ArcGIS-基础教程

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Copyright©1999–2004环境系统研究所公司(美国)版权所有,翻录必究环境系统研究所公司(美国)保留本书全部内容的所有版权。本书受美国版权法及其他国际版权条约和公约的保护。未经环境系统研究所公司(美国)的书面许可,不得以任何形式或手段复制、传播,或以任何电子或文本方式翻印、转载本书的任何部分。如有疑问,请与环境系统研究所公司(美国)联系:380NewYorkStreet,Redlands,CA92373-8100,USA。本书内容的更改将不另行通知。本书由ESRI公司授权,ESRI中国(北京)有限公司组织翻译、出版。著作者ScottCrosier,BobBooth,KatyDalton,AndyMitchell,KristinClark美国政府的受限/有限权利以下所列的任何软件、文档和/或数据均受“许可协议”的制约。美国政府在任何条件下都不能获得大于受限/有限权利中所规定的权利。最基本的原则是,美国政府使用、复制或公开数据要受到以下条例相关内容的制约:FAR§52.227-14AlternatesI,II和III(1987年6月);FAR§52.227-19(1987年6月)和/或FAR§12.211/12.212(商业技术数据/计算机软件);以及DFARS§252.227-7015(1995年11月)(技术数据)和/或DFARS§227.7202(计算机软件)。合约方/制造商是环境系统研究所公司(美国),380NewYorkStreet,Redlands,CA92373-8100,USA。ESRI、ArcView、ArcIMS、SDE、ESRI的地球标志、ArcGIS、ArcInfo、ArcSDE、ArcCatalog、ArcEditor、ArcMap、ArcToolbox、ArcPress、3DAnalyst、ModelBuilder、GISbyESRI、ESRI的出版标志、ArcData、、均是环境系统研究所公司(美国)在美国、欧盟和某些其他司法登辖区的商标,注册商标或服务标志。本书涉及到的其他公司和产品是属于其各自商标拥有人的商标或注册商标。第一部分简介前言3目录第一章欢迎使用ArcGIS5用ArcGIS能干什么?6日常事务中各具特色的GIS项目9ArcGIS能完成的任务11学习ArcGIS的技巧16第二章浏览ArcCatalog和ArcMapArcCatalog简介18在ArcCatalog中浏览数据19与数据建立连接20ArcMap简介24操作地图25浏览地图26添加图层29添加要素30改变图层符号31添加标注34对地图进行排版36保存地图42打印地图43下一步做什么?44第三章浏览GIS数据45地理数据模型46要素数据格式50i第二部分开发GIS项目第四章设计GIS项目65什么是GIS分析?66GIS项目开发步骤69设计项目71第五章组织数据库77组织项目数据库78将数据添加到Project文件夹83在ArcCatalog中预览数据88在ArcMap中查看数据93清理Catalog目录树106第六章为分析准备数据109数据准备工作110什么是坐标系统?111为高程数据定义坐标系统113准备脚本环境121为rivershape文件设置投影122把rivershape文件输出到地理数据库中128数字化古迹公园130合并地块层150ARCGIS基础教程ii第七章数据分析157分析前的设置158勾画允许建厂的区域159勾画不允许建厂的区域163查找符合位置标准的地块179查找空的地块183查找道路附近和废水汇合处附近的地块186查找满足所需面积标准的地块196评估分析结果200第八章展示分析成果207设计地图208设置地图页面210创建全景地图218创建适宜地块地图224创建最适宜地块地图230生成地块报告242添加选址标准列表245添加地图元素246保存并打印地图260下一步做什么?262iii第一部分ArcGIS简介欢迎使用《ArcGIS基础教程》(“GettingStartedwithArcGIS”)一书,本书不仅可以帮助用户学习使用由ESRI公司开发的ArcGIS®软件;而且可以让用户通过实例掌握开发GIS项目的方法与步骤。对于初学者,本书是一本很好的入门教材。在学习使用ArcGIS软件的过程中,还可以学习如何利用地理信息系统(GIS)来解决各种问题。本书共分为两个部分:第一部分,“ArcGIS简介”(第一章~第三章),介绍了ArcGIS和GIS数据的基础知识;第二部分,“开发GIS项目”(第四章~第八章),介绍了一个可操作的GIS项目实例。学习此实例时,只需按照书上的步骤一步一步去操作即可。初学者若要完全掌握这一部分内容,至少需要认真学习8小时。在开始学习本书之前,需要将ArcGIS软件安装在一台装有Windows®操作系统的电脑中,同时还要将ArcTutor教程数据安装在本机或网络驱动器中。全部准备就绪后,就可以开始学习第一章了。前言31本章提要用ArcGIS能干什么?日常事务中的各具特色的GIS项目ArcGIS能完成的任务学习ArcGIS的技巧欢迎使用ESRI公司开发的最主要的GIS软件——ArcGIS。可以用该软件来完成各种复杂的GIS工作:从开发一个单一的分析项目,到为公司或其他单位建立一个大型的多用户的企业级GIS系统。本书将讲述什么是GIS,以及如何在短时间内使用ArcGIS来解决各种GIS问题。目前,许多企业、组织机构和个人用户使用GIS来获取和管理各种各样和地理相关的信息。本章内容主要包括:列举ArcGIS在现实生活中的应用实例;简要讨论GIS几种不同的使用方法;介绍如何在ArcGIS中使用GIS核心功能的几个例子;以及深入学习ArcGIS的几点建议。