您当前的位置:必发娱乐 > 教程教材 >

arcgis10.2基础教程

2017-06-30  必发娱乐  本文已影响   字号:T|T

篇一:arcgis10.2基础教程

ArcGIS10.2 学习课程——1.ArcGIS10应用基础_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料

ArcGIS10.2 学习课程——1.ArcGIS10应用基础_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料。中国信息化高级技术培训中心ArcGIS10应用基础闫磊 Emails:arcobjects@126.com 中国信息化高级技术培训中心欢迎你GIS数据生产、处理和建模2

中国信息化高级技术培训中心ArcGIS10应用基础闫磊 Emails:arcobjects@126.com 中国信息化高级技术培训中心欢迎你GIS数据生产、处理和建模 中国信息化高级技术培训中心欢迎你中国信息化高级技术 培训中心 热烈欢迎大家的到来 中国信息化高级技术培训中心欢迎你致谢 非常感谢各位在百忙之中,参加学 习培训。

在此,中国信息化高级技术 培训中心和承办单位对你们表示衷心 感谢,感谢你们多年来对的我们信任 和大力支持。

同时预祝本次学习,我们各位学有所 获。Page 4 中国信息化高级技术培训中心欢迎你培训中约定? 初级内容(适用初次接触ArcGIS) ? 中级内容(适合使用ArcGIS一年以上) ? 高级内容(适合使用ArcGIS二年以上) 必发娱乐培训? 学习是最好的投资 ? 培训是最大的福利 让我们用热烈掌声感谢给这次培训机会的领导和朋友 学而不厌,诲人不倦中国信息化高级技术培训中心欢迎你? 不会触类旁通,研究哪一门学问都难有成就。

? 教员不是拿所得的结果教人,最要紧的是拿怎样得着结果的方法教人。授人以鱼不如授人以渔学而不厌,诲人不倦 一些名言中国信息化高级技术培训中心欢迎你? 学习知识要善于思考、思考、再思考,我 就是靠这个学习方法成为科学家的。

——【美】爱因斯坦 ? 人非生而知之者,要得知识,一靠学习,二靠 实践,离开了实 践,也就成了无源之水,无 本之木 。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你必发娱乐ArcGIS安装有关 1. License Manager程序 2. ArcGIS Desktop 程序 3. Data Interoperability 扩展模块 4. 汉化包 运行环境:Window XP系统本身要是SP3,还要安装.net 3.5,在安装程序:DotNet35\,Window7直接安装 运行主文件:ESRI.exe 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、计算机时间不在当前日期(2010年7月1日之后),lic无法启动,修改为当前日期 安装后,运行ArcGIS,时间也不要任意修改中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你? 无法更改计算机名, 计算机最好用 localhost,手工修改 注册表 HKEY_LOCAL_MACHINE\ SOFTWARE\ESRI\Licen se10.2 ? 64位系统: HKEY_LOCAL_MACHINE\ SOFTWARE\Wow6432Nod e\ESRI\License10.2Page 11 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你? 服务无法启动 中国信息化高级技术培训中心欢迎你问题3,服务无法启动? 文件位置不对,可能是ArcGIS9.3没 有卸载完全 ? 和其他软件冲突,如ERDAS, AutoCad,office,先卸载对应软件, 服务启动后,再安装 中国信息化高级技术培训中心欢迎你问题4 ? 安装ARCGIS 提示 1935错误 ,注册表内存太小1. 修改注册表: HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Co ntrol Key: RegistrySizeLimit Type: REG_DWORD Value: 0xffffffff (4294967295) 2. 重启电脑 问题5: arcgis visual fortran run-time error解决办法中国信息化高级技术培训中心欢迎你? 用了N66BI.exe ? 装完N66BI.exe,然后在在arcgis安装目录 里找到DFORRT.DLL 将之改名备份就可以了 中国信息化高级技术培训中心欢迎你一、地理信息系统概念介绍 ArcGIS10 应用基础 二、地图基本知识本章内 容三、 ArcGIS体系介绍四、 ArcGIS数据格式介绍五、基本工具介绍Page 17中国信息化高级技术培训中心欢迎你地理信息系统所属现代词,指的 是由电子计算机网络系统所支 撑的,对地理环境信息进行采 集、存储、检索、分析和显示 的综合性技术系统。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你首先看一下ArcGIS的一下应用 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、地理信息系统概念介绍地理信息系统,简称GIS(Geographic Information System)。在计算机硬、软件系 统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气 层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储 存、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Page 31 中国信息化高级技术培训中心欢迎你一个GIS系统的功能和应用GIS的六大功能:数据采集与输入、数据编辑与更 新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决 策支持、数据显示与输出。

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 子政务等等 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地理信息系统与其他(MIS)系统区别? 地理信息系统特点:有空间数据 地理信息系统有一种传统的说法,数据占7, 软件占3,硬件占1,比例7:3:1 数据是核心,没有数据就没有GIS 中国信息化高级技术培训中心欢迎你二、地图有关知识 1. 地图单位 2. 地图比例尺 3. 地图分类 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、地图单位介绍? 长度单位 1km(公里)=1000m(米,公尺) 1m(米)=1000mm(毫米),1m=100cm(厘米) 1m=10dm(分米) 1m=3尺, ? 面积单位 1公顷=15亩,1公顷=1万平方米,1平方公里=100公 顷,1亩=2000/3平方米 1平方公里=100万平方米, 1平方公里=1500亩Page 35 中国信息化高级技术培训中心欢迎你角度单位: ? 角度单位: 1弧度=180/PI 度 =57.295779513082320876798154814105 1度= PI/180 弧度 =0.01745329251994329576923690768489 1度=60分,1分=60秒 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地图单位介绍-特殊的单位英寸 ? 电子世界的特殊单位(英寸),英寸很常见计算 机屏幕,电视机等等,都是对角线长度计算的 1英寸(inch )=25.4mm,1英尺=12英寸, 1米=1000/25.4=39.37英寸 屏幕像素计算 1英寸=96像素,都转换为统一单位计算(英寸) 中国信息化高级技术培训中心欢迎你英寸和其他转换英寸和字号(线宽的转换) 1英寸=72磅 ??1mm= 磅?打印分辨率 300dpi= 1英寸=300像素(点) 1英寸上能打印的点数 度(分、秒)和米的转换(高级)中国信息化高级技术培训中心欢迎你度和米严格意义无法转换,因为地球是椭圆的,在 不同的参数中不一样,就是统一坐标系统如西安 80,经线1度和纬线1度长度也是不一样的。

大概计算如下: 西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁 率f=1/298.25 经度:以赤道为例:1(经)度 =6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km 合计1分为:1分大约1.85km,1秒大约30m 靠近两级(南北极)数字越小。Page 39 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你长半轴和短半轴b W a OPage 41 中国信息化高级技术培训中心欢迎你2、地图比例尺地图比例尺:到底什么是比例尺和比例尺具体表现, 最简单的讲: 比例尺=图上距离/实地距离,对于一幅 挂图就是纸张和地图实际距离的比值。

基本比例尺地形图:1:5千,1:1万、1:2.5万、1:5 万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万 比例尺有大小之分,由于比例尺是个比值,分母 越大,比例尺也越小,单位必须一致;通常称1: 1000000、1:500000、1:200000为小比例尺地形图; 1:100000、1:50000和1:25000为中比例尺地形图; 1:10000、1:5000、1:2000、1:1000和1:500为 大比例尺地形图。Page 42 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地图比例尺和数据精度所以:比例尺 1:500的纸张1mm 对应地图500mm,0.5m, 1:1万地图:纸张1mm :1*10000=10m,10米 一幅实际的实际地图实际上的数据精度,肉 眼观察最小距离为0.1mm,所以:1:500的数 据精度为:0.1*500=5cm,5公分 1:10000数据精度为:0.1*10000=1m,1米 中国信息化高级技术培训中心欢迎你比例尺三个具体表现(中级)1、数据采集 2、地图显示 3、地图打印在ArcGIS中所有的数据都是按1:1存储 中国信息化高级技术培训中心欢迎你2.3地图分类按地图功能分类 ⑴ 普通地图 ⑵ 专题地图 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、概念:普通地图是用相对平衡的详细程度来表示地球表 面的地貌(地形)、水系、土质植被、居民点、交通网、 境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。

? 地形图:在平面图纸上既表示制图区域地物的平面位置, 又用特定符号表示其地貌形态的地图,称之为地形图。

特点:内容比较详细和精确 地形:地物(房屋)和地貌(如等高线) ? 普通地理图:以高度概括的形式反映广大制图区域内最 主要的地理要素和区域的重要特征的地图,称地理图。

特点:内容比较概括 2、专题地图中国信息化高级技术培训中心欢迎你是一种专门表示一种或几种专题要素及它们 之间相互关系的地图。

自然地图-地质、地貌、土壤、气候… 专题地图 社会经济地图-工业、农业、交通、人口… 其他地图-航海、航空、工程技术… 中国信息化高级技术培训中心欢迎你三、ArcGIS体系介绍 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你WebGIS1.ArcGIS Server:是提供给企业和网络应用开发 者的一个具有丰富GIS功能的服务器GIS产品。它 用来构建分布式的、多层的企业信息系统配置。

2.ArcIMS:提供对GIS目录门户的基于浏览器的访 问,使用户能够容易地发布和共享地理知识 3.ArcGIS Desktop是后台数据处理软件 ,数据处 理和分析功能最强大就是桌面 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcGIS DesktopArcGIS Desktop 包括一组应用程序 ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox, ArcGlobe、ArcScene 和模型构建器。通过 使用这些应用程序和界面,可以执行从简 单到高级的任何 GIS 任务。

ArcGlobe、ArcScene主要用来做三维的 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcGIS移动1.ArcGIS for iOS(苹果公司开发的手持设备操作 系统 )适用于Apple的 iPhone、iPad 2.ArcGIS for Android 3.ArcGIS for Windows Mobile移动应用程序,包 含地图浏览、属性查询和GPS数据采集等基础功 能,数据更新模块可以通过ArcGIS Server的移 动数据服务或桌面GP工具来实现。

4.ArcPad 为外业人员提供数据访问、制图、GIS和 GPS集成: 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo? ArcGIS Desktop:ArcGIS Desktop 具有三 个产品级别:ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你工具箱在ArcView下加锁 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcGIS Desktop简介ArcInfo主要模块 :ArcMap, ArcCatalog ArcToolbox 1.ArcMap:是集空间数据显示、编辑、查询、统计、分 析、制图和打印等功能。

2.ArcCatalog: 是一个集成化的空间数据管理器。主要 用于空间数据的浏览,数据结构定义,数据导入导出, 和拓扑规则的定义,检查、元数据的定义和编辑修改 等。

3.ArcToolbox: 是用于空间数据格式转换、叠加处理、 缓冲区生成、坐标转换等的集成化“工具箱”。有100 多个不同的空间数据处理工具。在ArcGIS9.0以后不是 一个独立模块 4. 三种关系不同office中word、excel,access关系, ArcGIS这几个模块是针对一个数据源不同侧重点。Page 57 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcMap,ArcCatalog ArcToolbox关系 ArcToolbox(工具箱)集成在ArcCatalog(目录), ArcCatalog(目录中)集成在ArcMap,也可以独立 运行 ArcScene ArcGlobeMap CatalogToolbox目录窗 口 系统工具箱Page 58 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcMap作用ArcMap :数据显示、数据编辑、地图制图等 中国信息化高级技术培训中心欢迎你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 数据视图:你能对地理图层进行符号化显示、 分析和编辑GIS数据集。内容表界面(Table Of Contents)帮助你组织和控制数据框中GIS数据图 层的显示属性。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。

布局窗口:你可以处理地图的页面,包括地理 数据视图和其他地图元素,比如比例尺,图例, 指北针和参照地图等。通常,ArcMap可以将地图 组成页面,以便打印和印刷。Page 60 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcCatalog作用帮助你组织和管理你所有的GIS信息,比如地图,数据 集,模型,元数据,服务。主要的内容:(arcmap最右边 就是Arccatalog) 1. 定义、输入和输出shp,地理数据库结构和设计。

2. 记录、查看和管理元数据。

3. 管理ArcGIS Server 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcSceneArcScene是一个适合于展示三维透视场景的 平台,可以在三维场景中漫游并与三维矢量与栅 格数据进行交互。ArcScene是基于OpenGL的,支 持TIN数据显示。显示场景时,ArcScene会将所有 数据加载到场景中,矢量数据以矢量形式显示, 栅格数据默认会降低分辨率来显示以提高效率。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcGlobeArcGlobe的统一交互式地理信息视图使得GIS用 户整合并使用不同GIS数据的能力大大提高。

ArcGlobe将成为广受欢迎的应用平台,完成编辑,空 间数据分析,制图和可视化等通用GIS工作。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcToolbox基本功能介绍 ? ArcToolbox提供了极其丰富的数据处理工 具,各种高级的空间分析工具等。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcToolBox 工具查询 中国信息化高级技术培训中心欢迎你ArcToolBox? 核心与扩展模块 ?130+ 新的地理处理工具 -ArcGIS10共有700+多个工具 (704),ArcGIS9.3是400多个 ?大量功能的GP工具化,方便了Desktop的 二次开发和Engine开发 很多原来在菜单功能移植到工具箱 中国信息化高级技术培训中心欢迎你新增功能列表 中国信息化高级技术培训中心欢迎你工具箱的运行变化? 检查结果和消息 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地理框架变化 –质变 ? 后台处理 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、ArcInfo=ArcGIS? 2、平台是什么? 工具 3、学习方法???? (改)变(心)态成功是熬出来的,伟大是折磨出来的 成功经历可以给你信心,失败可以增加 你的实力 人生来是为了改变世界,改变世界之前,首先 改变自己Page 70 中国信息化高级技术培训中心欢迎你命运和性格关系行为决定习惯,习惯决定性格,性格决定命运 21天改变一个人习惯性格改变命运,和命运改变性格,都是对立 的.都可以说 .当你面对命运对你的不公 的时候,你就会尝试着改变自己,去和它 搏斗.对自己的人生而言,性格是决定命 运的金钥匙,事实是命运决定性格。Page 71 中国信息化高级技术培训中心欢迎你4、ArcGIS数据格式介绍数据分矢量、影像数据矢量格式主要SHP,GeoDatabase(地理数据库)影像数据:Grid,Img,JPG,TIF等 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你格式说明(中级)1. 矢量数据结构是通过记录空间对象的坐标及空 间关系表达空间对象的几何位置。

2. 栅格数据结构是以规则的阵列来表示空间地物或 现象分布的数据组织。

每个网格作为一个象元或象素,由行、列号定义, 并包含一个代码,表示该象素的属性类型或量值。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你Shp文件? Shapefile 是一种用于存储地理要素的几何位置和属性信 息的非拓扑简单格式。shapefile 是可以在 ArcGIS 中使 用和编辑的其中一种空间数据格式。

? shapefile 格式在应存储在同一项目工作空间且使用特定 文件扩展名的三个或更多文件中定义地理引用要素的几何 和属性。这些文件是: ? .shp - 用于存储要素几何的主文件;必需文件。

? .shx - 用于存储要素几何索引的索引文件;必需文件。

? .dbf - 用于存储要素属性信息的 dBASE 表;必需文件。

几何与属性是一对一关系,这种关系基于记录编号。

dBASE 文件中的属性记录必须与主文件中的记录采用相同 的顺序。Page 76 中国信息化高级技术培训中心欢迎你Shp文件? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?.sbn 和 .sbx - 用于存储要素空间索引的文件。

.fbn 和 .fbx - 用于存储只读 shapefile 的要素空间索引的文件。

.ain 和 .aih - 用于存储某个表中或专题属性表中活动字段属性索引的文件。

.atx - .atx 文件针对各个 shapefile 或在 ArcCatalog 中创建的 dBASE 属性索引而创建。ArcGIS 不使用 shapefile 和 dBASE 文件的 ArcView GIS 3.x 属性索引。已为 shapefile 和 dBASE 文件开发出新的属性索引建立模 型。

.ixs - 读/写 shapefile 的地理编码索引。

.mxs - 读/写 shapefile(ODB 格式)的地理编码索引。

.prj - 用于存储坐标系信息的文件;由 ArcGIS 使用。

.xml - ArcGIS 的元数据 - 用于存储 shapefile 的相关信息。

.cpg - 可选文件,指定用于标识要使用的字符集的代码页。

各文件必须具有相同的前缀,例如,roads.shp、roads.shx 和 roads.dbf。

在 ArcCatalog(或任何 ArcGIS 程序)中查看 shapefile 时,将仅能看到 一个代表 shapefile 的文件;但可以使用 Windows 资源管理器查看所有与 shapefile 相关联的文件。复制 shapefile 时,建议在 ArcCatalog 中或者 使用地理处理工具执行该操作。但如果在 ArcGIS 之外复制 shapefile,确 保复制组成该 shapefile 的所有文件Page 77 中国信息化高级技术培训中心欢迎你字段类型说明1. 短整数值只能介于 -32,768 到 32,767 之间,2的 15次方 2. 长整型(介于 -2147483648 和 2147483647,2的 31次方 3. 字符串长度最大 2147483647,对于mdb长度大于 255,变成了备注类型,对于shp最大是254 4. 单精度浮点数(浮点型)约为 -3.4E38 到 1.2E384特定数值范围内包含小数值的数值 5. 双精度浮点数(双精度型)约为 -2.2E308 到 1.8E3088 6. 注意SHP浮点数,显示只有3位,实际又不是Page 78 中国信息化高级技术培训中心欢迎你Shape files和GeoDatabase区别 1.Shape files 只有点、线、面,对应我们的矢量 2.Geodatabase严格说是一个容器,在容器支持注记 ,支持拓扑、制图表达,影像数据等 注意:Geodatabase将代替Coverage数据格式。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你? SHP字段名只能是10个英文,数据精度只能0.001 ? 地理数据库中图层名第一个不能使用数字开头 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地理数据库表现 中国信息化高级技术培训中心欢迎你GeoDatabase数据格式(中级)三种:File geodatabase-GDB (文件地理数据库) Personal Geodatabase-MDB (个人地理数据库) 和ArcSDE中Geodatabase ? 文件地理数据库(File geodatabase-GDB )是 ArcGIS9推出新的是数据格式 ? 个人地理数据库(Personal Geodatabase-MDB) 具于 微软access 的MDB ? ArcSDE中Geodatabase,基于各种数据库,如Oracle ,SQL Server,DB2 中国信息化高级技术培训中心欢迎你两种Geodatabase比较 (中级) 1、文件存储容量: 文件地理数据(File Geodatabase (GDB))是9才 有的格式,是单表支持1TB 而个人地理数据库(Personal GeodatabaseMDB) 只支持2G,都是桌面端所带的功能,都免费 ) (相对Arcsde) 2、对平台支持: GDB跨平台,可以支持windows ,linux,Solaris , MDB只支持WindowsPage 83 中国信息化高级技术培训中心欢迎你两种Geodatabase比较 (中级)3、性能比较: 存储空间File Geodatabase 中比Personal Geodatabase 和Shapefile小50~70%, 数据处理,查询速度快20%~10倍,其差异最 根本的原因是数据结构。

使用数据1\coord92.gdb,进行比较,自己建 立9.3.gdb和mdb,Page 84 中国信息化高级技术培训中心欢迎你地理数据库 中国信息化高级技术培训中心欢迎你五、基本工具介绍1. 数据和MXD区别 2. 添加数据 3. 内容列表 4. 按源列出 5. 按可见性列出 6. 按选择列出 中国信息化高级技术培训中心欢迎你 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1、Mxd和数据区别*.mxd 和数据区别对比: *.mxd可以认识是一个工程文件,里面包含若干层 的索引,并且包含层的相关修饰信息,一但对应 的层数据丢失了,*.mxd也就没什么意义了。

而与之对应的*.shp(地理数据库文件则不含有图层 的修饰信息,而且同名的shp文件由若干个文件组 成。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你保存MXD设置1、文件- 地图文档属性 2、 中国信息化高级技术培训中心欢迎你5.2、添加数据? 添加数据按钮,可以加一个和多个矢量和影像? 从目录窗口中拖动Page 90 中国信息化高级技术培训中心欢迎你5.3 内容列表? 在内容列表中列出图层的方法 ? 在内容列表中列出图层的方法有很多种:按绘制顺序、按源以及按图 层是否可见或可选。单击选项卡顶部的图标可在这些分组方法之间进 行切换。通过查看按钮(激活的按钮会高亮显示)以及内容列表上项 目的结构,可以区分处于活动状态的模式。以不同方式列出图层是显 示图层相关信息的简单方法。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你单击按源列出 会显示每个数据框中的图 层,并将根据图层所引用的数据源所在文 件夹或数据库对各图层进行编排。此视图 还会列出已作为数据添加到地图文档的表。管理和修复地图文档中每个 图层对自身数据源的路径引 用时,此视图将十分有用。Page 92 中国信息化高级技术培训中心欢迎你5.4 按可见性列出? 单击按可见性列出 可以查看当前显示在活动数据框中的动态图层列表。在 执行平移和缩放操作、与地图进行交互、选择要素及打开和关闭图层时,图 层的排列顺序将会自动更新。

? 按可见性列出图层可用于对具有大量图层的详细地图或复杂地图进行直观的 简化和组织。由于内容列表的可见性列表的组织方式为自动控制,因此您无 法手动更改图层顺序或对图层进行手动分组。图层组中的图层将会单独列出, 因为每个图层都具有其各自的可见性状态和选择属性。您可以选择在内容列 表选项 对话框中的图层条目旁边显示图层组名称。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你按可见列出 中国信息化高级技术培训中心欢迎你按选择列出单击按选择列出 可以根据图层是否可选和是 否包含已选要素来对图层进行自动分组。可选 图层表示此图层中的要素可在编辑会话中使用 交互式选择工具(例如,基础工具 工具条中的 工具或编辑工具)进行选择。

? 选定 - 图层中包含已选要素。

? 可选(无已选要素)- 图层处于可选状态,但 未选中任何要素。

? 不可选 - 图层处于不可选状态,因而您无法使 用交互式选择工具从中选择要素。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你数据框 对于给定的地图范围和地图投影,数据框将显示以特定 顺序绘制的一系列图层。位于地图窗口左侧的内容列表 显示由数据框中各图层组成的列表。 中国信息化高级技术培训中心欢迎你1. 文件夹连接 2. 建一个shp文件 3. 建地理数据库 4. 建一个MXD 看:加载数据和保存mxd.exe 中国信息化高级技术培训中心欢迎你本章应该掌握内容1.各种数据格式 2.英寸和其他单位转换 3.右键菜单和拖动基本方法

篇二:arcgis10.2基础教程

第一章 导论随着信息社会的到来,整个社会进入了信息大爆炸的时代。面对海量信息,人们对于 信息的要求发生了巨大变化,对信息的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高。

