ArcGIS Pro完成构建校园地图操作指南

CUGLin

已于 2024-04-19 19:14:42 修改

阅读量3k

点赞数 46

文章标签： arcgis

于 2024-04-19 19:05:34 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CUGLin/article/details/137968942

版权

预说明

本文主要操作与流程是基于ArcGIS Pro3.0.2版本进行操作的，有GIS专业或研究方向的可以参考下文，其中需要说明的是：

本文选取校园为中国地质大学（武汉）未来城校区

参考工程资源：ArcGISPro操作资源资源-优快云文库

MapGIS教程资源：地理信息系统实习教程（基于MapGISK9）资源-优快云文库

ArcGIS教程资源：ArcGIS地理信息系统分析与应用资源-优快云文库

一、操作说明

1.1 操作目的

本次实习旨在深入剖析和实际操作地理信息系统的各项功能，实习中可选择多款GIS操作软件，本质仍是为了提升个人GIS技能。这里我选择的是ArcGIS Pro 3.0.2这款软件，它拥有友好的用户交互界面、出色的可视化能力以及高效、强大的操作功能，非常适合进行实习操作和分析。

以下是根据微信中微助教里晁老师所给实习内容分析的实习要求：

1）矢量化地图

2）矢量化运动场

3）添加名称属性

4）添加图片

5）最短路径规划

6）专题地图制作

7）生成建筑物三维图

在操作过程中，我不仅对任务进行了严格的执行，还根据实际需求进行了适当的优化和调整，使地图的整体风格和样式更加美观得体。特别是在专题地图的制作上，我充分运用了各种绘图技巧和方法，力求打造出既实用又美观的地图作品。

这里同样需要预先说明一下，专题地图的制作使用了地图学课程知识，具体包括两种地图制作方法：线状符号法和定点符号法。同时使用的软件为Coreldraw 2023。

1.2 完成路线

这里我想要预先说明，在这份报告的撰写时，我将实习任务又复刻实现了一次，而在此前我便已实现了一次，因此这里，我在二到八章部分展示的是为了撰写报告后实现的项目，而此前的完善细节展示则将在第九章体现，下面我将用流程图来展示一下本次任务的路线图，如图1.1.1所示：

图1.2.1 完成流程图

1.3 附件说明

因为这里有两个项目，因此我对附件做出说明，如图1.3.1所示

图1.3.1 项目说明

其中“ArcGIS_Pro_Project”是在撰写报告时完成的、又实现了一次的项目，未做诸如绿化区域标注的细节处理，“Data_yuanlin”是此前完成的，做过细节处理的项目。

二、矢量化地图

2.1 地理配准

2.1.1 地理配准说明

在进行后续的一系列步骤前，我们首先需要进行的步骤就是针对我们的地图的地理配准工作，当然，这里ArcGIS Pro有个很好的地方就是可以巧妙的解释我们这里为什么要进行配准。

如图2.1.1所示，我们不难发现，在ArcGIS Pro打开的地图工程中，这里自带有一副全球地图，而我们导入的未来城校区地图将会出现大西洋的海洋中。显然我们中国地质大学未来城校区坐落在武汉市而非南大西洋的海洋，因此我们要进行地理配准操作。

图2.1.1 初步导入未来城校区图片

2.1.2 地理配准操作

Step1：首先，我们解压并导入个人任务数据库中控制点点位和带有控制点点位的未来城校区地图；具体文件位置如图2.1.2所示：

图2.1.2 导入文件位置展示

Tips：当然，这里需要说明是，我们在ArcGIS Pro中的导入数据逻辑依旧和我们的ArcGIS相似，首先都需要连接到文件夹，这在我们的基础文档和教材中都已给出操作示范，本文就不再赘述与此相关的基础操作了。

Step2：接下来，在ArcIS Pro中，我们直接在命令搜索框搜索“地理配准”工具，点击“添加控制点”，将我们地图上的六个点位和我们的控制点依照顺序相连即可；如图2.1.3所示：

