GIS數據包括空間數據和屬性數據，建立GIS採集數據的來源途徑有多種，其中地圖的矢量化是最基本的數據採集方法。它是把傳統紙質或其他材料上的地圖（信息）轉換為計算機能識別的數字信號的過程，以便計算機進行存貯、分析和輸出。矢量化分為手扶跟蹤矢量化和屏幕跟蹤矢量化。
對於紙質地圖數據的獲取，GIS主要使用掃描儀等設備對圖件掃描，然後進行矢量化提取要素。從遙感影像上直接提取專題信息，需要使用幾何糾正、光譜糾正、影響增強、圖像變換、結構信息提取、影響分類等技術，主要屬於遙感圖像處理的內容。
屏幕跟蹤矢量化分為掃描圖像、柵格圖像配準、屏幕跟蹤矢量化等幾個步驟。而掃描圖像不屬於ArcGIS上機的範疇，故在此不做詳述。
以Google地圖配準河南省行政區劃圖為例進行演示。
工具/原料
ArcGIS 9.x
ArcGIS 10.x
配準影像
首先，獲取一張河南省行政區劃柵格圖像。如下圖所示——
然後，通過ArcMap的（Add Data）將該柵格圖像加載到地圖視圖中。其中在彈出的Create pyramids…對話框中選擇No。
接著，在地圖視圖中單擊鼠標右鍵，選擇Data Frame Properties。在彈出的窗體的General選項卡中將Units中的Map設置成Decimal Degrees（也可以選擇其他，本書以Google Earth為座標基準，故做此選擇）。按照所選地圖的比例尺設置Reference Scale選項，其中，可以按照需要添加比例尺數據（如圖所示）。
然後，將Data Frame Properties窗體切換到“Coordinate System”欄，選擇地理座標系，本書採用西安1980座標系。
在工具條中選擇“Georeferencing”，將其移動到ArcMap窗體中。打開Google Earth桌面客戶端，在“工具”-“選項”中將“顯示經度/緯度”一欄設置為“小數度數”。然後利用ArcMap的Georeferencing工具條的（Add control points）,利用加載到ArcMap中的河南省政區圖以及Google Earth的河南政區圖，選擇適當數目的公共點，進行圖像校正。具體操作如下——
先點擊（Add control points）按鈕，在地圖上點選控制點，再單擊鼠標右鍵，選擇“Input X and Y”選項，在彈出的菜單中輸入對應的經緯度（如第一個圖所示）。注意，ArcMap中的X代表經度，Y代表緯度，而Google Earth中左邊顯示的是緯度，右邊顯示的是經度。選擇控制點應大致分佈整個地圖的四個方位，最少應該選擇4個控制點。選擇好控制點並輸入完相應的座標之後，點擊“Georeferencing”，在下拉菜單中選擇“Update Georeferencing”就完成地圖的校正了（如第二個圖所示）。
新建要素類
首先，打開ArcCatalog，將存儲位置選擇到存儲數據的文件夾中。在文件區空白處單擊鼠標右鍵，選擇“New”-“Shapefile”（如下圖所示）。
然後，再彈出的“Create New Shapefile”對話框中創建矢量文件，由於本書採用的是河南省政區圖，其中包括了地名、鐵路、區界3種屬性，故分別設置了3個矢量文件，它們分別是：點類型（Point）的“地名”，線類型（Polyline）的“鐵路”，面類型（Polygon）的“區界”。
最後，在“Spatial Reference”的“Description”中輸入和原圖一樣的座標系（西安1980），下面的包含M和Z值可根據需要選擇是否點選（如下圖所示）。
加載新建的圖層並設置樣式
在ArcMap中點擊（Add Data）按鈕，在對話框中將所建立的圖層加載到圖層當中（如下圖所示）。
然後單擊圖層下的標識，會彈出“Symbol Selector”對話框，在其中選擇合適的標識，並設置顏色和大小（如下圖所示）。
分層提取要素
下面進行屏幕跟蹤矢量化的最後一個步驟，也是需要技巧的一個步驟——“矢量化”。
首先，在基本工具中選擇“Editor”工具，在工具欄中選擇“Editor”-“Start Editing”，在“Task”中選擇“Create New Feature”，在“Target”中選擇所要矢量化的圖層（如下圖所示）。
然後，點擊（Sketch Tool）按鈕，開始進行提取要素。提取要素的過程中，應該注意的是要沿著原圖上面的點、線的軌跡來進行提取，一般地，為了提取的方便起見，可以在圖層界面選擇已經提取好的面圖層，單擊鼠標右鍵，選擇Properties-Display，將其中的Transparent（透明度）設置為50%（也可以適當提高）。當完成提取要素後，要記得將Transparent還原成0%。
提取完成之後，點擊“Editor”-“Save Edits”。點擊“Editor”-“Stop Editing”，再用鼠標右鍵單擊圖層名，選擇“Open Attribute Table”（如下圖所示）。
在屬性表中選擇“Option”-“Add Field”，在彈出的“Add Field”對話框中輸入字段名、類型和長度等數據（如下圖所示）。
然後，再選擇“Editor”-“Start Editing”，此時，在圖層的屬性表中就可以對新增的字段進行編輯了。編輯完成之後，選擇“Editor”-“Save Edits”保存後，再選擇“Editor”-“Stop Editing”即完成整個提取任務。
矢量化成果
下圖就是本次河南省政區圖的簡單的矢量化成果——