随着计算机技术的出现及其快速发展,对空间位置信息和其它属性类信息进行统一管理的 地理信息系统也随之快速发展起来,在此基础上进行空间信息挖掘和知识发现是当前亟待 解决的问题,也是 GIS 研究的热点和难点之一,地理信息系统的空间分析作用也因此越来 越凸显其重要性。1.1 地理信息系统1.1.1 基本概念地理信息系统(Geographical Information System,Geo-Information System,简称 GIS) , 是在计算机软硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中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。地理信息系统处理和管理的对象 是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性 数据等,用于分析和处理一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策 和管理问题。1.1.2 GIS 系统构成完整的地理信息系统主要由四个部分构成,即硬件系统、软件系统、地理空间数据和 系统管理操作人员。其核心是软硬件系统,空间数据库反映了 GIS 的地理内容,而管理人 员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。

1. 硬件系统 计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称, 可以是电子的、 电的、 磁的、 机械的、光的元件或装置,是 GIS 的物理外壳。系统的规模、精度、速度、功能、形式、 使用方法甚至软件都与硬件有极大的关系,受硬件指标的支持或制约。GIS 由于其任务的 复杂性和特殊性,必须由计算机设备支持。构成计算机硬件系统的基本组件包括输入/输出 设备、中央处理单元、存储器等,这些硬件组件协同工作,向计算机系统提供必要的信息, 使其完成任务;保存数据以备现在或将来使用;将处理得到的结果或信息提供给用户。

2. 软件系统 GIS 运行所需的软件系统如下: (1) 计算机系统软件 由计算机厂家提供的、为用户使用计算机提供方便的程序系统,通常包括操作系统、 汇编程序、编译程序、诊断程序、库程序以及各种维护使用手册、程序说明等,是 GIS 日 常工作所必需的软件。

(2) 地理信息系统软件和其他支持软件 包括通用的 GIS 软件包,也可以包括数据库管理系统、计算机图形软件包、计算机图 像处理系统、CAD 等,用于支持对空间数据输入、存储、转换、输出和与用户接口。

(3) 应用分析程序 系统开发人员或用户根据地理专题或区域分析模型编制的用于某种特定应用任务的 程序,是系统功能的扩充与延伸。在 GIS 工具支持下,应用程序的开发应是透明的和动态 的,与系统的物理存储结构无关,而随着系统应用水平的提高不断优化和扩充。应用程序 作用于地理专题或区域数据,构成 GIS 的具体内容,这是用户最为关心的真正用于地理分 析的部分,也是从空间数据中提取地理信息的关键。用户进行系统开发的大部分工作是开 发应用程序,而应用程序的水平在很大程度上决定系统的应用性优劣和成败。

3. 系统开发、管理与使用人员 人是 GIS 中的重要构成因素,地理信息系统从其设计、建立、运行到维护的整个生命 周期,处处都离不开人的作用。仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统, 还需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发,并灵活 采用地理分析模型提取多种信息,为研究和决策服务。对于合格的系统设计、运行和使用 来说,地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键,而强有力的组织是系统运行的 保障。

4. 地理空间数据 地理空间数据是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以 是图形、图像、文字、表格和数字等。它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、 磁带机或其他系统通讯输入 GIS,是系统程序作用的对象,是 GIS 所表达的现实世界经过 模型抽象的实质性内容。不同用途的 GIS 其地理空间数据的种类、精度均不相同,一般情 况下包括如下三种数据: (1) 已知坐标系中的位置 即几何坐标, 标识地理景观在自然界或包含某个区域的地图中的空间位置, 如经纬度、 平面直角坐标、极坐标等,采用数字化仪输入时通常采用数字化仪直角坐标或屏幕直角坐 标。

(2) 实体间的空间关系 实体间的空间关系通常包括:度量关系,如两个地物之间的距离远近;延伸关系(或 方位关系) ,定义了两个地物之间的方位;拓扑关系,定义了地物之间连通、邻接等关系, 是 GIS 分析中最基本的关系, 其中包括了网络结点与网络线之间的枢纽关系, 边界线与面 实体间的构成关系,面实体与岛或内部点的包含关系等。

(3) 与几何位置无关的属性 即通常所说的非几何属性或简称属性,是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。

属性分为定性和定量的两种,前者包括名称、类型、特性等,后者包括数量和等级;定性 描述的属性如土壤种类、行政区划等,定量的属性如面积、长度、土地等级、人口数量等。

非几何属性一般是经过抽象的概念,通过分类、命名、量算、统计得到。任何地理实体至 少有一个属性,而地理信息系统的分析、检索和表示主要是通过属性的操作运算实现的, 因此,属性的分类系统、量算指标对系统的功能有较大的影响。1.1.3 GIS 功能与应用地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容:位置、条件、变化趋势、模式和 模型,依据这些问题,可以把 GIS 功能分为以下几个方面: 1. 数据采集与输入 数据采集与输入,即将系统外部原始数据传输到 GIS 系统内部之过程,并将这些数据 从外部格式转换到系统便于处理的内部格式的过程。多种形式和来源的信息存在着综合和 一致化的过程。数据采集与输入要保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完 整性、数值逻辑一致性与正确性等。一般而论,地理信息系统数据库的建设占整个系统建 设投资的 70%或更多,并且这种比例在近期内不会有明显的改变。因而使得信息共享与自 动化数据输入成为地理信息系统研究的重要内容,自动化扫描输入与遥感数据集成最为人 们所关注。扫描技术的应用与改进,实现扫描数据的自动化编辑与处理仍是地理信息系统 数据获取研究的主要技术关键。

2. 数据编辑与更新 数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完 成;图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、投影变换以及误 差校正等。数据更新则要求以新纪录数据来替代数据库中相对应的数据项或纪录。由于空 间实体都处于发展进程中,获取的数据只反映某一瞬时或一定时间范围内的特征。随着时 间推移,数据会随之改变。数据更新可以满足动态分析之需。

3. 数据存储与管理 数据存储与管理是建立地理信息系统数据库的关键步骤,涉及到空间数据和属性数据 的组织。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。空间数据 结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据与分析的功能;在地理数据组织与管 理中,最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。目前大多数系统都是将二者 分开存储,通过公共项(一般定义为地物标识码)来连接。这种组织方式的缺点是数据的 定义与数据操作相分离,无法有效记录地物在时间域上的变化属性。

4. 空间数据分析与处理 空间查询是地理信息系统以及许多其它自动化地理数据处理系统应具备的最基本的 分析功能;而空间分析是地理信息系统的核心功能,也是地理信息系统与其它计算机系统 的根本区别,模型分析是在地理信息系统支持下,分析和解决现实世界中与空间相关的问 题,它是地理信息系统应用深化的重要标志。

5. 数据与图形的交互显示 地理信息系统为用户提供了许多用于地理数据表现的工具,其形式既可以是计算机屏 幕显示,也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件,可以通过人机交互方式来选择显 示对象的形式,尤其要强调的是地理信息系统的地图输出功能。GIS 不仅可以输出全要素 地图,也可根据用户需要,输出各种专题图、统计图等。

6. 地理信息系统应用 地理信息系统的大容量、高效率及其结合的相关学科的推动使其具有运筹帷幄的优 势,成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术支撑,也成为与空间信息有关各行各 业的基本工具,其强大的空间分析能力及其发展潜力使得 GIS 在以下方面已得到广泛、深 入的应用:测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害预测、土地调查与环境管理、国 防、宏观决策等方面表现出强大的生命力。

地理信息系统以数字世界表示自然界,具有完备的空间特性,可以存储和处理不同地 理发展时期的大量地理数据,并具有极强的空间信息综合分析能力,是地理分析的有力工 具。因此,地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据之任务,更为重要的是要完 成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务,必须发展广泛的适用于地理信息系统的地理 分析模型,这是地理信息系统真正走向实用的关键。1.1.4 GIS 技术与发展地理信息系统的发展已历经 30 余年,用户的需要、技术之进步、应用方法的提高以 及有关组织机构的建立等因素,深深影响着地理信息系统的发展历程。

60 年代初期,地理信息系统处于萌芽和开拓期,注重空间数据的地学处理。该时期 GIS 发展的动力来自于新技术的应用、大量空间数据处理的生产需求等方面,专家兴趣与 政府推动也起到积极的引导作用;进入 70 年代,地理信息系统进入巩固发展期,注重于 空间地理信息的管理。资源开发、利用乃至环境保护问题成为首要解决之疑难,需要有效 地分析、处理空间信息;随着计算机技术的迅速发展,数据处理速度加快,为地理信息系 统软件的实现提供了必要条件和保障;80 年代则是地理信息系统的大发展时期,注重于空 间决策支持分析。地理信息系统应用领域迅速扩大,涉及到许多的学科和领域,此时地理 信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入市场; 年代是地理信息系统的用户化 90 时代, 地理信息系统已成为许多机构必备的工作系统, 社会对地理信息系统认识普遍提高, 需求大幅度增加,从而使得地理信息系统应用领域扩大化、深入化,地理信息系统向现代 社会最基本的服务系统发展。

进入新世纪,GIS 应用向更深的层次发展,展现新的发展趋势。

1. 网络 GIS(Web-GIS) 网络地理信息系统(Web-GIS)指基于 Internet 平台、客户端应用软件采用网络协议、 运行在 Internet 上的地理信息系统。一般由多主机、多数据库和多个客户端以分布式模式 连接在 Internet 上而组成,一般有以下四个部分:Web-GIS 浏览器(browser) 、Web-GIS 服务器、Web-GIS 编辑器(Editor) 、Web-GIS 信息代理(information agent) 。Web-GIS 开 拓了地理信息资源利用的新领域,为 GIS 信息的高度社会化共享提供了可能,是传统 GIS 发展的新机遇。

2. 组件式 GIS(Com-GIS) 组件式 GIS 是 GIS 技术与组件技术结合的产物。

其基本思想是: GIS 的各种功能模 把 块进行分类,划分为不同类型的控件,每个控件完成各自相应功能;各个控件之间,以及 GIS 控件与其它非 GIS 控件之间,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成满足用户特 定功能需求的 GIS 应用系统。长期以来,由于 GIS 开发周期长、难度大在一定程度上制约 了 GIS 发展, 组件式 GIS 的出现为新一代 GIS 应用提供新的工具, 具有集成灵活、 成本低、 开发便捷、使用方便、易于推广、可视化界面等特点,一般有基础组件、高级通用组件、 行业性组件三级结构。

3. 虚拟现实 GIS(VR GIS) 虚拟现实 GIS(Virtual Reality GIS,简称 VR GIS)在 20 世纪 90 年代开始出现,是一 种专门用于研究地球科学,或以地球系统为对象的虚拟现实技术,是虚拟现实与地理信息 系统相结合的产物。

近年来, GIS 甚至融入到 Web-GIS 和 Com-GIS 之中。

VR 理想的 VR GIS 应包含下列特征: (1) 对现实的地理区域非常真实的表达; (2) 用户在所选择的地理带(地理范围)内外自由移动; (3) 三维(立体)数据库的标准 GIS 功能(查询、选择、空间分析等) ; (4) 可视化功能必须是用户接口的自然整体部分。

VR GIS 的特点表现在以下几个方面:区域表达的真实性、空间、时间维的漫游、查 询、用户和系统之间的交互作用;海量丰富的信息等。

4. 时态 GIS(TGIS) 时态 GIS 是相对于静态 GIS 而言的。

现实中地理环境、 事物和现象是不断发展变化的, 但静态 GIS 仅对其进行“快照”式表达,只关心某一瞬间的地理现象,对其前后的数据不 保留,也没有比较分析。而时态 GIS 将时间概念引入到 GIS 中,跟踪和分析空间数据随时 间的变化,不仅描述系统在某时刻的状态,而且描述系统沿时间变化之过程,预测未来时 刻将会呈现的状态,以获得系统变化的趋势。

5. 互操作 GIS 目前 GIS 系统大多基于具体的、相互独立的和封闭的平台开发,采用各自不同的空间 数据格式,数据组织方式有很大差异,这使得不同 GIS 软件间交换数据很困难。为解决地 理数据的共享和继承、地理操作的分布与共享等需求,互操作 GIS 被提上议事日程,这是 一个新的 GIS 集成平台, 实现了在异构环境下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相 通信和协作。

6. 3S 集成 虽然 GIS 在其理论和应用技术上有很大发展, 但靠传统 GIS 的使用却不能满足目前社 会对信息快速、准确更新之要求。与 GIS 独立、平行发展的全球定位系统(GPS)和遥感 (RS)则为 GIS 适应社会发展的需求提供了可能性。目前,国际上 3S 的研究和应用开始 向集成化方向发展。这种集成应用中,GPS 主要用于实时、快速地提供目标的空间位置; RS 用于实时提供目标及其环境的信息、发现地球表面的各种变化,及时对 GIS 数据进行 更新;GIS 则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理和动态存取,作为新的集 成系统的基础平台,并为智能化数据采集提供地学知识。1.2 GIS 空间分析随着对地观测和计算机技术的发展,空间信息及其分析、处理能力已极大丰富和加强 了,人们渴望利用这些空间信息来认识和把握地球和社会的空间运动规律,进行虚拟、科 学预测和调控,迫切需要建立空间信息分析的理论和方法体系。地理信息系统出现后,吸 取了所有能够利用的空间分析的理论和方法,将它们植入到 GIS 系统中去。于是,在 GIS 系统支持下,空间分析顺利得以实现并得到进一步飞跃;GIS 也因为有了空间分析这一强 有力的理论支持而获得更强大的生命力和更广阔的发展空间。空间分析已被认为是地理信 息系统中最核心、最重要的理论之一,也是 GIS 系统区别于其它计算机辅助设计系统的关 键所在。1.2.1 空间分析现代空间分析概念的提出,起源于 60 年代地理和区域科学的计量革命。在起步阶段, 主要是将统计分析的定量手段用于分析点、线、面的空间分布模式。在 60 年代地理学计 量革命中,有些模型初步考虑了空间信息的关联性问题,成为当今空间数据分析模型的萌 芽。如在 60 年代,法国 Matheron 在前人的基础上,提出“地统计学” 或称 Kriging 方 , 法,它是一种用变异函数评价和估计自然现象的理论与方法;随后 Journel 针对矿物储量 推算,将此技术在理论上和实践中推向成熟。同时,统计学家也对空间数据统计产生了兴 趣,在方法完备性方面有诸多贡献。地理学、经济学、区域科学、地球物理、大气、水文 等专门学科为空间信息分析模型的建立提供知识和机理。逐渐成熟后的空间分析理论与方 法更多地强调地理空间的自身特征、空间决策过程及复杂空间系统的时空演化过程分析, 分析方法也从统计方法扩展到运筹学、拓扑学和系统论。

实际上自有地图以来,人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如 在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积,乃至利用地图进行战术研究和战略决策 等,都是人们利用地图进行空间分析的实例,而后者实质上已属较高层次上的空间分析。

空间分析的概念,从不同的角度理解有不同的定义方式。

从侧重于空间实体对象的图形与属性的交互查询角度考察, 空间分析是从 GIS 目标之 间的空间关系中获取派生的信息和新的知识,其分析对象是地理目标的空间关系,内容由 以下几个部分组成:拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析和地学分析。 从侧重于空间信息的提取和空间信息传输角度考虑,空间分析是基于地理对象的位置 和形态特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。分析对象是地理目标 的位置和形态特征,则可将空间信息分为:空间位置、空间分布、空间统计、空间关系、 空间关联、空间对比、空间趋势和空间运动。其对应的空间分析操作为:空间位置分析、 空间分布分析、空间形态分析、空间关系分析和空间相关分析。

随着空间分析向更深层次发展,空间分析逐步走向为决策提供支持。空间分析对象是 与决策支持有关的地理目标的空间信息及其形成机理,主要强调相关数学建模及模型的管 理与应用。空间分析可以理解为是在对地理空间中的目标进行形态结构定义与分类的基础 上, 对目标的空间关系和空间行为进行描述, 为目标的空间查询和空间相关分析提供参考, 进一步为空间决策提供服务的功能体系,其体系包括以下内容:空间数据探索、空间回归 分析、空间机理模型、空间统计——机理模型、空间复杂系统模型、空间运筹模型、空间 数据挖掘。1.2.2 基于 GIS 的空间分析地理信息系统出现后,迅速吸取能利用的空间分析方法和手段,将它们植入 GIS 软件 中,并且利用各种计算机新技术,使复杂的传统空间分析任务变得简单易行,并能方便、 高效的应用几何、逻辑、代数等运算、数理统计分析和其他数学物理方法,更科学、高效 地分析和解释地理特征间的相互关系及空间模式。于是,对于 GIS 为空间分析提供了良好 支撑平台;空间分析也因为有了 GIS 而真正得以应用;而 GIS 真是因为有空间分析功能才 使之区别于一般的计算机辅助设计系统。

基于 GIS 的空间分析是地理信息系统区别于其他信息系统的主要特色, 是评价地理信 息系统功能的主要特征之一。

地理信息系统集成了多学科的最新技术, 如关系数据库管理, 高效图形算法,插值,区划和网络分析,为 GIS 空间分析提供了强大的工具。目前绝大多 数地理信息系统软件都具备一定的空间分析功能,GIS 空间分析已成为地理信息系统的核 心功能之一,它特有的地理信息(特别是隐含信息)的提取、表现和传输功能,是地理信 息系统区别于一般信息系统的主要功能特征。

早期 GIS 发展集中于空间数据结构及计算机制图方面; 随着 GIS 基础理论研究逐步走 向成熟,计算机软硬件技术和相关学科的进步也为 GIS 提供了更好的支撑,GIS 技术正处 于飞速发展的进程中, 其中融合的数据急剧增长。

在此基础上人们不仅需要知道 “在哪里” 、 “怎么去”这些基本的 GIS 空间分析问题,更关心所处的具体位置与周围环境之关系,普 通市民会关心住宅区房屋的采光效果、噪声影响、交通和生活便利情况等;农业规划管理 和生产者考虑具体的地理环境下山地退耕还林、农业生产效率、农作物分区种植等方案确 定;城市规划和决策者需要考虑城市的总体的合理规划,如垃圾处理厂对周围环境的影响 程度,考虑商场、学校、交通站点的地点选择;水利、铁路、环境等部门则关心所辖区域 在面临大量降雨条件下哪些区域可能发生诸如泥石流、山体滑坡、洪水淹没、交通破坏等 灾害事件,等等。这些人们关心和亟待解决的问题大都可以划归为空间分析的范畴,可见 GIS 空间分析正成为人们关注的焦点,起到越来越重要的作用。GIS 空间分析目前已广泛 应用于水污染监测、城市规划与管理、地震灾害和损失估计、洪水灾害分析、矿产资源评 价、道路交通管理、地形地貌分析、医疗卫生、军事领域等。

对基于 GIS 的空间分析的理解有不同的角度和层次。

1. 按空间数据结构类型 按处理的空间数据结构类型来看,可分为栅格数据分析、矢量数据分析。栅格数据分 析是建立在矩阵代数基础上的,在数据处理与分析中使用二维数字矩阵分析法作为其数学 基础。因此分析处理简单,处理的模式化很强。一般来说,栅格数据的分析处理方法可以 概括为聚类、聚合分析、复合叠加分析、窗口分析、追踪分析等。

矢量数据空间分析数学基础则是二维迪卡尔坐标系统。常用矢量数据空间分析内容包 括拓扑包含分析、缓冲区分析及网络分析等。其中有些分析方法二者兼而有之,只是分析 处理方式不同,如叠加分析在矢量数据和栅格数据中都有完善的实施方案。

2. 按分析对象的维数 按分析对象的维数来看,包括二维分析、DTM 三维分析及多维分析。其中二维分析 包括常规 GIS 分析的大部分内容,如矢量数据空间分析、栅格数据空间分析、空间统计分 析(空间插值、创建统计表面等) 、水文分析(河网提取、流域分割、汇流累积量计算、 水流长度计算等) 、多变量分析、空间插值、地图代数等。

三维分析则有如下内容:三维模型建立和显示基础上的空间查询定位分析,以及建立 在三维数据上的趋势面分析、表面积、体积、坡度、坡向、视亮度、流域分布、山脊、山 谷及可视域分析等。

多维空间分析是建立在多维 GIS 系统之上的。相对于时态 GIS 而言,时空分析包括如 下内容:时空数据的分类、时间量测、基于时间的数据平滑和综合、根据时空数据变化进 行统计分析、时空叠加分析、时间序列分析及预测分析等。

3. 按分析的复杂性程度 从分析复杂性程度来看,GIS 空间分析可以分为空间问题查询分析、空间信息提取、 空间综合分析、数据挖掘与知识发现、模型构建。空间问题查询分析包括利用地理位置数 据查询属性数据、 由属性数据查询位置特征、 区位查询 (查询用户给定的图形区域——点、 圆、矩形或多边形等内的地物属性和空间位置关系) 。

空间信息提取涉及空间位置、空间分布、空间统计、空间关系、空间关联、空间对比、 空间趋势和空间运动等的研究。

其对应的空间分析操作为: 空间位置分析、 空间分布分析、 空间形态分析和空间相关分析等。

空间综合分析涉及空间统计分析、可视性分析、地下渗流分析、水文分析、网络分析 等内容。数据挖掘与知识发现则包括空间分类与聚类、空间关联规则确定、空间异常发现 与趋势预测等内容。模型构建作为复杂空间分析内容,主要涉及各种机理模型的构建,包 括空间机理模型、空间统计与机理模型、空间运筹模型、空间复杂系统模型等内容。 1.2.3 常用 GIS 平台空间分析比较常见的 GIS 系统中,ESRI 的 ArcGIS 以其强大的分析能力占据了大量市场,成为主流 的 GIS 系统。

随着 ArcGIS9 的推出, 运用 ArcGIS9 进行地理信息系统空间分析将成为一种 主导趋势。

本书在讲解空间分析原理基础上, 阐述了如何利用 ArcGIS9 进行 GIS 空间分析, 前五章主要论及地理信息系统空间分析的原理和 ArcGIS9 基本操作,从第六章开始,在介 绍空间分析基础上,详细讲解了如何利用 ArcGIS9 进行地理信息系统空间分析。

