ArcGIS操作与应用01

1、 1. ArcGIS 9 概述2. ArcGIS应用基础 GIS发展至今已经40余年。（1）20世纪60年代初期，GIS处于萌芽和开拓期，注重空间数据的地学处理。1963年，加拿大学者Tom Linson提出了将CAD与数据库结合，诞生了GIS软件的雏形。（2）70年代，GIS进入巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。（3）80年代是地理信息系统的大发展时期，注重于空间决策支持。此时，商业化实用系统进入市场，代表产品为ESRI的ARC/INFO与Intergraph公司的MGE。（4）90年代是GIS的用户化时代，GIS已经成为许多机构必备的工作系统，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加

2、。2. GIS就是地图：从空间可视化的角度看：GIS 是一套智能地图，同时也是用于显示地表上的要素和 要素间关系的视图。底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达，而这些表现方式可以 被构建成“数据库的窗口”，来支持查询、分析和信息编辑。1. GIS就是空间数据库：GIS 是一个包含了用于表达通用 GIS 数据模型（要素、栅 格、拓扑、网络等等）的数据集的空间数据库。3. GIS是空间数据处理分析工具集：从空间处理的角度看，GIS 是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工 具。这些空间处理功能从已有数据集提取信息，然后进行分析，最终将结果导入到数据集中。目前，社会上应用较多的GIS软件

3、包括ArcGIS、MGE、MapInfo、GeoStar、MapGIS、SuperMap、GeoMedia、Map3D等。其中，ArcGIS市场占有率最高，应用最为广泛，具有最为全面的空间分析功能。ArcGIS9 是美国环境系统研究所（Enviroment System Research Institute，ESRI）开发的新一代GIS软件，是世界上应用最广泛的GIS软件之一。 自1978年以来，ESRI公司相继推出了多个版本系列的GIS软件，其产品不断更新扩展，构成适用各种用户和机型的系列产品。目前的最新版本为ArcGIS9.3，ArcGIS9.4将与2010年第二季度发布。税务机关为土地评

4、估部门和土地规划部门编制土地利用图。 水利部门寻找切断爆裂水管的阀门。 警察机构研究犯罪模式，以便更合理地布置警力和了解街道巡查的效果。 电信公司研究地形，寻找新增手机信号塔的站点位置。 商家通过分析附近地区居民点的密集程度，对新增零售网点的选址进行评估。 警察部门寻找到事故现场的最快路径。 ArcGIS 9是建立完整GIS的一个GIS软件产品集成体系。该体系建立在ArcObjects这个共享的GIS软件组件公用库基础之上。ArcGIS 9由四个关键部分组成：uArcGIS Desktop-高级GIS应用程序的一个集成套件。uArcGIS Engine-通过多种应用程序接口建立自定义应用程序的

5、嵌入式GIS组件库。uArcGIS Server-为企业和Web计算框架建立服务器端GIS应用程序的一个平台，可用于建立Web服务和Web应用程序。uArcIMS-通过开放Internet协议发布地图、数据和元数据的GIS Web服务器。ArcGIS 9 是一个统一的地理信息系统平台，由数据服务器ArcSDE及4个基础框架组成：桌面软件Desktop、服务器GIS、嵌入式GIS和移动GIS。对于那些利用GIS 信息进行编辑，设计的GIS 专业人士来说，桌面GIS 占有主导地位。GIS 专业人士使用标准桌面作为工具来设计，共享，管理和发布地理信息。ArcGIS Desktop 是一个集成了众多高

6、级GIS 应用的软件套件，它包含了一套带有用户界面组件的Windows 桌面应用（例如，ArcMap，ArcCatalog ，ArcToobox、ArcScene 以及ArcGlobe ）。=交互式制图地图设计和输出基于地图的查询直接读取数据地理处理框架定制应用程序框架ArcViewArcEditor=ArcView+Geodatabase定义和管理Geodatabase编辑ArcInfo=ArcEditor+高级地理编辑处理功能ArcInfo WorkStation可伸缩的 ArcGIS 桌面产品ArcGIS 9 所包含的三种服务端产品：ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server

