линейных объектов в классе River (речная сеть)
Создание новых полей в атрибутивных таблицах рек
Редакция объектов речной сети с учетом T-образных примыканий
Создание и размещение на карте текстовых надписей
Оцифровка и редакция точечных объектов
Создание и позиционирование точечных объектов – обнажений в каньоне р. Саблинка
Добавление новых полей в таблицу атрибутов точечных объектов
Идентификация определенных точечных объектов
Создание и размещение на карте текстовых надписей
Конвертирование шейп-файла в базу геоданных
Классификация точечных пространственных объектов с учетом экспертной оценки их радиоэкологической опасности
Оцифровка и редакция полигональных объектов
Создание папки проекта карты ландшафтов.
Создание новой базы геоданных и нового набора классов пространственных объектов для хранения данных о ландшафтах
Описание ландшафтов на рассматриваемом участке карты Выбор технологии оцифровки полигонов
Технология создания полигонов из дуг
Технология создания полигонов непосредственно в процессе оцифровки
Создание новых полей в атрибутивных таблицах полигонов
Редакция полей атрибутивных таблиц и идентификация полигонов ландшафтов
Создание документа карты ландшафтов в Виде данных
ПРИВЯЗКА РАСТРОВ
Привязка растров номенклатурных карт
Выбор и определение координат точек привязки
Привязка по реперным точкам
Привязка смежных листов номенклатурных карт
Пример привязки растра туристской карты Ленинградской области масштаба 1:800 000
Создание таблицы dBASE с координатами точек привязки в десятичных градусах.
Отображение в документе карты точек привязки и установка географической системы координат
Перепроектирование координат опорных точек из географической системы координат в проекцию Гаусса–Крюгера
Пространственная привязка по опорным точкам
ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ С МОДУЛЕМ Spatial Analyst ArcGIS
Карты распределения тяжелых металлов в снежном покрове Санкт-Петербургского региона
Сноухимическая съемка
Создание рабочей папки проекта с файлами исходных данных
Нанесение на карту точек пробоотбора
Интерполяция растра
Выбор границ фоновых и аномальных значений исследуемого параметра
Карты распределения нефтепродуктов в донных осадках Невской губы
Мониторинг содержания нефтепродуктов в акватории Невской губы
Запуск документа карты со слоями исходных данных
Установка источника данных для всех слоев карты
Интерполяция данных наблюдений в пунктах мониторинга в акватории Невской губы
Вырезание слоев в границах акватории Невской губы
Выбор интервалов классификации загрязнения нефтепродуктами
Рекомендуемая литература
В части учебника, непосредственно посвященной проблемам геоэкологической картографии, читатель познакомится с примерами создания проектов изучения загрязнения снежного покрова Санкт-Петербургского региона и загрязнения донных отложений Невской губы.
Хотя учебник ориентирован, прежде всего, на студентов вузов, он представляет интерес и для преподавателей, научных работников, а также всех сотрудников, занимающихся проектированием и составлением цифровых моделей карт.
Учебник подготовлен и издан в рамках Программы стратегического развития РГПУ им. А. И. Герцена на 2012–2016 годы. Содержание Предисловие
ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ КАРТ В ГИС ArcGIS
Общие сведения о картографии и картах
Цифровые карты и ГИС-технологии
Выбор ГИС. ГИС ArcGIS
Геодезическая и математическая основа карт
Форма и размеры Земли
Системы координат
Координаты и датумы в спутниковых навигаторах
Картографические проекции
Искажения при проецировании
Проекции для топографических карт
Зона Гаусса–Крюгера
Разграфка и номенклатура карт
Общие принципы отображения объектов на карте
Растровая модель ГИС
Векторная модель ГИС
Топологическая информация
Понятие и основная задача топологии
Топология и структура данных дуга-узел
Типы узлов и контроль топологических правил
Новые ГИС-технологии и терминология
Краткие сведения о базах данных
Атрибутивные таблицы
Условные знаки и аннотации
Цифровая модель карты
Основные форматы данных ArcGIS
Шейп-файлы
Покрытие
Сетка для растровых данных (GRID)
Триангуляционная нерегулярная сеть данных (TIN)
Растровые рисунки, фотографии (Image)
База геоданных
Геоэкологическое картирование в ГИС
Экологические карты.
