ARCGIS10基础培训.ppt

ARCGIS10基础培训,主讲人：胥老师 2013.4,本次培训主要学习内容,ArcGIS10简介及安装 数据类型和组织形式 地理空间数据库管理 ArcMap10应用基础 数据的创建与编辑 空间数据处理 专题图的编制,ArcGIS10简介及安装,ArcGIS是集空间数据显示、编辑、查询检索、统计、报表生成、空间分析和高级制图等众多功能于一体的桌面应用平台。 ArcGIS产品由以下几部分组成 桌面 GIS （ArcGIS Desktop） 服务端 GIS （ArcGIS Server） 移动GIS （Mobile ArcGIS） 在线GIS（ArcGIS Online） ArcGIS Desktop由四大桌面软件（ArcCatalog、ArcMap、ArcGlobe、ArcScene）外加一个工具箱（ArcToolbox）组成。,ArcGIS Desktop 三种级别的产品,ArcView（基本版）：提供全面的制图、数据使用及分析、简单的编辑与数据处理功能。 ArcEditor（进阶版）：具有ArcView的全部功能、此外包含高级的编辑功能、可实现对Shape文件和Geodatabase地理数据库的编辑。 ArcInfo（专业版）：是全功能的桌面级GIS旗舰产品。它提供了比ArcEditor 更多的功能，可以实现高级的地理空间数据处理。还包含了早期的，基于命令方式的GIS产品ArcInfo Workstaion。,ArcMap: 是集空间数据显示、编辑、查询检索、统计、报表生成、空间分析和高级制图等众多功能于一体的桌面应用平台。 ArcCatalog: 是一个集成化的空间数据管理器。用于空间数据的浏览，Geodatabase结构定义，数据导入导出，网络模型生成，对象关系和规则的定义、元数据的定义和编辑修改等。 ArcScene:主要进行一些三维显示和三维场景分析的模块。 ArcGlobe:提供与任何在三维地球表面带有地理参考的空间数据进行无缝交互的能力。ArcGlobe 允许用户在全球环境下叠加数据并进行地理数据的可视化显示。,ArcGIS10 简介及安装,arcgis 10 的新功能,软件的安装和设置,安装设置：,ArcGIS Desktop安装分三个授权等级，级别也由低到高： ArcView（低） ArcEditor（中） ArcInfo（高） ArcView主要关注复杂空间数据的使用，地图的显示与分析及制图。 ArcEditor增加了高级的地理编辑和数据创建功能。 ArcInfo是ArcGIS Desktop的旗舰产品，包含GIS的高级功能和多种空间数据处理工具。,数据类型和组织形式,栅格数据（JPG、BMP、TIF等等） 是通过空间点的密集而规则的排列表示整体的空间现象的一种数据格式。其数据结构简单，定位存取性能好，可以与影像和DEM数据进行联合空间分析，数据共享容易实现，对栅格数据的操作比较容易。 栅格数据的数据量与格网间距的平方成反比，较高的几何精度的代价是数据量的极大增加。以像素大小来衡量数据的清晰度。 矢量数据（cad数据、gis数据、coreldraw数据等） 是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。 矢量结构的显著特点：定位明显，属性隐含。 可无限放大或缩小。,ArcGIS的数据格式,Shapefile是ESRI于1992年推出的矢量数据格式，该格式充分学习了传统CAD数据在表征地理数据的不足，率先将属性信息通过DBASE表的方式挂接到空间信息上也是arcgis中最基本最常用的数据格式。一个完整的shap文件至少包括3个文件：一个主文件.shp、一个索引问.shx和一个DBF表.dbf Coverage是第二代地理数据，是arcgis中主要的矢量文件格式之一，Coverage在充分吸收Shape的优点的基础上，增加了拓扑等新特性并在ESRI公司ARC/INFO工作站中显示了其种种优点。 Geodatabase是第三代地理数据, Geodatabase是用来表达和管理地理信息的复杂数据模型，是ArcGIS的主要存储数据方式，主要存储了 feature classes、 raster datasets、attributes、具有行为的高级GIS数据对象、 管理空间完整性的规则、要素栅格属性关系工具。,Shapefile Coverage Geodatabase,地图文档mxd 完成了一副图的制图工作，其它的图幅可以引用mxd文件，减少相同的工作，并且保证每幅图的设置完全一致。,Shapefile 数据格式,Shapefile 数据格式,Shape文件,.SHP主文件Main file: 贮存地理要素的几何数据 .SHX 索引文件Index file: 贮存图形要素索引信息，用于查询 .DBF dBASE 数据表文件: 贮存要素属性信息的dBASE文件 .PRJ 投影参数文件,Shape文件只能包含单一的要素类，不能将要素类组织成要素集，要素属性是存储在dBase数据表中。 Shape文件还可以包含其它类型的文件，比如坐标系定义文件(后缀PRJ).、元数据文件（比如：河流.shp.xml)。,Geodatabase地理数据,Geodatabase 的种类： 就其种类呢，无非是三种：File Geodatabase，PersonalGeodatabase，ArcSDE Geodatabase。 1、 FileGeodatabase：以文件夹形式存储。