图2.1.3控制点位连接图

Step3：进行完上述操作后，我们先单击“保存”以防数据丢失，然后点击“关闭地理配准”准备下一步操作。

2.2 导入遥感影像图

2.2.1 导入说明

这里我们在配准之后不难发现，我们的位置仍然存在一些偏移，同时我们的未来城校区控制点位图中明显有一些建筑物和实际的情况不符，为了消除这种影响，这里我选择使用两种纠正措施：

1）提前导入遥感影像图加以纠正；

2）在绘制矢量图时参照中国地质大学官网“校园一张图”。

Step1：这里我们首先导入世纪空间的遥感影像图；如图2.2.1所示：

Tips：这里没有选择天地图的原因是经过对比可以发现世纪空间的影响质量要更高，因此弹性的选择了世纪空间在2023年拍摄的遥感影像图片，经本人检验，其时效性和准确性都经得住推敲；当然，这里天地图遥感影像的质量和准确度也很高，如有需求，也不失为一个好的选择。

图2.2.1 导入遥感影像图

Step2：这里我们导入的遥感影像图仍然出现在海洋上，因此我们同样需要进行地理配准操作；操作步骤和2.1中相同。配准结束如图2.2.2所示：

图2.2.2 遥感影像配准图

TiPs：这里我选择了计算机学院、学生一食堂和校医院三个控制点，通过底图的道路和影像道路的契合程度可以判断出这张影像图及其配准还是较为准确的。

2.3 绘制矢量图

导入遥感影像图片后，接下来我们便可以进行下一步操作，将建筑物、道路、水域、POI点进行标注，这里需要说明是，这里我们的标注更多的是结合实际情况和未来城校区地图，同时结合两者进行标注。

2.3.1 建立对应要素

Step1：首先，我们需要建立对应的数据库，同时建立好对应的要素类，将其加入到我们的图层之中；如图2.3.1所示：

Tips：这里的数据库是指地理数据库，而不是关系数据库，同时在ArcGIS Pro中我们需要建立的是文件地理数据库。

图2.3.1 建立对应要素类

2.3.2 绘制对应要素

Step1：我们参照图中所对应地物要素进行绘制，完成了建筑物、道路、水域的绘制工作、如图2.3.2所示：

图2.3.2 初步矢量化绘制

TiPs：影像图中会可以看到类似运动场并未进行标注，这将在后续步骤中进行，同时在下一步中我们将选取并加上POI点。

2.3.3 添加POI点

Step1：经过实地的观测，我选择将学校出入的门和三个标志性建筑物作为主要的POI点添加到地图中。如图2.3.3所示：

Tips：需要说明的是，这里同样要遵循逻辑，这里我将门和标志性建筑物都当做点要素处理，所以要先在我们此前建立过的数据库中新建这些点要素，再进行标注。

图2.3.3 POI点标注

Tips：这里我们添加了此前未注意到但的确存在的道路，位于东南门旁；同时，这里我们对标注的特征地物即POI点做出说明，如表2.3.1所示：

表2.3.1

序号	POI类型	名称
1	door_yuanlin	北门
2	door_yuanlin	西门
3	door_yuanlin	西北门
4	door_yuanlin	东南门
5	Sculpture_yuanlin	校训石
6	Sculpture_yuanlin	地质工作者雕像
7	Sculpture_yuanlin	勘探队员之歌

Final：进行完上述操作，我们的第一个问题，对地图进行初步的矢量化工作便完成了。当然，这里我们可以将更多的地物要素，比如绿化和后续章节将进行的、将运动场等要素。

三、矢量化运动场

3.1 导入遥感影像图

按照实习指导，在此处我们需要导入对应影像以矢量化运动场，但显然我们在此前步骤已经完成了该任务，不过这里我需要再次说明，矢量化运动场前一定要记得进行地理配准！

3.2 标注运动场

Step1：这里我们进行矢量化的流程和此前一样，首先需要建立运动场要素类，如图3.2.1所示：

图3.2.1 建立运动场要素类

Tips：需要强调的是，按照实习要求和数据便捷管理，我们应把要素类都放在一个地理数据库中，同时在每个要素类的命名都要加上“_yuanlin”。

Step2：接下来我们对照到遥感影像，将运动场进行矢量化，结果如图3.2.2所示：

图3.2.2 矢量化运动场结果

四、属性字段添加

4.1 为建筑物添加属性字段

4.1.1 添加操作

Step1：这里我们首先要给建筑物添加对应的属性字段，只需要右键建筑物要素类“building_yuanlin”，选择“属性表”，如图4.1.1所示：

图4.1.1 为建筑物添加属性字段

Step2：接下来，我们直接点击“添加”进入添加字段界面，再为建筑物加上“name_yuanlin”即建筑物名和“high_yuanlin”即楼层这两个字段，如图4.1.2所示：

