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第5章 地圖可視化

地圖可視化是有效傳輸與表達地理信息，挖掘空間數據之間的內在聯系，揭示了地理現象內在規律的重要手段。地圖作為一種信息載體，是地理信息的一種圖形表達方式，以符號、文字、圖形等形式表示空間數據的位置、形態、分布和動態變化的信息，表達其在空間、幾何和時間上的關系。本章主要介紹空間數據符號化、地圖注記、圖表、報表、時態數據的實現和操作方法。

5.1地圖符號化

地圖符號由形狀不同、大小不一、色彩有別的圖形和文字組成，是地圖語言的解釋部分。圖形語言更加形象直觀、一目了然，不僅能夠表示地理現象的空間位置、分布特點以及數量和質量特征，而且具有相互聯系和共同表達地理環境各要素總體特征的功能；文字語言可以補充圖形語言解釋不全面或者不清晰的缺陷。

5.1.1地圖符號

地圖符號以圖形方式對地圖中的地理要素、標注和注記進行描述、分類或排列，以找出并顯示定性關系和定量關系的過程。

根據符號繪制的幾何類型不同，可將其分為四類：標記符號、線符號、填充符號和文本符號。

5.1.1.1標記符號

標記符號用于繪制點要素和點圖形。它們可與其他符號配合使用以整飾線符號，或創建填充模式和文本背景。

標記符號分為以下四類：

（1）簡單標記符號：由一組具有可選輪廓的快速繪制基本符號模式組成的標記符號。

（2）字符標記符號：通過任何文本中的字形或系統字體文件夾中的顯示字體創建而成的標記符號。

（3）箭頭標記符號：具有可調尺寸和圖形屬性的簡單三角形符號。若要獲得較復雜的箭頭標記，可使用 ESRI 箭頭字體中的任一符號創建字符標記符號。

（4）圖片標記符號：由單個 PNG (*.png)、JPEG (*.jpg,*.jpeg)、GIF (*.gif)、Windows 位圖 (.bmp) 或 Windows 增強型圖元文件 (.emf) 圖形組成的標記符號。Windows 增強型圖元文件與柵格格式的 Windows 位圖不同，屬于矢量格式，因此，其清晰度更高且縮放功能更強。

5.1.1.2線符號

線符號用于繪制線狀數據，例如交通網、供水系統、邊界、分區及其他連接網絡。線還用于繪制其他要素（例如面、點和標注）的輪廓。作為圖形，線可用作邊框、箭頭和其他注記的牽引線以及手繪圖。可將任意數量擁有任意線符號類型的符號圖層合并到單個線符號中。

線符號可以分為以下五類：

（1）簡單線符號：簡單、快速繪制的實線或帶有預定義式樣且寬度為一個像素的線。

（2）制圖線符號：通過屬性來控制重復虛線式樣、線段間連接點和線端頭的線符號。可偏移幾何來繪制這些符號，并且它們可以包括線整飾，例如沿線和/或在線端點處添加標記符號。

（3）混列線符號：由重復的線符號片段組成的線符號。默認情況下為垂直于幾何繪制的混列線，但也可以按其他角度繪制。

（4）標記線符號：由沿著幾何繪制的重復標記模式組成的線符號。

（5）圖片 - PNG (*.png)、GIF (*.gif)、JPEG (*.jpg,*.jpeg)、Windows 位圖 (.bmp) 或 Windows 增強型圖元文件 (.emf) 圖形在線長度方向的連續平鋪。圖片線狀符號會大幅增加繪制和導出時間，生成的結果也通常不夠美觀。建議使用其他任意一種線符號類型來代替。

5.1.1.3填充符號

填充符號可用于繪制面要素，例如國家/地區、省、土地利用區域、棲息地、宗地和輪廓線。填充可通過單色、兩種或多種顏色之間平滑的漸變過渡效果或者線、標記或圖片的模式進行繪制。填充還可用于繪制圖形形狀和背景、數據框、地圖元素、圖形和文本。可將多個任意填充類型的圖層合并到單個填充符號中。例如，標記填充圖層可在單色填充圖層上方進行繪制，從而創建不透明符號。

