آموزش جامع و علمی ArcGIS مقدماتی و پیشرفته

آموزش جامع و علمیArcGIS

مقدماتی و پیشرفته

همراه با داده‌های تمرینی و نرم‌افزار

تالیف: دکتر سعید جوی زاده و همکاران

نشر آکادمیک

تعداد صفحه: 800

نوبت انتشار: اول ـ 1398 تهران

فصل اول. 1

سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي.. 1

1-1 تعریف سیستم اطلاعات جغرافیایی.. 1

1-2 ارکان و مؤلفه‌های اصلی GIS. 2

1-3 تاریخچه مختصرGIS. 3

1-4 سير تحول GIS. 4

1-5 انواع مدل داده در GIS. 5

1-5-1 داده‌هاي هندسي.. 5

1-5-2 داده‌های گرافیکی.. 9

1-5-3 داده‌های توصيفي.. 10

6-1 دستگاه مختصات جغرافیایی.. 11

1-6-1 عرض جغرافيايي.. 12

1-6-2 طول جغرافيايي.. 12

1-6-3 عرض و طول جغرافيايي چگونه با هم تعامل دارند؟. 13

1-7 تعریف سیستم تصویر. 13

1-7-1 سیستم‌های تصویر و نقشه‌ها 14

1-7-2 سيستم تصوير جهاني مركاتور جانبي (UTM) 17

1-7-3 سیستم ژئودتیک جهانی (WGS84) World Geodetic Syste: 19

1-7-4 سیستم مختصات لا مبرت: 20

1-7-5 سیستم مختصات لا مبرت هم شکل :(Lambert Conformal Conic) LCC.. 20

1-8 راه‌های شناسایی سیستم مختصات تصویر. 21

1-9 انواع فرمت‌های GIS. 24

1-9-1 فرمت‌های برداری.. 24

1-9-2 انواع فرمت‌های رستری.. 28

فصل دوم. 31

نقش و کاربرد سیستم اطلاعات جغرافيايي در علوم مختلف.. 31

2-1 کاربرد GIS در زمین‌شناسی.. 32

2-2 کاربرد GIS در مدیریت شبکه برق. 33

2-3 کاربرد GIS در بهداشت و درمان. 36

2-4 کاربرد GIS در محیط‌زیست.. 37

2-5 کاربرد GIS و RS در آبیاری و زهکشی.. 38

2-6 کاربردهای GIS در هیدرولوژی و مدیریت منابع آب.. 38

2-7 کاربردGIS در مهندسی راه و حمل و نقل. 39

2-8 کاربرد GIS در مدیریت شهری.. 41

2-9 کاربرد GIS در برنامه‌ریزی شهری.. 42

2-10 کاربرد GIS در برنامه‌ریزی منطقه‌ای.. 43

2-11 کاربرد GIS در طراحی شهری.. 43

2-12 کاربرد GIS در ایجاد سیستم اطلاعات شهری (UIS) 44

2-13 کاربرد GISدر مدیریت بحران شهری.. 45

2-14 کاربرد GIS عدالت فضايي.. 45

2-15 کاربرد GIS در مدل‌سازی شهري.. 45

2-16 کاربرد GIS در مدل‌سازی فضايي.. 46

2-17 کاربرد GIS در حوزه مطالعات شهری.. 47

2-18 کاربرد GIS در حوزه فنی و عمرانی.. 50

2-19 کاربرد GIS در حوزه معماری و شهرسازی.. 50

2-20 کاربردهاي GIS در حوزه‌ی فعالیت‌های شهري (محیط‌زیست) 51

2-21 کاربردهاي GIS در حوزه‌ی فعالیت‌های اجتماعی.. 51

2-22 کاربردهاي GIS در حوزه‌ی خدمات شهري.. 53

2-23 کاربرد GIS در کشاورزی و برنامه‌ریزی برای کاربری اراضی: 59

2-24 کاربرد GIS در جنگلداری و مدیریت حیات وحش… 59

2-25 کاربرد GIS در بازاریابی.. 59

2-26 کاربرد GIS در منابع طبیعی.. 61

2-27 کاربرد GIS در علوم نظامی.. 61

2-28 کاربرد GIS در مخابرات.. 62

2-29 کاربرد GIS در گاز 63

