ArcGIS Desktop培训资料.pdf

1 目 录 1 ArcGIS 简介 ..................................................................................................................................4 1.1 安装说明.............................................................................................................................4 1.1.1ArcView（单用户使用许可）的安装 ....................................................................4 1.1.2ArcGIS（浮动使用许可）的安装 ..........................................................................5 1.2 ArcGIS 体系结构 ...............................................................................................................6 1.2.1 服务器端..................................................................................................................7 1.2.2 客户端......................................................................................................................7 2 数据格式的转换.........................................................................................................................11 2.1 e00 格式转换成其他格式................................................................................................11 2.2 CAD 格式转换成 Geodatabase........................................................................................12 3 数据的显示和查询......................................................................................................................13 3.1 数据的打开和显示...........................................................................................................13 3.1.1 数据的打开............................................................................................................13 3.1.2 数据视图和版面视图............................................................................................14 3.1.3 图层、数据集、地图............................................................................................15 3.1.4 管理内容表............................................................................................................16 3.1.5 修改符号属性........................................................................................................16 3.1.6 符号的定制............................................................................................................18 3.1.7 标记要素................................................................................................................19 3.1.8 自动标记要素........................................................................................................21 3.1.9 设置显示阀值........................................................................................................22 3.2 数据的选择与查询...........................................................................................................23 3.2.1 设置可选图层........................................................................................................23 3.2.2 属性选择查询........................................................................................................24 3.2.3 空间选择查询........................................................................................................25 3.2.4 查询结果的保存....................................................................................................26 3.2.5 创建查询结果的统计............................................................................................27 4 数据的编辑..................................................................................................................................28 4.1 编辑环境...........................................................................................................................28 4.1.1 Editor 工具条.........................................................................................................28 4.1.2 开始和结束编辑会话............................................................................................28 4.1.3 选取、拖动和旋转要素........................................................................................28 2 4.2 创建新要素.......................................................................................................................29 4.2.1 创建线要素............................................................................................................29 4.3 编辑存在要素...................................................................................................................30 4.3.1 编辑节点................................................................................................................30 4.3.5 要素的合并............................................................................................................31 4.3.6 要素的延伸和裁剪.............................................................................................31 4.4 编辑属性........................................................................................................................31 4.4.1 查看属性.............................................................................................................31 4.4.2 