常见 GIS 平台空间分析相关能力比较如下。表 1 国内外 GIS 软件空间分析比较(据靳军等) 名称 功能 空间查询 与量算 缓冲区 分析 空间查询 空间量算 点缓冲 线/弧 面/多边形 加权 叠置分析 点与多边形 线与多边形 多边形与多边形 网络分析 最短路径 网络属性值累积 路由分配 空间邻接搜索 最近相邻搜索 地址匹配 其它分析 拓扑分析 临近分析 复合分析 空间统计 分类分析 统计图表分析 主成分分析 层次分析 系统聚类分析 判别分析 备注 ☆ ☆ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ★ ▲ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ArcGIS MGE MapInfo MapGIS GeoStar Super Map ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ◆ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲★表示更强;☆表示强;◆表示较强;◇表示弱;▲表示较弱 1.3 ArcGIS9 概述从 1978 年以来,ESRI 相继推出了多个版本系列的 GIS 软件,其产品不断更新扩展, 构成适用各种用户和机型的系列产品。ArcGIS 是 ESRI 在全面整合了 GIS 与数据库、软件 工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表 GIS 最高技术水平的全系列 GIS 产品。ArcGIS 是一个全面的,可伸缩的 GIS 平台,为用户构 建一个完善的 GIS 系统提供完整的解决方案。1.3.1 ArcGIS9 体系结构ArcGIS9 是美国环境系统研究所(Environment System Research Institute,ESRI)开发 的新一代 GIS 软件,是世界上应用广泛的 GIS 软件之一。

ArcGIS9 由 ESRI 在 2004 年推出,是一个统一的地理信息系统平台,由数据服务器 ArcSDE 及 4 个基础框架组成:桌面软件 Desktop、服务器 GIS、嵌入式 GIS 和移动 GIS。ArcGIS9 体系Desktop GIS Desktop GIS 包含诸如 ArcMap,ArcCatalog,ArcToobox 以及 ArcGlobe 等在内的用户 界面组件,其功能可分为三个级别:ArcView,ArcEditor 和 ArcInfo,而 ArcReader 则是一 个免费地图浏览器组件。其中,ArcView、ArcEdior、ArcInfo 是三级不同的桌面软件系统, 共用通用的结构、通用的编码基数、通用的扩展模块和统一的开发环境,功能由简单到复 杂。其相互关系如图 2 示例。 ArcViewArcMap ArcCatalog ArcToolbox ModelBuilder= = =交互式制图 地图设计和输出 基于地图的查询 直接读取数据 地理处理框架 定制应用程序框架ArcEditorArcViewGeodatabase 定义和管理 Geodatabase 编辑ArcInfoArcEditorArcView高级地理编辑处理功能 ArcInfo Workstation图 2 ArcView,ArcEditor,和 ArcInfoServer GIS ArcGIS9 所包含的三种服务端产品: ArcSDE、ArcIMS 和 ArcGIS Server。

ArcSDE 是管理地理信息的高级空间数据服务器。ArcIMS 则是一个可伸缩的,通过 开放的 Internet 协议进行 GIS 地图,数据和元数据发布的地图服务器。ArcGIS Server 是应 用服务器,用于构建集中式的企业 GIS 应用,基于 SOAP 的 Web services 和 Web 应用,包 含在企业和 Web 框架上建设服务端 GIS 应用的共享 GIS 软件对象库。

3. Embedded GIS 在嵌入式GIS支持方面,ArcGIS9 提供了ArcGIS Engine,是应用于ArcGIS Desktop应用框 架之外的嵌入式ArcGIS组件。使用ArcGIS Engine,开发者在C++,COM,.NET和Java环境 中使用简单的接口获取任意GIS功能的组合来构建专门的GIS应用解决方案。

4. Mobile GIS 在移动GIS方面,ArcGIS9 提供了实现简单GIS操作的ArcPad和实现高级GIS复杂操作的 Mobile ArcGIS Desktop System。ArcPad是ArcGIS实现简单的移动GIS和野外计算之解决方 案; ArcGIS Desktop和ArcGIS Engine集中组建的Mobile ArcGIS Desktop Systems一般在高端 平板电脑上执行,以执行GIS分析和决策分析的野外工作任务。

5. Geodatabase Geodatabase 是 geographic database 的简写,是一种在专题图层和空间表达中组织 GIS 数据的核心地理信息模型,是一套获取和管理 GIS 数据的全面的应用逻辑和工具。

不管是客户端的应用(如 ArcGIS Desktop) ,服务器配置(如 ArcGIS Server) ,还是嵌 入式的定制开发(ArcGIS Engine)都可以运用 Geodatabase 的应用逻辑。Geodatabase 还是 一个基于 GIS 和 DBMS 标准的物理数据存储库,可以应用于多用户访问、个人 DBMS 以 及 XML 等情形。

Geodatabase 被设计成一个开放的、 简单几何图形的存储模型。

Geodatabase 对众多的存储机制开放,包括诸如 DBMS 存储、文件型存储或者 XML 方法存储之类,并 不局限于某个 DBMS 的供应商。1.3.2 ArcGIS9 软件特色ArcGIS9 是 ESRI 发布的功能比较强大而又完善的版本。ArcGIS9 的一个主要目标是 与现有的 ArcGIS 8.3 平台的功能和数据模型完全兼容, 使得最终用户和开发商可以很方便 地对系统进行升级,同时在软件稳定性、测试、空间数据库伸缩性和栅格处理的性能方面 作了改进;提供强大的跨平台支持能力,包括 Windows、UNIX 和 Linux 平台,这为用户 提供了更加灵活的配置选择。

1. 制图编辑的高度一体化 在 ArcGIS 中, ArcMap 提供了一体化的完整地图绘制、 显示、 编辑和输出的集成环境。

相对于以往所有的 GIS 软件,ArcMap 不仅可以按照要素属性编辑和表现图形,也可直接 绘制和生成要素数据;可以在数据视图按照特定的符号浏览地理要素,也可同时在版面视 图生成打印输出地图;有全面的地图符号、线形、填充和字体库,支持多种输出格式;可 自动生成坐标格网或经纬网,能够进行多种方式的地图标注,具有强大的制图编辑功能。

ArcGIS 在前期 ArcInfo 版本的基础上,增强了提供给制图人员的工具,并且支持以前 版本的所有功能,ArcMap 在提供给制图人员生产高质量印刷地图所需表达和布局工具的 同时,还提供了一个艺术化的地图编辑环境。具有强大功能和人性化特点,可以完成任意 地图要素的绘制和编辑。

2. 便捷的元数据管理 ArcGIS 可以管理其支持的所有数据类型的元数据, 可以建立自身支持的数据类型和元 数据,也可以建立用户定义数据的元数据(如文本、CAD、脚本) ,并可以对元数据进行 编辑和浏览。ArcGIS 可以建立元数据的数据类型很多,包括 ArcInfo Coverage、ESRI Shapefile、 CAD 图、 影像、 GRID、 TIN、 ARC\INFO Coverage、 PC ArcSDE、 Personal ArcSDE、 工作空间、文件夹、Maps、Layers、INFO 表、DBASE 表、工程和文本等。

ArcCatalog 模块用以组织和管理所有的 GIS 信息,如地图、数据集、模型、元数据、 服务等,支持多种常用的元数据,提供了元数据编辑器以及用来浏览的特性页,元数据的 存储采用了 XML 标准, 对这些数据可以使用所有的管理操作 (如复制、 删除和重命名等) 。

ArcCatalog 也支持多种特性页, 它提供了查看 XML 的不同方法。

在更高版本的 ArcGIS 中, ArcCatalog 将提供更强大的元数据支持。

3. 灵活的定制与开发 ArcGIS8 的 Desktop 部分通过一系列可视的 GIS 应用操作界面,满足了大多数终端用 户的需求,同时,也为更高级的用户和开发人员提供了全面的客户化定制功能。

ArcMap 提供了多个被添加到界面上的不同工具条来对数据进行编辑和操作,用户也 可以创建添加自定义的工具。

ArcCatalog 和 ArcMap 的基础是 Microsoft 公司的组件对象模 型(COM) ,于是可以说 ArcGIS 是完全 COM 化的,对于需要对 ArcGIS 进行结构定制和 功能扩展的高级开发人员来说, 这是非常有吸引力的。

任何 COM 兼容的编程语言, Visual 如 C++、Delphi 或者 Visual J++都能用来定制和扩展 ArcGIS。

ArcGIS 还提供了工业标准的 VBA(Microsoft Visual Basic for Application),用于所有 的脚本编程和定制工作。

ArcMap 和 ArcCatalog 这两个模块的 VBA 编辑器, 可以让用户编 写定制的脚本,并作为宏来运行和保存、添加到界面上的命令按钮里。

4. ArcGIS9 的新功能 与 ArcGIS8 相比,ArcGIS9 最大的变化是增加了两个基于 ArcObject 的产品:面向开 发的嵌入式 ArcGIS Engine 和面向企业用户基于服务器的 ArcGIS Server。这两个产品都支 持包括 Windows、UNIX 和 Linux 在内的跨平台技术。3D Analyst 是 ArcGIS8 的扩展模块, 主要提供空间数据的三维显示功能。在 ArcGIS9 中,该模块在 3D Analyst 的基础上第一次 推出全球 3D 可视化功能。该模块具有与 ArcScene 相似的地图交互工具,可以与任何在三 维地球表面有地理坐标的空间数据进行叠加显示。ArcGIS9 特别增强了栅格数据的存储、 管理、查询和可视化能力,可以管理上百个 GB 到 TB 数量级的栅格数据,允许其有属性, 并可与矢量数据一起存储并成为空间数据库的一个重要组成部分。ArcGIS9 还推出了一种 标准、开放的空间数据库格式,它直接利用 XML schema 形式,提供了对包括矢量、栅格、 测量度量值和拓扑在内的所有空间数据类型的访问。在以前版本中,象数据集合并等高级 空间处理功能一般由 ArcInfo Workstation 或 XML 完成,在中这些功能都可在 ArcGIS9 桌 面端实现。1.3.3 ArcGIS9 空间分析强大的空间分析能力是 ArcGIS 系列产品一大特征,ArcGIS9 推出了一种全新的空间 分析方式,能帮助用户完成高级的空间分析,如选址适宜性分析和合并数据集等。在 ArcGIS9 中,全部主要的 Workstation 空间处理功能都将在 ArcGIS 桌面端提供,并将进一 步提供更多的处理工具,进行对包括空间数据库要素类在内的数据格式处理。

必发娱乐 ArcGIS9 中空间处理(Geoprocessing)主要内容。 表 3 空间处理(Geoprocessing)名称 分析工具(Analysis Tools, 计 16 种)主要内容 裁剪、选择、拆分等 相交、联合、判别等 缓冲区、邻近、点距离 频度、加和统计等 字段、索引、值域、子类型和工作空间管理 空间数据库版本、关系类和拓扑 栅格管理与图层、视图、关联和选择集 综合(融合)与要素操纵工具 数据集管理(创建、复制、删除和重命名) 栅格数据转换为 ASCII 及矢量数据(点、线、面) 数据转换为其它类型数据 矢量数据空间分析(缓冲区分析、叠置分析、网络分析) 栅格数据空间分析(距离制图、表面分析、密度制图、 统计分析、重分类、栅格计算) 空间统计分析(空间插值、创建统计表面等) 水文分析(河网提取、流域分割、汇流累积量计算、水 流长度计算等) 地下水分析(达西分析、粒子追踪、多孔渗流等) 多变量分析、空间插值 数学、地图代数 创建表面模型(栅格、TIN 表面) 表面分析(表面积与体积、提取等值线、计算坡度与坡 向、可视性分析、提取断面与表面阴影等) ArcScene 三维可视化(要素的立体显示、设置场景属性、 飞行动画) 创建/删除地址定位器等 自动化/重建地理索引编码 地理索引编码地址分配 标准化地址等 ArcView 显示点与线事件及线性参考要素的阴影工具 ArcEditor:创建和编辑线性参考要素的工具 ArcInfo:线性参考分析,从要素生成事件及覆盖事件等 分析、数据管理和转换等数 据 管 理 ( Data Management,计 118 种)转 换 工 具 ( Conversion Tools,25 种) 空 间 分 析 工 具 ( Spatial Analyst Tools,计 158 种)3D 分析工具(3D Analyst Tools,计 45 种)地理编码工具(Geocoding Tools,计 7 种)线 性 参 考 ( Linear Referencing Tools, 7 种) 计 Coverage 工具(Coverage Tools,计 57 种) 第二章 ArcGIS 应用基础当用户使用 ArcGIS 系统进行空间分析时, 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。本章主要围绕这 三大模块的内容进行展开。

ArcMap 是 ArcGIS Desktop 中一个主要的应用程序。

它具有基于地图的所有功能, 让 用户能按照需要创建地图,在地图上加载数据,并用合适的方式来表达;它可以实现可视 化,通过处理地理数据,揭示地理信息中隐藏的趋势和分布特点;它可以很方便地实现制 图成图。最重要的是,ArcMap 的定制环境可以为用户量体裁衣,让用户定制自己需要的 界面,建立新的工具来自动化操作他们的工作,并且可以发展出基于 ArcMap 地图组件的 独立应用程序。总之,ArcMap 能帮助用户解决一系列的空间问题,并且起到了很好辅助 决策的作用。

ArcCatalog 模块就仿佛是空间数据的一个资源管理器。利用 ArcCatalog 模块访问和 管理空间数据将更为容易。先运用 ArcCatalog 添加空间数据连接,连接对象包括文件夹, 数据库,服务器等。建立 ArcCatalog 数据连接后,用户可以运用不同的视图方式查看每个 连接中的空间数据和单个数据源中的内容,用同样的方法可以查看各类格式的数据,利用 ArcCatalog 提供的各类工具可以帮助组织和维护数据,无论是对于制图者来说还是对于数 据管理者,ArcCatalog 都可以使他们工作简化。

ArcToolbox 提供了极其丰富的地学数据处理工具,包括 160 多个简单易用的工具。使 用 ArcToolbox 中的工具,能够在 GIS 数据库中建立并集成多种数据格式,进行高级 GIS 分析,处理 GIS 数据等;使用 ArcToolbox 可以将所有常用的空间数据格式与 Arclnfo 的 Coverage,Grids、TIN 进行互相转换;在 ArcToolbox 中可进行拓扑处理,可以合并、剪贴、 分割图幅,以及使用各种高级的空间分析工具等。ArcMap 基础本节主要介绍 ArcMap 的数据层基本操作,分为四大部分,分别是数据层基本操作, 数据的符号化,注记标注和专题地图的编制。

要实现 ArcMap 多种多样的功能,就要先从最基础的数据层应用开始,图层是空间数 据的载体,从创建新地图开始,我们踏上了 ArcMap 的门槛。2.1.1 新地图文档创建在 ArcMap 中,新地图文档的创建有以下两种方法:启动 ArcMap,在 ArcMap 对话框中,选择 A new empty map 并点击 OK 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 A template 并点击 OK 按钮,在 New 对话框中选择 General 标签中的 LandScapeClassic.mxt,即古典景观地图版式,单击 OK 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(图 2.1)。图 2.1古典景观地图版式若已经进入了 ArcMap 工作环境:单击 New Map File 按钮直接创建一个空白新地图。

若希望应用已有地图模板创建新地图,单击主菜单中的 File 选项,打开 File 菜单。单 击 New 选项,在 New 对话框里确定当前创建的文件类型为 Document。进入 General 选项卡,选择古典景观地图版式 LandScapeClassic.mx(本文来自:www.773n.cOM 校 园 生活 网:arcgis10.2基础教程)t。单击 OK 按钮,进入地图编辑 环境。2.1.2 数据层的加载通过上述步骤,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 Coverage, TIN 和栅格数据 Grid, 还有 Arcview3.x 的 shapefile,AutoCAD 的矢量数据 DWG,ERDAS 的栅格数据 Image File,USDS 的栅格 数据 DEM 等。

加载数据层主要有两种方法,一种是直接在新地图文档上加载数据层,另一种是用 ArcCatalog 加载数据层。

1. 直接在新地图中加载数据层: 这是最直接的加载方法,使用 ArcMap 窗口主命令或者标准工具按钮向新地图加载数 据层的作用是一样的,具体操作如下: (1) 单击 File 下 Add Data 命令打开 Add Data 对话框。

(2) 在 Look 列表框确定加载数据的位置, 在此加载 2 个 shapefile 文件, 表示的是一个地 区的区域面和主要城市。

(3) 单击 Add 按钮,两个图层被加载到新地图中。(如图 2.2)图 2.2加载图层后的界面用 ArcCatalog 加载数据层: ArcCatalog 主要用来浏览和管理数据文件,相当于一个资源管理器,借助 ArcCatalog 来加载数据层更方便,直观,只需将需要加载的数据层直接拖放到 ArcMap 的图形显示器 中即可,具体操作如下: (1) 启动 ArcCatalog。

(2) 在 ArcCatalog 中浏览,找到要加载的数据层。

(3) 将鼠标移至 ArcCatalog 窗口中需加载的数据层,拖曳到 ArcMap 窗口中,完成数据 层的加载。

2.2.1.3 数据层的基本操作前两节内容主要是必发娱乐 ArcMap 地图的创建和加载的介绍,本小节将介绍 ArcMap 数 据层的一些基本操作。

1. 数据层更名 在 ArcMap 内容表中,数据组所包含的每个图层以及图层所包含的一系列地理要素, 都有相应的描述字符与之对应。在默认情况下,添加进地图的图层是以其数据源的名字命 名的,而地理要素的描述就是要素类型字段取值。由于这些命名影响到用户对数据的理解 和地图输出时的图例,用户可以根据自己的需要赋予图层和地理要素更能读懂的名字。

改变数据层名称的方法很简单,直接在需要更名的数据层上单击左键,选定数据层, 再次单击左键,该数据层名称进入了可编辑状态,用户此时可以输入数据层的新名称。同 理,对地理要素的更名方法也一样。

2. 改变数据层顺序 内容表中如果有很多图层,为了便于表达,图层的排列顺序就该有一定的讲究。总结 出来有四条准则: (1) 按照点、线、面要素类型依次由上至下排列。

(2) 按照要素重要程度的高低依次由上至下排列。

(3) 按照要素线划的粗细依次由下至上排列。

(4) 按照要素色彩的浓淡程度依次由下至上排列。

调整数据层顺序, 只需将鼠标指针放在需要调整的数据层上, 按住左键拖动到新位置, 释放左键即可完成顺序调整。

3. 数据层的复制与删除 在一幅 ArcMap 地图中,同一个数据文件可以被一个数据组的多个数据层引用,也可 以被多个数据组引用,通过数据层的复制就可以方便地实现。打开一个包含点、面要素的 地图文件,如图 2.3。图中有两个数据层,一个名为 Layer1,另一个为 Layer2,现将 Layer2 中的 Roads 数据层拷贝到 Layer1 数据组中并显示。

在内容表中单击左键, 选定 Roads 数据 层,再单击右键打开快捷菜单,点击“Copy”命令。鼠标点中 Layer1 单击右键,打开快捷 菜单,点击“Paste Layers”命令,完成粘贴。可以看到 Roads 数据层被粘贴到了 Layer1 数据 组中并显示了出来,如图 2.4。

同样的,在不同的地图中也可完成粘贴。同理,删除一个图层只需在该图层上单击右 键,点击“Remove”命令即可删除该图层。按住“shift”或者“ctrl”键可以选择多个图层进行操 作。 图 2.3ArcMap 地图窗口图 2.4完成粘贴后的 ArcMap 地图窗口数据层的坐标定义 ArcMap 中数据层大多是具有地理坐标系统的空间数据, 创建新地图并加载数据层时, 第一个被加载的数据层的坐标系统被作为该数据组的默认坐标系统,随后被加载的数据 4. 层,无论其原有的坐标系如何,只要满足坐标转换的要求,都将被自动转换为该数据组的 坐标系统,而不影响数据层所对应的数据本身。对于没有足够坐标信息的数据层,一般情 况下由操作人员来提供坐标信息。若没有操作人员提供坐标信息,ArcMap 有一种默认处 理办法:先判断数据层的 X 坐标是否在-180 到 180 之间,Y 坐标是否在-90 到 90 之间,若 判断为真, 则按照经纬度大地坐标来处理; 若判断不为真, 就认为是简单的平面坐标系统。

若不知道所加载数据层的坐标系统,可以通过数据组属性或者数据层属性进行查阅, 并进一步根据需要来修改: (1) 查阅数据组坐标 打开一个地图文档的窗口内容表。

1) 单击 View 下 Date Frame Properties 命令,打开 Date Frame Properties 对话框。

2) 单击 Coordinate System 标签,打开 Coordinate System 选项卡。选项卡上显示了该 地图的数据组的坐标信息。

(2) 变换数据组坐标 打开一个地图文档 1) 在地图文档的窗口内容表中,打开 Date Frame Properties 对话框。

2) 在 Coordinating System 选项卡中双击 Predefined 目录,包含有系统定义的大量地 图投影类型。

(图 2.5) 3) 逐级目录搜索需要的地图投影类型,选择投影类型。

4) 单击“确定”按钮,数据组中所有数据层的坐标系统都将变换为新的类型。

(3) 修改坐标系统参数 打开一个地图文档的窗口内容表 1) 使用上述方法打开 Date Frame Properties 对话框中的 Coordinate System 选项卡。

2) 单击 Modify 按钮。打开 Projected Coordinate System Properties 对话框(图 2.6)。

3) 在 Projected Coordinate System Properties 对话框中可以根据用户自己的需要修改 地图投影参数。图 2.5 Date Frame Properties 对话框图 2.6 6Projected Coordinate System Properties 对话框 4) 单击确定,数据组中所有数据层的坐标系统都将变换为新的形式。

(4) 设置地图显示参数 打开一个地图文档,在其窗口内容表中: 1) 使用上述方法打开 Date Frame Properties 对话框, 单击 General 标签, 进入 General 选项卡。

(图 2.7) 2) 设置显示单位(Display):Meters;设置显示参考比例(Reference Scale):0;设置旋 转角度(Rotation):0。

3) 单击“确定”按钮应用所设置的显示参数。图 2.7Data Frame Properties 对话框数据层的分组 当需要把多个图层作为一个图层来处理时,可将多个图层形成一个组图层(Group Layer)。例如,有两个图层分别代表铁路和公路,可以将两个图层合并为一个新的“交通网 络”图层。一个组合图层在地图文档中的性质类似于一个独立的数据层,这样就使得它所 包含的图层之间没有相互冲突的属性。

对于组图层的主要操作有: (1) 建立组合图层:在内容表中右键点击要创建的组图层数据框,点击 New Group Layer 就完成创建。

(2) 添加图层到组合图层:双击内容表中的组图层,打开 Group Layer Properties 对话框, 在 Group 选项卡中点击 Add 按钮添加图层即可。

(3) 调整组图层顺序:双击内容表中的组图层,打开 Group Layer Properties 对话框,在 Group 选项卡中选中要调整顺序的图层,用向上,向下按钮调整即可。

(4) 在组图层中显示某一图层属性:打开 Group Layer Properties 对话框,在 Group 选项 卡中选择某一图层,点击 Properties 查看其属性。

5. (5) 在组图层中删除某一图层:打开 Group Layer Properties 对话框,在 Group 选项卡中 选择某一图层,点击 Remove 删除该图层。