每个Dataset作为一个文件存储，最大可达1T。对于PGDB更推荐FGDB。单用户，同一个Dataset 、独立的feature class或者table，并发只能有一人写操作，可以多人读操作。支持跨平台。 2、PersonalGeodatabase：所有的Dataset都存储在Microsoft Access数据文件中,最大大小不超过2 GB。单用户，一个人写多人读。仅支持Windows。 3、ArcSDEGeodatabase：储存在关系数据库中，可使用 Oracle, MicrosoftSQL Server, IBM DB2, IBM Informix, PostgreSQL。这些多用户的数据库要求使用ArcSDE，不限制大小和用户的数量。平台支持：Windows, UNIX, Linux。,Geodatabase地理数据,ArcMap 窗口组成,工具条，可手工定制,工具箱,内容列表,视图视窗 包括： 数据视图 布局视图,菜单,除菜单外，其余模块均可调整布局,ArcGIS 功能扩展模块,1、3D分析模块 2、扫描矢量化模块 3、地统计分析模块 4、高级智能标准模块 5、网络分析模块 6、地图和数据发布模块 7、逻辑示意图模块 8、空间分析模块 9、追踪分析模块,编辑环境及工具,ArcToolBox,ArcToolbox 是一个简单的包含了各种用于空间处理的 GIS 工具的应用程序 ArcToolbox 内嵌在 ArcCatalog 和 ArcMap 中，在 ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo 中 都可以使用 ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有： 数据管理 数据转换 矢量分析 地理编码 统计分析等等,数据层加载,（1）加载数据层途径 （2）加载数据层类型 （3）加载数据层路径,ArcCatalog应用基础,（1）ArcCatalog启动 （2）窗口组成 （3）目录树,三大常用工具： 分析工具 转化工具 数据管理工具 。,ArcCatalog应用基础,投影方法与坐标系,投影变换基础 定义投影 投影变换 数据转换,在ArcGIS中预定义了我国常用的北京1954、西安1980基准面和WGS 1984基准面。,我国所使用的地图投影,我国的基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万，1:100万)中， 大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)； 小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic)； 海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator) 我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。,投影变换,通过ArcToolbox中数据管理工具中“投影及变换”工具定义及进行投影变换。 可以实现地理坐标系与投影坐标系的变换、地理坐标系间的转换（北京54WGS84，北京54西安80） 目前还不支持 WGS84-北京54和西安80的变换,1. 配准（校正）栅格数据（ Georeference ） 2. 新建要素类 3. 在ArcMap中加载已配准的数据和新建的图层（要素类） 4. 在ArcMap中使用“编辑器”，分层提取要素（对于二值化扫描地图，可使用ArcScan模块进行半自动化的屏幕跟踪数字化）,数据的矢量化,栅格数据地理校正,栅格数据地理校正,1、打开地理配准模块 2、加载需要校正的栅格数据 3、读取坐标，添加控制点 注：控制点不能少于4个，这四个控制点不能在同一直线上。 4、 控制点分布尽量均匀。 5、打开控制点链接表，查看残差。如果残差太大，可以调整控制点。 6、地理配准模块校正。进行配准栅格数据的存储。,控制点,在配准中需要知道一些特殊点的坐标，即控制点。 控制点的选取：控制点可以是经纬 线网格的交点、公里网格的交点或者一些典型地物的坐标。 控制点的坐标： 如果知道这些点在矢量坐标系内坐标， 则直接输入控制点的坐标值; 如果不知道它们的坐标，则可以采用间接方法获取从矢量数据中选取。 控制点的数目取决于 你打算使用哪一种数学方法来实现坐标转换. 过多的控制点并不一定能够保证高精度的配准 。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格图像，而不是只在图像的某个较小区域 选择控制点。 