图4.1.2 建筑物字段添加

Step3：接下来，我们保存好字段。然后再选择“编辑”，点击选择，依次为图中的各个需要进行标注的字段进行标注操作。如图4.1.3所示：

Tips：这里可以进入企业微信找到中国地质大学提供的“校园一张图服务”，在其中可以查看相应建筑物的名称和楼层，其实在此前我们进行矢量化时也用到了此工具。

图4.1.3 为建筑物添加字段

Step4：为建筑物添加完字段后，我们要记得及时保存。

Tips：这里我又将静思广场添加到我们的建筑物中，使得这一系列的布局更加贴合实际情况。

4.1.2 显示字段

在进行完刚刚的操作后，不难发现，虽然所有建筑物的字段都已经添加上，但是却没有显示出来，因此，这里我们需要将其显示出来。

Step1：这里我们需要右键“building_yuanlin”显示其标注属性，接下来再将其表达式修改为我们的建筑物名字段即“name_yuanlin”，点击应用；如图4.1.4所示：

图4.1.4 修改建筑物标注字段

Step2：接下来，继续右键“building_yuanlin”，点击“标注”，即可显示对应名称，如图4.1.5所示：

图4.1.5 显示对应名称字段

Tips：这里我们隐去了遥感影像图，同时将我们的道路进行了轻微的调整从而更加的贴合遥感影像图。

4.2 为道路添加属性字段

4.2.1 添加操作

Step1：此处操作逻辑和此前4.1.1相同，我们先选中“road_yuanlin”，右击打开其属性表；如图4.2.1所示：

图4.2.1 打开道路属性表

Step2：接下来，我们为“road_yuanlin”添加属性字段“name_yuanlin”；如图4.2.2所示：

Tips：当然，这里的名称所对应的格式仍然是文本，此前建筑物的名称和楼层数所对应的则是文本和短整型。

图4.2.2 为道路添加字段

Step3：进行完道路的名称的添加工作，我们需要记得及时保存。如图4.2.3所示：

Tips：这里我们校园内部的道路没有准确命名，我便按照自己的方式为其进行了命名。

图4.2.3 道路字段标注完成

4.2.2 显示道路字段

在进行完上述操作后，不难发现，这里会和刚刚的建筑物字段一样，所有的字段都已经添加上，但是却没有显示出来，因此，这里我们需要将其显示出来。

Step1：这里我们需要右键“road_yuanlin”显示其标注属性，接下来再将其表达式修改为我们的建筑物名字段即“name_yuanlin”，点击应用；如图4.2.4所示：

图4.2.4 显示道路属性名称

Step2：接下来，继续右键“name_yuanlin”，点击“标注”，即可显示对应名称，如图4.2.5所示：

图4.2.5 道路显示

Tips：这里的道路标注时可能会出现道路连在一起的情况，在处理这个问题的时候，我们可以使用一系列的工具加以修饰，比如“合并”、“打断”等工具。

五、添加图片

5.1 添加预处理

在添加图片之前，我们需要去进行图片的采集，当然，得益于移动技术的飞速发展，这一步骤没有多难，大家只需要打开手机相机的GPS定位功能，再给予相机授权，接下来就可以到自己喜欢的地方拍下美丽的未来城校区美景了。