2-30 کاربرد GIS در مدیریت بحران. 65

2-31 کاربرد GIS در اقلیم‌شناسی.. 65

2-32 کاربرد GIS در بانکداری.. 65

فصل سوم. 67

مراحل انجام یک پروژه در GIS. 67

3-1 مراحل انجام یک پروژه در GIS. 67

3-1-1 مشخص کردن موضوع و هدف.. 67

3-1-2 بیان مسئله. 68

3-1-3 مشورت با کارشناس موردنظر. 68

3-1-4 جمع‌آوری داده 69

3-1-5 صحت سنجی داده‌ها و کنترل کیفی داده‌ها 84

3-1-6 وارد کردن داده‌ها به محیط نرم‌افزار 86

3-1-7 انتخاب ابزار مناسب.. 86

3-1-8 روش کار 87

3-1-9 پردازش… 87

3-1-10 مشخص شدن جواب.. 88

3-1-11 کنترل زمینی.. 88

3-1-12 تصمیم سازی.. 88

3-1-13 تصمیم‌گیری.. 88

فصل چهارم. 90

آشنایی با محیط نرم‌افزار Arc MAP. 90

4-1 معرفی نرم‌افزار ArcGIS. 90

4-1-1 نرم‌افزار Arc Catalog.. 90

4-1-2 نرم‌افزار Arc Globe. 92

4-1-3 نرم‌افزار Arc Scene. 93

4-1-4 نرم‌افزار ArcMap. 94

4-2 آشنایی با منوهای محیط ArcMap. 96

4-2-1 منوی file. 96

4-2-2 منوي Edit. 99

4-2-3 منوي View.. 101

4-2-4 منوي Bookmarks. 103

4-2-5 منوي Insert. 104

4-2-6 منوي Selection.. 105

4-2-7 منوی Geoprocessing.. 107

4-2-8 منوی Customize. 109

4-2-9 منوی Windows. 109

4-2-10 منوی Help. 111

4-3 آشنایی با محیط ArcMap. 111

4-4 طریقه اضافه کردن جدول مندرجات.. 112

4-5 آشنایی با جدول مندرجات (Table Of Contents) 113

4-6 طریقه اضافه کردن نوارها در محیط ArcMap: 116

4-6-1 آشنایی با نوار ابزار استاندار 117

4-6-2 آشنایی با نوار ابزار Tools. 118

4-7 انواع روش‌های ذخیره نمودن یک پروژه در ArcMap. 120

4-7-1 ذخیره نمودن یک پروژه 120

4-7-2 باز کردن پروژه به روش Relative. 122

4-7-3 ذخیره نمودن نقشه برای چاپ.. 123

4-7-4 ذخیره پروژه به روش PDF. 125

4-7-5 استفاده از روش Publisher برای ذخیره پروژه 127

4-7-6 باز کردن پروژه Publisher. 134

فصل پنجم. 138

ژئورفرنس کردن.. 138

5-1 معنی و مفهوم ژئورفرنس… 138

5-2 انواع ژئورفرنس… 139

5-2-1 مختصات دار کردن فایل‌های وکتوری با ابزار Spatial Adjustment. 139

5-2-2 مختصات دار کردن فایل‌های رستری با ابزار Geo referencing.. 146

5-3 تغییر مختصات فایل‌های رستری (project raster) 155

5-5 استفاده ازگوگل ارث در زمین مرجع کردن. 158

فصل ششم. 163

جداول توصیفی.. 163

6-1 ساختار جداول در GIS. 163

6-2 نمایش یک Table. 164

6-3 ابزارهای موجود در جدول توصیفی.. 167

6-3- 1 منوی Table Option.. 169

4-4. دیگر تغییرات در جدول اطلاعات توصیفی.. 176

4-5. مشاهده دو جدول توصیفی.. 188

4-6. ایجاد یک جدول اطلاعاتی جدید. 190

فصل هفتم. 194

Shapefile و Geodatabase.. 194

7-1 شیپ فایل چیست؟. 194

7-2 ایجاد یک Shapefile. 194

7-3 Geodatabase چیست؟. 199

7-3-1 انواع ژئودیتابیس :Geodatabase. 199

