ArcGIS基礎培訓-適用于初學者

1、ArcGIS基礎主要內容基礎概念軟件安裝基本操作空間分析12342地理信息系統GIS地理信息系統，GIS（Geographic Information System）。地理信息系統是處理地理信息的系統。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關的信息，又常稱為空間信息。人們的生產和生活中80%以上的信息和地理空間位置有關。3GIS可以回答的問題1）位置（Locations）即在某個特定的位置有什么。2）條件（Conditions）即什么地方有滿足某些條件的東西。3）變化趨勢（Trends）該類問題需要綜合現有數據，以識別已經發(fā)生了或正在發(fā)生變化的地理現象。4）分布規(guī)律（Patterns）該類

2、問題是分析與已經發(fā)生或正在發(fā)生事件有關的因素。（如交通事故：地點？與時間有關？是不是在特定的路口？在這些路口有什么？5）模型建模（Models）假如該類問題的解決需要建立新的數據關系以產生解決方案。（如超市學校選址問題）4ArcGIS能干什么5地理信息系統的構成IDRISIILWISARC/INFOGIS軟件software人員peoplePOLICY ANDPROCEDURESFORRESOURCEMANAGEMENT數據data硬件hardware規(guī)則、流程、模型6GIS和CAD比較1、CAD幾何形狀包含規(guī)則圖形很多，如正方形，圓弧和曲線，水平線，垂直線，GIS相對較少2、在CAD中，一個

3、典型的多邊形有四個頂點；在GIS中，一個多邊形可能有上千個頂點。 3、在CAD中，諸如映射、旋轉、比例、拷貝之類的操作頻繁地被用到，在GIS中不常用。4、在CAD中，目標間的拓撲關系實際上不存在；在GIS中，拓撲是主要的考慮之一。 5、在CAD中，柵格很少用；但在GIS中，這是獲取地圖庫或衛(wèi)星數據的一個有效、經濟的方法。7GIS平臺介紹國外平臺ArcGIS:美國環(huán)境系統研究所Esri公司MapInfo國內平臺GeoStar:武漢大學吉奧之星MapGIS:中國地質大學信息工程學院Super Map:北京超圖軟件股份有限公司 8什么是空間數據？空間數據（也稱地理數據）是地理信息系統的一個主要組成部

4、分 ?？臻g數據是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，可以是圖形、圖像、文字、表格和數字等。它是GIS所表達的現實世界經過模型抽象后的內容，一般通過掃描儀、鍵盤、光盤或其它通訊系統輸入GIS?？臻g數據9對現實世界的幾何抽象面點線體(X,Y)(X2,Y2)(X3,Y3)(X4,Y4)(X5,Y5)線Line點Point(X5,Y5)(X,Y)(X2,Y2)(X4,Y4)(X3,Y3)面Polygon(X,Y)空間數據的表示10GIS數據的兩種表示方法柵格表達矢量表達現實世界11影像示例數據示例12層通過層之間共同的地理位置，我們可以很容易地得到多個層之間的空間關系。13Sha

5、pe文件數模型-矢量Shape文件將空間要素的圖形及屬性信息以非拓撲的形式存儲在數據集中。要素的幾何形狀數據存儲成為具有矢量坐標的圖形。特點：基于其非拓撲性，可以使文件迅速顯示出來。簡單要素類型：點、線、面分別存儲，一個Shape文件中只能存儲一種類型的要素。一個Shape文件至少包括一個主文件SHP、一個索引文件SHX及一個 dBASE 數據表文件DBF14.shp 文件，用于存儲地理要素的圖形數據. Shape數據模型，實現了地理空間數據的存儲.dbf 文件，用于存儲地理要素的屬性數據15地圖上的每個要素在數據表中對應一行記錄。通過關鍵字段（一個唯一的記錄編號）實現圖形數據記錄與屬性數據記

6、錄間一對一的關系。 dBASE 文件中的屬性記錄必須與主文件中圖形數據記錄的順序相同。每一個圖層中包含了相同類型的地理要素，對應一個Shape文件，每個要素對應 Shape數據文件中的一行記錄。 16ArcGIS 軟件體系17ArcGIS 安裝安裝步驟：第1步：安裝License 服務及管理器第2步：配置Licese服務第3步：安裝ArcGIS Desktop及 Workstaion18安裝軟件授權管理器軟件授權文件License授權文件：從軟件銷售商處獲得類似的一個文件，可用記事本打開編輯。SERVER lenovo-dxs ESRI_SENTINEL_KEY=37102011 27001V

7、ENDOR ARCGISFEATURE AGSData ARCGIS 9.2 11-nov-2011 2011 5C90404125F8F8468A18 vendor_info=DJJKS02R7E72PAYGM001 ck=22619安裝程序界面20配置License 服務安裝完成后，將License授權文件復制到硬盤安裝目錄下21安裝ArcGIS Desktop 軟件需要指定License服務器22其它操作按對話框提示進行23安裝完成后，會創(chuàng)建名為的程序組。從開始菜單可訪問ArcMap等應用程序24ArcGIS Desktop:桌面GISArcGIS Desktop是一系列整合的應用程序的

