实验1使用ArcMap浏览地理数据

《土地信息系统》实验指导手册——ArcGIS软件应用公共管理学院土地资源管理系2012年3月实验概况一、实验目的《土地信息系统》教学实验主要是为加强学生对已学过的专业基础课的感性认识，使学生进一步加深对课堂所学知识的理解和认识，增强实际动手能力、分析问题解决问题能力和创新能力。初步了解土地空间信息处理的工作内容、工作性质及基本流程和方法，提高学生的动手能力。通过实验，培养学生从事空间信息采集、处理、分析、利用的基本技能，理论联系实际，使学生巩固和加深对已学过的基础理论的理解，培养专业兴趣，为学生后续课程的学习或参加工作打下良好的基础。主要目的包括：1、掌握空间数据输入的方法；2、掌握空间数据的编辑与处理流程；3、掌握专题地图制作的方法；4、掌握基本的空间分析技术。二、实验内容实验1使用ArcMap浏览地理数据实验2空间数据库管理及属性编辑实验3空间数据的输入实验4空间数据处理实验5专题地图输出实验6空间分析基本操作实验7叠置分析某县土地利用类型变化三、实验要求1、分组要求：每5-7名同学为一组，每组应有一名组长，在实验“空间数据输入”时每位同学分配一个村；2、严格执行考勤制度，病假或特殊情况须在课前上交有辅导员老师签名的请假条；3、保持实验室环境安静、卫生整洁，爱护实验室电脑及空调、桌椅等各种设备，下课后应关闭电脑及显示器电源，在每台电脑附带的记录本上签名，并将座凳放回桌子下面；4、做好实验过程记录，写出整个实验过程及所遇到的问题，并找出解决方法（写实验报告用）；5、同学之间要互相协作、互相配合和互相帮助，要有团队精神。四、实验考核1、出勤情况；2、实验报告（针对实验3、实验4、实验5所做的工作每人撰写一份实验报告，内容包括实验目的、内容、过程、成果图、遇到的问题及其解决措施及心得体会等）。土地信息系统——ArcGIS软件应用1ArcGIS软件简介一、关于ArcGIS9ArcGIS9是美国环境系统研究所（EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI）开发的新一代GIS软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一。ArcGIS9由ESRI在2004年推出，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、嵌入式GIS、服务器GIS和移动GIS。二、关于桌面软件ArcGISDesktopArcGISDesktop是一个集成了众多高级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等)，其功能可分为三个级别：ArcView，ArcEditor和ArcInfo，这三级不同的桌面软件系统共用通用的结构、通用的编码基数、通用的扩展模块和统一的开发环境，功能由简单到复杂。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。它提供了比土地信息系统——ArcGIS软件应用2ArcEditor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――ArcInfoWorkstaion。ArcGISDesktop主要的用户界面组件包括：（1）ArcMap：是ArcGIS桌面系统的核心应用，可实现空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等一系列GIS功能。它可以以不同的视图显示地图――地理数据视图和版面视图。（2）ArcCatalog：用于组织和管理所有的GIS数据，可浏览和查找地理数据，记录和浏览元数据、快速显示数据集以及为地理数据定义数据结构。（3）ArcToolbox：在ArcGISDesktop中，ArcToolbox内嵌在ArcMap和ArcCatalog中，变成ArcMap、ArcCatalog中一个可停靠的窗口。ArcToolbox主要用于完成ArcGIS所提供的数据转换、叠加处理、缓冲区生成和投影变换等空间数据分析的处理环境。（4）ModelBuilder：为建立空间处理流程和脚本提供的可视化的建模工具。土地信息系统——ArcGIS软件应用1实验1、使用ArcMap浏览地理数据一、实验目的1.认识ArcMap图形用户界面，了解ArcMap模块的主要功能和作用。2.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。3.通过浏览与地理要素关联的数据表，你可以了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的。4.初步了解设置图层显示方式－图例的使用。5.了解LIS中两种基本的查询操作。二、实验准备预备知识：查询数据的主要原理（即两种最基本的查询），一是根据位置查询要素属性，二是通过属性来查询要素。软件准备：确保你的计算机中已经正确安装了ArcGISDesktop9.x软件(ArcView,ArcEditor，或ArcInfo)如果不确定,请与你的指导老师协商。（注意：大家自己安装ArcGISDesktop9.x时，有时选择ArcInfo——Complete能得到较完整的功能和扩展模块，否则会缺乏部分功能和扩展模块）。实验数据：Redlands市土地利用及街区矢量数据，在发送的压缩包“Exec01”中。三、实验步骤及方法第1步启动ArcMap启动ArcMap。执行菜单命令：开始所有程序ArcGISArcMap当出现ArcMap对话框时,点击Anewemptymap(一个新的空地图)单选按钮，然后点击OK(确定)。土地信息系统——ArcGIS软件应用2你现在将可以看到ArcMap的操作界面。地图窗口：用来显示数据和数据的表达(地图，图表等)；Contents窗口：也称为“图层列表(TOC)”。在这个窗口中包含三个标签：Display、Source和Selection标签。