6. 数据层比例尺设置 通常情况下,不论显示地图的比例尺多大,只要 ArcMap 内容表中数据层前面的方框 内打勾,数据层就始终处于显示的状态。如果地图比例尺非常小,就会因为地图内容过多 而无法清楚表达,如果照顾小比例尺的地图,当放大比例尺的时候可能出现图画内容太少 或者要素线划不够精细的缺点。为了解决这个问题,ArcMap 提供了设置地图显示比例尺 范围功能,任何一个数据层,都能根据其本身内容特点来设置它的最小显示比例尺和最大 比例尺。若地图比例尺小于数据层的最小显示比例尺或者大于数据层的最大显示比例尺, 数据层就不显示在地图窗口。

(1) 设置绝对显示比例尺: 1) 窗口内容表中, 在一个城市数据层上点右键, 打开数据层快捷菜单中的 Properties 命令。

2) 在 General 选项卡中选择 Don’t show layer when zoomed 选项,然后在 Out beyond 文本框中输入最小显示比例尺,在 In beyond 文本框中输入最大显示比例尺,点 击确定按钮。

(2) 设置相对显示比例尺: 1) 在窗口内容表中,在城市数据层上点右键,打开 Visible Scale Range 命令。

2) 使用 Set Maximum Scale 或者 Set Minimum Scale 来设置显示比例尺的最大最小 值。

(3) 删除比例尺设置: 当数据层的显示比例尺范围不再需要时, 可以通过 Visible Scale Range 中的 Clear Scale Range 命令来删除显示比例尺范围。2.1.4 数据层的保存由于 ArcMap 地图文档记录和保存的并不是数据层所对应的原数据,而是各数据层对 应的原数据路径信息,如果磁盘中地图所对应的数据文件路径被改变,系统会提示用户来 指定数据文件的新路径,或者忽略读取该数据层,地图中将不再显示该数据层的信息。为 了解决数据层的路径信息问题,ArcMap 系统提供了两种数据层的保存路径方式,一种是 保存完整路径,另一种是保存相对路径,同时还可以编辑地图文档中数据层所对应的原数 据。

例如保存一个数据层,可以先用前面的方法创建一个空白新地图,再单击 Add Data 按钮添加一些点,线,面图层。

(1) 在 ArcMap 窗口主菜单栏,单击 File 下 Map Properties 命令。

(2) 在 Map Properties 窗口,打开 Data Source Option 对话框。

(3) 选择 Store full path names 选项是保存完整路径,Store relative path names 选项是保存 相对路径,根据需要选择一个,确定后关闭 Map Properties 对话框。

(4) 打开 File 下 Save As 命令,将文件保存。ArcCatalog 应用基础当 ArcCatalog 与文件夹、数据库或者 GIS 服务器建立连接之后,用户就可以通过 ArcCatalog 来浏览其中的内容。如果你找到了有用的地理数据,可以将其加载进 ArcMap 并使用 ArcCatalog 中的工具来分析这些数据; 或者你发现一些数据不再有价值需要被替换, ArcCatalog 使你能更方便地识别数据并更改数据的属性。它的功能非常强大,可以帮助你 浏览地图和数据,创建元数据,搜索地图数据,管理数据源等。2.2.1 ArcCatalog 基础操作文件夹连接 首次打开 ArcCatalog 时,就会看到 Folder Connections,它能存取计算机硬盘上的数据。

若要使用的数据不在硬盘,可以通过定制 Folder Connection,添加 Database Connection 和 文件类型及隐藏暂时不需要的数据源,可以建立起自己的空间数据目录。通过添加文件夹 链接,我们可以设置经常访问的数据链接,方便访问。具体操作如下: (1) 单击 File 下 Connect to Folder 命令或者在 ArcCatalog 标准工具栏上直接点击 Connect to Folder 按钮,打开 Connect to Folder 对话框。

(2) 在 Connect to Folder 对话框中选择经常需要访问的文件夹, 点击确定按钮, 建立连接, 所选择的文件夹出现在文件夹栏。

(3) 如 果 想 删 除 连 接 , 只 需 在 要 被 删 除 连 接 的 文 件 夹 上 右 键 打 开 快 捷 菜 单 , 选 择 Disconnect 命令即可。

2. 文件类型显示和增删 (1) 文件夹类型显示操作:可以根据自己的需要,显示或隐藏特定的文件夹或者数据类 型。

1. 1) 单击 Tools 下 Options 命令,打开 Options 对话框(图 2.8):图 2.8Options 对话框2) 进入 General 选项卡,需要在 Catalog 中显示的便在之前复选框内打勾,要隐藏的 便去掉复选。单击确定完成设置。

(2) 文件类型的增删:可以让用户自定义增删所需要的空间数据。有两种方式来增加文 件类型: 一是增加与空间数据有关的文件类型,具体操作如下: 1) 单击 Tools 下 Options 命令,打开 Options 对话框,进入 File Type 选项卡,如图 2.9: 2) 单击 New Type 按钮,在 File Type 对话框中填写文件类型的后缀名。

3) 单击 Change Icon 按钮,浏览文件夹,指向该文件类型使用的图标,单击 Open。

4) 在 Change Icon 对话框中单击 OK 返回。

另一种是增加非空间数据文件类型,具体操作如下: 1) 在 File Type 选项卡中单击 New Type 按钮。

2) 在打开的 File Type 对话框中单击 Import File Type From Registry 按钮。

3) 在 Registered File Type 对话框中选择相应的文件类型。单击 OK 返回完成设置。 如果想要删掉某种文件类型, 只需要在 File Type 选项卡中选中该类型点击 Remove 按 钮即可。图 2.9Options 对话框 File Type 选项卡3. 文件特性项的显示操作 (1) 单击 File 下 Options 命 令,进入 Contents 选项卡 (图 2.10) (2) 选 择 列 表 框 中 的 选 项 可 以控制标准栏的详细信息 和元数据其他内容信息的 显示。

(3) (3) 单击确定按钮完成 设置。图 2.10 11Contents 选项卡 栅格数据的显示 并非所有栅格数据都是以单一文件形式存在,有些是以文件夹形式进行存储的,识别 该类数据需要花费大量时间,所以在默认状态下栅格数据是不显示的。如果想要显示栅格 数据,可以做如下操作: (1) 单击 Tool 下 Options 命令,打开 Options 对话框。

(2) 进入 Raster 选项卡(图 2.11)。如果希望显示所有格式的栅格数据,选择 Raster Format Browsing 选项组的第—个选项:Search all files to find valid raster formats[Maybe slow];如果希望仅显示特定格式的栅格数据,则选择 Raster Format Browsing 选项组 的第二个选项:Search only files that match the following files extensions to find valid raster formats。

(3) 单击 File Format 按钮,打开 Raster File Formats Properties 对话框,在栅格数据类型 列表中,选择性地选中栅格数据文件格式前的复选框,隐藏不希望显示的栅格数据 文件格式。单击确定完成设置。

4.图 2.11 Raster 选项卡2.2.2 目录内容浏览1. 目录内容浏览 Catalog 有三个选项卡,Contents, Preview, Metadata, 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。

(1) 在 Catalog 目录树中选定诸如文件夹,数据库或者要素数据集等项目时,Contents 选 项卡能列出项目包含的项目,不同于视窗浏览器只能显示目录树中的文件夹, Contents 选项卡能扩展文件夹的项目,且能看到目录树中的所有内容。

显示 Contents 列表有几种方式,均可以在标准工具条中实现: 工具条上从左到右依次为: 1) 大图标显示(Large Icons):每一个项目都以大图标表示,项目名称在图标下方, 并且以字母顺序从左到右,再从上到下进行排列。

2) 列表视图(List): 每一个项目用小图标表示,项目名称在图标右方,并且以字母顺 序从左到右,再从上到下进行排列。

3) 详细视图(Detail):每一个项目用小图标表示,所有图标排成一个长列,名称和类 型以及其他属性也均按列显示。

4) 缩微视图(Thumbnail):在缩微图视图中,内容列表中的每个内容项均以缩微图的 形式表示。缩微图给出所选地图数据的总揽,或直接展示地理数据库中一个要素 类中所有要素,或以一定符号组合展示数据层中要素的详细视图。

(2) Preview 选项卡能浏览多种视图方式: 主要包括 Geography 和 Table。

其中, Geography 视图方式为缺省方式,对于那些既包含空间数据又包含表格属性数据的项目,可以 在 Preview 选项卡中的下拉列表中进行切换。

1) Geography 视图方式下,矢量数据集的每个要素或注记,栅格数据集的每个象元, TIN 数据集的每个三角均被绘图显示。可以借助标准工具栏上的工具对视图进行 放大,缩小,移动,查询等多种操作。

2) Table 视图方式状态下,预览栏显示所选内容项中的属性数据表格。

(3) 元数据栏浏览 要确认一个数据源是否满足要求,不仅要知道该数据的基本信息,查看它的图形图像 特征,常常还需要知道该数据的精度信息、数据获取方式等。这些信息可以从该数据内容 项的元数据中得到。内容项的元数据除包括这些信息外,还包括很多根据数据本身特征而 自动生成的信息。在默认状态下,元数据栏以网页的形式提供这些信息,因此可以像在浏 览器中浏览网页那样交万式地访问元数据;可以利用元数据工具条中的 Sty1esheet 下拉菜 单实现不同格式间的切换。

1. 地理数据浏览 只需要在预览栏下部的预览方式下拉菜单中选择地理视图方式(Geography),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按钮来浏览数据,也可以通过单击视 图中的地理要素,栅格像元或者 TIN 三角来查看其属性数据。

地理数据浏览操作主要可以通过快捷工具按钮来实现,诸如地理数据的缩放,显示区 域的移动,地理要素的识别等功能。 单击工具条上的放大按钮,在视图上用左键拖动鼠标,这时在窗口上会出现一个矩形 框。当该矩形框的范围覆盖希望详细浏览的区域时,释放鼠标左键,矩形框中的地理数据 放大到整个窗口。或者在希望放大的区域中心单击左键,视图会以此为中心放大 10%。缩 小按钮,移动按钮,标识按钮的操作过程类似于此。

2. 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。

表格数据浏览操作主要有以下一些内容: (1) 调整,冻结,排列: 1) 重排列表的列: 激活要移位的列名,单击此列名并按下鼠标左键,将其拖曳到新位置的右边,此 时一条红线指示新位置,松开左键,移动的列就定位在新的位置上了。

2) 冻结: 激活要冻结的列名, 右键选中列名, 单击 Freeze/Unfreeze Column, 即可冻结该列。

3) 排列: 对表中的行进行排序可以使查找信息更加容易。单击要排序的列名,右键打开快 捷菜单,单击 Sort Ascending(升序)或者 Sort Descending(降序)命令,就完成了排序。

(2) 修改属性: 单击 Tools 下 Options 命令,进入 Table 选项卡(图 2.12) : 在选项卡中可以修改表格字体以及字体颜色, 大小, 还有表格中被选中区域的颜色等。图 2.12Table 选项卡 14 注:若想利用—个符号来标示数据列是否被索引,选中 Show index fields 复选框,并 在其后的窗口键入用于显示的符号,默认使用符号“*”,如果不想显示某一列被索引,只 需要去掉 Show index fields 复选项。

(3) 表格数据统计: 若要进行数据统计,前提是进行统计的列为数值型的列。在要进行统计的列名上点击 右键,打开快捷菜单,单击 Statistics 命令查看统计信息,包括:数据量、最大值、最小值、 标准差等,此外还有描述该列数据分布的直方图。

(4) 按多列数据排序: 右键单击 Sort Ascending(升序)或者 Sort 按下 Ctrl 键,从左到右选择需要排序的几列, Descending(降序)命令,就完成了排序。

(5) 查询: 单击该按钮, 点击 Find 命令, 打开 Find 对话框, 在数据表格下方有一个 Options 按钮, 在对话框中输入要查找的字段之后,选择搜索范围和搜索方向,Match Case 复选框表明需 要完全匹配,包括字母的大小写。Search only Selected Field 复选框表明只在选择的范围内 Any Part 表示任意含有匹配, Whole field 表示精确匹配, 搜索。

Text 列表框中, Start of field 表示开头匹配。

(6) 数据字段的增删: (7) 单击表格右下方的 Options 按钮,点击 Add Field 命令添加需要的字段。在 Name 文本框中,键入增加数据列的名字。单击 Type 下拉箭头,选择该列的数据类型。相 应与不同的数据类型,设定该列的特性。单击 OK 按钮,完成数据列的增加,新列 出现在表的最右边。

注: 表格右下方的 Options 菜单中有一个 Reload Cache 命令,当数据存储在数据库中, 可以使多个用户同时浏览或编辑该数据。2.2.3 数据搜索搜索就是根据一定条件或关键词搜索需要的数据,在 Catalog 中,在 search 对话框中 单击 Find Now 按钮,ArcCatalog 就会查询满足搜索条件的内容项,并且在搜索结果文件 夹中建立指向这些内容项的快捷方式。数据搜索按照搜索依据来分主要可分为下面四种: 1. 按内容项搜索 在 ArcCatalog 标准工具条中: (1) 单击 Search 按钮 ,打开 Search 对话框。

(2) 单击 Name&1ocation 标签,进入 Name&1ocation 选项卡,如图 2.13。

(3) 在 Name 文本框键入内容项名称或名称的组成部分,或者使用“*”代表一个或多个字 符。

(4) 如果希望缩小范围,按照类型搜索内容项,按住 Ctrl 键,同时在类型列表中单击希 望搜索的多个内容项类型,否则单击 Clear 按钮。 图 2.13Name&1ocation 选项卡(5) 单击 Search 下拉箭头,从中选择需要搜索的位置(目录或文件系统)。

(6) 单击 Look 文本框右面的浏览按钮,打开 Browse for location to start search 对话框, 浏览并选择需要从中搜索的文件夹、数据库连接或 Internet 服务器,单击 add 按钮, 确定搜索位置(目录或文件系统)。

(7) 在 save as 文本框中,键入搜索结果文件夹名称。

(8) 单击 Find Now 按钮,开始搜索,搜索结果存储在搜索结果文件夹中,并在目录树中 处于被选择状态;一旦搜索到满足条件的内容项,搜索结果列表中就会出现该内容 项的快捷方式。

2. 按地理范围搜索 除利用内容项名称以及类型进行搜索外,还可以根据地理位置进行搜索。在进行地理 位置搜索时,可以直接在图上画出搜索范围区域,也可以从下拉列表中选取一个地名。在 定义地理搜索准则时, 可以从地图下拉列表中选择不同的地图。

如果没有合适的覆盖区域, 选择地图下拉列表中的 others 选顶,从中选择自己需要的数据源。

如图 2.14。

选中 Use geographic location in (1) 在 Search 对话框中打开 Geography 选项卡, search 复选框。图 2.14Geography 选项卡 (2) 在图上画一个划定范围的矩形框, 或者在 Choose a location 下拉列表中选一个区域地 名,或者也可以在 Specify coordinates of a box 选项组中确定需要搜索区域的坐标。

(3) 可以用对话框上部的工具按钮选择,修改或者删除矩形框。

(4) 如果希望仅仅搜索位于选定矩形框内部的数据, 选择 Find data entirely within location 单选按钮;如果希望搜索与指定矩形框相接的所有数据,选择 Find data overlapping location 单选按钮。

(5) 在 Save As 文本框键入搜索结果文件夹名称,单击 Find Now 开始搜索。

3. 按时间搜索 在 ArcCatalog 中,可以按照时间进行内容项的搜索,比如内容项数据获取的时间,内 容项元数据最后一次更新的时间,内容项发布的时间等。内容项的时间信息是从其元数据 中读取的。

在搜索时, 可以将元数据中的时间与下列时间信息进行比较: 一个特定的日期, 一个日期范围或一个一般的时间段,以完成搜索。

4. 利用关键词搜索 在 ArcCatalog 中,可以根据元数据中的特定文字进行内容项的搜索,比如描述元数据 的题目或摘要中的文字。在 search 对话框的 Advance 选项卡的元数据成分列表中,列出了 在搜索中常用的元数据成分。若要搜索某元数据成分不在上述列表中,可以在元数据成分 文本框中直接键入该成分的路径。元数据成分的路径,就像文件的路径一样,是描述如何 在元数据扩 展性标志语言(XML)文件中从根目录到各成分的层次关系 。可以利用“Full Text”方式,搜索所有在其元数据中包含该文字的内容项,也可以定义几个关键词准则,使 用布尔加法将其组合起来。2.2.4 地图与图层操作地图文档本质上就是存储在磁盘上的地图, 包括地理数据、 图名、 图例等一系列组件, 当完成地图制作、 图层要素标注及显示符号设置后, 可以将其作为图层文件保存到磁盘中。

在一个图层文件中,包括了定义如何在地图上描述地理数据的符号、显示、标注、查询和关 系等信息, 图层文件可以在多种场合重复使用。

对于 SDE 地理数据库, 也可以在 ArcCatalog 中利用 SDE 地理数据库中的地理数据创建一个图层文件,并将其放置在网络上的共享文 件夹中,供工作组内所有成员使用。

1. 创建文件 在 ArcCatalog 中创建文件的具体步骤: (1) 单击 File 下 New 命令, (2) 选择要创建的文件类型,比如 Layer。

(3) 打开 Create New Layer 对话框,键入图层文件名,浏览并选定需要创建图层文件的 地理数据,单击 Add 按钮将所选择的地理数据加载进来。

(4) 若希望创建该图层文件的缩略图,选中 Create thumbnail 复选框,若希望该图层文件 存储相对路径,选中 Store relative path name 复选框。 (5) 单击 OK,完成新图层文件的创建。

2. 设置文件特性 在 ArcCatalog 中创建一个图层文件时, 系统是利用随机产生的符号来表示图层中地理 要素的、如果不满足要求,还可以在图层特性对话框中设置或改变包括表示符号在内的各 种图层文件的特性。

不过需要注意, 不同类型的地理数据, 其图层特性对话框也是不同的。

对于图层组文件,在图层特性对话框中,既可以设置图层组中各图层的公共特性,也可以 分别对每个图层的特性进行编辑。设置图层特性的具体操作步骤如下: 在需要设置特性的文件 上右键打开快捷菜单,单击 Properties 命令,打开 Layer Properties 对话框,对特性进行设置,必发娱乐这部分可详见第五章符号化内容。

3. 保存独立的图层文件 一般情况下,在 ArcMap 中制作的图层是作为地图文档的一部分,与地图文档一起保 存为*.mxd。为了便于在其他地图中调用,或者实现其共享,对于一个已经完成符号表示 和注记的图层,可以在地图文档以外以图层文件的形式独立保存为*.lyr 文件。该具体操作 在 2.1.4 数据层的保存中有详细说明。2.2.5 地理数据输出为了便于数据共享和交换,可以将地理要素数据输出为 Shapefile 格式或者 Coverage 格式,将相应的属性表输出为 Info 或者 dBase 形式。

1. 输出为 Shapefile (1) 在 ArcCatalog 目录树或者内容栏中,右键点击需要输出的地理要素类。

(2) 鼠标指针指向菜单中的 Export,单击 To Shapefile 命令,打开 Feature Class to Shapefile(multiple)对话框。

(3) 在列表框中选择要素类. (4) 在 Output Shapefile 文本框中键入文件名(包括路径),单击 OK 输出 Shapefile 文件。

2. 输出为 Coverage (1) 在 ArcCatalog 目录树或内容栏中,右键点击需要输出的地理数据库要素类,打开要 素类操作快捷菜单。

(2) 鼠标指针指向菜单中的 Export,单击 To Coverage 命令。

(3) 出现 Feature Class to Coverage 对话框,选择要素类. (4) 在 Output 文本框中键入文件名(包括路径)。

(5) 单击 OK 按钮,输出 Coverage 文件。

3. 属性表输出 (1) 右键点击要输出的地理数据表,打开快捷菜单。

(2) 鼠标指针指向菜单中的 Export,单击 Geodatabase to Table 命令 (3) 在 0utput table 选项中选择 Info 或者 dBASE。

(4) 在 0utput INFO or dBASE table 文本框中键入文件名(包括路径)。 (5) 单击 OK 按钮,输出 INFO 或者 dBASE 文件。Geoprocessing 地理处理框架2.3.1 地理处理框架的基本介绍基本概念 地理处理的工具很多,包括 overlay、buffer 和数据管理等常见的 GIS 操作,以及影像 处理, 拓扑和模式定义等高级的操作。

从传统意义上讲, ArcInfo Workstation 和 ARC Macro Language (AML)都是用来完成这些任务的。

在 ArcGIS 9 推出之前,ArcGIS 中的地理处理的表现形式不一而论。在 ArcGIS 8 桌面 端,地理处理是通过少量处理 Geodatabase 中要素类的命令来进行的。而大多数的地理处 理工具是通过 ArcInfo Workstation 的 Arc 中的命令来运行的。

不论是在 ArcInfo 的 Workstation 还是桌面端,很多地理处理操作都要求把数据转换成 Coverages 格式。而 ArcGIS 9 完全支持在桌面端的运行环境中,对 Geodatabase 中的要素 类,地图层,Coverages、shapefiles、grids 和不规则三角网(TIN)等数据进行地理处理的操 作,并且这些操作也有了很大的改进。

ArcGIS 9 为 ArcView、ArcEditor 和 ArcInfo 提供了一个共同的地理处理框架,但工具 的数量随许可的不同而不同。ArcView 提供简单数据导入和转换的核心工具,以及大约 40 种基本分析工具。在此基础上,ArcEditor 增加了生成 Geodatabase 和导入数据的工具。

ArcInfo 则在桌面端提供了大约 200 种的 ArcInfo Workstation 中的地理处理工具。ArcInfo 支持高级分析和复杂的工作流。其他的地理处理工具由 ArcGIS 的扩展模块提供。比如 ArcGIS Spatial Analyst 和 3D Analyst 模块提供了超过 200 种类似栅格建模(raster modeling) 的工具。

2. 集成 ArcToolbox ArcGIS 9 的界面一个显著的变化是:ArcToolbox 不再是一个单独的运行环境,而是所 有 ArcGIS 应用界面(如 ArcMap、ArcCatalog、ArcScene 和 ArcGlobe )中的一个可停靠 的窗口。用户可以在应用程序中共享工具,比如用模型(models)或由脚本(scripts)定制的工 具或者其他工具箱(toolbox)中的系统工具。用户可以添加和删除工具箱,也可以定制工具 箱来存储常用的工具,模型,脚本,工具箱的快捷方式。

工具箱可以创建到 Geodatabase 的文件夹中,拷贝粘贴到别的位置,甚至可以添加、 删除或重命名工具箱中的工具或工具集。用户也可以创建和编辑工具箱的文档并将其添加 到 ArcGIS 的在线帮助中去。当工具执行时,地理处理的窗口显示处理过程的状态信息。