欢迎使用ArcGIS5用ArcGIS能干什么?税务机关为土地评估部门和土地规划部门编制土地利用图。工程部门监控道路和桥梁运行情况,编制预防自然灾害的规划方案。水利部门寻找切断爆裂水管的阀门。交通部门为通勤人员编制自行车的行车路线图。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。污水处理部门确定地震发生后需要优先抢修的地方。ARCGIS基础教程6电信公司研究地形,寻找新增手机信号塔的站点位置。水文专家监控水质情况以保护公众健康。管道公司寻找铺设新管道投资最少的最佳路线。生态专家研究在分水岭地带施工对环境可能造成的影响。电力部门构建电力线路模型图,以便使电力损耗最小化,同时规划新增设备的配置方位。气象专家向风暴可能经过的城镇发布警报。欢迎使用ARCGIS7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。急救部门根据模拟结果和交通的易通达性安排紧急救护设施。水资源管理人员监视上游水质情况,以便寻找可能的污染源。消防队根据地形和气象资料预测森林火灾的蔓延范围。ARCGIS基础教程8日常事务中各具特色的GIS项目根据自身需求的复杂性,用户可以通过多种方式来使用ArcGIS。在具体的GIS项目开发中,一些用户通常把ArcGIS作为制图与分析工具在单机(即单用户)上进行使用。ArcGIS的这种应用一般称为项目GIS。还有一些用户为满足其所在组织机构对地理信息的现实需求,在联机系统(即多用户系统)中使用ArcGIS。根据一个组织机构日常使用的GIS系统的复杂和综合程度,多用户GIS可分为部门GIS和企业GIS。本书主要通过项目GIS的开发来讲述ArcGIS的使用,因为项目GIS即能说明GIS的各种基本功能。项目GIS在开发一个GIS项目时,开发人员往往要做大量的工作,概括起来,大致可以分为4个基本步骤:第一步,分析问题。例如,对“新增建筑物的最佳选址在什么地方?”或者“这家商店附近有多少潜在顾客?”等问题进行分析,并最终转化成GIS数据库的一个设计和分析方案。这个过程包括:将一个问题分解成几个在逻辑上存在联系的部分,并确定解决每部分问题所需的数据;然后将解决各部分问题的答案综合在一起,提出最终的解决方案。第二步,创建数据库。该数据库包含了解决问题的所有地理数据。主要包括:将现有的地图数字化;获取和转换各种来源和格式的电子数据;确保这些图层达到完成该任务所要求的质量标准;确保这些图层具有同一坐标系,以利于进行正确叠加;向数据库中添加数据项,用以记录分析结果。项目GIS中的地理数据库(geodatabase),是基于存储于本地硬盘的数据文件和数据库生成的。第三步,分析数据。这个过程通常包括:叠加不同的图层;针对具体问题进行属性和空间数据查询;保存上述结果;重新分析并综合上述结果,进而获得解决问题的完整答案。第四步,交流分析结果。交流对象通常是非GIS专业人员和那些具有不同处理地图经验的人员。在此过程中经常要使用地图、报表以及统计图表来相互交流。多用户GIS在多用户GIS中,不论是一个办公室内的几个员工,还是在不同部门工作的数以百计的用户,他们都是以不同方式使用GIS来完成日常工作的。部门GIS是指在某个部门内为完成该部门的主要工作任务而开发的GIS系统。例如,规划部门通常应用GIS系统来通知房产业主其房产附近地块用途的变化情况。欢迎使用ARCGIS9部门GIS通常只适用于一个部门使用,并由专门人员完成各种工作。例如,每个部门可能配有其各自的系统管理员、数字化员和GIS分析员。部门GIS经常被定制成自动化的流水线式的过程。例如,规划部门使用GIS系统,在指定区域内查找地块所有者的姓名和地址,并自动生成通知信函。企业GIS是一种跨部门的GIS系统,是一个能满足从日常事务到战略规划等诸多功能的巨大系统。企业GIS通常作为组织机构信息技术基础设施的一部分来进行管理。例如,一个城市企业GIS集成了城市建设和维护的功能。工程部门修建城市基础设施可以使用该GIS数据库,规划部门和税务人员也可以使用该GIS数据库来工作。企业GIS平台通常是该组织机构的整个网络系统。为了能向众多用户提供信息,企业GIS用商用关系数据库管理系统,如Oracle®,Informix®DynamicServer和Microsoft®SQLServer™等来存储数据,这些数据库均可通过ESRI公司的ArcSDE®软件与空间数据连接。使用ArcSDE,可以使许多用户同时浏览和编辑GIS数据。为更好地利用网络系统的功能,客户端电脑上需要安装一些重要的应用软件,如ArcCatalog™,ArcMap™,ArcToolbox™等,而服务器则向客户端提供数据并完成复杂的计算任务。多用户GIS的功能与项目GIS类似,但是其应用范围更广,而且系统能以不间断的、循环方式运行。对多用户系统来讲,规划是关键,所得到的回报也是巨大的。如:操作效率的提高、有限资源的合理分配、信息的一致性以及更好地辅助决策等。ARCGIS基础教程10ArcGIS能完成的任务无论是在单机环境,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。ArcCatalogArcCatalog可以用来查找、预览和管理地理数据,还可用来创建复杂的地理数据库。ArcCatalog提供了一个组织大型、分散GIS数据的构架。ArcCatalog能以不同的方式显示数据,这便于用户快速查找所需信息,无论这些数据在文件中,本地数据库中,还是ArcSDE作为服务器的远程RDBMS(关系型数据库管理系统)中。欢迎使用ARCGIS11用户可以

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