填充符號可以分為以下五類：

（1）簡單填充符號：可選輪廓的快速繪制單色填充。

（2）漸變填充符號：對線性、矩形、圓形或者緩沖區色帶進行連續填充。

（3）線填充符號：以可變角度和間隔距離排列的等間距平行影線的模式。

?（4）標記填充符號：重復標記符號的隨機或等間距模式。

（5）圖片填充符號：PNG (*.png)、JPEG (*.jpg, *.jpeg)、GIF (*.gif)、Windows 位圖 (.bmp) 或 Windows 增強型圖元文件 (.emf) 圖形的連續平鋪。

5.1.1.4文本符號

文本符號用于繪制地圖上的標注、注記、標題、動態文本、描述、注釋、圖例、比例尺、經緯網標注、表以及其他文本信息和表格信息。文本符號與其他類型的常用符號（標記、線和填充符號）的關鍵區別在于，文本符號只能具有一個圖層。

5.1.2樣式管理器

樣式是一種容器，用于對地圖上出現的可重復使用的事物進行存放；可通過樣式來存儲、組織和共享符號及其他地圖組成部分。通過確保一致性，符號可提高相關地圖產品或組織的標準化程度。

樣式管理器對話框可用于對樣式及其內容（符號和地圖元素）進行組織。要修改樣式的內容，請打開樣式管理器對話框，然后單擊要處理的樣式。高亮顯示此樣式文件中的某一樣式類，然后右鍵單擊以訪問各種用于修改內容的命令。

?

5.1.3符號創建

創建新的符號有兩種方法：符號選擇器和樣式管理器。

5.1.3.1符號選擇器創建符號

將符號應用于要素或圖形時，首先在【符號選擇器】對話框中選擇這些符號。然后修改這些符號的任何屬性。可以在【符號選擇器】對話框中直接更改顏色、大小等基本屬性。

可以在【符號屬性編輯器】對話框中訪問更多高級屬性，單擊【編輯符號】按鈕即可打開此對話框進行高級設置。

5.1.3.2樣式管理器創建符號

雖然創建地圖時按需要創建符號較為方便，但是在開始操作前構建一個包含各符號的完整樣式將獲得更高效率。如果要構建一組符號以實現地圖規范中所定義的特定特征，此方式尤其適用。這種情況下可在【樣式管理器】對話框中將符號直接構建為樣式。

5.1.4符號化

ArcGIS中設置符號實在【符號系統】中進行設置的。在需要設置符號的圖層上右鍵單擊選擇【屬性】，彈出【屬性對話框】，選擇其中的【符號系統】即可進行設置。

ArcGIS中的符號可以分為以下幾類：

（1） 要素符號：單一符號

（2） 類別符號（定性符號化）：唯一值，唯一值（多個字段），與樣式中的符號匹配

（3） 數量符號（定量符號化）：分級色彩，分級符號，比例符號，點密度人口

（4） 圖表統計符號：餅圖，柱狀圖，堆疊圖

（5） 多個屬性符號（組合符號化）：按類別確定數量

5.4.1.1單一符號化

要素符號下只有單一符號化。單一符號采用大小統一、形狀統一、顏色統一的符號來表達同一要素的所有要素，而不管要素本身在質量、數量和大小等方面的差異。默認情況下，ArcGIS在加載新數據時，要素符號就是單一符號化。

打開“\ch5\地圖符號化\Ex01.mxd”文檔，文檔中加載了“市.shp”。

在“市.shp”圖層上右鍵單擊，選擇【屬性】，打開【圖層屬性】對話框，切換到【符號系統】選項卡。在【顯示】列表框中單擊【要素】，選擇【單一符號】，單擊 【符號】色塊，打開【符號選擇器】，選擇合適的顏色，單擊【確定】，完成單一符號化設置。