3. 多种使用方式 ArcGIS9 中的地理处理框架和工具的使用非常灵活。使用同样的操作、命令或工具, 可以有四种方式:对话框,命令行,可视化的交互模型和脚本。地理处理的 AO 对象支持 1. C#等符合工 业标准的编程 语言,为定制 应用提供高级 的分析能力。而且每个地理处理操作都支持现有的各种数据格式。图 2.15对话框界面(1) 对话框:通过对话框,用户可以熟悉 ArcGIS 的工具。它可以一步步地引导用户如何 使用工具。在 Toolbox 目录树中,用户可以选择需要的工具 ,双击该工具即可打 开对话框,用户就通过对话框选择输入输出数据并设置必要的参数值。(图 2.15) (2) 命令行:对经验丰富,熟悉工具和其语法的 Workstation 用户来说,命令行是高效舒 适的方式。ArcInfo、ArcEditor、和 ArcView 都提供这种使用方式。ArcGIS 9 桌面端 的命令行具有智能提示和自动完成功能,可以提示命令语法和可用的参数,例如, 图层名称和关键词等都可以在下拉列表中显示。用户只需要打开标准工具条,在工 具条上单击 Show/Hide Command Line Window 按钮 可以在命令行中输入相应代码并运行。(图 2.16) ,即可打开命令行窗口,用户 图 2.16命令行界面(3) 模型编辑器:是为地理处理的工作流和脚本而提供的图形化的建模工具,它可以加 快设计和实现复杂地理处理模型的过程。在 ArcToolbox 中,用户可以通过把数据和 工具拖放到模型中,来建立一个固定有序的处理复杂 GIS 任务的过程。模型处理输 入的数据,产生输出数据。输出的数据也可以作为其它操作的输入数据。这些过程 可以反复执行,涉及的数据和参数均可更改。用户可以通过在新建的 Toolbox 上点 右键新建一个 Model ,打开模型编辑器窗口。(图 2.17)图 2.17模型编辑器窗口(4) 脚本:由于地理处理中涉及很多的数据集和记录,有着很强的过程重复性,自动化 的处理就是非常必要的。凡支持 COM 的脚本语言都可以执行 ArcGIS9 的地理处理 工具,如 Python、Jscript 和 VBScript 等。熟悉 ArcInfo Workstation 的 AML 用户转而 使用一种新的脚本语言是非常容易的,脚本可以通过一个工具或多个工具实现一个 简单或者复杂的处理,也可以通过循环操作对输入数据进行批处理。因为数据不是 特定的,所以脚本可以重用。(图 2.18)图 2.18*本节中仅介绍一个框架,必发娱乐模型编辑器和脚本等详细内容见第十二章。2.3.2 ArcToolbox 应用基础在 ArcGIS 9,ArcToolbox 变成 ArcMap,ArcCatalog,ArcScene,ArcGlobe 中一个 可停靠的窗口。

ArcToolbox 的空间处理框架可以跨 ArcView,ArcEditor 和 ArcInfo 环 境,与 ArcGIS 桌面可伸缩的设计思想相一致。不同的只是每个产品中提供的工具的数量 不同: ArcView 和 ArcEditor 包含大约 30 个工具、 ArcInfo 包含大约 200 个工具。

ArcGIS 具有可扩展性,如 ArcGIS 3D Analyst 和 ArcGIS Spatial Analyst 扩展了 ArcToolbox ,提供了超过 200 个额外工具。

1. 打开 Toolbox 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 中单击 ArcToolbox 按钮来启动。(图 2.19) 在 ArcToolbox 环境下可以看到,ArcToolbox 由多个工具集(Toolset)构成,能够完成不 同类型的任务。每个主要工具集中包含着不同级别的子工具集,包括数目极多的工具。 1. 激活扩展工具 打开 ArcToolbox,在 Tools 菜单下有一个 Extensions 命令,这是一个激活 ArcGIS 扩展工具的命令。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 许可证的可选产品。用户可以选择安装这些扩展工具。例 如: (1) 单击 Extensions 命令打开 Extensions 对话框。

(2) 选择安装 3D Analyst 工具,在 3D Analyst 前面的 复选框内打勾。关闭对话框。

(3) 此时单击 3D Analyst 工具箱中的工具,这些工具 都可以被打开运行,如果没有加载这个扩展工具, 3D Analyst 工具箱其中的工具是不可被执行的。

2. 创建新的 Toolbox (1) 若要在 ArcToolbox 目录树中创造新的工具箱,在 ArcToolbox 上右键打开快捷菜单,单击 New Tool 命令,在已有工具箱的下方出现一个新的 Toolbox。

用户可以用这个新的工具箱建立新的模型,或者编 图 2.19 Toolbox 工具集 写新脚本等。

(2) 也可以在 ArcCatalog 窗口中创建新的工具箱,打开 ArcCatalog,在指定文件夹上右 键点击快捷菜单,在 New 命令上指向 Toolbox,完成工具箱的创建。

3. 管理工具 在任意一个 Toolbox 上右键打开快捷菜单,菜单提供的功能主要有: (1) 复制(Copy)命令:复制一个工具箱或者工具。

(2) 粘贴(Paste)命令:将复制的工具箱或者工具粘贴到其他工具箱里。

(3) 移除(Remove)命令:将不需要的工具箱或者工具移除。

(4) 重命名(Rename)命令:重命名工具箱或者工具。2.3.3 ToolBox 内容简介1. 工具集的简要介绍 (1) 3D 分析工具(3D Analyst Tools):使用 3D 分析工具可以创建和修改 TIN 以及栅格表 面,并从中抽象出相关信息和属性。创建表面和三维数据可以帮助你看清二维形态 中并不明确的信息。

对于所有类型的矢量数据, 分析工具提供了一整套的方法, (2) 分析工具(Analysis Tools): 来运行多种地理处理框架。主要实现有联合,裁剪,相交,判别,拆分;缓冲区, 近邻,点距离;频度,加和统计等。

(3) 制图工具 (Cartography Tools):制图工具与 ArcGIS 中其他大多数工具有着明显的目 的性差异,它是根据特定的制图标准来设计的,包含了三种掩膜工具。

(4) 转换工具( Conversion Tools):包含了一系列不同数据格式的转换工具,主要有栅格 数据,shapefile , Coverage ,table ,dBase 数字高程 模型,以及 CAD 到空间数据库 ( Geodatabase )的转换等。

(5) Coverage 工具 (Coverage Tools):提供了一系列强大的工具来实现各种地理处理过 程,且输入输出都只使用 Coverage 文件,主要实现分析,数据管理和转换,使用 workstation 执行。

(6) 数据管理工具 (Data Management Tools):提供了丰富且种类繁多的工具用来管理和 维护要素类,数据集,数据层以及栅格数据结构。

(7) 地理编码工具(Geocoding Tools):地理编码又叫地址匹配,是一个建立地理位置坐标 与给定地址一致性的过程。使用该工具可以给各个地理要素进行编码操作,建立索 引等。

(8) 地统计分析工具(Geostatistical Analyst Tools) :地统计分析工具提供了广泛全面的工 具,用它可以创建一个连续表面或者地图,用于可视化及分析,并且可以更清晰了 解空间现象。

(9) 线性要素工具 (Linear Referencing Tools):生成和维护线状地理要素的相关关系,如 实现由线状 Coverage 到路径(Route)的转换,由路径事件(Event)属性表到地理要素类 的转换等。

(10)空间分析工具 (Spatial Analyst Tools):空间分析工具提供了很丰富的工具来实现基 于栅格的分析。在 GIS 三大数据类型中,栅格数据结构提供了用于空间分析的最全 面的模型环境。

(11) 空间统计工具 (Spatial Statistics Tools):空间统计工具包含了分析地理要素分布状 态 的一系列统计工具,这些工具能够实现多种适用于地理数据的统计分析。

环境设置介绍 在 ArcToolbox 中, 任意打开一个工 具,在对话框右下方便有一个 Environments 按钮,对于一些特别的模 型或者有特殊目的的计算,需要对输出 数据的范围,格式等进行调整的时候, 单击 Environments 按钮,打开 Environments Setting 对话框(图 2.20)。

分别是: general 该窗口提供了五种设置, settings、Coverage settings、Geodatabase settings、raster analysis settings、raster Geodatabase settings。

主要进行 (1) general settings(图 2.21): 一般的设定。

2.图 2.20Environment settings 1) Current Workspace: 可以通过 文件夹浏览来选择你输入文 件和输出文件的位置。

2) Scratch Workspace: 可以通过 文件夹浏览来选择一个文件 夹来存放有系统自动生成、 并命名的临时性的文件。

3) Output Coordinate System: 设 定输出数据的坐标参考系 统。如果输出数据的坐标参 考系统信息不清楚,系统默 认的是与输入数据的坐标参 考系统一致。在对话框中的 下拉菜单中可以选择输出数 据的坐标参考系统。

A. Same As Input:如果输 入的数据有一个坐标参 考系 统,那么输出数据 将具有与输入数据相同 的坐标参考系统。

图 2.21 General Settings 对话框 可 B. As Specified Below: 以通过在对话框中输入坐标参考系统的名称为输出数据选择一个新的坐标 参考系统,也可以利用单击右边的空间参考属性对话框来为输出数据设定新 的坐标参考系统,还可以在下拉菜单中选择 ArcMap 中已经存在的图层的坐 标参考系统作为输出数据的坐标参考系统。

4) Default Output Z Value:如果输入的数据有 Z value 或者 output Z value 是激活的, 那么 Z value 就可以应用到新产生的数据中。

5) Output Has Z Value:制定输出的数据是否具有 Z value。可以通过对话框中的下拉 菜单选择输出数据中 Z value 的形式。

A. Same As Input:如果输入数据有 Z value,那么输出数据也具有 Z value,是 系统默认选项。

B. Enable:输出的数据将具有 Z value。

C. Disable:输出的数据没有 Z value。

6) Output Has M Value:制定输出的数据是否具有 M value。可以通过对话框中的下 拉菜单选择输出数据中 M value 的形式。

A. Same As Input:如果输入数据有 M value,那么输出数据也具有 M value,是 系统默认选项。

B. Enable:输出的数据将具有 M value。 C. Disable:输出的数据没有 M value。

7) Output extent:设定研究区域的范围,可以通过下拉菜单选择不同的形式。

A. Default:不对研究区域范围进行设置,其范围与输入数据的范围相同,这一 项是系统默认设置。

B. Union Of Inputs:是所有输入数据的最大范围。

C. Intersection Of Inputs:是所有输入数据的最小范围。

D. As Specified Below:采用所指定的范围。其中五个参数分别为:left 是 X 方 向上的最小值;right 是 X 方向上的最大值;bottom 是 Y 方向上的最小值; top 是 Y 方向上的最大值; snap raster 用来建立分析范围的栅格队列的栅格数 据。也可以通过选择 ArcMap 中打开的栅格数据层来确定分析范围。

:主要是对一些 Coverage 数据的属性进行调整。

(2) Coverage Settings(图 2.22)图 2.22coverage settings 对话框1) Precision For Derived Coverages:设置由计算工具生成的 Coverages 的坐标精度。

主要有: A. Highest:输出的 Coverages 坐标精度与输入的 Coverages 坐标精度同样是最 高精度,是系统默认的选择; B. Lowest:输出的 Coverages 坐标精度与输入的 Coverages 坐标精度同样是最 低精度; C. Signal:输出的 Coverages 坐标精度是单精度,不管输入的 Coverages 的精度 如何; D. Double:输出的 Coverages 坐标精度是双精度,不管输入的 Coverages 的精 度如何。

2) Precision For New Coverages:设置用户新建的 Coverages 的坐标精度。主要有: A. Signal:新建的 Coverages 的坐标精度是单精度,是系统默认的选择; B. Double:新建的 Coverages 的坐标精度是双精度。 3) Level Of Comparison Between Projection Files:是对输入数据投影信息的匹配程度 的检验。检验标准有: A. None:不进行输入数据的投影信息的对比,是系统默认的选择; B. Partial:至少有一个输 入的文件投影信息是已定义的,其它的可有也可没 有,但其投影信息与已定义的投影信息相匹配; C. Full:所有输入的文件必须具有同一的指定的投影信息。

: (3) Geodatabase Settings(图 2.23) 对地理数据库进行属性设置。

1) Output CONFIG Keyword:表 示地理信息数据在关系数据管 理中储存的一些参数设置,该 参数设置只有在使用 ArcSDE 的时候是可用的。

2) Output Spatial Grid:对 SDE 数 据进行设置,具体设置可参照 Geodatabase 中的设定。

3) Output XY Domain:设定 X 轴 和 Y 轴的分析范围。

使用输入数据的 A. Same as input: X、Y 范围作为输出数据的 X、 Y 范围。

图 2.23 Geodatabase settings 对话框 B. As specified below:采用所指 定的范围。minX、maxX 分别为 X 方向上的最小最大值;minY、maxY 分别是 Y 方向上的最小最大值;同时可以设置坐标值精度。如果在 ArcMap 中有打开的数 据,可以选用该层的 X、Y 方向范围作为输出数据的 X、Y 方向范围。

4) Output M domain:设置 M value 的范围。

A. Same as input:将输入数据的 M value 的范围作为输出数据的 M value 的范围。

B. As specified below:采用所指定的范围。

minM、maxM 分别是 M value 的的最小 最大值。

5) Output Z domain:是设置其 Z value 的范 围。

A. Same as input:将输入数据的 Z value 的 范围作为输出数据的 Z value 的范围。

B. As specified below:采用所指定的范围。

minZ、maxZ 分别是 Z value 的最小最大 值。

图 2.24 raster analysis settings 对话框 (4) raster analysis settings(图 2.24) 。主要包括 输出的栅格数据的精度和分析时使用的分析掩膜设置。

1) Cell size:设定输出栅格的大小,即栅格分辨率。

2) Maximum of input:指输出栅格是所有输入栅格数据中的最大的。

3) Minimum of input:指输出栅格是所有输入栅格数据中的最小的。

4) As specified below:是由用户自己定义一个栅格输出数据。

5) Same as layer:选用 ArcMap 中打开的栅格数据层中的栅格大小作为输出栅格的 大小。

6) Mask:可以选择一个作为分析区域的分析掩膜。

(5)raster Geodatabase settings。

(图 2.25)图 2.25raster Geodatabase settings 对话框1) Pyramid:为输出的数据建造 ArcSDE 地理数据库的金字塔。当选择要建造时,还 要选择建造金字塔时重采样的方式,有最紧邻法(nearest)、双线性内插(bilinear) 以及立方卷积(cubic)的方法。系统默认设置是最紧邻法。

2) Raster statistics:可以在地理数据库中建立生成数据的统计值。当选择建立统计值 时,需要设定统计计算的采样间隔,即 X skip 和 Y skip 的值。系统默认为 1。

3) Compression:指定在 ArcSDE 中数据压缩方式。LZ77 是一种保留所有栅格数据 信息的无损压缩方式; JPEG 是有损压缩方式, 是利用国际上通用的 JPEG 算法对 栅格图像进行压缩,用户可以在下面的复选框中选择压缩率;JPEG2000 也是有 损压缩方法,它采用小波技术对图像进行压缩,使图像表面上看起来没有什么损 失,同样用户需要设定压缩率;NONE 指对栅格数据进行不压缩存储。

4) Tile size:设定 ArcSDE 地理数据库中数据的大小,一般系统默认的宽度和高度都 是 128。 第三章 空间数据的采集与组织数据采集是将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计 算机可以处理与接收的数字形式。数据采集分为属性数据采集和图形数据采集。对于属性 数据的采集经常是通过键盘直接输入;图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。数 据采集过程中难免会存在错误,所以,对图形数据和属性数据进行一定的检查、编辑是很 有必要的。

数据采集后如何将其组织在数据库中,以反映客观事物及其联系,这是数据模型要解 决的问题。GIS 就是根据地理数据模型实现在计算机上存储、组织、处理、表示地理数据 的。数据模型组织的好坏,直接影响到 GIS 系统的性能。

ArcGIS9 中主要有 Shapefile、Coverage 和 Geodatabase 三种文件格式。Shapefile 由存 储空间数据的 shape 文件、 存储空间数据的 dBase 表和存储空间数据与属性数据关系的.shx 文件组成;Coverage 的空间数据存储在二进制文件中,属性数据和拓扑数据存储在 INFO 表中,目录合并了二进制文件和 INFO 表,成为 Coverage 要素类;Geodatabase 是 ArcGIS 数据模型发展的第三代产物,它是面向对象的数据模型,能够表示要素的自然行为和要素 之间的关系。

本章在介绍创建 Shapefile、 Coverage 的基础上, 重点讲解了 Geodatabase 的创建过程, 并介绍了如何对空间数据进行编辑。在本章最后,提供了两个实例,供读者练习,以便更 好的掌握 GeoDatabase 数据库技术。3.1 shapefile 文件创建3.1.1 创建新 Shapefile 和 dBASE 表ArcCatalog 可以创建新的 shapefile 和 dBASE 表,并通过添加、删除和索引属性来修 改它们,也可以定义 shapefile 的坐标系统和更新其空间索引。当在 ArcCatalog 中改变 shapefile 的结构和特性(properties)时,必须使用 ArcMap 来修改其要素和属性。

1. 创建新的 Shapefile 当创建一个新的 shapefile 时,必须定义它将包含的要素类型,Shapefile 创建之后, 这个类型不能被修改。如果选择了以后定义 shapefile 的坐标系统,那么直到被定义前,它 将被定义为“Unkown” 。

创建一个新的 shapefile 文件的具体过程如下: (1) 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要创建 Shapefile 的文件夹,单击 New,再单 击 Shapefile,如图 3.1 所示。 (2) 打开 Create New Shapefile 对话框,设置文件名称和要素类型。要素类型可以通过下 拉菜单选择 Polyline、 Polygon、 MultiPoint、 MultiPatch 等要素类型。如图 3.2 所 示。图 3.1 创建 Shapefile图 3.2 Create New Shapefile 对话框(3) 单击 Edit 按钮,定义 Shapefile 的坐标系统, 打开 Spatial Reference 对话框,如图 3.3 所示。

(4) 单击 Select 按钮, 可以选择一种预定义的坐标 系统;单击 Import 按钮,可以选择想要复制 其坐标系统的数据源;单击 New 按钮,可以 定义一个新的、自定义的坐标系统(具体介绍 见第四章) 。

(5) 如果 Shapefile 要存储表示路线的折线,那么 要复选 Coordinates will contain M Values, 如果 Shapefile 将存储三维要素,那么要复选 Coordinates will contain Z Values。

(6) 单击 OK 按钮,新的 Shapefile 在文件夹中出 现。

2. 创建新的 dBASE 表 在 Catalog 目录数中,右键单击需要创建 dBASE 表的文件夹,单击 New,再单击 dBASE 表,为其输 入一个名称,并按回车键。图 3.3 Spatial Reference 对话框 3.1.2 添加和删除属性在 ArcCatalog 中,可通过添加、删除属性项来修改 Shapefile 和 dBASE 的结构。可 以添加新的具有合适名称和数据类型的属性项,属性项的名称长度不得超过 10 个字符, 多余的字符将被自动截去。Shapefile 文件的 FID 和 Shape 列以及 dBASE 表的 OID 列不能 删除。OID 列是 ArcGIS 在访问 dBASE 表内容时生成的一个虚拟属性项,它保证了表中每个 纪录至少有一个唯一的值。Shapefile 文件和 dBASE 表除 FID、Shape 和 OID 列以外,至少 还要有一个属性项,该属性项是可以删除的。在添加属性项之后,必须启动 ArcMap 的编 辑功能才能定义这些属性项的数值。

1. 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要添加属性的 Shapefile 或 dBASE 表,单击 Properties,如图 3.4 所示。

2. 打开 Shapefile Properties 对话框, 单击 Fields 标签, 如图 3.5 所示。

Filed Name 在 列中,输入新属性项的名称,在 Dtat Type 列中选择新属性项的数据类型。在下方的 Field Properties 选项卡显示了所选数据类型的特性参数,可在其中输入合适的数 据类型参数。图 3.4 Shapefile 属性项添加图 3.5 Shapefile Properties 对话框单击确定按钮,完成属性项的添加。

在上述 Shapefile Properties 对话框中, 选中需要删除的属性项, 在键盘上按 Delete 键,删除所选属性项,单击确定按钮,完成属性项删除。

3. 3.1.3 创建和更新索引可以向 Shapefile 和 dBASE 表添加属性索引,索引可以帮助提高评价(evaluate)属性 值的查询功能。当属性列中的数据改变后,ArcCatalog 创建的索引会自动更新。除了添加 属性索引外,还可添加、更新、删除 Shapefile 的空间索引,并且当在 Shapefile 中添加或 删除一个地理要素时, 其空间索引将会随之自 动更新。有时可能需要手工更新某 Shapefile 的空间索引,这时除更新了空间索引外,也同 时更新了其范围信息。

1. 创建和删除属性索引 在上述 Shapefile Properties 对话框中, 单击 Indexes 标签,进入 Indexes 栏,如图 3.6 所示。选中要建立索引的属性,删除此索 引只要取消属性的选中即可。

2. 创建、删除、更新空间索引 在 上 述 Shapefile Properties 对 话框 (Indexes 选项卡)中,如果 Shapefile 还没 有空间索引,在 Spatial Index 选项组中单击 Add 按钮创建空间索引,如果需要删除已有的 空间索引,单击 Delete 按钮。单击 Update 按 钮,可以更新空间索引。图 3.6Shapefile Properties 对话框3.2 Coverage 文件创建3.2.1 创建新的 Coverage 和 INFO 表1. 创建新的 Coverage (1) 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要创建 Coverage 的文件夹,单击 New,再单击 Coverage。

(2) 打开 New Coverage 对话框,为新的 Coverage 输入一个名字,选中使用另一个 Cove 作为模板的复选框,并单击 Browse 按钮,选择想作为模板使用的 Coverage,如图 3.7 所示。 (3) 单击 Next 按钮,打开定义投影对话框,如图 3.8 所示。单击 Define 按钮,定义或修 改新建 Coverage 的坐标系统。图 3.7New Coverage 对话框图 3.8New Coverage 对话框(定义投影)(4) 单击 Next 按钮,在下拉式菜单中选择将有 拓扑的要素类,如果想创建一单精度的 Coverage,单击 Single 按钮。双精度是默认 选项,如图 3.9 所示。

(5) 单击 Finish 按钮,新的 Coverage 出 现在 Catalog 中。

2. 创建新的 INFO 表 (1) 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需 要新建 INFO 表的文件夹,单击 New,再单 击 INFO 表。