7、。ArcSDE一个在多种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器。ArcSDE 是一个位于ArcGIS 其它软件产品和关系型数据库之间的数据服务器，其广泛的应用使得在跨任何网络的多个用户群体中共享空间数据库以及在任意大小的数据级别中伸缩成为可能。ArcIMS是一个可伸缩的，通过开放的Internet 协议进行GIS 地图，数据和元数据发布的地图服务器。ArcIMS 已经在成千上万的应用中部署了，主要是为Web 上的用户提供数据分发服务和地图服务。ArcGIS Server是一个应用服务器，包含了一套在企业和Web 框架上建设服务器GIS应用的共享GIS 软件对象库。ArcGIS

8、Server 是一个新产品，用于构建集中式的企业GIS应用，基于SOAP 的Web services 和Web 应用。在嵌入式GIS支持方面，ArcGIS 9 提供了ArcGIS Engine，是应用于ArcGIS Desktop应用框架之外的嵌入式ArcGIS组件。使用ArcGIS Engine，开发者在C+、COM、.NET和Java环境中使用简单的接口获取任意GIS功能的组合来构建专门的GIS应用解决方案。在移动GIS方面，ArcGIS 9 提供了实现简单GIS操作的ArcPad和实现高级GIS复杂操作的Mobile ArcGIS Desktop System。ArcPad是ArcGIS

9、实现简单的移动GIS和野外计算之解决方案；ArcGIS Desktop和ArcGIS Engine集中组件的Mobile ArcGIS Desktop Systems ，一般在高端平板电脑上执行，以执行GIS分析和决策分析的野外工作任务。ArcPad 是ArcGIS 实现移动GIS 和野外计算（如需要记录和登记突发性事故的空间信息）的解决方案，这些类型的工作可以在手持计算机设备（运行Microsoft Windows CE 或者Pocket PC）或者平板电脑上完成。 运行ArcPAD的掌上电脑，操作系统：Windows CE Geodatabase是geographic database的简

10、写，是一种在专题图和空间表达中组织GIS数据的核心地理信息模型，是一套获取和管理GIS数据的全面的应用逻辑和工具。uCAD模型AutoDesk公司：AutoCAD 3DMAX以点线面表示地理数据，带有少量的属性信息（图层、注记），没有分析功能，无特征的属性。uCoverage（地理关系模型）：ESRI，1969成立，1981推出第一个商品化GIS软件ArcInfo。进步：coverage模型时高性能的空间分析成为可能，而且它存储拓扑关系以便于改进地理分析和更加准确的数据录入。局限：数据与行为分离；同一层内拓扑；全局拓扑（无例外）uGeodatabase第三代空间数据模型，也是当前最先进的空间数

11、据模型。引入面向对象的思想。使GIS数据集中的特征更加智能化是特征和行为绑定，允许定义特征之间的任意种类的关系。无需编写代码即可实现大部分功能。通过域、验证规则和其他框架函数实现。灵活、局部、层间的拓扑。Shapefile:一种基于文件方式存储GIS数据的文件格式。至少由.shp,.dbf,.shx三个文件作成，分别存储空间，属性和前两者的关系。是GIS中比较通用的一种数据格式。Coverage:一种拓扑数据结构，一般的GIS原理书中都有它的原理论述。数据结构复杂，属性缺省存储在Info表中。目前ArcGIS中仍然有一些分析操作只能基于这种数据格式进行操作。Geodatabase:ArcInf

12、o发展到ArcGIS时候推出的一种数据格式，一种基于RDBMS存储的数据格式，其有两大类：Personal Geodatabse 用来存储小数据量数据，存储在Access的mdb格式中。 ArcSDE Geodatabse 存储大型数据，存储在大型数据库中Oracle,Sql Server,DB2等。可以实现并发操作，不过需要单独的用户许可。个人型Geodatabase-personal Geodatabase面向项目的GIS（规模较小、要求不高）通过Microsoft Access数据库实现（jet）数据引擎不提供版本控制功能数据文件2G多用户型Geodatabase增加版本支持，支持长事务

13、处理超出2G限制存储在RDBMS中需要ArcSDE支持无论是在单机环境，还是在联机环境中使用GIS，用户都可以使用ArcGIS的三个桌面应用程序ArcCatalog，ArcMap和ArcToolbox来完成工作。 ArcCatalog可用于空间数据库内容的管理、数据库设计及元数据的记录与浏览；ArcMap可用于地图编制、编辑和分析；ArcToolbox可用于数据转换和地理处理（Geoprocessing）。通过这三个应用程序的协调工作，用户可完成包括制图、数据管理、空间分析、数据编辑和地理处理（geoprocessing）在内的从简到繁的各种GIS任务。 ArcCatalog是浏览、组织、分配

