ArcGIS简介与应用基础

ArcGIS简介与应用基础主讲：周忠发助教：陈圣子2014-11-25贵州师范大学中国南方喀斯特研究院国家遥感中心贵州分部（贵州省遥感中心）一、地理信息系统概念介绍二、ArcGIS体系介绍三、ArcGIS软件安装五、ArcCatalog应用基础ArcGIS10简介与应用基础四、ArcMap基础六、Geoprocessing地理处理框架本节内容一、地理信息系统概念介绍地理信息系统（geographicalinformationsystem,GIS）是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层（包括大气层）空间的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。简单来说对空间数据的显示，编辑处理，分析应用，打印输出的系统。空间数据：就是有坐标的数据GIS核心是数据，基础是坐标系统GIS最终成果：地图GIS功能与应用GIS的五大功能：数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间数据分析与处理、数据与图形的交互显示。GIS的主要应用领域：城乡规划、灾害监测、资源清查、土地调查、环境管理、城市管网、作战指挥、宏观决策、城市公共服务、交通、导航、电子政务等。产品体系ArcGIS是美国环境系统研究所（EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI）开发的新一代软件，是世界上应用最广泛的GIS软件之一，是一个全面的、完善的、可伸缩的GIS软件平台。ArcGIS不但支持桌面环境，还支持移动平台、Web平台、企业级环境、以及云计算架构。无论是在桌面端、服务器端、互联网还是野外操作，都可以通过ArcGIS构建地理信息系统。二、ArcGIS体系介绍ArcGIS产品解决方案客户端服务层内容创建ClientsDesktopExplorerArcGISServerMobileDesktopOpenStandards企业级集成ArcGISDesktop产品级别ArcReader(浏览)ArcInfo(空间处理/分析)ArcView(使用)ArcEditor(创建/管理)当用户使用ArcGIS系统时，首先应该掌握三大模块，分别是：ArcMap,ArcCatalog和ArcToolbox。这三大模块是用户应用ArcGIS系统的基础。ArcGISDesktop产品组成ArcGISDesktop产品组成ArcCatalogArctoolboxGeoprocessingArcSenceArcGlobeArcMapArcGISDesktopArcMap•制图和可视化•管理和编辑数据•数据建模和分析•生成地图，与ArcGISEngine、ArcGISServer、ArcGISOnline共享ArcCatalog管理元数据预览三维场景预览地图服务组织、编辑和管理元数据目录地理处理定义GeodatabaseArcScene•3D可视化应用程序，适合小场景3D可视化•适合于展示三维透视场景的平台•三维数据的创建、编辑、管理和分析•基于OpenGL，支持TIN数据显示需要3D扩展ArcGlobe3D可视化应用程序，支持海量数据的快速浏览三维数据的创建、编辑、管理和分析为3D客户端提供服务（ArcGlobe、ArcGISExplorer、ArcGISEngine、ArcGISRuntimefor3D浏览器）需要3D扩展Python脚本Geoprocessing—空间处理和建模•组合地理处理工具，解决复杂地理问题•组合工作流，实现自动化流程处理体现在ArcCatalog,ArcMap,和ArcGlobe、ArcScene中的Toolbox,Python和ModelBuilderArcGIS地理处理框架三、ArcGIS安装步骤1、装虚拟光驱2、装ArcGIS许可管理器3、装ArcGISDesktop1、装虚拟光驱•123•1232、装ArcGIS许可管理器•5•7•8打开Keygen，设置好Version为10.0，右下角点All。生成的内容贴到上面service.txt文件里，重新读取一下许可文件，就ok了。用ArcGISKeyGen设置好Version为10.0，点一下右下角的All。生成内容复制到c:\ProgramFiles\ArcGIS\License10.0\bin\servic。再重新读取许可。把ArcGIS的许可指到本机（服务设为@localhost或者机器名），通过修改注册表实现。3、装ArcGISDesktop•新建地图文档•添加图层•操作图层–图层更名–复制、删除、移动、修改图层–图层符号化–改变图层数据源–图层文件保存•地图查询•地图编辑•制图与输出四、ArcMap基础Arcmap提供两种类型的地图视图：地理数据视图和地图布局视图在地理数据视图中，用户可以对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据集。