图 3.9 New Coverage 对话框(确定要素类) (2) 打开 Define INFO Table 对话框,如图 3.10 所示。为新数据输入一个名字。在 Item definition 选项组的 Item type 列中, 选择表格第一数据列的数据类型, 根据所选数据类型,分别输入列的 字段名(Item name) 、列宽(Item width) 、显示宽(Display width) 、 。

小数点位数(Decimal places) (3) 单击 New item 按钮,添加另一数 据列字段并对数据列参数进行定 义,直至添加了所有的数据列。

图 3.10 Define INFO Table 对话框 (4) 如果要删除或修改某列,可以使用 Item number 后的箭头,浏览到该列后,单击 Remove item 按钮或进行修改。

(5) 单击 OK 按钮,新建的 INFO 表出现在 Catalog 中。 3.2.2 建立拓扑Build 与 Clean 都是建立拓扑的方法。

Build 在确定 Coverage 的同时,需要选择建立拓扑关系的空间要素类型。Bulid 后的 Coverage 仍保持原来属性表中的数据项,但不保留关联特性。

Clean 依据一定的容限值,建立多边形和弧段结点的拓扑关系,可以完成一些 Build 无法完成的工作。

1. 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要建立拓扑关系的 Coverage,单击 Properties 命 令, 打开 Coverage Properties 对话框, 进入 General 选项卡, 如图 3.11 所示。

Feature 在 classes 中,选择需要建立拓扑关系的地理要素类。

2. 单击 Build 按钮,打开 Build 对话框,如图 3.12 所示。根据需要,改变建立拓扑关系 的 Feature class 或者 Anno subclass。单击 OK 按钮,完成 Coverage 拓扑关系建立。

3. 或单击 Clean 按钮, 打开 Clean 对话框, 如图 3.13 所示。

根据具体情况, 输入模糊 (Fuzzy) 及悬挂(Dangle)容限值,根据需要,选中 Clean lines only 复选框。单击 OK 按钮, 完成 Coverage 拓扑关系建立。图 3.12Build 对话框图 3.11 Coverage Properties 对话框图 3.13Clean 对话框3.2.3 定义 Coverage 的坐标系统1. 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要定义坐标系统的 Coverage,单击 Properties 命 令,打开 Coverage Properties 对话框,进入 Projection 选项卡,显示 Coverage 坐标系 统及投影参数信息,如图 3.14 所示。

如果 Coverage 还没有定义坐标系统,可以单击 Define 按钮,打开 Define Projection Wizard 对话框,如图 3.15 所示;当 Coverage 已经定义了坐标系统,也可以在 Define Projection Wizard 对话框中改变现有的坐标系统。图 3.14 Coverage Properties 对话框图 3.15 Define Projection Wizard 对话框3. 4.当选择第一个单选按钮时表示交互定义 Coverage 坐标系统,单击 Next,在 Projection 列表中选择投影类型,如图 3.16 所示。单击 Next,确定各项投影参数。

当选择第二个单选按钮时表示为 Coverage 匹配一个坐标系统,单击 Next,确定想使 用其坐标系统的 Coverage、Grid 或 TIN。如图 3.17 所示。图 3.16 选择投影类型图 3.17 选择要匹配坐标系统的数据返回 Coverage Properties 对话框(Projection) ,单击确定按钮。3.2.4 Coverage 维护操作对于原有的 Coverage,维护操作包括修改 Coverage 的控制点和范围、设置 Coverage 的容限、添加、修改、删除属性项、添加和去除索引、创建 Coverage 的关系类等。

1. 修改 Coverage 的控制点和范围 所有 Coverage 都有一套坐标控制点(Tic)和一个范围(Extent) 。

(1) 在 Catalog 目录树中,右键单击需要编辑 Tic 点的 Coverage,单击 Properties 命令, 打开 Coverage Properties 对话框,进入 Tics and Extent 选项卡,如图 3.18 所示。

(2) 通过 Add 按钮、Delete 按钮和 Update 按钮对 Tic 点进行添加、删除和更新。

(3) 单击 Extent 框中的 Fit 按钮,可以进行范围的重新计算;单击 Extent 框中需要修改 其范围值的文本框,并输入新的范围值,可以进行范围的修改。

(4) 单击确定按钮。

2. 设置 Coverage 的容限 很多针对 Coverage 的操作都要使用容限值(Tolerances) ,例如当用户在数字化或编辑 时打开结点捕捉(Node Snapping) ,位于一定距离内的两个结点就会自动合并在一起,这 个特定距离就是结点捕捉的容限值。如果地理要素的坐标单位是数字化仪的单位,那么容 限值的单位一般是英寸(Inches) ,如果地理要素是投影后的地理要素,容限值的单位一般 。

是英寸(Inches)或米(Meters) 进入上述 Coverage Properties 对话框,并进入 Tolerances 选项卡,如图 3.19 所示。在 各个容限值文本框中输入新的容限值,最后单击确定按钮。图 3.18 Coverage Properties 对话框 (Tics and Extent 选项卡)图 3.19 Coverage Properties 对话框 (Tolerances 选项卡)3. Coverage 属性项维护 (1) 在 ArcCatalog 目录数中,右键单击需要添加新属性的 Coverage 要素类或 INFO 表, 单击 Properties 命令,打开 Coverage Feature Class Properties 对话框,进入 Items 选项 卡,如图 3.20 所示。

(2) 通过 Add 按钮、Delete 按钮、Edit 按钮、Add Index 按钮、Delete Index 按钮可以完 成属性项的添加、删除、修改、和索引的添加与去除。

(3) 单击确定按钮。 图 3.20 Coverage Feature Class Properties 对话框创建 Coverage 的关系类 一个 Coverage 的要素经常和其他 Coverage 的要素或独立数据表中的属性相联系。在 ArcCatalog 中通过创建关系来定义这些联系,它们储存在关系类中。通过关系,可以定义 要素类属性数据表的哪列和其他数据表的哪列共享相同的值。

创建 Coverage 的关系类与后面 3.3.6 中建立关系类相似,具体的介绍见 3.3.6。3.3 Geodatabase 数据库创建3.3.1 Geodatabase 概述地理数据库(Geodatabase)是为了更好的管理和使用地理要素数据,而按照一定的模 型和规则组合起来的存储空间数据和属性数据的容器。地理数据库是按照层次型的数据对 象来组织地理数据的, 这些数据对象包括对象类 (Object Classes) 要素类 、 (Feature Classes) 和要素数据集(feature dataset) 。

对象类是指存储非空间数据的表格(Table) 。在 Geodatabase 中,对象类是一种特殊的 类,它没有空间特征,如:某块地的主人。在“地块”和“主人”之间,可以定义某种关系。

要素类是具有相同几何类型和属性的要素的集合,即同类空间要素的集合。如河流、 道路、植被、用地、电缆等。要素类之间可以独立存在,也可具有某种关系。当不同的要 素类之间存在关系时,我们将其组织到一个要素数据集(Feature dataset)中。 要素数据集是共享空间参考系统的要素类的集合,即一组具有相同空间参考的要素类 的集合。将不同的要素类放到一个要素数据集下的理由可能很多,但一般而言,在以下三 种情况下,我们考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集中: (1) 当不同的要素类属于同一范畴。如:全国范围内某种比例尺的水系数据,其点、线、 面类型的要素类可组织为同一个要素数据集。

(2) 在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类,必须组织到同一要素数据集中。

如:配电网络中,有各种开关、变压器、电缆等,它们分别对应点或线类型的要素 类,在配电网络建模时,应将其全部考虑到配电网络对应的几何网络模型中去。此 时,这些要素类就必须放在同一要素数据集下。

(3) 对于共享公共几何特征的要素类,如:用地、水系、行政区界等。当移动其中的一 个要素时,其公共的部分也要求一起移动,并保持这种公共边关系不变。此种情况 下,也要将这些要素类放到同一个要素数据集中。

对象类、要素类和要素数据集是 Geodatabase 中的基本组成项。当在数据库中创建了 这些项目后,可以向数据库中加载数据,并进一步定义数据库,如建立索引、创建拓扑关 系、创建子类、几何网络类、注释类、关系类等。Geodatabase 的数据组织如图 3.21 所示。地理数据库Geodatabase对象类 Object Classes要素类 Feature Classes 要素数据集 Feature Datasetes关系类 Relationship ClassesTable要素 FeatureRelationship要素类 Feature Classes几何网络 Geometric Network关系类 Relationshap Classes要素 Feature网络要素 Network FeatureRelationship图 3.21Geodatabase 的数据组织 3.3.2 地理数据库建立的一般过程建立地理数据库的第一步,是设计地理数据库将要包含的地理要素类、要素数据集、 非空间对象表、几何网络类、关系类以及空间参考系统等;地理数据库的设计完成之后, 可以利用 ArcCatalog 开始建立数据库:首先建立空的地理数据库,然后建立其组成项,包 括建立关系表、要素类、要素数据集等;最后向地理数据库各项加载数据。

当在关系表和要素类中加入数据后,可以在适当的字段上建立索引,以便提高查询效 率。建立了地理数据库的关系表、要素类和要素数据集后,可以进一步建立更高级的项, 例如空间要素的几何网络、空间要素或非空间要素类之间的关系类等。

1. 地理数据库设计 地理数据库的设计是一个重要的过程,应该根据项目的需要进行规划和反复设计。在 设计一个地理数据库之前,必须考虑以下几个问题:在数据库中存储什么数据、数据存储 采用什么投影、是否需要建立数据的修改规则、如何组织对象类和子类、是否需要在不同 类型对象间维护特殊的关系、数据库中是否包含网络、数据库是否存储定制对象。回答了 上述问题后,就可以开始地理数据库的建立了。

2. 地理数据库建立 借助 ArcGIS9 的 ArcCatalog,可以采用以下三种方法来创建一个新的地理数据库,选 择何种方法将取决于建立地理数据库的数据源、是否在地理数据库中存放定制对象。实际 操作中,经常联合几种或全部方法来创建地理数据库。

(1) 从头开始建立一个新的地理数据库 有些情况下,可能没有任何可装载的数据,或者已经有的数据只能部分地满足数据库 设计,这时,可以用 ArcCatalog 来建立新的要素数据集、表、几何网络和其他地理数据库 项的模式。

(2) 移植已经存在数据到地理数据库 对于已经存在的多种格式的数据:Shapefile、Coverage、INFO Table、dBASE Tables 等,以及其它系统中的数据格式: ArcStrom、Map LIBARISN、ArcSED 等,可以通过 ArcCatalog 来转换并输入到地理数据库中,并进一步定义数据库,包括建立几何网络 (Geometric Networks) 、子类型(Subtypes) 、属性域(Attribute Domains)等。

(3) 用 CASE 工具建立地理数据库 可以用 CASE 工具建立新的定制对象,或从 UML 图中产生地理数据库模式。面向对 象的设计工具可以用于建立对象模型、表示定制对象。基于这些模型,CASE 工具的代码 产生向导(Code Generation Wizard)帮助您建立 COM 对象,以实现定制对象的行为,建 立和管理定制对象的数据库模式。

本节着重介绍建立本地个人地理数据库的一般过程和方法,有关 CASE 工具建立地理 数据库的部分及 ArcSDE 等内容省略。

3. 建立空的数据库中的基本组成项 一个空的地理数据库,其基本组成项包括关系表、要素类、要素数据集。当数据库中 建立了以上三项,并加载了数据之后,一个简单的地理数据库就建成了。

4. 向地理数据库各项加载数据 可以用 ArcMap 中的 Editor 工具栏来建立新的对象,或调用已经存在的 Shapefiles, Coverages,INFO Tables 和 dBaseTables 数据来装载数据库对象。

5. 进一步定义数据库 对于数据库中加载的数据,可以在适当的字段上建立索引,以便提高查询效率。并可 以在建立了数据库的基本组成项后,进一步建立更高级的项,例如空间要素的几何网络、 空间要素或非空间要素类之间的关系类等。一个地理数据库只有定义了这些高级项后,才 能显出地理数据库在数据组织和应用上的强大优势。3.3.3 创建一个新的地理数据库借 助 ArcCatalog 可 以 建 立 两 种 地 理 数 据 库 : 本 地 个 人 地 理 数 据 库 ( Personal Geodatabase) ArcSDE 地理数据库。

和 个人地理数据库可以直接在 ArcCatalog 环境中建立, 而 ArcSDE 地理数据库必须首先在 网络服务器上安装数据库管理系统 (DBMS)和 ArcSDE,然后建立从 ArcCatalog 到 ArcSDE 地理数据库的 一个连接。

以建立本地个人地理数据库为 例: 在 ArcCatalog 树中选择一个文 件夹,单击 File 菜单,或在选中的 文件夹上点右键,选择 New,再选 择 Personal Geodatabase,如图 3.22 图 3.22 建立本地个人地理数据库 所示。输入个人数据库的名称,这 时该数据库是空的。3.3.4 建立数据库中的基本组成项Geodatabase 中的基本组成项包括对象类、 要素类和要素数据集。

当在数据库中创建了 这些项目后,可以创建更进一步的项目,如子类、几何网络类、注释类等。

1. 建立要素数据集 建立一个新的要素数据集,必须定义其空间参考,包括坐标系统和坐标域。数据集中 的所有要素类用相同的坐标系统,所有要素类的所有要素坐标必须在域的范围内。在定义 坐标系统时,可以选择预先定义的坐标系,或者以已有的要素数据集的坐标系或独立要素 类的坐标系作为模板,或者自己定义。

(1) 在 ArcCatalog 目录树中,在需要建立新要素数据集的地理数据库上单击右键,单击 New,选择 Feature Dataset 命令,打开 New Feature Dataset 对话框,如图 3.23 所示。

(2) 在 Name 窗口输入要素数据集名称,单击 Edit 按钮,打开 Spatial Reference 属性对话 框,如图 3.24 所示。

(3) 进入 Coordinate System 选项卡, 单击 Select 或 Import 来设置要素数据集的空间参考。图 3.23New Feature Dataset 对话框图 3.24Spatial Reference 属性对话框或单击 New 来自己定义新的地理坐标系统或投影坐标系统。定义好坐标系统后,可 以单击 Modify 按钮,编辑所选择的坐标系统参数。

(4) 进入 X/Y Domain 选项卡,如图 3.25 所 示。在数值窗口分别输入数据集的最大 最小 X,Y 值及所需精度。

(5) 进入 Z Domain 选项卡, 如果要素数据集 中的要素类有 Z 值,输入最大最小的 Z 值及所需精度。

(6) 进入 M Domain 选项卡,如果要素数据 集中的要素类有 M 值, 输入最大最小的 M 值及所需精度。

(7) 单击确定按钮即可完成要素数据集的空 间参考的定义。

2. 建立要素类 要素类分为简单要素类和独立要素类。

简13 图 3.25 Spatial Reference 属性对话框 (X/Y Domain 选项卡) 单要素类存放在要素数据集中,不需要定义空间参考,要素类将使用要素数据集的坐标; 独立要素类存放在数据库中的要素数据集之外,必须定义空间参考坐标。

(1) 建立一个简单要素类 1) 在 ArcCatalog 目录树中, 在需要建立要素类的要素数据集上单击右键, 单击 New, 选择 Feature Class 命令,如图 3.26 所示。图 3.26 在要素数据集中建立要素类2) 打开 New Feature Class 对话框,如图 3.27 所示。在 Name 文本框中输入要素类名 称,在 Alias 文本框中输入要素类假名,假名是对真名的描述。在 Type 选项组选 择 This feature class will store ESRI simple features 单选按钮。

3) 单击下一步按钮,打开确定要素类数据库关键字对话框,如图 3.28 所示。选择 Use configuration keyword 单选按钮,输入关键字,这是为新表或要素类指定相关 的数据库存储参数(如果想用默认的要素类存储参数,单击 Default) 。14 图 3.27 New Feature Class 对话框 图 3.28 确定要素类数据库关键字对话框 4) 单击下一步按钮, 打开确定要素类字段名及其类型与属性对话框, 如图 3.29 所示。

在简单要素类中,OBJECTID 和 SHAPE 字段是必需字段,OBJECTID 是要素的 ID,SHAPE 是要素的几何形状,如点、线、多边形等。

5) 单击 Field Name 列下面的第一个空白行,添加新字段,输入新字段名,并选取数 据类型。

6) 在 Field Properties 栏中显示字段属性:新字段名的假名、字段在 ArcMap Editor 中的可编辑状态、新字段中是否允许出现空值 Null; Default Value 右边输入默 在 认值,建立默认值与字段的关联关系;在 Domain 右边,单击字段的域,把一个 域同字段关联。

7) 单击 Field Name 列下的字段 SHAPE,在 Field Properties 选项卡显示几何字段 SHAPE 的属性特征。如图 3.30 所示。图 3.29确定要素类字段名及其类型与属性图 3.30 定义要素类几何字段属性8) 在 Field Properties 栏中输入几何字段假名,并在 Allow NULL values 中选择 No, 几何字段中禁止出现空值 Null,在 Geometry Type 中选择该要素类中存储的要素 类型。

9) 分别在 Grid1,Grid2,Grid3 右边输入几何要素类的空间索引格网大小(Grid1 必 须大于 0,Grid2 和 Grid3 可以是 0) 。

10) 在 Contains Z Values 右边选择 Yes,让这个要素类的几何字段存储 Z 值。在 Contains M Values 右边选择 Yes,让这个要素类的几何字段存储 M 值。

11) 因为正在要素数据集中建立要素类,所以不能修改空间参考。

12) 单击完成按钮,即可完成几何字段属性的定义,建立一个简单要素类。

(2) 建立一个独立要素类 独立要素类就是在地理数据库中不属于任何要素数据集的要素类,其建立方法与在要 素数据集中建立简单要素类相似。只是独立要素类需要建立自己的空间参考坐标系统,并 设定自己的投影系统参数和 X/Y 域。

1) 在 ArcCatalog 目录树中,在需要建立独立要素类的地理数据库上单击右键,单击 New,选择 Feature Class 命令。

2) 其余过程与建立简单要素类相同,直到进入定义要素类几何字段属性对话框,参 见图 3.30。单击 Spatial Reference 属性按钮,打开 Spatial Reference 属性对话框, 即可建立自己的空间参考坐标系统和 X/Y 域。

3) 单击完成按钮。

3. 建立关系表 (1) 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要建立关系表的地理数据库,单击 New,选择 Tabel 命令,如图 3.31 所示。

(2) 打开 New Tabel 对话框,如图 3.32 所示。在 Name 文本框中输入表名,在 Alias 文本 框中输入表的假名。

Type 选项组选择 This table will store ESRI simple objects 按钮。

在图 3.31 建立关系表图 3.32 New Table 对话框(3) 单击下一步按钮,打开数据库存储的关键字配置对话框,如图 3.33 所示。选择 Use configuration keyword 单选按钮,输入关键字(对于建立一个使用指定存储关键字的 。

表如此操作) (4) 单击下一步按钮,打开属性字段编辑对话框,如图 3.34 所示。在该对话框中为新表 添加属性字段、选择数据类型,并在 Field Properties 栏中输入属性字段的假名、设 置属性字段的内容是否可以在 ArcMap Editor 中编辑修改等, 这与给要素类添加属性 字段相似。 (5) 单击完成按钮,完成新表的建立与属性字段的定义。图 3.33 数据库存储的关键字配置对话框图 3.34属性字段编辑对话框3.3.5 向地理数据库加载数据地理数据库中支持 Shapefile、Coverage、INFO 表和 dBASE 表,如果已有数据不是上 述几种格式,可以用 ArcToolbox 中的工具进行数据格式的转换,再加载到地理数据库中。

1. 导入数据 当导入已有的 Shapefile 和 Coverage 到地理数据库时,就会在数据库中建立一个新的 独立要素类, 或建立一个新的要素 数据集和要素类, 或建立一个已经 存在的要素数据集中的一个要素 类, 对于前两种情况, 必须定义空 间参考。

如果 Shapefile 和 Coverage 包含有定义的投影, 导入工具将自 动建立一个同样投影的新要素类, 除非指定其他投影。

如果导入数据 时选择用不同于源数据的投影, 要17 图 3.35 导入 Shapefile 素将被自动投影变换。

(1) 导入 Shapefile 可将 Shapefile 导入到地理数据库新的或已有的要素数据集中, 或导入到数据库独立的 要素类中。

1) 在 ArcCatalog 树中,右键单击想导入到地理数据库的 Shapefile,单击 Export,单 击 To Geodatabase(single) ,如图 3.35 所示。

2) 打开 Feature Class To Feature Class 对话框, 如图 3.36 所示。

输入 Shapefile 文件的 路径及目标数据库或目标数据库中要素数据集的路径,并为导入的新要素类输入 名字。图 3.36 Feature Class To Feature Class 对话框3) 在 Field Info(optional)栏中,可以选择需要导入的字段、并输入导入 Shapefile 后的新的字段名。

4) 单击 OK 按钮,出现进程条,当进程结束时,导入的 Shapefile 将出现在目标数据 库或数据库中的数据集中。

,可以实现多个 Shapefile 一次导入到 如果在第一步中单击 To Geodatabase(multiple) 目标数据库或数据库中的一个数据集中。

(2) 导入 Coverage 1) 在 ArcCatalog 树中,右 键单 击想导入到地理数据库的 Coverage,单击 Export,单击 To Geodatabase(single) 图 ,如 3.37 所示。

2) 打开 Feature Class To Feature Class 对话框,如图 3.38 所示。

输入目标数据库路径和新要素图 3.37 导入 Coverage 类的名称。

击 OK 按 钮 , 出 现 进 程 条 , 3) 单 当进程结束时,导入的 Coverage 将出现在目标数据库中。

如果在第一步中单击 To Geodatabase(multiple) 以实现多个 Coverage 一次导入到 ,可 目标数据库中。图 3.38Feature Class To Feature Class 对话框也可以右击想要导入数据的数据库或数据集,单击 Import,即可导入要素类;可以从 一个地理数据库向另一个地理数据库中导入要素类;也可以在同一个地理数据库中,导入 要素类到一个新的要素类。

(3) 导入 dBASE 表和 INFO 表 利用 ArcCatalog 可以把 dBASE 表和 INFO 表导入到地理数据库中,并自动纠正任何 不合逻辑的或重复的字段名字,还可以通过交互方式指定如何更改字段,再进行导入;还 可以一次导入多个 dBASE 表和 INFO 表到地理数据库中。

1) 在 ArcCatalog 树 中 , 右 键 单击想导入到地理数据库的 dBASE 表或 INFO 表,单击 Export,单击 To Geodatabase (single) ,如图 3.39 所示。

