一 矢量数据的关联、连接、汇总、查询与展示
矢量数据是构建地理数据库的核心。GIS中常用数据表来构建关系型的地理数据库，其中不同表格之间的数据通过关键字段的关联建立联系，而借助于图形与属性之间的关联，则可以实现对地理空间数据的汇总与查询。地理数据库的构建及其查询、汇总在考古学和文化遗产管理实践中有广泛的应用，本章练习使用的数据来源于希腊Kythera岛田野考古调查项目，相关介绍可参考网站www.ucl.ac.uk/kip。
1.空间数据的关联
（1）首先，使用Office软件打开本章练习文件夹下的Excel文件kip_obs.xls。观察发现这个表记录了Kythera岛上每个考古遗址调查采集的黑曜石遗物的情况。表格按照遗物来记录，每条记录包括了该黑曜石所在的遗址（site_id）、类型（category）和测量数据包括的长度（length）、宽度（width）和厚度（thickness）。表格中共有800条数据，即记录了800件调查采集的黑曜石的情况。
（2）将该文件kip_obs.xls保存为DBF格式的文件KIP_OBS.DBF。
注意：Office 2007以上版本使用Excel软件无法直接保存dbf格式文件，需要借助于Access实现；如果保存为csv格式的文件，在ArcMap中则无法正确加载数值与文本混合的字段，如本练习中的site_id字段将统一转换成数值型字段，从而导致文本内容的丢失。
（3）打开ArcMap，添加kip_cont.shp、kip_sites.shp和KIP_OBS.DBF三个数据文件。其中KIP_OBS作为数据表加入到了Source中，但并没有显示。（图6-1）
图6-1 添加田野考古调查图层和数据文件
（4）在导航栏中，分别选择kip_sites和KIP_OBS图层，右键点击“打开属性表”发现这两个数据表格之间是“一对多”的关系：一个遗址采集有多件黑曜石，而每件黑曜石只能属于一个遗址。这两个图层之间的关键字段分别是“SITE_NO”和“SITE_ID”。下面我们就利用这两个字段建立表格之间的关联。
（5）在导航栏中，右键点击kip_sites图层，选择“连接和关联”→“关联”，打开“关联”对话框。在“选择该图层中关联将基于的字段”为SITE_N0；“选择要关联到此图层的表或图层，或者从磁盘加载”为KIP_OBS；“选择关联或图层中要作为关联基础的字段”为SITE_ID；“为关联选择一个名称”为关联1。点“确定”后，完成两个图层之间的关联。（图6-2）
图6-2 建立关联对话框
（6）建立了关联的两个图层表面上看不出任何变化。但用鼠标点击工具栏中的识别按钮
，并在地图显示栏中点击其中的某个遗址，即可查询该遗址点的属性信息和关联信息。如图6-3所示，093号遗址点采集到的所有黑曜石信息都关联到了该点上。
图6-3 查询关联属性对话框
2.数据的汇总
在地理数据库中，通过“一对多”的关系实现空间数据的查询和分类展示比较困难，通常情况下需要将“一对多”的关系转换成“一对一”的关系。“一对多”到“一对一”的转换需要对数据进行汇总。
（1）在导航栏中，右键点击KIP_OBS图层，选择“打开属性表”。在属性表中我们看到，SITE_ID字段有若干重复记录，这是因为每个遗址会出土多件黑曜石遗物。那么我们就可以根据SITE_ID字段进行汇总，生成新的表格，计算每个遗址出土黑曜石的总体状况。
（2）右键点击SITE_ID字段头，在下拉菜单中选择“汇总”，打开汇总对话框。在“选择一个或多个要包括在输出表中的汇总统计信息”下，展开“LENGTH”字段，选中“平均”；指定输出表为obs_cont（注意：保存为dBASE格式）。（图6-4）
图6-4 汇总属性对话框
点击“确定”后将汇总后的表格加载至导航栏，并用右键点击，选择“打开属性表”将其打开，如图6-5所示：SITE_ID字段变成了唯一字段，即每个遗址一条记录；Count_SITE_ID字段记录的是从原表格KIP_OBS中汇总了多少个SITE_ID相同的字段，即每个遗址采集了多少件黑曜石；Average_LENGTH字段记录的是所有SITE_ID相同的记录的LENGTH值的平均值，即每个遗址所有采集的黑曜石的平均长度。