5.1.4.2定性符號化

定性符號化是對值為字符型、數值型的屬性進行分類，值相同的要素應用相同的符號，值不同的要素應用不同的符號。定性化符號即ArcGIS【符號系統】中的【類別符號】。

定性化符號包含三種：

（1） 唯一值：根據屬性值給每一個唯一值賦予不同的符號。

（2）唯一值，多個字段：使用多個字段的唯一值組合形式表達要素的符號，例如使用名稱和GDP兩個字段的唯一值組合表示城市的類型。

（3）?與樣式中的符號匹配：將圖層中字段值與引用樣式中同名字段匹配，匹配成功后用該符號來符號化相應的類別。

5.1.4.3定量符號化

定量符號化是針對屬性值為數值的字段，尤其是連續的屬性值進行分類。定量符號即ArcGIS【符號系統】中的【數量符號】。

1定量化符號分類

定量符號包括以下4種：

（1）分級色彩：將要素屬性值按照一定的分類方法分成若干類，然后利用不同的顏色區分表示不同的類，尤其適合面要素的符號化。

（2）分級符號：將要素屬性值按照一定的分類方法分成若干類別，然后利用不同的符號表示不同的類別。

（3）比例符號：不進行分類，而是根據屬性值調整每個元素符號的大小來描繪屬性，也就是按照一定的比例關系確定與要素屬性值對應的符號的大小，屬性值與符號大小一一對應。

（4）點密度：利用一定大小的點狀符號表示一定數量的要素或者表示一定范圍內的密度數值，數值大的區域點符號多，數值小的區域點符號少。

2數值型數據分類

當應用定量符號化制圖時，需要將連續的范圍劃分為若干分組，每個分組擁有自己不同的顏色或符號大小。不同的分組方法適合于不同類型的數據，方法選擇會影響到地圖的外觀及其描述信息。

數據分組方法的選擇只在【數量】符號下的“分級色彩“和”分級符號”下存在，通過點擊【分類】按鈕，打開【分類】對話框，通過下拉【方法】選擇分類方法。

以下是常用的幾種方法：

（1）自然間斷點分級法

自然間斷點分級法（Natural Breaks）：在數據分組之間發生的自然間隔位置設置分類間斷。每個分類間距可以擁有自己的寬度，類中的要素數量也不相同。此方法對于不均衡分布的數據效果較好。例如下圖中顯示的2003年各市人口統計情況。這種方法適用于任何數據集，使其成為ArcMap分類的默認方法。

（2）相等間隔

相等間隔（Equal Interval）：將數值劃分到具有相同大小數量的分類中，對于比率數據（收入或降水量）非常有用。此方法可以給出一種均勻增大的感覺，但是很難預料每個分類中有多少數據將結束。

（3）定義間隔

定義間距（Defined Interval）：與相等間隔類似，不同之處在于由用戶指定分類的間距大小、分類數量和分類范圍。此方法將創建分類中容易解釋的整數值，適用于比較百分比、美元、溫度或者預期指定間斷數值時，是理想的分類方法。

（4）分位數

分位數（Quantile）：在每個分類中放入相同數量的要素要素，創建一種均勻表達全部類別的協調地圖。此方法缺點是在相同類別中的某些要素可能具有完全不同的數值，不同類別中的某些要素也可能具有相似的數值。分位數最適合于線性分布的數據。

（5）幾何間隔

幾何間隔（Geometric Interval）：將每個類別乘以一個常量系數，形成下一個更高類別的幾何系列，非常適合于連續性數據，每種類別范圍提供相同的數值數量范圍。

（6）標準差

標準差（Standard Deviation）：基于字段的統計信息分攤數值。用戶選擇類別間斷作為標準差的數量，數值范圍決定所需類別的數量。此方法擅長突出顯示有代表性的典型數值及明顯格格不入的數據。