7-3-2 تفاوت ژئودیتابیس تک کاربره و چندکاربره 200

7-4 ایجاد یک Geodatabase. 202

فصل هشتم. 210

رقومی کردن نقشه‌ها 210

8-1 تعریف رقومی کردن. 210

8-2 مراحل رقومی سازی نقشه. 211

8-2-1 معرفی نوار ابزار Editor. 213

8-2-2 معرفی پنجره Editor. 216

8-2-3 معرفی منوی Advanced editing.. 222

8-2-4 ایجاد Subtype برای رقومی کردن عارضه‌ها 225

8-3 الحاقیه Arc Scan.. 227

8-3-1 فعال نمودن الحاقیه Arc scan.. 228

8-3-2 وکتوری کردن یک نقشه اسکن شده 229

8-3-3 تنظیمات ArcScan.. 231

8-4 روش‌های وکتوری نمودن داده‌های رستری.. 239

8-4-1 وکتوری نمودن لایه‌های رستری به روش نیمه اتوماتیک.. 239

8-4-2 وکتوری نمودن لایه‌های رستری به روش اتوماتیک.. 241

فصل نهم. 247

ایجاد و مدیریت گرافیک‌ها 247

9-1 دسترسی به نوار ابزار Draw.. 247

9-2 آشنایی با نوار ابزار Draw.. 248

فصل دهم. 257

استفاده از لایه‌های CAD و DGN در GIS. 257

10-1 تبدیل فایل‌های CAD به GIS. 257

1-10-1 نحوه‌ی تبدیل فایل CAD به Shapefile. 259

1-10-2 نحوه‌ی تبدیل فایل CAD به محیط Geodatabase. 261

10-2 تبدیل لایه GIS به CAD.. 263

10-3 تعریف Annotation برای لایه CAD.. 265

10-4 داده‌های سازمان نقشه‌برداری با فرمت DGN: 268

10-4-1روش‌های تبدیل DGN به GIS. 269

فصل یازدهم. 276

توپولوژی.. 276

11-1 تعریف توپولوژی.. 276

11-2 مدل توپولوژی.. 276

11-3 روابط توپولوژیک در GIS. 277

11-4 مزایای ایجاد روابط توپولوژیک.. 281

11-5 قوانین توپولوژی.. 282

11-5-1 قوانین عوارض سطحی(Polygon Rules) 283

11-5-2 قوانین عوارض خطی (Line Rules) 288

11-5-3 قوانین عوارض نقطه‌ای (Point Rules) 295

11-6 توپولوژی نقشه و توپولوژی GeoDataBase. 298

11-7 ایجاد توپولوژی.. 299

فصل دوازدهم. 315

اتصال و ارتباط جداول. 315

12-1 ارتباط بین جدول‌ها 316

12-2 روش‌های مختلف دسترسی به Join و Relate. 316

12-3 روش اتصال اطلاعات توصیفی یک جدول به جدول دیگر. 318

12-3-1 معرفی پنجره Join.. 319

12-3-2 مدیریت Join.. 320

12-3-3 حذف کردن یک جدول متصل شده 321

12-4 ارتباط دو جدول اطلاعات توصیفی با یکدیگر. 322

12-4-1 معرفی پنجره Relate. 322

12-4-2 حذف کردن یک جدول ارتباط یافته. 325

12-5 اتصال بر مبنای ارتباط فضایی (Spatial join یا Spatial location ) 326

فصل سیزدهم. 329

آنالیز مکانی.. 329

13-1 اصول اساسی در پردازش‌های مکانی.. 329

13-1-1 Buffer. 330

13-1-2 Clip. 339

13-1-3 extract by mask. 341

13-1-4 Intersect. 344

13-1-5 Union.. 346

13-1-6 Merge. 348

فصل چهاردهم. 352

استفاده از GPS در GIS. 352

14-1 GPS چیست؟. 352

14-2 مزایای سیستم GPS. 352

14-3 طریقه وارد کردن اطلاعات GPS به GIS. 353

14-4 تبدیل فرمت GPX به فرمت Shapefile. 361

14-5 ابزار Add XY Coordinates. 363