Выбор территориальных единиц (таксонов)
Основные требования к цифровым моделям карт геоэкологического содержания
ОСНОВЫ РАБОТЫ С КАРТОЙ В ПРИЛОЖЕНИИ ArcMAP
Интерфейс ArcMap и первые шаги по работе с документом карты
Слои карты и их показ в Таблице содержания
Установка источника данных для всех слоев карты Определение взаимоотношения между объектами карты
Связь описательной информации со слоем
Идентификация определенных объектов
Выбор объектов на определенных условиях
Интерфейс пристыкованных окон в приложениях ArcGIS
Работа с проекциями карт мира
Добавление в пустой документ карты слоя Страны
Добавление на карту слоев с городами и градусной сеткой
Сохранение и открытие документа карты
Проекции карт мира. Проекция World Plate Carree
Равнопромежуточная азимутальная проекция
Средства манипулирования масштабом карты для изображения нужной территории
Измерение расстояния между объектами карты
Сравнение свойств различных равнопромежуточных проекций
Примеры карт в равновеликой (Альберта) и равноугольной (Ламберта) проекциях
Зональные проекции. Проекция Гаусса–Крюгера
Отображение и идентификация данных
Добавление в пустой документ карты фотоснимка местности
Добавление в документ карты слоя с зоной затопления
Добавление слоя с векторным изображением зданий города
Изменение имен слоев
Классификация пространственных объектов и отображение их условными знаками
Текстовые надписи объектов карты
Всплывающие подсказки карты
Сохранение документа карты на диске
Запросы к вашей базе данных ГИС
Идентификация имен владельцев и стоимости зданий города
Поиск конкретного объекта
Выполнение пространственного запроса
Выборка в таблицах атрибутов
Создание слоя выборки
Интерактивная выборка объектов
Атрибутивная выборка объектов
Определяющий запрос
Оформление карты для печати
Создание компоновки карты с использованием Вида компоновки
Параметры страницы карты при печати
Масштаб карты
Легенда карты
Масштабная линейка
Стрелка севера
Заголовок карты и другая текстовая информация
Декоративная рамка и фоновое затенение Дизайн карты (визуальный баланс)
Координатная сетка (дополнительно)
СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ УЧЕБНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ
Подготовка исходных данных для ГИС-проекта
Создание рабочей папки проекта с шейп-файлами исходных данных
Запуск приложения ArcCatalog и интерфейс программы
Проектирование исходных данных в проекцию Гаусса–Крюгера
Редакция линейных шейп-файлов
Добавление в документ карты объектов гидросети
Редакция линейных шейп-файлов гидросети
Создание базы геоданных с наборами пространственных объектов
Создание новой базы геоданных
Создание нового набора пространственных объектов для моделирования гидросети
Интерфейс и работа с приложением ArcToobox
Конвертирование шейп-файлов в набор классов пространственных объектов гидросети
Создание полигонального класса объектов озер
Создание нового набора пространственных объектов для моделирования геологических тел
Конвертирование шейп-файлов в набор классов объектов геологических тел
Редакция топологических ошибок в базах геоданных
Проверка влияния топологических ошибок на правильность образования полигонов
Проверка и редакция мест примыкания линий разломов к рамке
Объединение классов линейных пространственных объектов
Создание топологии базы геоданных
Добавление топологии на карту
Поиск и исправление ошибок топологии
Создание полигонального класса объектов геологических тел
Конвертирование класса линейных объектов в класс полигональных объектов
Объединение смежных полигонов с одним типом горных пород
Структура классов объектов, составляющих базу геоданных
Работа с атрибутивными таблицами
Создание новых полей в атрибутивных таблицах
Редакция полей атрибутивных таблиц и идентификация графических объектов
Создание и подготовка к распечатке документа карты
Создание документа карты в Виде данных
Установка параметров страницы карты при печати
Фрейм данных в Виде компоновки
Установка масштаба карты
Вставка легенды карты
Добавление на карту масштабной линейки
Добавление на карту стрелки севера
Заголовок и обозначение масштаба карты
Сохранение документа карты
ОЦИФРОВКА КАРТЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ САБЛИНСКОГО ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ)
Создание рабочей папки проекта с файлами исходных данных
Техника оцифровки и редакции линейных объектов
Создание новой базы геоданных и нового класса пространственных объектов для хранения данных об экскурсионных маршрутах
Подготовка среды для оцифровки линейных объектов в классе Waterfall (экскурсия по водопадам)
Трассы экскурсионных маршрутов на карте-схеме Саблинского памятника природы
Общие правила трассировки линейных объектов
Оцифровка маршрута «Административное здание – Саблинский водопад»
Оцифровка маршрута «Административное здание – Тосненский водопад». Редакция вершин созданных линий.