（7）手動

如果前面的分類方法不能達到預期的效果，則可以采取手動輸入區間間斷值的方法手動設置分類。

5.1.4.4圖表符號化

圖表是專題地圖中經常使用的一種符號，用于表達制圖要素的多項屬性。圖表符號化即ArcGIS【符號系統】中的【圖表】符號。

常用的統計圖表以下幾種：

（1）餅圖：用于表示制圖要素的整體屬性于組成部分之間的比例關系。

（2）條狀圖/柱狀圖：用于表示制圖要素的多項可比較屬性或者表示變化趨勢。

（3）堆疊圖：可顯示不同類別的數量。

5.1.4.5組合符號化

實際的應用過程中，每幅地圖都會包含若干個屬性，例如市行政區劃圖中既含有每年GDP值，也含有人口統計值等多個屬性。單個符號設置是不夠的，需要多個符號表達多種屬性信息。這時可以利用多個屬性的組合符號化表示。下圖用2003年的GDP值和人口統計值表達的地圖符號化結果。

5.2地圖注記

地圖除了用符號表達地理要素的信息外，還需要利用文本等輔助表現地理信息。

地圖注記以文字的形式改善地圖的可視化效果。ArcGIS提供了多種不同的文本類型：標注、注記、圖形文本等。

5.2.1標注

標注是一種自動生成的文本，文本基于要素屬性，具有簡單快捷的特性，只能為要素添加文本。標注是不可選的，用戶也不能編輯單個標注屬性，可將標注轉換為注記來編輯其中的文本屬性。

標注添加流程為：首先選擇要添加標注的對象，然后為該對象選擇需要標注的文本字符串、文本符號、放置屬性等，最后為該標注設置相應的標注優先級、標注權重、要素權重等。

5.2.1.1標注工具條

【標注】工具條能夠為ArcMap添加標注。

標注在ArcMap下有兩種標注引擎：標準標注引擎和Maplex標注引擎。默認為“標準標注引擎”，切換成“Maplex”標注引擎可以通過點擊【標注】下拉菜單中的【使用Maplex標注引擎】。

5.2.1.2標注管理器

【標注管理器】可以查看和修改地圖中的所有標注屬性。單擊【標注】工具條上的【標注管理器】按鈕就可以打開【標注管理器】窗口。在“標準標注引擎”和“Maplex標注引擎”下的界面，左側為標準標注引擎下的標注管理器，右側為在Maplex標注引擎下的標注管理。

標注管理器可以設置的參數為：

（1）文本字符串：設置哪個字段用于標注顯示，既可以是單個字段，也可是復合字段。單個字段直接在下拉列表中選擇即可，復合字段需要點擊【表達式】按鈕，打開【標注表達式】對話框進行設置。

（2）文本符號：標注文本的字體和字號大小，點擊【符號】可以設置文本符號的類型。

（3）放置屬性：此屬性在標準標注和Maplex標注下不同。主要設置標注的放置位置和沖突時的解決方法。在Maplex標注引擎下此屬性設置選項較多，可以設置放置的復雜屬性。

5.2.1.3標注選項卡

打開“\ch5\地圖注記\Ex02.mxd”文檔，文檔中加載了“市.shp”。

在【圖層屬性】對話框中，選擇【標注】選項卡中，選中【標注此圖層中的要素】復選框。單擊【方法】下拉列表，選中“以相同方式為所有要素添加標注”。

單擊文本字符串后面的【表達式】，打開【標注表達式】對話框，設置【表達式】區域中為“[NAME] & vbCrLf & [PYNAME]”。

5.2.2注記

注記用來描述特定要素或者向地圖中添加常規的信息（諸如圖名、日期等）。與使用標注一樣，可以使用注記為地圖要素添加描述性文本，或手動在某個區域添加文本。與標注不同的是，每條注記都存儲自身的位置、文本字符串、顯示屬性，因此注記可以逐條設置。可以將標注轉換為注記。注記根據存儲位置的不同可以分為數據庫注記和地圖文檔注記。