随后我们需要将所拍摄的图片传输到电脑，这里我们需要右键图片查看其属性，在详细信息一栏寻找一下是否有GPS信息，如图5.1.1所示：

图5.1.1 查看图片GPS信息

Tips：我们需要确保图片具备GPS信息，否则无法准确导入到地图中并显示出来。

5.2 导入操作

Step1：首先，在命令搜索栏直接搜索工具“地理标记照片转点”，如图5.2.1所示：

图5.2.1 地理标记照片转点工具

Tips：这里我们会发现工具需要设置输出要素类，因此，我们可以提前新建一个“photo_yuanlin”数据库来专门存放图片，如图5.2.2所示；当然，这也可以直接放到我们此前建立的“result_yuanlin”数据库中。

图5.2.2 新建存放照片数据库

Step2：我们在输入文件出选择我们存发照片的文件夹，这里按照实习要求，应当存放到我们的作业文件夹中；在输出要素类中选择输出到我们新建的图片数据库中，并将该输出要素类命名为“photo_yuanlin”，接下来点击运行；如图5.2.3所示：

Tips：这里的图片数不要太少，达不到实习要求；当然，也没必要太多，因为每张图片所占储存都较大。

图5.2.3 照片添加到地图中

Step3：显然，在图中所出现的黄色相机图标就是我们所拍摄的图片在地图坐标系下的显示，当我们点击该图标时，便会弹出该图片，如图5.2.4所示：

图5.2.4 浏览添加图片

Tips：这里同样需要说明的是，由于并非专业设备和地图操作时的误差，出现一些坐标的偏差是在所难免的，但这种误差如果太大那一定是此前操作出现了问题，现在这里图片的位置都相当准确，因此也从侧面验证了我此前的操作没有问题。

六、规划最短路径

6.1 规划预处理

规划最短路径属于GIS操作中的网络操作处理，因此我们需要建立网络数据集，但在此前，我们要先对道路进行一些修整操作，这样才能建立合理、有效的网络数据集。

6.1.1 打断道路

Step：首先，需要打断道路，这里我们可以直接在命令搜索窗口中搜索“打断”工具，接下来右键“road_yuanlin”全选，点击“打断”；如图6.1.1所示：

图6.1.1 打断所有道路

Tips：当然，这里你也可以选择将图层中其他要素全部隐藏，只显示道路，然后再框出所有的线条。

6.1.2 道路折点转点

Step1：接下来，我们进行道路折点转点。我们直接在命令搜索窗口中搜索“道路折点转点”，在输入要素中选择我们已经打断的道路“road_yuanlin”，在输出要素中选择输出到“result_yuanlin”数据库中，然后点击“运行”即可；如图6.1.2所示：

6.1.2 道路折点转点操作

Step2：进行完上述步骤后，我们可以看到道路中出现了很多折点，如图6.1.3所示：

6.1.3 道路折点显示

6.1.3 在折点处分割线

接下来，我们还需要进行最后一步操作，在折点处分割线

Step：我们仍然是在令搜索窗口中搜索“在折点处分割线”在输入要素中选择道路“road_yuanlin”，输出要素仍然是输出到我们的“result_yuanlin”数据库中，然后点击“运行”，如图6.1.4所示：

Tips：这里需要强调的是，输入要素不要选成了我们6.1.2中就已经建立过的道路折点“point_road_yuanlin”，这样操作会输出空结果。

图6.1.4 输出折线道路

Tips：想必这里可以观察到我们隐藏了原来的道路“road_yuanlin”，更加佐证我们的输出是正确的道路线划。

6.2 建立网络数据集

6.2.1 建立要素数据集

在进行完上述操作后，我们便完成了此前的预处理操作，由于建立网络数据集要先建立要素数据集，因此我们先建立要素数据，接下来进行建立操作。

Step1：首先，我们需要新建一个数据库存放要素数据集，这是为了避免后续操作出现问题，如图6.2.1所示：

图6.2.1 创建数据库存放要素数据集

Step2：接下来，我们在命令搜索窗口中搜索“创建要素数据集”，输出地理数据库选择我们刚刚新建的“analysis_yuanlin”数据库，名称可以直接填写“analysis_yuanlin”，坐标系选择“当前地图”或“WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere”即可，然后直接点击运行，如图6.2.2所示：

