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ArcGIS是由美国环境系统研究所（EnvironmentalSystemResearchInstitute，ESRI）开发的新一代软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一。它除了具有地图生产、高级特征建构工具、动态投影、将矢量和栅格数据存储在数据管理系统(DBMS)中等特征外，互联网技术的应用还使ArcGIS拥有了许多绝无仅有的特性。第一章欢迎来到ArcGIS世界GIS软件的主要功能（1）地理信息的可视化。ArcGIS的基础功能是通过可视化手段把地理信息直观的展现给用户。ArcGIS可以以二维和三维的形式显示地理信息数据，帮助用户轻松的揭示地理事物的隐藏特征以及分布规律。（2）创建地图。制图是ArcGIS提供了完善的制图工具，能帮助用户轻松的完成地图信息的表达。（3）处理地图相关问题。地理分析是地理信息系统的独特功能，ArcGIS则是这一功能集大成者。ArcGIS的地理分析以及各种扩展模块可以帮助各行业的用户实现对地理数据的分析。并且能够帮助用户进行正确的决策。（4）展示分析结果。如何展示分析结果是一个很重要的功能。在ArcGIS中，用户展示自己的成果是一件相当容易的事。除地图本身外，图表、表格、图片等都是可以一并表示出来。（5）二次开发。ArcGIS的自定义环境，能让用户根据自己的需要来设计界面，设计自动执行的新工具，开发基于ArcGIS地图空间的独立程序。行业用户可以完成多种任务：编制土地利用图，编制交通路线图，根据交通通达性安排紧急救护设施等。ArcGIS的结构体系•ArcGIS包括桌面GIS（ArcGISDesktop）、嵌入式GIS（ArcGISEngine）以及服务器GIS（ArcGISServer）.•桌面软件ArcGISDesktop包括ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox等用户界面组件.•ArcGISDesktop又有3种功能级别：ArcView、ArcEditor和ArcInfo,其功能由简单到强大。•ArcMap是ArcGisDesktop中的一个主要应用程序，是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据的以地图为核心的模块。ArcMap提供两种类型的地图视图：地理数据视图（DataView）和地图布局视图（LayoutView）。用户在数据视图中对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据集；用户在地图布局视图中完成制图输出，包括添加比例尺、图例、指北针和参照地图等。•ArcCatalog是以数为核心，用于定位、浏览和管理空间数据的模块，是用户规划数据库表，用于定制和利用元数据的环境，利用ArcCatalog可以组织、发现和使用GIS数据，使用标准化的元数据来对数据进行说明，创建和管理用户所有的GIS信息，比如地图、数据集、模型、元数据、服务等。•ArcToolbox是用来进行空间处理的工具集合。空间处理是通过对已有数据的分析得到新信息的过程。ArcToolbox包括的工具有数据管理、数据转换、Coverage的处理，矢量分析、地理编码和统计分析。ArcInfo提供了大约250中工具。ArcGIS支持的数据类型基于文件的空间数据基于数据库的空间数据CoveragesOracleShapefilesOraclewithSpatialGridsDB2withitsspatialTypeTinsInformixwithitsSpatialTypeImagesSQLServerVectorproductFormatfilesPersonalGeodatabasesCAD文件表（各种格式的）ArcGIS的安装三维帮手ArcScene和ArcGlobeArcScene和ArcGlobe是ArcGISDesktop系统中3D扩展模块中的一部分，提供了一种三维的地理信息显示方法。ArcScene适用于在数据量较小的场景中进行3D分析显示，ArcGlobe则是针对海量数据的无缝可视化，例如全球范围内的数据展示。第二章ArcMap应用基础2.1启动ArcMap（1）选择【开始】︱【程序】︱ArcGIS︱ArcAap命令来启动,打开ArcMap对话框，如图2--1；（2）在对话框中选中Anewemptymap单选按钮，创建一个空白的新地图，也可以选中Atemplate单选按钮，创建由地图模板来创建的新地图，或者选中Anexistingmap单选按钮，打开一个已经存在的地图，即可启动ArcMap。图2--12.2ArcMap窗口组成ArcMap窗口主要有主菜单栏、标准工具栏、内容表、地图显示窗口、绘图工具和状态栏6部分组成。此外，还有数据显示工具、输出显示工具、滚动条、标题栏和辅助线等。主菜单栏标准工具栏数据显示工具内容表绘图工具输出显示窗口包括DataView(数据视图)和Layoutview（版面视图）输出显示工具数据组数据层编辑工具栏常用快捷菜单数据组操作快捷菜单数据层操作快捷菜单窗口工具设置快捷菜单在内容表的当前数据组上右击得到图2--2在内容表的数据层上右击得到在窗口的主菜单栏处右击得到图2--4在内容表的数据层上右击得到图2--32.3添加数据通过上述步骤已经创建了新地图，但还是一个空白图，图中没有任何地图数据层。只有将各种数据层加载到空白图中，才能使新地图成为名副其实的地图。直接在新地图中加载数据层（1）在ArcMap标准工具中单击AddData按钮，打开AddData对话框；（2）通过Look下拉列表框确定加载数据，如图2--5；（3）单击Add按钮，数据层被加载到新地图中。图2--52.4图层操作2.4.1改变数据层名称单击选择需要改变的数据层，使其成为当前数据层，再次单击该数据层，该数据层名称进入可编辑状态。2.4.2调整图层顺序将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住鼠标左键拖动数据层，内容表中出现一条黑线，将数据层拖到新位置后松开左键。