14、、管理一个组织机构所有GIS数据的工具。 如果要了解目录树中子目录的详细信息，可以单击Contents（内容）、Preview（预览）或Metadata（元数据）按钮，这样就可以以不同方式来浏览数据。第一次打开ArcCatalog，可以看到Catalog目录树中有一个本地硬盘的子目录。单击Tools菜单中的Option选项，在Coordinate Systems, Database Connections, Geocoding Services, Internet Servers和Search Results子目录复选框中打勾，就可以把这些子目录添加到目录树中。然后，可以通过双击一个子目录或者

15、单击子目录前的“+”标记来查看其具体内容。 用户还可以在目录树中创建一个新的子目录来存放自己的数据，以便于更容易查找数据。这个子目录就是连接(Connection)模版文件模版文件 扩展名为扩展名为 *.mxd,是一个工作空间是一个工作空间,只保只保存相应的数据路径以及颜色、图层顺存相应的数据路径以及颜色、图层顺序等设置，而不保存真正的数据内容。序等设置，而不保存真正的数据内容。图层文件（图层文件（*.lyr），可以单独保存一个），可以单独保存一个数据文件的关联设置，相当于针对一个数据文件的关联设置，相当于针对一个数据文件的工作空间。数据文件的工作空间。图层图层文件成组文件成组（Group L

16、ayer），将几），将几个图层合在一起管理。个图层合在一起管理。 通过选中几个图层名，然后点击右键，通过选中几个图层名，然后点击右键，单击单击Group.图层可以更改顺序、名称。图层可以更改顺序、名称。地图和图层是ArcGIS中组织和显示数据的重要方式。与纸质地图一样，这里讨论的地图也包含很多数据。这些地图上的数据是以图层的形式进行组织，并以特定的顺序进行编排的。每一幅地图都占一个“版面”，在“版面”中可以编排诸如图例、指北针、比例尺、注记和其他图表等地图要素。“版面” 显示了每张地图打印前的情况。 图层确定了我们如何组织地理要素，并将其绘制到地图上。图层也是指向地图数据实际存放位置的快捷方式

17、，而且地图数据和图层文件并不需要存放在同一个地方。在此实例中，地图和图层文件数据都是存储在本地硬盘的Data文件夹里。 nFeature 对象，相当于一个数据库记录对象，相当于一个数据库记录nFeatureClass 文件，相当于一个表文件，相当于一个表nFeature Dataset 文件夹，一组文件文件夹，一组文件nGeodatabase 包含了多个文件夹。包含了多个文件夹。FeatureClass可以定义坐标系，可以定义坐标系，但是如果放在但是如果放在Dataset中，必须与中，必须与Dataset一致。一致。ArcMap可以用来创建地图，并在地图上进行交互操作。在ArcMap中，可以浏

18、览、编辑和分析地理数据。 通过空间数据查询，用户可以发现地理要素间的相互关系。数据可以使用各种符号来表示。用户可以通过创建图表和编写报告来与其他人交流观点。用户可以在所见即所得的环境下对地图进行排版。使用ArcMap，用户可以集成各种不同格式的数据来创建地图。这些数据格式包括：shape文件、Coverages、Tables、计算机辅助制图（CAD）、Images、Grids及不规则三角网（TINs）等。 主菜单主菜单工具栏工具栏窗窗口口内内容容表表地图显地图显示窗口示窗口绘图工具状态栏放大缩小漫游全图显示属性查询定位要素书签1. 将ArcMap和ArcCatalog窗口移动到可同时看到的位置。 2. 单击ArcCatalog中的Water Use图层并拖到地图上。用户可以选择Catalog目录树中的任意图层，并将其拖动到ArcMap中的地图上。 1. 将ArcMap和ArcCatalog窗口移动到可以同时显示的位置。 2. 单击Catalog树中Data文件夹旁的“+”号，查看文件加中的内容。 3. 单击GreenvalleyDB旁的“+”号。 GreenvalleyDB是一个地理数据库，包含了用户将要使用的数据。该地理数据库中的数据放在5个要素数据集中：Hydrology，Parks，Public Buidings，Public