其中Display标签中显示地图包含的内容，数据的显示顺序(显示的顺序为从下到上)，数据表达的方式，数据的显示控制等。Source标签中显示数据的物理存储位置。Selection标签用于控制要素选择工具作用图层。工具条：除了主菜单和Standard工具条之外，ArcMap包含多个工具条，每个工具条又包含一组完成相关任务的命令(工具)。通过定制可以显示和隐藏工具条；状态条：显示命令提示信息，坐标等内容。如果你的ArcMap界面与上面的图看起来不一样，也不用在意，这不会对练习的结果产生影响。当你在ArcMap中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档。一个地图文档可以包含多个数据框架，根据数据集依次形成数据框架。一个地图文档是存储在扩展名为.mxd土地信息系统——ArcGIS软件应用3文件中。第2步检查要素图层执行菜单命令FileOpen.浏览到包含有你下载的练习数据的文件夹(比如：D:\教学文档\使用ArcGIS\实验数据\Exec01)，然后点击Redlands.mxd.点击打开按钮。打开地图文档Redlands后,你会看到加州Redlands市的地图。地图显示以图层表示的几种地理要素。一个图层表示某种专题信息。在ArcMap窗口的左边区域称为图层列表(TOC)，它显示的是图层列表。窗口的右边区域“地图窗口”显示的是图层列表中各图层的图形内容。例如，所有油炸圈饼店是点要素(以房屋符号表示)且被组合成名为DonutShops图层。名地图窗口图层列表土地信息系统——ArcGIS软件应用4为Landuse的图层表示Redlands市土地利用现状，在这个图层中，根据多边形的地类将其组合成不同类型的土地利用多边形。第3步显示其它图层在地图中显示其它图层，铁路、街道、及ESRI的位置。选中Railroads图层旁边的检查框，Redlands市的铁路就会显示在图中。.现在，选中Streets旁边的检查框就可以显示Redlands市的街道。注意：图层ESRI没有被显示。稍后，你将学习如何显示它。第4步查询地理要素在ArcMap中，通过在地图显示区点击某个要素你就可以查询其属性，了解它是什么东西。首先，你应放大地图，这样你更清楚地查看单个的要素。你可以使用一个先前创建的书签，这个书签存储着包含ESRI和附近街道的地理区域。执行菜单命令“View”(视图)“Bookmarks”(书签)“ESRI”当前显示区就被调整到书签ESRI所定义的区域。注意到，现在所有街道根据其名称显示了标注信息，你可以很容易找到ESRI所处的位置。地图文档的创建已决定了街道及ESRI的标注信息只在某个特定的比例尺范围才显示出来，在这个比例尺下它们可以很容易地找到。土地信息系统——ArcGIS软件应用5在“Tools”(工具)工具栏上，点击查询按钮。如果看不到“Tools”(工具)工具栏，在菜单“Help”(帮助)的右边的菜单栏上点击右键，然后点击“Tools”(工具)选项。在表示纽约街道（名为NewYork）的线要素上点击(就在街道名左边的红色线段)。查询结果窗口打开并显示数据库中名为NewYork的街道的所有属性。你可能需要将查询结果窗口放大，才能看到所有的属性。你可以闪烁显示被查询的要素以观察它在地图中所处的区域。为方便查看，将查询结果窗口移到不碍眼的位置，这样你可以同时看到这个要素在地图上的位置。查询结果窗口的左边，点击NewYork(街道的名称)，这时，可以观察到这个要素在地图中“闪现”。从“Identityfrom”下拉列表框中选择“alllayers(所有图层)”，然后在图上再次点击代表“NewYork”的那条街道。查询结果窗口现在包含了“Landuse”图层中与选中的街道相交的地块。在查询结果窗口的左边区域，点Landuse左边的加号(+),然后点击第一个要素(可能会列出不只一个要素)。这样，选定地块的所有属性都会显示出来。土地信息系统——ArcGIS软件应用6通过在显示区内点击，可以继续查询其它的要素。点击“查询结果窗口”右上角的X结束查询。第5步检查其它属性信息在你浏览显示在图层列表（TOC）中某些图层的属性信息之前，你要重置ArcMap地图文档的显示区域为原来的显示区域。地图显示区域可以通过地图书签来定义。地图书签是为了防止地图显示变得混乱，可以通过书签恢复到原来的显示区域和显示风格。执行菜单命令“View”“Bookmarks”“Original”。地图显示区将显示这些图层：DonutShops,Railroads,Streets,及LandUse.在图层列表（TOC）中，选中Railroads然后点击右键执行“打开属性表”命令。土地信息系统——ArcGIS软件应用7这时会显示与“Railroads”图层相关的属性表窗口。这个表中的每一行是一个记录，每个记录表示“Railroads”图层中的一个要素。请注意：图层中要素的数目也就是数据表中记录的个数被显示在属性表窗口的底部，在这个例子中，有11个记录，其中有0个记录被选中。稍后，你将了解如何选中记录。向右拖动滚动条查看其它的属性。完成后，请关闭属性表窗口。同样的方法，查看图层－DonutShops的属性表。关闭属性表。最后，打开图层－LandUse的属性表。注意到每个要素(记录)有一个属性(字段)－LU_ABV，它是记录的是地类代码(土地类型的缩写)。在地图中，就是根据这个属性字段的值来确定每个地块的渲染方式的。完成后关闭属性表。土地信息系统——ArcGIS软件应用8第6步设置并显示地图提示信息地图提示以文本方式显示某个要素的某一属性，当你保持将鼠标放在某个要素之上时，将会显示地图提示。使用地图提示是获取指定要素属性信息比较简单的一种方式。将鼠标指针停留在代表圈饼点位置的一个符号的中心位置，可以显示圈饼点的名称。你可以在图层属性对话框中设置，地图提示信息来自于数据表中的哪一个字段。在图层列表中(TOC),右键点击图层－DonutShops的名字，然后点击“propert