8、總稱，包括 ArcCatalog ArcMap ArcToolbox等應用程序25ArcMapArcMap 是 ArcGIS Desktop 中一個主要的應用程序，具有基于地圖的所有功能，包括制 圖、地圖分析和編輯。 ArcMap 是 ArcGIS 桌面系統的核心應用。它把傳統的空間數據編輯、查詢、 顯示、分析、報表和制圖等 GIS 功能集成到一個簡單的可擴展的應用框架上。26ArcMap提供兩種類型的操作界面：地理數據視圖和地圖版面視圖。在地理數據視圖中，你 能對地理圖層進行符號化顯示、分析和編輯GIS數據集。在地圖布局窗口中，你可以處理地圖的版面面，包括地理數據視圖和其他地圖元素，比如比例

9、 尺，圖例，指北針和參照地圖等。ArcMap的主要功能組織和編輯數據設計和生成用于印刷的地圖在 ArcMap 中進行建模和分析生成地圖共享27數據視圖地圖版面視圖28ArcCatlogArcCatalog 用于組織和管理所有 GIS 數據。它包含一組工具用于瀏覽和查找 地理數據、記錄和瀏覽元數據、快速顯示數據集及為地理數據定義數據結構。ArcCatalog 應用模塊幫助你組織和管理你所有的 GIS 信息，比如地圖，數據集，模型， 元數據，服務等。它包括了下面的工具：瀏覽和查找地理信息。記錄、查看和管理元數據。創(chuàng)建、編輯圖層和數據庫導入和導出 geodatabase 結構和設計。 在局域網和廣域

10、網上搜索和查找的 GIS 數據。 管理 ArcGIS Server。29ArcCatalog 組織管理 GIS 數據 ，預覽 GIS 信息 30ArcToolBoxArcToolbox 是一個簡單的包含了各種用于空間處理的 GIS 工具的應用程序。ArcToolbox 內嵌在 ArcCatalog 和 ArcMap 中，在 ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo 中 都可以使用。31ArcToolbox 具有許多復雜的空間處理功能，包括的工具有：數據管理數據轉換Coverage 的處理矢量分析地理編碼 統計分析32ArcMap 使用入門認識ArcMap 圖形用戶界面圖層管理設置

11、圖層顯示方式圖例的使用信息查詢字段33空間分析過程34空間分析空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)的空間數據的分析技術，其目的在于提取空間信息或者從現有的數據派生出新的數據，是將空間數據轉變?yōu)樾畔⒌倪^程?？臻g分析是地理信息系統的主要特征?？臻g分析能力（特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力）是地理信息系統區(qū)別與一般信息系統的主要方面，也是評價一個地理信息系統的主要指標?？臻g分析賴以進行的基礎是地理空間數據庫?？臻g分析運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析，代數運算等數學手段。35空間分析步驟根據要進行的空間分析類型的不同，空間分析的步驟會有所不同。通常，所有的空間分析都涉及以下的基本步驟，

12、具體在某個分析中，可以作相應的變化?？臻g分析的基本步驟: 1.確定問題并建立分析的目標和要滿足的條件2.針對空間問題選擇合適的分析工具3.準備空間操作中要用到的數據。 4.定制一個分析計劃然后執(zhí)行分析操作。5.顯示并評價分析結果36確定問題要完成空間分析的第一步就是要明確地定義需要解決的是什么問題。要確定分析計劃和明確分析的目標是什么。 需要記住空間分析計劃不能完全解決實際問題。定制分析計劃的目的是利用數據及其派生數據等得到分析結果。然后，人們可得到新的信息并進行決策。正確定義問題并不總是一個簡單的工作，需要綜合考慮各種因素。在確定問題后，可以進一步確定解決問題的條件。比如，在公園選址的問題中

13、，公園的位置必須要符合一定的條件。在高速公路的線路規(guī)劃問題中，要符合的條件及使用的分析工具又有所不同。37選擇合適的分析工具在空間分析中，選擇合適的工具是關鍵的。 到這個階段你應該對ArcGIS中的分析工具有一定的理解，以便能很好的使用這些工具來解決問題。解決問題的關鍵是：“大處入眼，小處著手”。認真全面地分析整個問題，然后將一個大問題逐級分解成一個個的子問題，直到這些子問題可以使用單獨的GIS分析工具來解決。38準備空間數據一旦空間分析的范疇（問題及條件）確定后，下一步將要考慮要得到分析結果需要什么樣的數據。定義問題時，需要滿足的條件通常已經給出了需要什么樣的數據及數據應該有那些屬性。 比如