2) 打开 Table To Table 对话框, 如图 3.40 所示。输入目标数 据库的表的路径以及导入到 地理数据库后新表的名称。

3) 单击 OK 按钮,出现进程条, 图 3.39 导入 dBASE 表和 INFO 表 当进程结束时,导入的 dBASE 表或 INFO 表将出现在目标数据库中。 如果在第一步中单击 To Geodatabase(multiple) ,可以实现多个 dBASE 表或 INFO 表 一次导入到目标数据库中。也可以右击想要导入数据的数据库,单击 Import,即可导入表。图 3.40 Table To Table 对话框(4) 导入栅格数据 向地理数据库中导入栅格数据有 两种方式:一是导入到地理数据库中 作为栅格数据集存储;二是导入到地 理数据库中已经存在的栅格数据 集 中。

1) 在 ArcCatalog 树中,右击想 导入栅格数据的地理数据 库, 单击 Import, 单击 Raster Datasets,如图 3.41 所示。

2) 打 开 Raster To Geodatabase(multiple) 对 话 框,如图 3.42 所示。添加想 要导入的多个栅格数据,单 击 OK 按钮。图 3.41导入栅格数据 若在第一步中单击 Raster Datasets(mosaic)命令,打开 Mosaic 对话框,如图 3.43 所示。

添加想要导入的多个栅格数据,输入地理数据库中已经存在的栅格数据集的路径,单击图 3.42Raster To Geodatabase(multiple)对话框OK 按钮。图 3.43Mosaic 对话框(5) 复制地理数据库数据 可以在地理数据库之间直接移动和复制数据。在 ArcCatalog 树中,右击要复制的数据 集、要素类或表,单击 Copy,右击目标地理数据库,单击 Paste 即可。

2. 载入数据 当导入 Shapefile、Coverage 到一个地理数据库时,导入的数据作为新的要素类存在。

当导入 INFO 表和 dBASE 表到一个地理数据库时,它们作为一个新表存在。所以,在导 入数据之前,这些要素类和表是不存在的。

数据载入不同于数据导入。当在数据库中创建了基本的项目之后,即在数据库中建立 了要素集、要素类和表后,可以利用数据载入工具,将 Shapefile 和 Coverage 要素载入到 地理数据库的要素类中,将 dBASE 数据表和 INFO 属性表载入到地理数据库表中。

(1) 在 ArcCatalog 树中, 右键单击要载入数据库的要素类或表, 单击 Load, 单击 Load data, 如图 3.44 所示。出现 Simple Data Loader 对话 框,如图 3.45 所示。

(2) 单击下一步按钮, 打开输 入数据对话框, 如图 3.46 所示。

浏览并找到要输入 的要素类和表,单击 Add,增加要素类和表到 源数据列表中。图 3.44 载入数据图 3.45 Simple Data Loader 对话框图 3.46 输入数据对话框(3) 单击下一步按钮,打开确定装载数据的目标地理数据库对话框,如图 3.47 所示。选 中 I do not want to load all features into a subtype,表示不想把数据装载到一个指定的 子类型中;选中 I want to load all features into a subtype,表示要把数据装载到一个指 定的子类型中,这时要选择需要装载源数据的子类型。

(4) 单击下一步按钮,打开源字段匹配到目标字段对话框,如图 3.48 所示。在 Matching图 3.47 确定目标地理数据库对话框图 3.48 源字段匹配到目标字段 Source Field 窗口中选择同目标字段匹配的源数据的字段。如果不想让源数据字段的 数据装载到目标字段,在 Matching Source Field 窗口中选择 None。

(5) 单击下一步按钮,打开确定装载源数据对话框。如果需要装载所有的源数据,选择 第一个选项,如图 3.49 所示。

(6) 如果需要用属性查询来限制源数据的要素装载到目标数据库,选择第二个选项。如 图 3.50 所示。图 3.49 确定装载源数据对话框(第一个选项)图 3.50确定装载源数据对话框(第二个选项)(7) 单击 Query Builder 按钮,打开 Query Data 对话框,如图 3.51 所示。用 Query Builder 建立查询,限制装入到目标数据库中源数据的要素或行。

(8) 单击 OK 按钮,返回确定装载源数据对话框,单击下一步按钮,打开参数总结信息 框。单击 Finish 按钮,完成把选择的数据装载到数据库。

(9) 单击下一步按钮,打开参数总结信息框,如图 3.52 所示。单击 Finish 按钮。 图 3.51 Query Data 对话框图 3.52 参数总结信息框建立新要素 当在数据库中创建了要素类后,可以将数据库中的要素类直接拖到 ArcMap 的内容表 中,并在图形窗口通过 Editor 来建立新要素,并进行属性编辑。

3.3.3.6 进一步定义数据库建立索引 在对关系表和要素类中的数据进行查询检索时,可以在字段上建立属性索引提高查询 速度。空间索引可以提高对空间要素的图形查询速度,属性索引是 RDBMS 用于检索表中 的纪录。可以在要素类和关系表中的一个或多个字段上建立属性索引。

(1) 建立属性索引 1) 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要建立属性索引的表或要素类,单击 Properties 命令,如图 3.53 所示。

2) 打开 Feature Class Properties 对话框,并进入 Indexes 选项卡,如图 3.54 所示。单 击 Add 按钮,打开 Add Attribute Index 对话框,如图 3.55 所示。

1. 图 3.53 建立属性索引图 3.54 Feature Class Properties 对话框3) 在 Name 文本框中输入新的索引名 称,如果索引是唯一的,选中 Unique 复选框,如果索引将按升 序,选中 Ascending 复选框。

4) 在 Fields Available 栏中,单击需要 建立索引的字段,单击右箭头按 钮,把选择字段移到 Fields Select 窗口。单击上下箭头按钮,改变选 择字段在索引中的顺序。

5) 单击 OK 按钮,返回 Feature Class Properties 对 话 框 , 在 Attribute 图 3.55 Add Attribute Index 对话框 Indexes 显示出新建的索引。单击 确定按钮。

(2) 修改空间索引 1) 右键单击需要修改空间索引的 Shapefile,单击 Properties,如图 3.56 所示。打开 Shapefile Properties 对话框(Indexes 选项卡) ,如图 3.57 所示。 图 3.56 修改空间索引图 3.57 Shapefile Properties 对话框2) 通过 Add 按钮、Delete 按钮、Update 按钮来建立、删除和更新空间索引。

3) 单击确定按钮。

2. 创建子类和属性域 地理数据库按照面向对象的模型存储对象,这些对象可表示非空间实体(表)和空间 。存储在要素类或表中的对象可以按照子类型来组织,并有一套完整的规 实体(要素类) 则。

(1) 属性域(Attribute Domains) 属性域表述的是限定属性的一组值。

有两种不同的属性域:范围域(Range Domains)和代码值域(Coded Value Domains) 。

范围域可以指定一个范围的值域(最大值和最小值) ,最大值和最小值可以使用整型或浮 点型数值表示。代码值域给一个属性指定有效的取值集合,包括两个值,一个是存储在数 据库中实际值,一个是说明数值意义的用户描述。代码值域可以应用于任何属性类型,包 括文本、数字、日期等。

(2) 子类型(Subtypes) 子类型是根据要素类的属性值将要素划分为更小的分类。比如一个地块要素类可以根 据属性字段 Res 的值分为 Residential 和 Non-Residential 两个子类型。

对象的子类是由它们的代码值来确定的,子类代码存储在要素类或表的整型字段中。

每个子类都包含自己的默认值和值域范围。

(3) 属性分割与合并 在编辑数据时,常常需要把一个要素分割(Splitting)成两个要素,或把两个要素合 并(Merging)成一个要素,分割与合并在要素的属性操作不是很容易。当一个要素被分 割时,属性值的分割由分割规则(Split Policy)来控制。当两个要素合并时,属性值的合 并由合并规则(Merge Policy)来控制。每一个属性域都有分割和合并规则,当一个要素 被分割或合并时,ArcGIS 将根据这些规则,决定其结果要素属性取值。

分割规则包括缺省值(Default Value) 、复制(Duplicate) 、几何比例(Geometry ratio) 三条;合并规则包括缺省值(Default Value) 、和值(Sum Values) 、几何权重(Weighted Average)三条。

(4) 属性域操作 1) 建立属性范围域: A 在 ArcCatalog 目录树中, 右键单击要建立属性 范围域的地理数据库,单击 Properties 命令, 如图 3.58 所示。打开 Dtatbase Properties 对话 框(Domains 选项卡) ,如图 3.59 所示。

B 在 Domain Name 栏下的第一个空白字段,输 入新属性域名称, 在对应的 Description 栏中输 入描述。

为新建的属性域选 C 在 Domain Properties 栏中, 择属性字段类型、属性域类型(Range)、输入 属性域的最小值和最大值、 选择分割和合并策 略。如图 3.60 所示。

图 3.58 建立新的属性范围域图 3.59 Dtatbase Properties 对话框 27图 3.60 新建属性范围域的各项设置 D 单击确定按钮。

2) 建立属性代码值域: A 在地理数据库中建立一个新的属性代码值域,与建立新的属性范围域类似。

只是在 Domain Properties 栏中的 Domain Type 中选择 Coded Values 类型。

B 在 Coded Values 栏中,单击 Code 列第一个空白字段,输入新代码值及代码 值的用户友好描述,直到所有的有效代码值及其描述都被输入。为新建的属 性代码值域选择分割策略和合并策略。

C 单击确定按钮。

3) 修改属性域: 进入上述 Dtatbase Properties 对话框 (Domains 选项卡) 参见图 3.60。

Domain Name , 在 栏下选中要删除或修改的属性域,在键盘上按 Delete 键,或在 Domain Properties 栏下对各 项属性域特征进行修改。

4) 关联属性域: 在地理数据库中,一旦建立了一个属性域,就可以将其默认值与表或要素类的字段关 联起来。属性域同一个要素类或表建立关联以后,在地理数据库中一个属性有效规则就被 建立起来了。同一个属性域可以与同一个表或要素类或子类型的多个字段关联,也可以与 多个要素类或多个表的多个字段关联。

A 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要关联属性域的表或要素类,单击 Properties 命令,如图 3.61 所示。打开 Feature Class Properties 对话框(Fields 选项卡) ,如图 3.62 所示。图 3.61 关联属性域图 3.62 Feature Class Properties 对话框在 Field Name 栏,单击需要建立默认值并把它关联到属性域的字段: PARCEL_ID。

C 在 Field Properties 栏,在 Default value 中输入默认值:10,在 Domain 中选 择想用于这个字段的属性域(仅仅可以用于这个字段类型的域才显示在列表 中) :Residential。

D 单击确定按钮。

(5) 子类型操作 利用 ArcCatalog 可以给要素类添加子类型,并为每一个子类型设置默认值和属性域。

也可以删除或修改已经存在的子类型。

1) 建立子类型: A 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要添加子类型的表或要素类,单击 Properties 命令,如图 3.63 所示。

B 打开 Feature Class Properties 对话框(Subtypes 选项卡) 。在 Subtypes Field 下 拉框中选择一个子类型字段:STOP_NUM, Default Subtype 窗口中出现所 在 选字段的默认的新的子类型名称:New Subtype。如图 3.64 所示。图 3.63 建立子类型图 3.64 Feature Class Properties 对话框在 Subtypes 栏中,在 Code 列下输入新的子类型代码及其描述,描述将自动 更新 Default Subtypes 窗口中的内容。

在 Default Values and Domains 栏中,对于每一个字段,在 Default Value 中输 入默认值,在 Domain 栏中选择一个属性域(将新子类型的字段关联到一个 属性域) 。 重复上述步骤,添加其他子类型。单击 Use Defaults 按钮,可以让新子类型 采用默认子类型的所有默认值和属性域。

F 单击确定按钮。

2) 修改子类型: 修改和删除子类型同建立一个子类型的方法相似:进入上述 Feature Class Properties 对话框(Subtypes 选项卡) ,在 Subtypes 栏下选中需要删除或修改的子类型,在键盘上按 Delete 键,或在 Subtypes 和 Default Values and Domains 栏下对各项子类型特征进行修改。

3. 创建关系类 数据库中的各个表数据之间是存在各种各样的关系的。比如,供水系统中的水管和水 管维修记录之间的关系、宗地和业主之间的所属关系等。在地理数据库中,事物之间的这 些联系可以使用关系类来表现。关系类可以在空间对象间实现,也可以在非空间对象间实 现,或者在空间对象与非空间对象之间实现。此时,空间对象是存储在要素类中,非空间 对象存储在对象类中,关系类存储在关系类中。关系类还可以有属性。任何一个对象类或 要素类都可以创建多个关系类。

(1) 关系类概述 1) 基数(Cardinality) 关系类有一个明显的特征就是基数(Cardinality) ,它描述对象之间的关系,分为以下 、一对多(1-M) 四种:一对一(1-1) 、多对一(M-1)和多对多(M-N) 。

2) 关联键 要创建关系,表(对象类或要素类)中必须包含某个“共同”的字段,这样的字段称 (key) 。键值可以是文本型、数值型的(通常为整型) 为“键” 。在关联的两个表中,关联 的键字段名称不一定要一致,但是数据类型必须一致。关系类的创建是在源类(Oringin class)的主键(primary key)和目标类(destination class)的外键(foreign key)之间创建 的。

主键: 存储可以唯一表示表中的每个对象的属性值的字段。

Geodatabase 自动创建一个 Object ID 字段,这个字段可以作为每个要素类和表的主键。

外键:外键可以和另一个对象的属性相关联。在对象类中,外键不需要唯一,而且通 常也是不唯一的。在某些关系,如一对多和多对多的关系中,不要求外键值唯一。

3) 关联标注 在关系类中,查找关联表的时候需要关联标注,标注分为向前标注和向后标注。使用 向前标注可以从源类找到目标类;使用向后标注,可以从目标类找到源类。

4) 关系种类 地理数据库支持支持两种关系:一是简单关系(又称为对等关系) ,二是复合关系。

简单关系(Simple Relationship)是地理数据库中的两个或多个对象之间的关系,对象 是独立存在的,进行对象操作时不会影响其它类中的对象。简单关系可以有一对一、一对 多、多对多的基数。

复合关系(Composite Relationship)首先要有一个目标类,它依赖于源类,如果从源 类中删除对象,目标类中相关联的对象也会被删除。复合关系总是一对多的,但也可以通 E 过关系规则限制到一对一。

(2) 建立关系类 1) 建立简单关系类: 右键单击需要在其中建立关系类的地理数据库或要 A 在 ArcCatalog 目录树中, 素数据集,单击 New 命令,单击 Relationship Class 命令,如图 3.65 所示。

B 打开 New Relationship Class 对话框,如图 3.66 所示。输入新关系名: parcelowners,选择源表或要素类:owners,选择目标表或要素类:Parcels。图 3.65 建立关系类图 3.66New Relationship Class 对话框单击下一步按钮,打开 New Relationship Class(选择关系类型)对话框,如 图 3.67 所示。选择 Simple(peer to peer) relationship 单选按钮,建立简单关系 类。

单击下一步按钮,打开 New Relationship Class(确定关系类属性)对话框, 如图 3.68 所示。输入从源类到目标类的向前路径标注:owners,输入从目标图 3.67选择关系类型对话框图 3.68确定关系类属性对话框类到源类的向后路径标注: owned by, is 选择关系的消息传递方向 (Forward, Backward,Both,None) 。

单击下一步按钮,打开 New Relationship Class(选择关系类基数)对话框, 如图 3.69 所示。选择一对一的关系(即一个拥有者只拥有一个地块,一个地 块只属于一个拥有者) 。

单击下一步按钮,打开 New Relationship Class(关系类添加属性)对话框,图 3.69 选择关系类基数对话框图 3.70 关系类添加属性对话框如图 3.70 所示。选择 No…单选按钮(在本例中,关系类不需要属性) 。

单击下一步按钮, 打开 New Relationship Class (选择主键) 对话框, 如图 3.71 所示。在第一个下拉框中为要素类或表选择主键,在第二个下拉框中,选择 所选的主键的外键。

单击下一步按钮, 打开 New Relationship Class (总结信息) 对话框, 如图 3.72 所示。图 3.71 选择主键对话框图 3.72 总结信息对话框 I 单击完成按钮,新建立的一个简单关系类出现在目录树中。

2) 建立复合关系类: 建立复合关系类与建立简单关系类相似,只是在 New Relationship Class(选择关系类 型)对话框中选择 Composite relationship 单选按钮,建立复合关系类。在 New Relationship Class(选择关系类基数)对话框中选择一对多的复合关系。

3) 建立具有属性的关系类: 任何关系类,不论是简单的还是复合的,不论是什么样的基数,都可以有属性。具有 属性的关系类被存储在数据库的表中,这个表至少包括一个指向源要素类或表的外关键 字,和一个指向目标要素类或表的外关键字。

A 在上述 New Relationship Class(关系类添加属性)对话框中选择 Yes…单选 按钮。参见图 3.70。

B 单击下一步按钮,打开 New Relationship Class(添加属性字段)对话框,如 图 3.73 所示。在 Field Name 列下输入添加字段 的名字,如 attri1、attri2, 并分别为字段选择数据类 型:Text。在 Field Properties 栏中,设置新字 段的属性。

C 重复以上步骤,直到定义 完关 系类的所有属性字段。

D 其余步骤与上述创建不需 要属性的关系类相似。单 击完成按钮,即可创建具 有属性的关系类。

4) 建立关系类规则: 关系类规则用于限制源要素类或表 图 3.73 添加属性字段对话框 中的对象类型,是否可以被连接到目标 要素类或表中的一个确定类型的对象。

A 在 ArcCatalog 目录树中,右键 单击需要建立规则的关系类, 单击 Properties, 打如图 3.74 所示。

Relationship 开 Class Properties 对话框(Rules 选项卡) ,如图 3.75 所示。

B 在 Origin Table/Feature Class 窗口,如果源类有子类型,单击与关系规则关联 的子类型,如果源类没有子类型,关系规则将应用于所有要素。

C 在 Destination Table/Feature Class 窗口,如果目标类有子类型,单击与源类中 被选的子类型相关的目标子类型,如果目标类没有子类型,关系规则将应用 于所有要素。选择 Destination Cardinality 选项卡下的复选框: Specify the range of associated destination objects,指定每一个源类相关的目标对象的范围。图 3.74 建立关系类规则图 3.75 Relationship Class Properties 对话框E 重复上述步骤,指定这个关系类的所有关系规则。

F 单击确定按钮,完成关系类规则的建立。

(3) 管理关系类 1) ArcCatalog 中关系类重命名与删除 右键单击需要重命名或删除的关系类, 在 ArcCatalog 目录树中, 单击 Rename 或 Delete 命令即可。参见图 3.74。

2) ArcMap 中浏览关联对象 在 ArcMap 中可以浏览(explore)地理数据库中与一定对象相关联的对象。标识要素 时,Identify Results 对话框可用来查找一个要素的关联对象。使用表时,可以查找关联对 象的一个表。

3) 浏览一个要素的关联对象: A 在 ArcMap 中打开 parcels 要素类,如图 3.76 所示。

B C 单击 按钮, 打开 Identify Results 对话框, 如图 3.77 所示。

选择图层 Parcels。点击地图上的要素,在 Identify Results 对话框的左侧面板中打开所点击要素 的路径标签,查看其属性的关联对象。如图 3.78 所示。

4) 浏览表中与一个对象关联的对象:在 ArcMap 内容列表中,点击 Source 标签。右键单击一个表 owners,单击图 3.76 在 ArcMap 中打开数据图 3.77 Identify Results 对话框图 3.78 查看属性的关联对象B C DOpen,如图 3.79 所示。

打开属性表, 选择表中的一个对象, 在表下方单击 Options 按钮, 指向 Related Tables,然后单击关系的路径标签 parcelowners : owners。如图 3.80 所示。

为关联的表打开一个新的表对话框,在该表中,关联的对象也会被选中。如 图 3 .81 所示。

单击 Show Selected,只显示与第一个表选取的对象相关联的对象。 图 3.79 打开表图 3.80owners 属性表 图 3.81Parcels 属性表5) ArcMap 中使用关联字段 为了能使来自关联对象的字段用来符号化和标注,必须在要素类和相关的要素类或表 中创建一个连接。创建好连接后,来自相关要素类或表中的字段被添加到要素层中,就 可以使用这些字段对地图进行标注、符号化并查询要素。

A 在 ArcMap 内容列表中右键单击要素层,单击 Joins Relates,再单击 Join。

如图 3.82 所示。

B 打开 Join Data 对话框,选择 Join data based on a pre-defined relationship class (基于预定义关系类连接数 据) ,如图 3.83 所示。

C 单击 OK 按钮。现在可以使用 关联字段来符号化、标注和查 询要素了。

D 打开要素层的属性表,可以看 到表中增加了相关要素类的 字段;或右键单击要素层,单 击 Properties,打开 Layer 图 3.82ArcMap 中使用关联字段 Properties 对话框, 进入 Lables 标签,在 Text String 栏 Label 下拉框中,也可以看到可标注字段中也增加了相关要素类的字段。如图 3.84 所示。 图 3.83 Join Data 对话框图 3.84 Layer Properties 对话框(Lables 标签)创建注释类 表示地理现象的地理要素除了有几何形状和空间位置外,还有一些描述文本,通常将 这些文本称为注释。注释是用于存储文本信息的专门要素类,和存储在地图文档中的标注 (Label)不同,注释类是存储在 Geodatabase 中的,这样的以要素存储的优势是,随时可 以将文本信息添加到地图显示中来。

注释被存储为 ESRI 的简单要素类,它可以存在于一个要素数据集内部,也可以作为 独立要素类。每一个注释要素有自己的符号,包括字体、大小、颜色等。

注释类分为连接要素的注释类(Feature-linked Annotation Class)和不连接要素的注释 类(Nonfeature-linked Annotation Class)两种。不连接要素的注释类是按照地理空间放置 的文本,在地理数据库中不与要素相关联,没有特定的对应要素。连接要素的注释类与地 理数据库中一个要素类的特定要素相关联,当要素类中要素被移动或者删除时,要素关联 的注释也会随之进行相应操作。

(1) 建立注释类 当建立一个连接要素的注释类时,需要有建立连接注释到要素的关系类信息,必须描 述注释是如何从要素类的字段所派生,并可以用 ArcMap 自动给注释类赋值;不连接要素 的注释类,没有连接的要素来派生其文本和位置,可以用 ArcMap 在注释类中来建立位置 注释。

4. 1) 建立不连接要素的注释类: A 在 ArcCatalog 目录树中, 右键单击需要建立不连接要素注释类的地理数据库 或要素数据集,单击 New,单击 Feature Class 命令,如图 3.85 所示。

B 打开 New Feature Class 对话框,如图 3.86 所示。在 Name 文本框中输入注释 类名,在 Alia 文本框中输入注释类假名,在 Type 选项组中选择第二个单选 按钮:This feature class will store annotation features。在其下的下拉框中选择 ESRI Annotation Feature 选项。图 3.85 建立注释图 3.86 New Feature Class 对话框单击下一步按钮, 打开参照比例尺对话框, 如图 3.87 所示。