图层一般排列顺序为：点在上，线在中，面在下；重要在上，次要在下；淡色在上，浓色在下；细的在上，粗的在下。2.4.3控制数据层显示单击数据层前面方框中的“√”，控制数据层在显示窗口的显示与否。2.4.4复制与删除数据层（组）选中数据层（组）单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Copy、PasteLayer(s)、Remove等命令，实现数据层的复制、粘贴、删除操作。2.4.5创建图层组在内容表中，右击想要创建图层组的数据框，选择NewGroupLayer命令，这样，一个图层组就出现在内容表中。2.4.6显示数据组中数据层的属性。（1）内容表中右击要显示图层属性的图层组，在弹出的快捷菜单中选择Properties命令，弹出GroupLayerProperties对话框，（2）单击Group标签，进入Group选项卡，（3）在Layers列表框中，单击选中要查看属性的图层，单击Properties按钮，弹出LayerProperties对话框，（4）查看或者修改该图层的属性，单击确定按钮。2.5基于当前比例尺设定可见比例尺范围（1）利用数据显示工具栏中ZoomIn和ZoomOut工具，调整数据框显示到一个合适的比例尺（2）在内容表中右击想要设置可见比例尺的图层，选择VisibleScaleRange︱SetMinimumScale或者SetMaximumScale命令，将当前比例尺设定为图层的最小或者是最大可见比例尺。如何判断图层是否设置了可见比例尺？在可见比例之外时，图层都会表现为不可见，即在内容表中图层前面设置可见的复选框为灰色，则说明该图层设置了可见比例尺。2.6数据导出（1）将鼠标指针放在数据层上右击，弹出快捷菜单，如图2--3；（2）在快捷菜单中选择Data︱ExportData对话框，如图2--6；（3）选择输出路径，并修改名称；（4）单击OK，完成数据输出。图2--62.7保存地图所有工作完成后，需要将所做的工作进行保存。在ArcMap中，地图可以保存为地图文档（mxd格式）。在ArcMap窗体的菜单栏中，选择File︱Save即可。需要注意的是：地图默认的存储方式是绝对路径存储，建议读者改为相对路径存储。︱图2--7方法是选择File︱DocumentProperties,打开Properties对话框，如图2—7，单击DataSourceOptions按钮，打开DataSourceOptions对话框，如图2—8，选中Storerelativepathnamestodatasources选项，确定选择。图2--8第三章地理坐标系统和地图投影•坐标系统分为地理坐标系统和投影坐标系统地理坐标系统就是使用经纬度来定义球面或椭球面上的位置的参考系统，是一种球面坐标。最常见的位置参考坐标系统是以经纬度来量算的球面坐标系统。投影坐标系统是定义在一个二维平面上的坐标系统，与地理坐标系统不同的是，投影坐标系统在二维平面上有着恒定的长度、角度和面积，投影坐标系统总是基于地理坐标系统，而地理坐标系统又是基于球体或椭球体。我国常用的投影系统包括高斯——克吕格投影和阿尔伯斯双标准纬线多圆锥投影。•精确的GIS分析需要精确的空间信息，对于栅格影响数据来说，无论是卫星遥感影像、航空遥感影像，还是扫描地图、扫描图片，如果要把它应用于GIS中，通常需要将它与已知的真实地理坐标进行地理配准（Georeference）.3.1地理配准ArcGIS中的地图参考过程（1）在ArcMap窗口主菜单栏中，单击View菜单，打开View下拉菜单；（2）将鼠标指针指向Toolbars命令，在其级联菜单中选择Georeferencing命令，如图3--1；图3--1•将需要进行纠正的影像添加到ArcMap中，会发现Georeferencing工具栏中的工具被激活；•将Georeferencing工具栏的Georeferencing下拉菜单中的AutoAdjust命令取消选中状态；•在Georeferencing工具栏上单击AddControlPoint按钮；•使用该工具在影像上精确的寻找一个控制点并单击，然后右击，在打开的对话框中输入该点的实际坐标值；•用相同的方法，在影像上增加几个控制点，输入它们的实际坐标值；•增加控制点后，在Georeferencing下拉菜单中单击UpdataDisplay命令；•更新后，影像就变成真实的坐标；•在Georeferencing下拉菜单中单击Rectify命令，打开SaveAs对话框，将更新后的影像另存。3.2Shapefile文件的坐标定义在Arccatalog内容栏或目录树下：（1）单击需要定义其坐标系统的Shapefile，（2）在主菜单栏中单击File菜单，（3）在File下拉菜单中选择Properties命令，打开ShapefileProperties对话框，如图3—2，图3--2（4）单击XYCoordinatesystem标签，进入XYCoordinatesystem选项卡,（5）单击Import,打开BrowseforCoordinateSystem对话框，如图3—3，（6）选中一个Shapefile文件，作为坐标系统的来源，（7）单击Add按钮，返回到ShapefileProperties对话框（8）单击确定按钮，完成坐标系统定义。图3--33.3设置坐标显示的单位（1）在内容表中，右击想要设置坐标显示单位的数据层，在弹出的快捷菜单中选择Properties选项，（2）在DataFrameProperties对话框中，单击General标签，进入General选项卡，（3）在Units｜Map下拉列表框中，选择地图本身的单位，（4）在Units｜Display下拉列表框中，选择合适的显示单位，如图3—4，（5）单击确定按钮，保存设置。图3--4第四章空间数据的采集•空间数据的采集是指将非数字化形式的各种信息通过某种方法数字化，并经过编辑处理，变为系统可以储存管理和分析的形式。•GIS中矢量数据的采集主要有3中方法:(1)利用数字化仪器进行空间几何数据输入；（2）在ArcMap中利用相关的空间数据采集工具进行矢量化；（3）GP