通常,先在图像的四个角选择4个控制点，然后在中间的位置有规律地选择一些控制点能得到较好的效果,ArcScan进行矢量化,点 线 面 也就是shapfile数据的创建过程,数据创建,Shapefile创建导入 Shapefile坐标定义 数据库的建立及属性字段创建、维护,Shp数据的创建方法,1、Arccatalog中创建 2、目录窗口中，文件目录下直接创建 3、在地理数据库中创建（坐标投影沿用了要素数据集的投影坐标）,属性数据表建立、维护,在新建SHAPE文件时，同时定义(dBase) 数据表 并在磁盘上生成一个文件,属性数据表编辑管理,添加字段 在添加字段时定义字段 添加记录 在属性表中添加记录， 每条记录都包含所有字段信息 计算字段值 记录可以通过表达式批量修改 表达式不可以用于Shape字段 作用于被选中的记录 构造查询条件 记录排序 将选中的要素导出 查看字段基本统计信息 数据表分类(组)汇总,属性数据库联接：Joining,生成虚拟联接 (并不修改数据源)虚拟表 适用 一对一 多对一 1、用相同的字段来连接所需要的表 （可以是xls、dbf文件） 2、打开要追加的层数据属性表 3、表选项连接和关联 4、打开连接数据窗口,属性数据库关联：Linking,在表A中选择一个记录，可关联并同时选择表中多个记录 适用 一对多,属性数据库关联：Linking,数据的编辑,一、数据裁剪 矢量数据裁剪 栅格数据裁剪 二、数据拼接 矢量数据拼接 栅格数据拼接 三、数据的拓扑 四、数据提取 矢量数据提取 栅格数据提取 五、数据格式转换 六、数据符号化,ArcMap 要素编辑矢量数据裁剪,平行线复制 缓冲区生成 拼接处理 结点添加和删除 线延长和裁剪 线与多边形的分割 缩放与拉伸 要素复制、合并、分割操作,ArcMap 要素编辑,平行线复制 缓冲区生成 结点添加和删除 线延长和裁剪 线与多边形的分割 缩放与拉伸 要素复制、合并、分割操作,要素复制,原样复制 平行线复制 缓冲区生成 镜面复制,空间数据的处理,融合 Dissolve 剪切 Clipping 拼接 Merge（Append） 合并（并集）Union 同层要素的合并Merge 异层要素的合并Union 相交（交集） Intersect,矢量数据融合Dissolve,基于属性的要素合并这个功能可以将主题中某一字段取值相同且相邻的要素合并成一个要素。你可以通过界面选取输入的图层和合并依据的属性。 几何上，某字段值相同并且有公共边的两个多边形被合并； 属性上，该字段值得到保留，其它字段可根据需要进行汇总（求和，求平均）；,矢量数据融合Dissolve,剪切要素Clipping,这个操作使用一个多边形主题（或者主题中选定的要素）去裁剪另一个点要素或线要素或多边形要素主题，从而生成一个新的主题。派生的主题中将只包含处于用来裁剪的多边形边界内的要素。 几何上，位于多边形要素范围内的输入图层要素得到保留。 属性上，输入图层的要素属性得到继承。但要注意，面积等字段值仍为原来之值，可能需要重新计算更新,示例：给你一幅全省土地利用图，再给你陆良县行政边界图，就可以利用裁剪操作制作一幅陆良县土地利用图，前提条件是两幅图坐标一致,拼接图层 Merge（Append）,拼接操作可以把具有相同要素类型的两个或更多的图层合并成一个图层。 几何上，新图层包含原来两个图层的全部信息； 属性上，你指定一个图层，让新图层的字段结构与其相同。该指定图层的字段值得到保留，而另一图层中的要素，其字段根据新图层中是否存在同名同类型字段被取舍,示例：某一幅图由多人合做，现要将各人所做之结果合在一起，可以使用拼接操作。但若需要精确的拓扑关系，还需要在ArcInfo中进一步处理。,合并（并集）Union,图层合并这个功能将两个图层进行联合运算，派生新的图层。 几何上，新图层中为输入图层叠加了多边形图层的分划信息；全部要素均得到保留。 属性上，新图层中要素属性值包含了其原始值以及多边形值,示例：给你乡镇界线图和自然保护区界线图，请你计算各个乡镇中涉及各个自然保护区的面积和位置，以及没有涉及自然保护区的面积；,相交 Intersect,图层相交这个功能将两个图层进行地理相交运算。输入图层要素类型可以是多边形或线，相交图层必须是多边形，输出图层的属性包含两张图层的属性。 几何上，新图层中为输入图层叠加了多边形图层的分划信息；多边形层要素范围之外的元时要素被抛弃； 属性上，新图层中要素属性值包含了其原始值以及多边形值；,示例1：给你乡镇界线图和自然保护区界线图，请你计算各个乡镇中涉及各个自然保护区的面积和位置； 示例2：给你乡镇界线图和道路分布图，请你计算各个乡镇中道路总长度及路网密度；,要素的分割,线分割 任意点分割线 按长度分割线 按照长度距离 Distance along the line 长度比例 Percentage of the line length 多边形要素分割,面转线 Arctoolbox数据管理工具要素要素转线或者面专线（视具体情况而定）,建立mdb数据库,1、打开目录窗口， 2、在操作文件目录右键 新建个人地理数据库 3、右键 要素数据集 注：要素数据命名不能以数字开头， 4、要素数据集要进行坐标投影定义。 5、向要素数据集中导入shp数据。,Arcmap要素的拓扑,在arcgis中有关topolopy操作，有两个地方，一个是在arccatalog中，一个是在arcmap中。通常我们将在arccatalog中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在arcmap中建立拓扑称为拓扑处理。 arccatalog中所提供的创建拓扑规则，主要是用于进行拓扑错误的检查，其中部分规则可以在溶限内对数据进行一些修改调整。建立好拓扑规则后，就可以在arcmap中打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。 arcmap中的topolopy工具条主要功能有对线拓扑（删除重复线、相交线断点等，topolopy中的planarize lines）、根据线拓扑生成面（topolopy中的construct features）、拓扑编辑（如共享边编辑等）、拓扑错误显示（用于显示在arccatalog中创建的