图6.2.2 创建要素数据集

Tips：我们可以在目录窗口的“analysis_yuanlin”数据库中找到该要素数据集，如图6.2.3所示：

图6.2.3 目录窗口查看要素数据集

Step3：接下来我们直接右键该要素数据集，点击“导入”，点击“要素类”，再将我们在6.1中所建立的折点即“point_road_yuanlin”要素和折线即“line_road_yuanlin”要素导入其中，如图6.2.4所示：

图6.2.4 将要素导入要素类

6.2.2 建立网络数据集

在创建完要素类后，我们便可以建立网络数据集了

Step：首先，我们在命令搜索窗口中搜索“网络数据集”，由于我这里只有一个数据集，因此目标要素数据集会默认选择“analysis_yuanlin”数据集，接下来勾选上“point_road_yuanlin”要素和“line_road_yuanlin”要素，高程模型选择“高程字段”，然后点击“运行”即可，如图6.2.5所示：

图6.2.5 创建网络数据集

6.3 规划最短路径

在创建好网络数据集后，我们便可以开始进行最短路径的分析了，当然，这里同样需要注意的是，我们在进行规划前一定要“构建”该网络数据集，这一步操作很简单，直接右键“people_car_yuanlin”网络数据集，点击“构建”，如图6.3.1所示：

6.3.1 构建网络数据集

6.3.1 步行最短路径规划

Step1：我们在窗口菜单中点击“分析”，再点击“网络分析”，选择“路径”，如图6.3.2所示:

6.3.2 进行步行网络分析

Step2：接下来，我们直接在北门处和至仁苑4栋分别设置一个停靠点，而这分别就是我们的出发点和终点，如图6.3.3所示：

图6.3.3 创建步行停靠点

Tips：这里我将路径的名字修改为“people_road_yuanlin”，方便后续查看。

Step3：接下来，我们导入停靠点，然后点击“运行”，即可生成最短路径，如图6.3.4所示：

图6.3.4 步行最短路径

6.3.2 开车最短路径

Step1：我们先隐藏“people_road_yuanlin”，依次点击“分析”—>“网络分析”—>“路径”，然后新建停靠点，这里由于是开车，所以我们要设置一些无法让汽车通行的校园道路，如图6.3.5所示：

图6.3.5 创建开车停靠点和点障碍

Step2：接下来，我们导入停靠点，然后点击“运行”，即可生成最短路径，如图6.3.6所示：

图6.3.6 开车最短路径

进行完上述操作后，我们便完成了最短路径的分析

七、制作校园游览线路专题地图

7.1 制作底图

为了制作一条观光线路图，我们首先肯定需要制作一张线图，这首先要求我们做一张底图，从而方便绘制，这里我选用的是6.3中我们运用到的网络分析最短路径的方法。

Step1：首先，我们右键“people_car_road_yuanlin”网络数据集，点击“构建”；如图7.1.1所示：

图7.1.1 继续构建网络数据集

Step2：接下来，我们依次点击“分析”—>“网络分析”—>“路径”，然后新建停靠点，这里由于是观光线路，所以我们要设置一条较长的的校园道路，这里我选用的方式是建更多的点障碍，然后点击“运行”，就可以得到一条线路；如图7.1.2所示：

图7.1.2 构建观光线路图

Step3：图7.1.2中的图片的元素过于杂乱，所以我们要隐藏点障碍和停靠点。如图7.1.3所示：

图7.1.3 隐藏点障碍和停靠点的观光线路图

进行完上述步骤，我们便可以得到一张相对整洁清爽的底图，接下来，我们将其放到专业制图软件Coreldraw 2023中进行绘制。

7.2 绘制专题地图

这里我们绘制的专题地图采用线状符号法和定点符号法，加上一系列的修饰元素使得其变得更加美观，如图7.2.1所示：

图7.2.1 观光线路图

Tips：其中很多元素要经过抠图处理，这大家可以自行选择抠图软件，如PowerPoint和Coreldraw以及Photoshop都具备该功能。

八、三维化地图

这里我们使用的是ArcGIS Pro软件，所以可以很方便的进行地图的三维化操作，这里我们按照实习要求来对建筑物进行三维化

Step1：我们依次点击“视图”—>“转换”—>“转局部场景”，如图8.1.1所示：

图8.1.1 转换局部场景

Step2：接下来，我们选中“building_yuanlin”图层，然后点击上方要素图层按钮，先将字段选择前面设定的楼层高度“high_yuanlin”；然后选择“类型”，再点“最大高度”，此时会发现建筑物的高度不明显，我们可以点击字段旁X的按钮，使其“*8”，即可得到较为合适的3D建筑物图层。如图8.1.2所示：