5.2.2.1標注轉注記

在需要轉換的圖層上右鍵單擊，選擇【將標注轉換為注記】。

出現【將標注轉換為注記】對話框，設置注記存儲的相關設置即可。

5.2.2.2數據庫注記

利用新建注記要素類的方式創建數據庫注記。

5.2.2.3地圖文檔注記

利用【繪圖】工具條就可以創建地圖文檔注記。

利用【繪圖】工具條上的【文本】按鈕就可以創建注記。

5.3圖表

圖表是空間數據可視化和發掘的有效手段之一，借助圖表可以直觀易懂的呈現地圖要素的相關信息以及它們之間的關系。通過圖表可以顯示地圖中要素的附加信息。圖表與地圖是相輔相成的，圖表簡單、直觀的傳達了通常以數字形式匯總或從表格中發掘的信息。

典型的圖表是在笛卡爾坐標網格上繪制的，其刻度顯示在相互垂直的X軸和Y軸上。自變量在水平軸（X 軸）上表示，因變量在垂直軸（Y 軸）上表示，兩個互相垂直的軸在原點相交，并且以數據值表示的數量單位進行校準。圖表上顯示的每個數據點都由數據源中兩個（或多個）字段值的交點來定義。

數據點在圖表中并不一定顯示為一個點（或圓點）。根據圖表類型的不同，一個數據點可以由一個圓點、一條線、一個矩形或其他一些圖形表示。使用某些類型的圖表時，數據值可以表示為圓的一個區域或一部分。