添加和修改属性.................................................................................................32 4.4.3 复制和粘贴属性.................................................................................................32 4.5 空间配准...........................................................................................................................33 4.5.1 使用地理参考工具栏............................................................................................33 5 数据的管理..................................................................................................................................34 5.1 内容标签...........................................................................................................................34 5.2 预览标签...........................................................................................................................35 5.3 元数据标签.......................................................................................................................36 5.4 设置显示数据类型...........................................................................................................36 5.5 创建新 ShapeFile 等.........................................................................................................37 6 制图与输出.................................................................................................................................38 6.1 地图输出..........................................................................................................................38 6.2 矢量数据的获取，从纸质地图到矢量地图..................................................................39 7 空间数据处理..............................................................................................................................43 7.1 坐标系统..........................................................................................................................43 7.2 投影的实质......................................................................................................................46 7.3 投影分类..........................................................................................................................47 7.4 GIS 中的地图投影...........................................................................................................48 7.5 投影变换..........................................................................................................................52 7.6 实例一影像配准和坐标系转换..................................................................................52 7.7 实例二矢量数据的校准、匹配。..............................................................................53 8 3D 分析.....................................................................................................................................54 rcise 1Draping an image over a terrain surface.............................................................54 专题一TIN 与 DEM...........................................................................................................55 rcise 2Visualizing contamination in an aquifer.............................................................57 专题二如何将 2D Feature 显示为 3D...............................................................................57 rcise 3Visualizing soil contamination and thyroid cancer rates....................................57 3 专题三空间内插方法.........................................................................................................58 rcise 4Building a TIN to represent terrain.....................................................................59 专题四创建 TIN.................................................................................................................60 rcise 5Working with animations in ArcScene...............................................................61 专题五三维动画制作.........................................................................................................61 9 空间分析模块.............................................................................................................................63 9.1 空间分析简介..................................................................................................................63 9.2 显示数据和功能简介......................................................................................................64 9.3 选址分析..........................................................................................................................65 9.4 最佳路径..........................................................................................................................66 9.5 如何获得连续的栅格数据..............................................................................................67 9.6 其他功能..........................................................................................................................67 4 1 ArcGIS 简介简介 1.1 安装说明安装说明 1.1.1ArcView（单用户使用许可）的安装（单用户使用许可）的安装 ArcView单用户使用许可即 ArcView-Single Use。试用版uation Edition 也属于这种。这两种软件的安装过程基本相同，只是在注册的时候略有差别。 