图8.1.2 三维建筑物图层

Step3：为满足实习要求，我们这里将这个场景的名称修改一下，改为“地图_3D_yuanlin”，如图8.1.3所示：

图8.1.3 三维化建筑物

进行完上述步骤，我们实习要求的最后一个任务，构建三维化的建筑物便也完成了。

九、完善场景

9.1 预说明

这里我想要事先向老师说明的是，在实习伊始我便已经完成了该任务，但为了撰写报告，我又按照要求复刻了一遍，这一步重新要求我就到第八章的部分为止了，下面我想要展示的是我此前完成了比较完善的地大未来城校区模式。

如表9.1.1，这是关于两个项目的说明。

表9.1.1

序号	项目位置	说明
1	"D:\Data_yuanlin\MyProject\MyProject.aprx"	此前已完成
2	"D:\ArcGIS_Pro_Project\Data_yuanlin\MyProject\MyProject.aprx"	撰写报告时完成

如图9.1.1，这是打开ArcGIS Pro可以看到了两个项目

图9.1.1 两项目位置

9.2 完善展示

接下来我要展示的是此前项目中我完善的一些细节之处。

9.2.1 细化道路

这里的道路细节，我同时参照了地大校园一张图和遥感影像进行了更加细化的展示，如图9.2.1所示：

图9.2.1 道路细化

9.2.2 添加绿化

此外，我还根据实际情况，为我们的地图上增加了绿化区域要素，如图9.2.2所示：

图9.2.2 绿化要素

9.2.3 为其他要素命名

同时，我还将运动场以及水域和桥都赋予了名称，使其更加准确细致，如上图9.2.2所示。

9.2.4 丰富建筑物细节

同时为了更加精美的展示三维效果，我还将建筑物的三维化细节更加完善，如图9.2.3所示：

图9.2.3 细节三维化建筑

以上便是我此前完成的，在实习任务基础之上的细化展示。

十、操作总结

在本次GIS操作期间，我深入探索了地图矢量化、空间属性添加、最短路径规划以及专题地图制作等多个关键环节，获得了宝贵的实践经验。

在矢量化地图与运动场的过程中，我掌握了从原始图像中提取地理特征并转化为矢量数据的技术。这一过程不仅锻炼了我的图像处理能力，也加深了我对地理空间数据结构的理解。通过精确描绘地理要素，我成功地将二维图像转化为可编辑、可分析的矢量数据，为后续的空间分析奠定了基础。添加名称属性和图片时，我注重数据的准确性和完整性。通过为地理要素添加属性信息，我使地图数据具备了更丰富的信息维度，提高了数据的可用性。同时，通过添加图片，我增强了地图的视觉效果，使其更加直观易懂。

最短路径规划任务考验了我的空间分析能力。我利用GIS软件中的网络分析功能，成功构建了道路网络模型，并实现了基于不同权重的最短路径计算。这一过程中，我不仅掌握了空间分析的基本方法，也学会了如何根据实际需求调整分析参数，获得最优解。

专题地图制作则是对我综合能力的检验。我根据实习任务要求，选取了合适的专题内容，通过数据收集、处理和分析，最终制作出了具有一定学术价值的专题地图。这一过程不仅提升了我的数据处理和可视化表达能力，也培养了我对地理现象的深入理解和分析能力。

在生成建筑物三维图的过程中，我初步探索了三维GIS技术的应用。通过构建建筑物的三维模型，我更加直观地了解了城市空间结构，为后续的三维空间分析提供了数据支持。

回顾整个操作过程，我深刻体会到GIS技术在地图制作和空间分析中的重要作用。通过实践操作，我不仅掌握了GIS软件的基本功能，也学会了如何运用这些工具解决实际问题。这次操作经历对我未来的学术研究和工作发展具有重要意义。