5.3.1圖表類型

5.3.2圖表創建和管理

1圖表創建

（1）在ArcMap中打開“ch5\圖表\Ex03.mxd”，文檔中添加了“市.shp”圖層。

（2）ArcMap主菜單中單擊【視圖】---【圖表】----【創建圖表】，打開【創建圖表向導】對話框。

（3）單擊【圖表類型】下拉列表，選擇圖表類型。

（4）單擊【圖層/表】下拉列表，選擇要創建圖表的圖層或表。

（5）單擊【值字段】下拉列表，選擇繪制圖表的數據字段。

（6）單擊【X字段（可選）】下拉列表，選擇數據源字段，數據的排列順序將按照這個字段排列，排列順序可以選擇“值”、“升序”、“降序”三種類型。

（7）單擊【X標注字段】下拉列表，選擇標注于水平軸上的字段。

（8）垂直軸和水平軸可以設置在不同的位置上。

（9）【添加到圖例】默認選擇，如不需要可取消選擇；【顯示標記】可以在每個數據上添加實際值。

（10）【顏色】、【條塊樣式】、【多條快類型】、【條塊大小】可根據需要調整。

（11）單擊【下一步】，設置圖表的常規屬性。

（12）【在圖中顯示所有要素/記錄】默認選擇，可根據需要選擇【高亮顯示當前選擇的要素/記錄】、【僅在圖中顯示所選的要素/記錄】。

（13）添加圖表的標題、頁腳等信息。

（14）【以3D視圖形式顯示圖表】，將以拉伸的近似3D的效果顯示圖表。

（15）【圖例】復選框選擇使用圖例與否。

（16）在【軸屬性】中左、右、下、頂部四個位置，可分別設置坐標軸屬性。

2圖表展示

在“Ex03.mxd”，單擊【視圖】----【圖表】----【管理圖表】

利用“市.shp”圖層中的“Name”和“GDP2003”字段創建的各種圖表如下所示。

（1）條形圖

垂直或水平條形圖用柱狀顯示離散數據，能夠表明數據的趨。優點是直觀性強，如果添加多個序列還可以比較多個不同字段的趨勢。如圖5.38所示。

（2）條塊最小值和最大值

條塊最5小值和最大值用于顯示與地理數據相關的最小值和最大值。

（3）直方圖

直方圖用于在有序的列中顯示連續數據，非常適合用于較大的數據點集。其實質是頻率分布圖，原理是將數據值歸到各個條柱或組距中，列高度表示落在每個條柱中的項目數量。

（4）折線圖

折線圖由一條或多條帶有連續屬性值的線連接而成，很容易確定數據范圍、最小值和最大值、間距、聚類和異常值。

（5）面積圖

面積圖在連續屬性值之間繪制一條直線，并填充該直線和軸之間的區域。與折線圖一樣，面積圖也顯示值的趨勢，但陰影更能強調數量的差異。

（6）散點圖

散點圖使用數據值作為XY坐標繪制點，可以顯示值之間的關系和變化趨勢，存在大量數據點時，散點圖的作用尤為明顯。

（7）箱形圖

箱形圖是顯示多個值的統計分布規律的有效方式。箱形圖時由最中間的水平線、一個方框、外延出來的兩條水平線和最外端的離散點（異常點）組成，其中最中間的水平線表示當前變量的中位數，方框的兩端分別表示上四分位數（75%分位數）和下四分位數（25%分位數），二者之間的距離即為四分位數間距，整個方框包括了中間50%的數據域分布范圍，方框外的上下兩條水平線分別表示出去異常值意外的最大值和最小值。異常值是指域四分位數值的距離超過四分位間距與某個系數（默認1.5）乘積的數值，超過1.5倍小于3倍為輕度異常值，超過3倍為極端異常值。

（8）氣泡圖

氣泡圖允許以二維方式繪制三個變量。它是散點圖的一種變化形式，其中氣泡大小表示特定數據值的大小。

（9）餅圖

餅圖由一個被分割成多個扇區的“圓餅”組成，顯示了整體與部分之間的關系，適合于顯示比例和比率。

3圖表管理

（1）添加圖表系列

圖表中還可以添加多個系列顯示不同的屬性，例如圖5.38條形圖中只顯示了GDP2003的值，可以添加GDP2004序列顯示2年的GDP值。

在【創建圖表向導】下方的【添加】按鈕單擊，選擇【新建系列】，添加GDP2004序列即可。每個城市左側顯示的GDP2003，右側顯示的GDP2004。

（2）添加函數

添加函數可以增強圖表視覺效果和分析效果。圖表函數對數據系列中的值應用特定的數學運算或統計運算，以函數的形式反映描述性或統計性信息趨勢。

在【創建圖表向導】在【創建圖表向導】下方的【添加】按鈕單擊，選擇【新建函數】，打開【新建函數】，在“函數類型”中選擇合適的函數類型，“數據源”中選擇要創建函數的圖表。

3圖表屬性修改

要更改圖表的常規屬性，右鍵單擊圖表，選擇【屬性】。若是更改高級屬性，右鍵單擊選擇【高級屬性】。也可以在圖表管理器中右鍵單擊要更改的圖表，然后選擇相應的選項。

（1）更改屬性界面。

（2）更改高級屬性界面。

5.3.3圖表保存輸出

1保存圖表

（1）右鍵單擊圖表，彈出菜單選擇【保存】，打開【另存為】對話框。

（2）設置要保存圖表的位置，“文件名”中設置保存圖表的名稱，默認后綴名.grf。

2圖表導出

（1）右鍵單擊圖表，彈出菜單選擇【保存】，打開【匯出】對話框。

（2）在【匯出】對話框中設置要導出的格式、導出位置以及相關設置。

圖表可以導出為圖像格式和矢量格式，還可以將其導出為多種標準格式。

支持的圖像格式有：Windows位圖（*.bmp）、畫筆（*.pcx）、GIF（*.gif）、便攜式網絡圖形（*.png）、JPEG（*.jpg）等。

支持的矢量格式有：可縮放矢量圖形（*.svg）、封裝的PostScript（*.eps）、Adobe文檔格式（*.pdf）、Windows常規元文件（*.wmf）、增強型元文件（*.emf）。

支持的數據格式有：文本（*.txt）、標記性語言XML、網頁HTML、Microsoft Excel（*.xls）。

5.4報表

報表呈現分析背后的事實和數字，對于所創建的地圖是不可或缺的輔助工具。ArcMap內置了用于創建、修改和查看報表的【報表向導】、【報表設計器】和【報表查看器】工具。