图6-5 汇总后表格
3.数据的连接与分类展示
上述汇总后的表格obs_cont是按遗址记录的采集遗物的情况，那么与矢量图层kip_sites之间就是“一对一”的关系，因此下面我们采用“连接”的方法将这两个表格（obs_cont表和kip_sites的属性表）连接起来，并根据汇总的遗物的属性对遗址点进行分类展示。
（1）导航栏中右键点击kip_sites图层，在下拉菜单中点击“连接和关联”→“连接”，打开“连接数据”对话框，在“选择该图层中连接将基于的字段”为SITE_NO；在“选择要连接到此图层的表，或者从磁盘加载表”中选择obs_cont；“选择此表中要作为连接基础的字段”为SITE_ID。点“确定”后完成数据连接。（图6-6）
图6-6 连接数据对话框
（2）打开kip_sites图层的属性表，可以看到obs_cont表已经根据关键字段连接进来，下面可依据其属性值进行分类展示。
（3）导航栏中，右键点击kip_sites图层，打开“属性”对话框。在“符号系统”选项卡下，选择“显示”方式为“数量”→“分级符号”；选择分级显示的“字段值”为Count_SITE_ID；符号大小为4-18；颜色为红色。（图6-7）
图6-7 调整符号显示系统
点击“确定”后，显示按符号分级显示的遗址大小，如图6-8所示：符号的大小代表了该遗址采集到的黑曜石的数量的多少。
图6-8 按出土黑曜石数量的分级展示
（4）下面请按照各遗址采集到的黑曜石的平均长度分类展示。结果如图6-9所示：
图6-9 按出土黑曜石平均长度的分级展示
4.基于属性信息和空间信息的查询
假设我们有这样一个研究的需要：选择青铜时代早期第Ⅱ段（公元前2700—前2200）发现黑曜石数在5个以上，且距离海岸线1公里范围内的遗址。我们可以按照以下的步骤完成这个选择过程。
（1）首先在ArcMap的菜单中点“选择”下的“按属性选择”，打开属性选择对话框。选择“图层”为kip_cont；字段“LAYER”的属性值为0的空间数据，即选海拔高度为0的海岸线。（图6-10）
图6-10 按海拔高度属性选择海岸线
点“确定”后将海拔高度为0的等高线选择出来，如图6-11所示。
（2）关闭属性选择对话框，然后重新打开它。这次，选择的对象是kip_sites文件。这里我们要同时选择年代信息和黑曜石计数的信息。因为年代为青铜时代早期第Ⅱ段的信息记录在EBII1字段中，其中属性值为2和3的记录表示存在这一时期的遗存，符合条件。黑曜石计数的信息记录在Count_SITE_ID字段中，其中大于5的值符合条件。所以，满足需求的SQL语句如图6-12。注意其中OR和AND的使用。
图6-11 选择海拔高度为0的海岸线
图6-12 按照年代和属性信息的综合选择
点“确定”后将所有属于青铜时代早期第Ⅱ段，发现黑曜石数量大于5的遗址选择出来，如图6-13所示。
（3）下面再进行空间位置的选择。这次从“选择”菜单中点击“按位置选择”，打开空间位置查询对话框。注意：我们是要从上述已经选择出来的信息中继续选择，即“选择方法”为“从当前在以下图层中选择的要素中选择”；被选择的“目标图层”是kip_sites；“源图层”为kip_cont（我们上面已经选择了该图层中海拔高度为0的海岸线，因此下面的处理均只针对该海岸线进行，而不是所有的等高线）；“空间选择方法”是“目标图层要素在源图层要素的某一距离范围内”；“应用搜索距离”设置为1000，即距离海岸线1公里的范围。（图6-14）
图6-13 青铜时代早期第Ⅱ段发现黑曜石数量大于5的遗址
图6-14 按位置选择对话框
点击“确定”后完成最终的选择，即选择所有“距离海岸线1公里范围内属于青铜时代早期第Ⅱ阶段且采集到的黑曜石数大于5的遗址”。（图6-15）
图6-15 按照属性信息和空间信息综合选择的遗址
下面还可以点击导航栏中的kip_sites图层，选择“数据”→“导出数据”，将最终选择的遗址点图层导出为新的图层。