Создание и редакция линейных объектов в классе Sablinka (маршрут обзорной геологической экскурсии)
Итоговая карта после оцифровки трех классов линейных объектов
Оцифровка линейных объектов, имеющих пересечения или Т-образные примыкания
Подготовка среды для оцифровки линейных объектов речной сети
Создание линейных объектов речной сети и установки замыкания
Оцифровка и редакция линейных объектов в классе River (речная сеть)
Создание новых полей в атрибутивных таблицах рек
Редакция объектов речной сети с учетом T-образных примыканий
Создание и размещение на карте текстовых надписей
Оцифровка и редакция точечных объектов
Создание и позиционирование точечных объектов – обнажений в каньоне р. Саблинка
Добавление новых полей в таблицу атрибутов точечных объектов
Идентификация определенных точечных объектов
Создание и размещение на карте текстовых надписей
Конвертирование шейп-файла в базу геоданных
Классификация точечных пространственных объектов с учетом экспертной оценки их радиоэкологической опасности
Оцифровка и редакция полигональных объектов
Создание папки проекта карты ландшафтов.
Создание новой базы геоданных и нового набора классов пространственных объектов для хранения данных о ландшафтах
Описание ландшафтов на рассматриваемом участке карты Выбор технологии оцифровки полигонов
Технология создания полигонов из дуг
Технология создания полигонов непосредственно в процессе оцифровки
Создание новых полей в атрибутивных таблицах полигонов
Редакция полей атрибутивных таблиц и идентификация полигонов ландшафтов
Создание документа карты ландшафтов в Виде данных
ПРИВЯЗКА РАСТРОВ
Привязка растров номенклатурных карт
Выбор и определение координат точек привязки
Привязка по реперным точкам
Привязка смежных листов номенклатурных карт
Пример привязки растра туристской карты Ленинградской области масштаба 1:800 000
Создание таблицы dBASE с координатами точек привязки в десятичных градусах.
Отображение в документе карты точек привязки и установка географической системы координат
Перепроектирование координат опорных точек из географической системы координат в проекцию Гаусса–Крюгера
Пространственная привязка по опорным точкам
ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ С МОДУЛЕМ Spatial Analyst ArcGIS
Карты распределения тяжелых металлов в снежном покрове Санкт-Петербургского региона
Сноухимическая съемка
Создание рабочей папки проекта с файлами исходных данных
Нанесение на карту точек пробоотбора
Интерполяция растра
Выбор границ фоновых и аномальных значений исследуемого параметра
Карты распределения нефтепродуктов в донных осадках Невской губы
Мониторинг содержания нефтепродуктов в акватории Невской губы
Запуск документа карты со слоями исходных данных
Установка источника данных для всех слоев карты
Интерполяция данных наблюдений в пунктах мониторинга в акватории Невской губы
Вырезание слоев в границах акватории Невской губы
Выбор интервалов классификации загрязнения нефтепродуктами
Рекомендуемая литература