5.4.1創建報表

（1）啟動ArcMap，打開“ch5\報表\Ex04.mxd”文檔。

（2）ArcMap主菜單【視圖】-----【報表】----【創建報表】，打開【報表向導】對話框。

（3）在【報表向導】中，【圖層/表】圖層選擇要創建報表的圖層，【報表字段】選擇需要創建報表所需字段，字段從【可用字段】中添加到【報表字段】。

（4）單擊“下一步”。

（5）單擊“下一步”。在排序字段中選擇“NAME”字段，按照升序排列。

（6）單擊“下一步”。

（7）單擊“下一步”。選擇報表樣式。

（8）單擊“下一步”。輸入報表標題。單擊“完成”。

（9）制作完成后的報表。

（10）在【報表設計器】中，點擊【保存】保存報表至“ch5\data\result”中，保存名稱“山東省17地市歷年GDP統計.rlf”。

5.4.2報表輸出

報表可以輸出為多種類型，可以將報表輸出為：Adobe格式（*.pdf）、HTML格式（*.htm）、TIFF格式（*.tif）、Microsoft Excel格式（*.xls）、富文本格式（*.rtf）、純文本格式（*.txt）。

具體操作過程為：

（1）單擊【報表查看器】中的【導出報表至文件】按鈕。

（2）選擇保存文件格式和文件保存位置。

（3）輸入報表名稱，保存報表。

5.5時態數據

空間數據的三個基本特征為：空間數據、屬性數據和時間數據。時態數據就是按照時間順序展示地理數據隨著時間變化趨勢的數據。當描述的對象隨著時間變化或者歷史數據需要保存的時候，時態數據就顯得十分重要。

時態數據是表示某個時間點的狀態的數據。通過收集時態數據可分析天氣模式和其他環境變量、監視交通狀況、研究人口統計趨勢等等。

下圖左側示例在ArcMap中顯示了 1700 年到 1992 年間世界范圍內的耕地百分比（以格網單元計）變化中 1992 年的情況。當隨著時間對這些變化進行顯示時，可發現某些地區的農田百分比會隨著時間的推移而增加。中間示例在 ArcGlobe 中顯示了從 1997 年 4 月 18 日開始海水表面溫度的變化。數據涵蓋的時間段為 1997–1998，是一個厄爾尼諾年。當隨著時間對這些變化進行顯示時，可發現海水表面溫度在每個連續的月份都會產生變化。右側示例在 ArcMap 中顯示了 1994 年懷俄明州的某個生產基地的石油和天然氣生產情況。當隨著時間對這些變化進行顯示時，地圖上的餅圖顯示了每個生產井的石油與天然氣生產率的變化（紅色部分表示天然氣的桶數（折合成等量的石油），綠色部分表示石油的桶數）。該圖顯示了整個生產基地隨時間變化的生產情況：天然氣（以紅色表示）、石油（以綠色表示）以及水（以藍色表示）。

5.5.1時態數據存儲

時間信息可存儲為屬性（要素類、鑲嵌數據集、柵格目錄、表等），也可存儲在內部（如NetCDF數據或追蹤圖層）。數據的時間值可用固定或不固定的時間間隔內的某個采樣點來表示。時間值存儲于單獨的屬性字段內。時間值還能代表一段持續的時間。

對于要素圖層，可用下述兩種方式隨時間推移顯示要素：

（1）每個要素的形狀和位置保持不變，但屬性值可隨時間推移而發生變化。例如在一定時間內，行政區劃內的面積沒有發生變化，但是經濟總量和人口總量發生了變化。

（2）每個要素的形狀或位置隨時間的推移而發生變化。例如隨著時間的推移，海面上經過的船只位置會發生變化；一定時間范圍內，城市建設用地的面積發生了變化。

對于柵格目錄來說，可以存儲表示隨著時間推移而發生變化的柵格。例如，某一地區土地利用類型隨著時間的變化而變化的柵格，需要在柵格目錄中包含一個時間字段存儲柵格的有效時間。