ArcView 的安装对话框说明了如果在如何您的机器上安装 Arcview，您可以 选择安装到本地机器或者安装到网络机器，本向导讨论如何安装到本地机器，如 果需要安装到网络机器，请查看相应的文档。如果需要进行单用户安装，请选择 第一个安装选项。 ArcView 的安装包含了可选择的 ArcGIS 的扩展和其他模块。如果需要安装 可选模块，在安装的时候请选择 complete 选项或者 custome 选项，complete 选项 将安装所有的可选择的模块，custom 允许你选择相应的模块。有的可选模块需 要额外的注册，注册向导将告诉您如何进行注册。 注意要安装的目标目录不能包含空格。 当 ArcView 安装结束的时候，安装向导会提示您安装可选的模块。安装向导 也会提示您安装例子数据 ArcGIS Tutorial Data 和 Crystal Reports 9.0。 当所有的模块都安装完成之后， 安装向导会提示你进行注册。 在进行注册前， ArcView 将无法使用。 选择一种注册模式， 然后注册向导会提示您如何进行注册。 注 1. ArcView试 用 版 uationEdition 注 册 时 ， 需 输 入 注 册 号 码 RegistrationNumber， 女口EVA881681009； 2. ArcView 正 式 软 件 注 册 时 ， 需 输 入 软 件 锁 号 KeyNumber ， 如 KEY3700541见软件锁上印刷的数字；同时还需要输入序列号，请留意产品的 交货单。 5 1.1.2ArcGIS（浮动使用许可）的安装（浮动使用许可）的安装 ArcGIS 浮动使用许可即 ArcGIS-Concurrent，使用浮动的 license。浮动的 License 允许您对 License 进行集中的管理，浮动的 License 的核心是 License 管 理器，只要在一台机器上安装了 License 管理器，局域网内的其他机器也可以使 用该机器上的 License。 图 1.1 License 管理器示意图 ArcGIS 浮动使用许可软件的安装跟单用户使用许可的软件差别不大，只是 需要安装浮动的 license。由于 License 管理器License Manager已经安装在局域 网内一台计算机上，所以其他计算机在安装时只要访问该计算机上的 License 即 可。如下图所示，选择 Install ArcGIS on a network。 图 1.2 ArcGIS 安装界面 6 License Manager Server 中输入安装有 License 的计算机的名称，查找到 License 后继续安装即可。 图 1.3 License Manager Server 输入界面 1.2 ArcGIS 体系结构体系结构 图 1.4 ArcGIS 体系结构图 7 ArcGIS 不是一个孤立的 GIS 软件，而是具有统一、严整、完备、可伸缩集 成体系结构的系列 GIS 平台， 它可以适应 GIS 用户由低到高的广泛需求。 ArcGIS 由三个重要部分组成ArcSDE、ArcIMS、ArcGIS 桌面软件。 1.2.1 服务器端服务器端 1. ArcSDE空间数据管理中心 ArcSDE 是一个高效的海量空间数据库引擎。 ArcSDE 将空间数据和相关的属 性数据统一放在工业标准的 DBMS 下进行管理，支持多用产并发访问操作。 ArcSDE 在企业级的 GIS 应用中扮演了一个重要的基础角色。ArcSDE 结合了多 用户编辑和对空间数据库的事务处理，与 ArcEditor 和 ArcInfo 紧密结合支持对 多用户空间数据库的设计、 建立、 编辑和共享。 ArcSDE 支持 Oracle， Microsoft SQL Server，IBMDB2 和 Inix 等基于工业标准的数据库平台。 2. ArcIMS空间信息网络发布中心 ArcIMS 是互联网地图服务器， 是基于 Internet 的分布式空间信息和 GIS 服务 器。ArcIMS 提供了 Internet／Intranet 环境下的地图服务能力。ArcIMS 客户端浏 览器可以是标准的浏览器，如 IE，也可以是 ESRI 免费提供的 ArcExplorer 专用 地图浏览器。所有的 ArcGIS 的桌面客户端ArcInfo，ArcEditor，ArcView， ArcExplorer 和 ArcIMS Viewer都可以通过 Web 从 ArcIMS 服务器动态地获取矢 量数据流。这些新的图层类型可以象本地数据一样完成符号化，制图，查询，简 单编辑和分析工作。 1.2.2 客户端客户端 ArcGIS 的客户端包括 ArcInfo、ArcEditor、ArcView、ArcGIS 扩展模块、 ArcExplorer、ArcReader 和 ArcIMSViewer即通用浏览器，此外，还有很多 ESRI 公司其他的软件产品MapObjects for windowsMO-WIN、MapObjects for JavaMO-Java、ArcPad 等。 ArcGIS 桌面软件一个一体化的高级的 GIS 应用平台，是指 ArcView、 ArcEditor 和 ArcInfo。它们分享通用的结构，通用的代码基础，通用的扩展模块 和统一的开发环境。从 ArcView、ArcEditor 到 ArcInfo，功能由简到繁。 1. ArcView8 ArcView 8 提供了核心的制图和 GIS 功能。可以完成数据的创建、编辑、显 示、查询、符号定制管理，动态的投影转换，内嵌的 VBA 开发环境，对 Shape 8 文件和基于 Access 数据库的个人化 Geodatabase 的编辑工具，支持注记等；使用 ArcView 可以完成任何从简单到复杂的 GIS 任务，包括制图，数据管理，地理分 析，数据编辑和地理处理并使用 VBA 进行客户化。 2. ArcEditor8 ArcEditor8 包含了 ArcView8 软件的所有功能， 还增加了对 Geodatabase 的编 辑能力。增加的功能包括，支持多用户编辑，版本管理，数据模型定制与扩展， 与要素关接的注记和尺寸标注要素类。 ArcEditor 提供对 ESRI 支持的所有矢量数 据格式的建立和编辑能力。 3. ArcInfo8 ArcInfo 8 除了包括 ArcView 8 和 ArcEditor8 的所有功能外， 还增加了高级的 空间处理能力。ArcInfo 是一个完全的 GIS 数据建立、转换、更新、查询、制图 和分析系统。所有的 ArcGIS 桌面软件都由一组相同的应用环境构成ArcMap， ArcCatalog 和 ArcToolbox。通过这三个应用的协调工作，可以完成从简单到复杂 的 GIST 作，包括查询检索、制图，数据管理，空间统计、空间分析和空间处理。 还包括与 Internet图和服务的整合，地理编码，高级数据编辑，高质量的制图， 动态投影，元数据管理，对近 40 种数据格式的直接支持等。 （1）ArcMap ArcMap 是 ArcGIS 桌面系统的核心应用。它把传统的空间数据编辑、查询、 显示、分析、报表和制图等 GIS 功能集成到一个简单的可扩展的应用框架上。 图 1.5 ArcMap地理数据视图 9 在该应用中，我们可以操作地图。地图是一个包含地理窗口或视图的制图版 面，它由一系列图层，图例，比例尺，指北针和其他制图元素组成。 ArcMap 可以以不同的视图显示地图地理数据视图和版面视图在此 环境中，你可以完成一系列高级的 GIS 任务。 图 1.6 ArcMap版面视图 （2）ArcCatalog ArcCatalog 用于组织和管理所有 GIS 数据。 它包含一组工具用于浏览和查找 地理数据、记录和浏览元数据、快速显示数据集及为地理数据定义数据结构。 图 1.7 ArcCatalog 组织管理 GIS 数据 10 图 1.8 ArcCatalog 预览 GIS 信息 （3）ArcToolbox ArcToolbox 是一个简单的包含了各种用于空间处理的 GIS 工具的应用。有 两个版本的 ArcToolbox-随 ArcInfo 提供的完整版和随 ArcView 和 ArcEditor 提供 的简化版。 图 1.9 ArcToolbox 用于空间处理和数据转换 11 2 数据格式的转换数据格式的转换 2.1 e00 格式转换成其他格式格式转换成其他格式 1. e00 格式转换成 Coverage ArcToolBox → 转换工具 （Conversion Tools） → 导入到 Coverage （Import to Coverage）→ 从 ESRI 中间交换文件导入 ArcView（ArcView Import from Interchange File） → 在“输入文件”中输入 e00 的路径及文件，在“输出数据集” 中输入要生成的 Coverage 的路径及名称 → 确定完成转换。 图 2.1 e00 格式转换成 Coverage 2. Coverage 格式转换成 ShapeFile ArcToolBox → 转换工具（Conversion Tools） → 从 Coverage 导入（Export from Coverage） → Coverage 导入到 ShapeFile （Coverage to ShapeFile） → 在“输 入 Coverage”中输入 Coverage 的路径及文件，在“Feature class”中选择 Poly、Line 或 Point 类型，在“Data type mapping”中选择投影类型，在“输出 ShapeFile”中输 入要生成的 ShapeFile 的路径及名称 → 确定完成转换。 12 图 2.2 Coverage 格式转换成 ShapeFiles 2.2 CAD 格式转换成格式转换成 Geodatabase 首先，在 ArcCatalog 中新建一个 Personal Geodatabase。 ArcCatalog → 在放置 Geodatabase 的目录上击右键 → New →Personal Geodatabase → 生成一个 Personal Geodatabase。 图 2.3 在 ArcCatalog 中生成一个 Personal Geodatabase 13 ArcToolBox → 转换工具（Conversion Tools） → 从 CAD 导入（Export from CAD） →CAD 格式转换成 Geodatabase （CAD to Geodatabase） → 在“输入 CAD 文件”中输入 CAD 的路径及文件，在“Select an existing CAD feature class”中选择 PolyLine 或 Point 等类型，在“Output Geodatabase”中输入要导入的 Geodatabase 的路径及名称 → 确定完成转换。 图 2.4 CAD 格式转换成 Geodatabase 3 数据的显示和查询数据的显示和查询 3.1 数据的打开和显示数据的打开和显示 3.1.1 数据的打开数据的打开 ArcMap → 选择 An existing map → 双击 Browse for maps → 选择要打开 的文件（*.mxd） 。 14 图 3.1 在 ArcMap 中打开数据 3.1.2 数据视图和版面视图数据视图和版面视图 ArcMap → View 菜单 → Data View 数据视图。 图 3.2 ArcMap 的数据