数据视图是任何一个数据集在选定的一个区域内的地理显示窗口。在地图布局视图中，用户可以处理地图的页面，包括地理数据视图和其他数据元素，比如图例、比例尺、指北针等。ArcGIS10桌面快捷方式ArcGIS10启动界面在ArcMap中，新地图文档的创建有以下两种方法：①启动ArcMap，在ArcMap对话框中，选择空白地图并点击确定按钮，则创建一个空白新地图文档。如果不想创建一个空白地图文档，可以应用已有的地图模板创建新地图：选择我的模板并点击确定按钮，在新对话框中选择traditionallayouts标签中的LandScapeClassic.mxt，即古典景观地图版式，单击确定按钮，便出现了预先选择好的地图模板，进入了地图编辑环境。②若已经进入了ArcMap工作环境：单击主菜单中的文件选项，打开文件菜单。单击新建选项，直接创建一个空白新地图。新建地图文档新建地图文档通过上述步骤，我们创建好了新地图文档。然而，没有各种数据层的加载，只是一张空白的地图，不能传递任何信息。在ArcMap中，用户可以根据需要来加载不同的数据层。数据层的类型主要有ArcGIS的矢量数据shapefile，Coverage，TIN和栅格数据Grid，Img,JPG,TIF还有AutoCAD的矢量数据DWG，USDS的栅格数据DEM等。数据层的加载数据层的基本操作制图与输出•设置页面•使用工具•添加地图元素–数据框–添加图例–添加图形或文字比例尺–添加指北针–添加标题、文字、图片•打印预览•导出地图ArcCatalog是ArcGISDesktop中最常用的应用程序之一，它是地理数据的资源管理器，用户通过ArcCatalog来组织、管理和创建GIS数据。例如地图、数据集、模型、元数据、服务等。不同的使用使用者可以分别使用ArcCatalog不同的功能，比如说GIS数据库的管理人员可以定义和建立GeoDatabase.GIS服务器管理人员可以管理GIS服务器框架。一般的使用者就是组织、发现和使用GIS数据.ArcCatalog：空间数据库的管理工具五、ArcCatalog应用基础当ArcCatalog与文件夹、数据库或者GIS服务器建立链接之后，就可以通过ArcCatalog来浏览其中的内容。ArcCatalog功能：文件夹连接目录内容浏览与搜索创建元数据数据管理--新建地理数据库内容--地理数据加载--地理数据导出ArcCatalog功能首次启动ArcCatalog，会发现目录树上包含了本机硬盘上的目录。但是，若要使用的数据不在本机硬盘，或欲访问的地理数据存储在一个子目录中，可以通过定制文件夹连接，添加指向该子目录的文件夹链接。操作如下：单击文件菜单下连接文件夹命令或者在ArcCatalog标准工具栏上直接单击按钮，打开连接到文件夹对话框。选择经常访问的文件夹，单击确定按钮，建立链接。该链接出现在ArcCatalog目录树中。文件夹链接若要删除链接。在需删除链接的文件夹上右键打开快捷菜单，选择断开文件夹连接命令。目录内容浏览Catalog有三个选项卡，内容、预览和描述,每一个选项卡提供一种唯一的查看Catalog目录树中项目内容的方式。地理数据浏览在预览选项卡中选择地理视图方式，就可以在Catalog中预览所选择的地理数据。在地理视图状态，可以使用工具条上的快捷工具（地理数据的缩放、显示区域的移动等）浏览数据，也可以利用查询按钮单击视图中的地理要素、栅格像元或者TIN来查看其属性数据。表格数据浏览要预览Catalog目录树中项目的表格数据，选中项目后在Preview选项卡的下拉列表选择Table视图方式即可。目录内容浏览与搜索当创建一个新的图层时，必须定义它将包含的要素类型，图层创建之后，这个类型不能被修改。如果选择了以后定义图层的坐标系统，那么直到被定义前，它将被定义为“Unkown”。具体过程如下：在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建图层的文件夹，单击新建，再单击图层，如图所示:创建数据六、Geoprocessing地理处理框架文件地理数据库个人地理数据库创建要素数据集•创建要素数据集•定义空间参考在Geodatebase中创建创建要素类要素类–7个类型–继承要素数据集的空间参考–字段及属性定义在Geodatebase中创建地理数据加载将shapefile要素类、数据库要素类或地理数据库表中的数据载到现有要素类或表中地理数据导出•导出类型•CAD•Coverage•Geodatabase•ShapefileArcToolbox应用基础（空间数据处理的工具集)ArcToolBox包含了ArcGIS地理处理的大部分分析工具和数据管理工具。首先启动ArcToolbox。可以在桌面或者程序菜单中启动，也可以在ArcGIS其他模块单击ArcToolbox按钮来启动。可以看到ArcToolBox底下根据功能，分了许多的工具集（Toolset）。每个工具集中包含着不同级别的子工具集。ArcToolbox工具箱激活扩展工具：如下图所示，这些扩展工具提供了额外的GIS功能，大多数扩展工具是拥有独立的可选产品。