فصل پانزدهم. 366

کاربرد تصاویر ماهواره‌ای نرم‌افزار گوگل ارث در GIS. 366

15-4 تبدیل لایه‌های GIS به فرمت Google Earth.. 366

15-4-1 ابزار Layer To KML.. 366

15-4-2 ابزار Map To KML.. 368

15-5 تبدیل لایه‌های Google earth به فرمت GIS. 370

فصل شانزدهم. 372

نماد (Symbol) 372

16-1 نماد سازی.. 372

16-2 انواع نقشه‌های موضوعی بر اساس تکنیک نماد گذاری.. 373

16-3 تغییر رنگ عوارض… 375

16-4 تغییر رنگ و شکل عوارض… 376

16-5 طبقه‌بندی عوارض لایه‌ها 379

16-5-1 Features. 380

16-5-2 Categories. 383

16-5-3 Quantities. 386

16-5-4 Charts. 391

16-5-5:Multiple Attribute. 394

فصل هفدهم. 396

برچسب گذاری (lable) 396

17-1 انواع روش‌های برچسب گذاری.. 396

17-1-1 روش اول با استفاده از سربرگ Label. 396

17-1-2 روش دوم با استفاده از نوار ابزار Draw.. 408

17-2 تبدیل برچسبها به Annotation.. 410

فصل هجدهم. 414

گراف.. 414

18-1 انواع نمودارها 414

18-2 روش ترسیم نمودار در نرم‌افزار ArcMap. 415

18-2-1 تنظیمات پنجره Gragh.. 417

فصل نوزدهم. 424

Bookmark& Hyperlink.. 424

19-1 اتصال عکس، فیلم و سایر مدارک به عارضه (Hyperlink) 424

19-1-1 روش ایجاد Hyperlink در ArcMap. 424

19-1-2 مدیریت Hyperlinks. 428

19-2 پیوست کردن فایل (عکس، فیلم و…) به لایه‌های GIS. 430

19-3 Bookmark. 435

19-3-1 روش ایجاد Bookmark. 435

19-3-2 مدیریت Bookmark. 437

فصل بیستم. 440

مدل ارتفاعی در سه فرمت TIN ، Raster و Terrain.. 440

20-1 مدل ارتفاعی در سه فرمت TIN ، Raster و Terrain.. 440

20-2 مدل TIN.. 442

20-2-1 شیوه های تشکیلTIN.. 442

20-2-2 اصول تشکیل TIN.. 443

20-2-3 روش ایجاد TIN.. 444

20-2-4 دستورات کاربردی TIN در Arc Toolbox.. 445

20-3 مدل رقومی ارتفاع ( DEM ). 454

20-3-1 کاربرد DEM… 454

20-3-2 طبقه‌بندی زمین با استفاده از DEM… 455

20-3-3 روش‌های تولید DEM… 456

20-3-5 روش ایجاد DEM… 459

20-3-6 دستورات پرکاربرد DEM در Arc Toolbox.. 464

20-4 تفاوت DEM، DTM، DSM… 471

فصل بیست و یکم. 474

Spatial Analyst.. 474

21-1 شیب(Slope) 474

21-1-1 ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎی ﻧﻘﺸﻪ ﺷﯿﺐ.. 475

21-1-2 طرز تهیه نقشه شیب در ArcMap. 475

21-2 جهت شیب (Aspect) 477

21-2-1 ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎی نقشه جهت شیب.. 478

21-2-2 تهیه نقشه جهت شیب در محیط ArcMap. 478

21-3 خطوط تراز چیست؟. 480

21-3-1 قوانین مربوط به منحنی‌های میزان. 481

21-3-2 طرز تهیه خطوط تراز در ArcMap. 481

21-3-3 تهیه خطوط هم چند در ArcMap. 485

21-4 نقشه سایه روشن (Hillshade) 490

21-4-1 ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎی نقشه سایه روشن. 491