如果同一個靜態要素對應于多個時間戳，則可使用一對多連接，也就是將空間信息存儲在基表中，而將重復x信息存儲在單獨的表中。

5.5.2時態數據應用

時態數據的顯示有兩種：一是利用【時間滑塊】工具，二是利用【追蹤分析】擴展模塊。

時間滑塊可以控制和管理時態數據的顯示。只有當圖層啟用時間屬性后，該工具才可用。在【工具】工具條上單擊【時間滑塊】按鈕即可打開【時間滑塊】工具條。

時間滑塊工具條功能

5.5.3時態數據實例

（1）打開“ch5\時態數據 \Ex05.mxd”文檔，文檔中加載了“市.shp”圖層，打開其屬性表。屬性表里記載了各地市歷年的GDP和人口統計數據，此表格中并沒有時間數據，需要進行相應的轉換和設置添加時間信息。

（2）字段轉置。首先需要把屬性表轉換。在屬性表里，使每條記錄只含有一個城市一年的GDP和人口統計數據。

在ArcToolbox中選擇【Data Management】-----【字段】----【轉置字段】，打開【轉置字段】對話框。

（3）在打開的【轉置字段】對話框中，作如下設置。

①輸入表：“市.shp”；

②要轉置的字段：“GDP2003”、“GDP2004”…….“GDP2011”，并且把右側的值更改為：“2003”、“2004”……“2011”；

③輸出表：“ch5\時態數據\Result\市GDP.dbf”

④轉置的字段：“年份”，要創建的字段的名稱，該字段用于存儲被選擇進行轉置的字段的字段名值，該字存儲的是“GDP2003”、“GDP2004”……“GDP2011”字段的名字，即修改后的2003、2004……2011；

⑤值字段：“GDP”，要創建的值字段的名稱，該字段用于存儲來自輸入表的值，用于記錄“GDP2003”、“GDP2004”……“GDP2011”下的記錄的值；

⑥屬性字段：“Shape”、“NAME”和“PYNAME”，這是可選項，來自輸入表的要被包含在輸出表中的屬性字段。“Shape”字段選擇之后會輸出要素類圖層，不選擇只輸出數據表。

（4）轉換完成后結果。

（5）通過觀察發現在屬性表中沒有時間字段，需要添加時間字段。

在ArcToolbox中選擇【Data Management】-----【字段】----【轉換時間字段】，打開【轉換時間字段】對話框。

（6）在打開的【轉換時間字段】對話框中，作如下設置。

①輸入表：“市GDP.dbf”；

②輸入時間字段：“年份”，輸入時間格式：“yyyy”；

③輸出時間字段：“Year”，輸出時間類型：“DATE”。

（7）添加時間字段后結果。

（8）打開“市GDP.shp”圖層屬性表，在“GDP”字段上單擊右鍵，查看“GDP”為字符型數據，需要的是數值型的GDP統計值。在屬性表中【表選項】下拉菜單中選擇【添加字段】。在【添加字段】對話框中，輸入名稱：“GDP統計”，類型：“雙精度”。

（9）在“GDP統計”字段上右鍵單擊，選擇【字段計算器】。在打開的【字段計算器】中設置：GDP統計=“GDP”。

（10）在“GDP統計”圖層上右鍵單擊，選擇【屬性】，打開【圖層屬性對話框】，選擇【符號系統】選項卡，顯示：選擇“數量”----“分級色彩”，字段：“GDP統計”，分類：自然間斷點分級法，10級。

（11）啟用時間字段。

在“市GDP.shp”圖層上右鍵單擊，彈出菜單選擇【屬性】，打開【圖層屬性】對話框。選擇【時間】選項卡，勾選“在此圖層中啟用時間”，時間字段：“Year”，字段步長間隔：“1年”，其它保持默認。完成后，【標準】工具條【時間滑塊】處于可用狀態。

（12）啟用工具條上【時間滑塊】工具，單擊工具條上的【播放】按鈕可以動態的顯示從2003年到2011年各地市的GDP變化情況。

（13）點擊【時間滑塊】工具上的【導出至視頻】按鈕，打開【導出動畫】對話框。設置導出位置：“ch5\時態數據\Result\”，名稱：“動畫.avi”。導出的動畫可以用視頻播放器播放。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ArcGIS教程 - 5 地图可视化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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