14、，你需要擴寬街道路面以滿足增加車道的需要，你就要提供街道中心線（隔離欄）數據、地籍數據。街道圖層的屬性要包括每條街道的名稱，地籍圖層的屬性要包括：面積、權屬，當然最好還有土地所有人的聯系信息（可存儲在另外的數據表中）。你同樣需要考慮是否需要對數據進行必要的預處理，比如：進行坐標系統的變換，在進行分析之前這些都是必須要考慮的。通常，你可能要將數據從一種格式轉換成合適的數據格式以適應空間分析的需要，這樣進行空間分析時就比較方便。39定制分析計劃制定空間分析計劃的最好方法是圖示的方式進行表示。創(chuàng)建工作流程圖以確定和計劃解決空間問題的必須步驟，提供全部分析過程的工作藍圖。以這種方式進行表示，可以方便地

15、檢查邏輯是否正確，工具、數據及希望的結果。在開始的時候花一點時間設計工作流程圖，可以使稍后的分析步驟更快進行及減少出錯的機率。在繪制工作流程圖時，用到的各種圖框和符號要保持一致，這樣你的流程圖會具有好的可讀性，同時也能減少發(fā)生錯誤的機會。40顯示分析及評價結果比如，你的任務是預測地震災害在不同區(qū)域的損失情況。在分析計劃中，你使用了大量的為學術界所熟知但對公眾而言是鮮為人知的地理統計方法。為了展示你的分析結果，你生成詳細的報告及一系列的地圖以顯示分析過程中涉及到的地質因子、建筑物因子及它們是如何最終確定了某一地區(qū)的災害等級的。 你的報告及地圖對科學家和政府官員來說是非常有用的，他們要依賴你的分析

16、結果以制定突發(fā)事件應對措施，這個報告的內容與提供給普通公眾的報告應該不同。對普通公眾而言，只需要制作簡單的報告和一幅地圖標明如果地震發(fā)生后存在潛在危險的區(qū)域及其危險的等級。 41實例分析:1 道路拓寬改建過程中的拆遷指標計算目前，隨著天津市的不斷發(fā)展，交通狀況也越來越擁擠，為此，規(guī)劃部門需要擴寬街道路面。在開展這項工程之前，需要提交一個影響評估報告給市政府相關機構，報告中還要陳述由于路面的擴展，沿街的哪些地塊需要被征用。因此需要計算由于道路拓寬而需要拆遷的建筑物的建筑面積和房產價值，道路拓寬改建的標準是：（1）道路從原來的20m拓寬至60m；（2）部分位于拆遷去內的10層以上的建筑不拆除42實

17、例分析:定義問題明確分析目的和標準：目標：計算由于道路拓寬而需要拆遷的建筑物的建筑面積和房產價值，道路拓寬改建的標準是：（1）道路從原來的20m拓寬至60m；（2）部分位于拆遷去內的10層以上的建筑不拆除；43實例分析:定義問題哪條街道要擴寬？ 路面寬度要擴到多少米，還包括必要的縮進的部分。 每個地塊受到影響的部分有多少? 你已經將問題分解成三個子問題，下一步是選擇什么樣的分析工具來求解這三個子問題44實例分析:了解工具 在ArcMap中，使用“通過屬性選擇”工具得到一個街道圖層的子集從街道圖層中選擇需要擴寬的街道，生成一個子集 452.使用“緩沖區(qū)向導” 工具，根據縮進的長度確定街道寬度，沿

18、街道中心線生成緩沖區(qū)根據新的路面寬度，沿街道中心線生成緩沖區(qū)463.執(zhí)行緩沖區(qū)圖層與地籍圖層的“圖層相交”操作。將受到影響的地塊分割成兩部分：緩沖區(qū)內的部分和緩沖區(qū)外的部分。圖層相交操作后得到一個新圖層，是由位于緩沖區(qū)內的地塊組成的。474.查看“圖層相交”操作得到的新圖層的屬性表，可以了解位于緩沖區(qū)內的地塊（即將被征用的土地）的屬性信息。新圖層的屬性表中已包括了被影響的地塊的確切面積及所有權人信息及土地出讓估價 48這張圖表是基于城市街道路面擴寬的實例的，在其中顯示了數據及工具（過程）的關系和處理流程 49（3）空間分析緩沖區(qū)分析50（3）空間分析緩沖區(qū)分析51（3）空間分析緩沖區(qū)分析52（4）空間分析疊加分析疊加分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產生新的要素，它是空間信息系統中最常用的提取隱含信息的手段之一。疊加分析不僅包含空間關系的比較，還包含屬性關系的比較，它可以分為以下五類： 視覺信息的疊加：將多個圖層內容放在一起進行顯示； 點與多邊形的疊加：實質上是計算多邊形對點的包含關系，用于統計或屬性賦值； 線與多邊形的疊加：主要用于計算線落在哪些多邊形中以及各自的部分； 多邊形疊加：最常用的疊加分析；柵格圖層疊加：利用某種計算模型對不同柵格圖層中相同位置像元的值進行計算，得到新的柵格圖層。53（4）空間分析疊加分析交并差分割 從幾何