21-4-2 طرز تهیه نقشه سایه روشن در ArcMap. 491

21-5 نقشه میدان دید(Viewshed) 494

21-5-1 كاربرد نقشه میدان دید. 495

21-5-2 ایجاد نقشه View shade. 495

21-6 نقشه fill / cut. 497

21-6-1 کاربرد های نقشه fill / cut. 497

21-6-2 پارامترهاي مورد نياز برای تهیه نقشه fill / cut. 498

21-6-3 ایجاد نقشه fill / cut. 498

فصل بیست و دوم. 501

درون‌یابی (Interpolation) 501

22-1 روشهای درون‌یابی (Interpolation). 502

22-1-1 روشهای درون‌یابی جبری یا قطعی (Deterministic). 502

22-1-2 روشهای درون‌یابی زمین آماری (Geostatistical). 503

22-1-3 درون‌یابی همسایگی طبیعی(Natural Neighbor Interpolation). 505

22-2 ابزارهای درونیابی در ArcGIS. 506

22-2-1 ابزار IDW… 506

22-2-2 ابزار Kriging.. 512

22-2-3 ابزار Spline. 515

فصل بیست و سوم. 519

تحلیل شبکه (Network Analyst) 519

23-1 شبکه چیست؟. 520

23-2 انواع شبکه‌ها در GIS. 520

23-3 تحلیل شبکه حمل و نقل. 521

23-4 مجموعه داده‌های شبکه‌ای.. 524

23-5 عناصر و منابع شبکه‌ای.. 524

23-6 مفهوم اتصال در تحلیل شبکه. 524

23-7 خصوصیات شبکه. 525

23-8 مراحل ایجاد یک مجموعه داده شبکه. 525

23-9 مراحل انجام تحلیل شبکه‌های حمل و نقل. 526

23-10 مراحل ساخت یک مجموعه داده شبکه. 526

23-11 روش ایجاد تحلیل شبکه در ArcMap. 532

23-12 پیدا کردن کوتاه ترین و بهترین مسیرNew route)) 536

21-12-1 مراحل انجام کار 536

23-13 یافتن نزدیک‌ترین تسهیلات (Closet Facility) 544

23-13-1 مراحل انجام کار 544

23-14 محاسبه محدوده خدماتی.. 550

23-14-1 مراحل انجام کار 550

فصل بیست و چهارم. 557

مدل سازی با Model Builder.. 557

24-1 چه زمانی مدل‌ها را می‌سازید؟. 557

24-2 چرا Model Builder را یاد بگیریم؟. 558

24-3 کاربردهای Model Builder. 559

24-4 ساخت مدل در Model Builder. 559

24-4 مراحل ساخت مدل در محیط Model Builder. 560

فصل بیست و پنجم. 570

روش تهیه گزارش در ArcMap. 570

25-1 روش تهیه گزارش در ArcMap. 570

فصل بیست و ششم. 577

مدیریت انتخاب‌ها (Select) 577

26-1 انواع روشهای پرس و جو. 577

26-1-1 Select By Attribute. 578

26-1-2 Select by location.. 588

26-1-3 Select by Graphic. 596

26-1-4 کاربرد سایر دستورات selection.. 597

فصل بیست و هفتم. 600

فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 600

27-1 اصول فرآیند تحلیل سلسله مراتبی.. 600

27-2 فرآيند انجام یک پروژه مكان يابي دفن پسماند در GIS با روش AHP. 601

27-2-1 بررسي ويژگي هاي محدوده مطالعاتي.. 601

27-2-2 تهيه داده‌ها و معیارهای موثر. 601

27-2-3 استاندارد سازی نقشه‌ها 602

27-2-5 وزن دهي به نقشه‌ها 616

27-2-6 وزن دهی در محیط نرم‌افزار Expert Choice. 619

27-2-7 تلفيق نقشه‌ها 630

27-2-8 تهيه نقشه‌هاي نهايي.. 636

فصل بیست و هشتم. 641

نرم‌افزار ArcScene.. 641

28-1 طریقه دسترسی به نرم‌افزار ArcScene. 641

28-2 آشنایی منوی Tools در ArcScene. 643

28-3 نمایش سه‌بعدی لایه‌های وکتوری.. 644

28-4 نمایش سه‌بعدی لایه‌های رستری.. 649

فصل بیست و نهم. 652

ساخت نقشه و ارایه آن برای چاپ.. 652

29-1 چیدمان نقشه. 652

29-1-1 عناصر چیدمان نقشه. 654

29-1-2 مهم‌ترین اطلاعات مورد استفاده در چیدمان نقشه. 656

29-2 معرفی محیطView layout. 657

29-3 خروجی گرفتن نقشه‌ها در محیط ArcMap. 659

29-3-1 اضافه کردن Gride به نقشه. 668

فصل سی ام. 675

روش ساخت اطلس در GIS. 675

30-1 روش ساخت اطلس در GIS. 675

30-2 روش ساخت MAP BOOKS. 677

30-3 تنظیمات MAP BOOK.. 682

فهرست منابع. 686