输入参照比例尺, 它描述了用指定的尺寸显示注记文本的比例尺,当缩小和放大地图时,文本 也跟着缩放。参照比例尺总是与注释类的空间参照系使用相同的单位。为输 入的数据选择单位。

单击下一步按钮,打开设置特征对话框,如图 3.88 所示。在 Annotation Class图 3.87 参照比例尺对话框图 3.88 设置特征对话框 栏中,可以添加另一个注释类,或者对已有的注释类重命名;在 Text Symbol 栏中,为注释类设置字符的属性特征;在 Scale Range 栏中,指定注释缩放 到什么程度时可见。

E 单击下一步按钮,其余步骤与建立其他地理要素类的方法相同。如果注释类 作为独立要素类来建立,建立过程可以参照前面建立独立要素类。

2) 建立连接要素的注释类: A 在上述 New Feature Class 对话框, 参见图 3.86, 选中 Link the annotation to the following feature class 复选框, 在下面的下拉框中选择与新建的注释类连接的 要素类,如图 3.89 所示。

B 单击下一步按钮, 打开确定参照比例尺对话框, 如图 3.90 所示。

Reference 在 Scales 栏中, 输入参照比例尺, 并为输入的数据选择单位; Editing Behavior 在 栏中,为新建的注释类选择编辑行为。图 3.89 连接要素类对话框图 3.90 确定参照比例尺对话框单击下一步按钮,对新建的注释类进行高级设置,如图 3.91 所示。 单击下一步按钮,其余步骤与 建立 其他地理要素类的方法相同。

(2) 产生连接要素的注释: 1) 将地理数据库中的要素类加载到 地 D 图文档中,单击 按钮,在ArcMAP 视图中选中需要产生注释 的要素。

2) 右键单击需要产生连接要素注释 的 数 据 层 , 单 击 Selection , 单 击 Annotate Selected Features 命令, 如 图 3.91 注释类的高级设置 图 3.92 所示。

3) 打开 Annotate Selected Features 对话框,如图 3.93 所示。图 3.92 产生连接要素的注释图 3.93 Annotate Selected Features 对话框4) 在该对话框中选择相关的注释类,用于存储产生的注释。

5) 选中 Covert unplaced labels to annotation 复选框。

6) 单击 OK 按钮,在 ArcMap 图形窗口产生选择要素的注释。

(3) 转换注释类 1) ArcMap 标注转换: A 在 ArcMap 窗口内容表中,右键单击需要转换标注的数据层,单击 ConvertLabels to Annotation 命令,如图 3.94 所示。

打开 Convert Labels to Annotation 对话框。如图 3.95 所示。图 3.94ArcMap 标注转换图 3.95 Convert Labels to Annotation 对话框在 Store Annotation 中选择注释类存储在地图文档中还是数据库中; Create 在 Annotation For 中选择注释类应用于所有要素还是当前可视范围内的要素。

D 单击 Convert 按钮。

2) Coverage 注释转换: ArcMap 可以把存储在 Coverage 注释要素类中的注释转换成地理数据库的注释,可以 转化生成一个新的注释类,也可以转换到地理数据库内已经存在的注释类中。

A 将 Convert Coverage Annotation 命令加到菜单栏中。

B 右键单击需要转换的 Coverage 注释层,单击 Convert Coverage Annotation 命 令,打开 Convert Coverage Annotation 对话框。其余步骤与 ArcMap 标注转 换类似。

5. 创建几何网络 (1) 几何网络概述 现实世界中,人员的流动、货物的流通、信息的传递、能量的传输等等,都是通过可 确定的网络系统来进行的。几何网络由要素构成,这些要素被限制存在于网络内,作为网 络要素 (Network Feature) 地理数据库自动对几何网络中网络要素间的拓扑关系进行维护。

网络的连通性是以几何一致性为基础,因此叫做几何网络。

一个几何网络有一个对应的逻辑网络,几何网络实际上是一组组成网络的要素类,逻 辑网络是网络连通性的物理描述,逻辑网络中的每个元素(element)都与几何网络中的一 个要素关联。

1) 网络要素类型 几何网络要素包括边网络要素(Edge Network Feature)和连接 网络要素(Junction C Network Feature) ,边(Edge)必须通过连接(Junction)与其他边相连。在逻辑网络中, 边元素与网络中的边元素(Edge Element)相关,连接要素与网络中的连接元素(Junction Element)相关。

从广义上来分,有两大类网络要素类型:简单网络要素和复杂网络要素。简单网络要 素对应逻辑网络中的一个简单网络元素,复杂网络要素对应逻辑网络中的多个网络元素。

2) 源和汇 网络中的物质、能量、信息的流动是有方向的,网络中的方向是从源到汇(Sinks)的, 几何网络中的连接要素可以作为源或汇。

3) 网络权重 一个网络可以有许多权和它相关,权是根据要素的某些属性来计算的。网络中的每个 要素类都可能有部分或全部的权与其属性相关。每个权可以与一个要素的一个属性相关, 也可以与多个要素相关。

4) 有效和无效要素 在几何网络中的任何一个边或接合点要素在逻辑网络中可以是有效的,也可以是无效 的。一个网络要素是否有效,其状态由 Enabled 属性字段来维护的。这个字段有两个值: True 和 False。如果为一个简单要素类创建一个几何网络,这个字段会自动添加到输入要 素类中。当用 ArcCatalog 创建一个网络要素类时,这个字段是必需字段。

(2) 建立几何网络 几何网络是要素数据集中要素类集合之间的拓扑关系,几何网络中的每一个要素有一 个角色:边或连接。建立一个几何网络必须确定哪些要素类参入网络,以及参入要素类扮 演什么角色,并需要指定一系列的权重参数,以及其他一些更高级的参数。

建立几何网络有两种途径:一是从零开始建立一个全新的几何网络,二是以已存在的 简单要素类为基础建立几何网络。在 ArcCatalog 中,可以从零开始建立一个全新的几何网 络,也可用 ArcMap Editor 或定制的 VB、VBA、C++代码来添加元素到几何网络中。

1) 建立全新的几何网络: A 在 ArcCatalog 目录树中,右键单击需要建立几何网络的要素数据集,单击 New,单击 Geometric Network 命令,如图 3.96 所示。打开 Build Geometric Network Wizard 对话框,如图 3.97 所示。图 3.96 在要素数据集内建立几何网络图 3.97 Build Geometric Network Wizard 对话框单击 Next 按钮,打开选择如何建立几何网络的对话框,选择 Build an empty geometric network 单选按钮:建立一个空的几何网络,如图 3.98 所示。

单击 Next 按钮,打开输入几何网络名称对话框,如图 3.99 所示。为新的几 何网络输入名称。图 3.98 选择如何建立几何网络的对话框图 3.99 输入几何网络名称对话框单击 Next 按钮,打开确定网络权重对话框,如图 3.100 所示。如果想在网络 中添加权重,选择 Yes 单选按钮,单击 按钮添加新权重,单击 按钮可以删除已经添加的权重。为添加的权重确定名称(Weight Name)和类型 (Type) ;如果不想在网络中添加权重,选择 No 单选按钮。

单击 Next 按钮,打开网络设置总结信息对话框,如图 3.101 所示。

单击 Finish 按钮,完成新的几何网络的建立。图 3.100 确定网络权重对话框图 3.101 总结信息对话框2) 用已有要素建立几何网络: 如果应用已经存在的简单要素类建立一个几何网络,建立几何网络向导(Build Geometric Network Wizard)就会在要素数据集内发现一组要素类的连接性,并从简单要素 类(线或点)来对网络要素类型(边或连接)进行提示。在这种情况下,虽然要素类必须 已经存在于要素数据集中,但要素类可以是空的,网络建立以后,可以再添加网络要素类 型。

基本步骤如下:利用已有要素建立一个几何网络;向几何网络中添加需要的要素类; 为几何网络建立几何规则。

几何网络既可以用 ArcCatalog 建立,也可以用 ArcToolbox 建立。必发娱乐利用已有数据 建立几何网络的具体过程参见 3.5 节中的第二个实例。

(3) 添加新的几何网络要素类 可以在几何网络中添加新的边要素类和连接要素类。当建立一个新的网络要素类时, 必须指定要素的类型和要素类参入的几何网络。新的要素类必须建立在几何网络的同一个 要素数据集中,如果建立一个新的连接要素类,需要指定它的要素是否可以为源或汇。

所有网络要素类同简单要素类一样,都有相同的必需字段 OID 和 SHAPE。网络边要 素还有一个必需字段 Enabled,它决定逻辑网络是否可运行,这个字段有一个固定的属性 域。网络连接要素可以作为源或汇,为了记录一个连接要素是否为源或汇,必须建立一个 AncillaryRole 字段,它也有一个固定的属性域。

(4) 定义网络规则 网络连接规则限制可能连接到其他网络要素的网络要素类型,以及可以连接到其他类 型要素的特定类型要素的数目。

有两 种 类 型的连接规则:边-连接(Edge-Junction)和边-边(Edge-Edge)规则, Edge-Junction 规则建立类型 A 的一个边连接到类型 B 的一个连接的网络关系,Edge-Edge 规则是建立通过类型 C 的一个连接,类型 A 的一个边连接到类型 B 的一个边的网络关系, Edge-Edge 规则总是包含一个 Junction。

在 ArcCatalog 中可以通过修改几何网络特征来建立和修改网络的连接规则。

可以在两 个要素类之间建立连接规则,也可以在一个要素类和另一个要素类的子类型、或一个要素 类的子类型与另一个要素类的子类型之间建立连接规则。

6. 创建拓扑 拓扑表达的是地理对象之间的相邻、包含、关联等空间关系。创建拓扑关系可以使地 理数据库能更真实地表示地理要素,更完美的表达现实世界的地理现象。

创建拓扑的优势在于: (1) 根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,就可以确定一种空间实体相对于另一种空 间实体的位置关系。拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系,它比几何数 据有更大的稳定性,不随地图投影的变化而变化。

(2) 利用拓扑关系便于空间要素查询,例如某条铁路通过哪些地区,某县与哪些县相邻 等。

(3) 可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形,实现道路的选取,进 行最佳路径的选择等。

一个拓扑关系包括了一系列的拓扑规则,创建拓扑时,必须指定参与创建拓扑的要素 类及其控制要素之间相互作用的拓扑规则。参与拓扑创建的所有要素类必须在同一个数据 集中。

Geodatabase 拓扑的浏览和管理是通过 ArcCatalog 来实现的,拓扑中存储了三个参数: 。

规则(rules) 等级(ranks)和拓扑容限(cluster tolerance) 、 拓扑规则定义了拓扑的状态,控制了要素之间的相互作用,创建拓扑时必须指定至少 一个拓扑规则;等级是控制在拓扑检验中节点移动的级别。等级低的要素类(子类)向等 级高的要素类(子类)移动。在创建拓扑的过程中,需要指定要素类的等级。目前,最高 的等级是 1,最低的等级是 50;默认的拓扑容限值是根据数据的准确度和其他一些因素, 由系统默认计算出来的。

当拓扑关系创建后,将数据加载到 ArcMap 中,如果所建的拓扑违背所定义的拓扑规 则时,就会产生拓扑错误,则进行拓扑检验后,在 ArcMap 视图窗口中会把有错误的地方 自动显示出来。

这时应把检测出来的拓扑错误一一修改。

ArcMap 中还可进行拓扑编辑, 在 包括共享边和点的编辑。

创建拓扑的详细过程可参考本章实例二。3.4 数据编辑数据编辑是纠正数据错误的重要手段,主要包括几何数据和属性数据的编辑。几何数 据的编辑主要是针对图形的操作,包括平行线复制、缓冲区生成、镜面反射、图层合并、 结点操作、拓扑编辑等。属性数据的编辑包括对图形要素的属性进行添加、删除、修改、 复制、粘贴,以及增加字段、导出属性表等。在 ArcMap 中对数据进行编辑时,实质上是 一次只能编辑一个数据集中的要素类, Coverage 编辑数据层所代表的地理要素类或要素集, 中的部分要素类是不能编辑的。3.4.1 图形编辑基本编辑 在 ArcMap 中对所加载的数据的图形要素可以进行各种编辑,如平行线复制、缓冲区 生成、镜面反射、拼接处理、结点删除、结点添加、线的延长和裁剪、线与多边形的分割 和缩放与拉伸等。

以下操作都是以打开地图文档,并开始编辑(Start Editing)数据层为前提。

(1) 要素复制操作 1) 平行复制操作 1. 单击 按钮, 在图形窗口中选择要复制的线要素, 单击 Target 箭头,选择需要复制平行线的数据层,在 Editor 下拉菜单中,选择 Copy Parallel 命令,打开 Distance 对话46 图 3.102 Distance 对话框 框,如图 3.102 所示。输入平行线之间的距离(按照地图单位) ,输入的距离数值的正负值 表示要素的复制方向。按 Enter 键即可完成不同数据层之间平行线的复制。

2) 缓冲区复制操作 单击 按钮,在图形窗口中选择要生成缓冲区的要素,单3.103 Distance 文本框击 Target 箭头,选择需要复制缓冲区的数据层(线或多边形类 选择 Buffer 命令, 打开 Distance 型) 在 Editor 下拉菜单中, , 文本框,如图 3.103 所示。输入生成缓冲区的距离(按照 地图单位) ,并按 Enter 键即可完成不同数据层之间缓冲区 的复制。

3) 镜面复制操作 单击 按钮,在图形窗口中选择需要进行镜面操作的要素,单击 Task 箭头,选择 Mirror Features 操作任务, 如图 3.104 所示。单击 按钮,在图形窗口定义首尾两点确定一条中心线,所选择的要素按照定义的中心线对称复 图 3.104 Task 下拉菜单中的任务 制。

(2) 要素合并操作 ArcMap 系统的要素合并操作可以概括为两种类型,要素空间合并与要素裁剪合并。

要素空间合并包括 Merge 和 Union 两个基本操作。要素裁剪合并主要是 Intersect 操作。合 并可以在同一个数据层中进行,也可在不同数据层之间进行,参与合并的要素可以是相邻 要素,也可以是分离要素,当然,只有相同类型的要素才可以合并。

1) 同层要素空间合并 Merge 操作可以完成同层要素空间合并, 无论要素(线与多边形)相邻还是分离,都可 以合并生成一个新要素,新要素一旦生成,原 来的要素自动被删除。

具体过程如下: 单击 按钮,在图形窗口中选择需要合图 3.105 Merge 对话框 并的要素,单击 Target 箭头,选择合并后的新 要素所属的目标数据层, Editor 下拉菜单中, 在 选择 Merge 命令,打开 Merge 对话框,如图 3.105 所示,New_shapefile-1 表示图层名为 New_shapefile 中 ID 值为 1 的要素。选择一个要素,其他要素向它合并,则合并后的新要 素的属性与该要素的属性相同,按 OK 键即可完成同层要素空间合并。同层要素空间合并 的结果如图 3.106 所示。 图 3.106 同层要素空间合并的结果2) 异层要素空间合并 Union 操作可以完成不同层要素空间合并,无论要素(线与多边形)相邻还是分离, 都可以合并生成一个新要素,新要素既保持原要素的类型,又保持原要素的属性特征。

具体过程如下: 单击 按钮,在图形窗口中选择需要合并的要素(来自不同的数据层) ,单击 Target箭头,选择合并后的新要素所属的目标数据层,在 Editor 下拉菜单中,选择 Union 命令, 所选择的要素被合并生成一个新要素。

3) 公共要素裁剪合并 Intersect 操作可以完成相互重叠(Overlay)部分的要素裁剪合并,无论要素(线或多 边形)属于同一数据层还是不同数据层,都可以合并生成一个新要素,新要素保持了原要 素的类型,但没有任何属性值,需要自己输入新的属性值。

具体过程如下: 单击 按钮,在图形窗口中选择具有重叠部分的要素(可以来自不同的数据层) ,单击 Target 箭头,选择合并后的新要素所属的目标数据层(目标数据层必须与原来的数据层 属于相同的类型,如线或多边形) ,在 Editor 下拉菜单中,选择 Intersect 命令,所选择要 素的公共部分合并生成一个新要素。如图 3.107 所示,两多边形重叠部分生成一个新的多 边形。图 3.107 公共要素裁剪合并的结果(3) 要素分割操作 应用 ArcMap 要素编辑工具可以分割线要素和多边形要素。对于线要素,可以任意定 义一点进行分割,也可以在离开线的起点或终点一定的距离处分割,还可以按照线要素长 度百分比进行分割,分割后线要素的属性值是分割前线要素属性值的复制。对于多边形要 素,是按照所绘制的分割线进行分割,多边形原有的属性将复制到分割以后的多边形要素 当中。

1) 任意点分割线要素 单击 按钮,在图形窗口中选择需要分割的线要素,单击 按钮,在线要素上任 按钮把该线要素拉开意选择分割点,单击左键,线要素按照分割点分成两段,可通过 查看。

2) 按长度分割线要素 单击 按钮,在图形窗口中选择需要分割的线要素,在 Editor 下拉菜单中,选择 Split 命令,打开 Split 对话框,如图 3.108 所示,在 Line 文本框中显 示的是所选线要素的长度,在 Split 选项组中可以选 择两种按长度分割线要素的方式, 一种是按照长度距 图 3.108 Split 对话框 离分割,另一种是按照长度比例分割,并输入长度距 离或长度比例。

Orientation 选项组中可以选择是从 在 线要素的起点计算距离或比例进行分割,还是从线要素的终点计算距离或比例进行分割。

单击 OK 按钮,线要素按照确定或计算的分割点分成两段。可通过 开查看。

3) 布点分割线要素 单击 按钮,在图形窗口中选择需要分割的线 按钮把该线要素拉要素,单击 Target 箭头,选择需要沿线放置点要素的 数据层。在 Editor 下拉菜单中,选择 Divide 命令,打 3.109 Divide 对话框 开 Divide 对话框,如图 3.109 所示,在对话框中输入 分割线要素的点数,这些点在线要素上均匀放置,或 者输入分割线要素的点间距离,单击 OK,就可按照确定的点数或点间距离分割线要素, 并放置点要素。通过 按钮把该线要素拉开查看。4) 分割多边形要素 单击 按钮, 在图形窗口中选择需要分割的多边形, 单击 Task 箭头, 选择 Cut Polygon 按钮,在图形窗口绘制草图线或草图多边形,Features(分割多边形要素)选项,单击 与原始多边形相交,双击鼠标左键,或单击右键,选择 Finish Sketch 命令,多边形要素按 照绘制的草图线或多边形分割成两个多边形,如图 3.110 所示。图 3.110 分割多边形要素的结果(4) 线要素延长与裁剪 延长可以实现多个线要素自动与确定的草图线相接,裁剪可以实现由一条草图线裁剪 多条线要素,也可以按照确定的距离裁剪一条线要素。

1) 绘制草图延长线要素 单击 Task 箭头,选择 Extend/Trim Features(延长与裁剪要素)选项,单击 ,单击 在图形窗口中选择需要延长的线要素(可以多选) 按钮,按钮,在图形窗口绘制一条草图线,作为线要素延长的目标,双击鼠标左键,或单击右键,选择 Finish Sketch 命令,线 要素就会延长到绘制的草图线。

2) 按照长度裁剪线要素 单击 Task 箭头,选择 Modify Feature(修改要素)选项,单 击 按钮,在图形窗口中选择需要裁剪的线要素,单击右键,图 3.111 Trim 文本框选择 Trim to Length 命令,打开 Trim 文本框,如图 3.111 所示。在 Trim 文本框中输入裁剪 的长度,并按 Enter 键(裁剪长度是从线要素的终结点起算的,如果需要从起始点起算, 可以先将线要素进行 Flip 翻转操作,然后再进行裁剪) ,线要素就会按照确定的长度裁剪, 在线要素旁单击左键,或单击右键,选择 Finish Sketch 命令结束操作。

3) 按照草图裁剪线要素 单击 Task 箭头,选择 Extend/Trim Features(延长与裁剪要素)选项,单击 在图形窗口中选择需要裁剪的线要素(可以多选) 击 ,单 按钮,按钮,在图形窗口绘制一条草图线,作为线要素裁剪的界限,双击鼠标左键,或单击右键,选择 Finish Sketch 命令,线 要素就会被绘制的草图线裁剪。如图 3.112 所示。 图 3.112 按照草图裁剪线要素4) 线要素翻转操作 线的延长与裁剪操作,都是按照线要素的终结点进行的,如果需要依据线要素的起始 ,也就是改变线要素 结点进行延长或裁剪操作,就需要首先进行线要素的翻转操作(Flip) 的方向,使原来的起始结点变为终结点,原来的终结点变为起始结点。

单击 Task 箭头,选择 Modify Feature(修改要素)选项,单击 按钮,在图形窗口中选择需要翻转的线要素,单击右键,选择 Flip 命令,线要素被翻转。在旁单击左键,或 单击右键,选择 Finish Sketch 命令结束操作。

(5) 要素的变形与缩放 1) 要素变形操作 线要素和多边形要素的变形操作都是通过绘制草图完成的。在对线要素进行变形操作 时,草图线要与线要素相交,且草图线的两个端点应该位于线要素的一侧,而在对多边形 要素进行变形操作时,如果草图的两个端点位于多边形内,多边形将增加一块草图面积, 如果草图的两个端点位于多边形外,多边形将被裁剪一块草图面积。

单击 Task 箭头,选择 Reshape feature(要素变形操作)选项,单击 窗口中选择需要变形的要素(线或多边形) ,单击 按钮,在图形按钮,根据要素变形的需要,在图形窗口绘制一条草图线,双击鼠标左键,或单击右键,选择 Finish Sketch 命令,要素就会按 照草图与原图的关系发生变形。如图 3.113、3.114 所示。 图 3.113 草图的两个端点位于多边形内时的要素变形图 3.114 草图的两个端点位于多边形外时的要素变形2) 要素缩放操作 A 添加缩放工具按钮 在 ArcMap 主菜单条上单击 Tools 命 令, 打开 Tools 下拉菜单, 单击 Customize 命 令 , 打 开 Customize 对 话 框 , 单 击 Commands 标签,进入 Commands 选项 卡,在 Categorie 选项卡中选择 Editor, 在 Commands 选项卡中选择 Scale,如图 3.115 所示。按住左键拖动 Scael 命令到 Editor 工具条,释放左键,这时 按钮图 3.115 Customize 对话框(Commands 选项卡)出现在 Editor 工具条上。关闭 Customize 对话框。

B 执行要素缩放操作 单击按钮,在图形窗口中选择需要缩放的要素(可以多选) ,单击按钮,根据需要移动要素选择锚位置,在要素上按住鼠标左键拖动到缩放的尺寸,释放左键,完成要 素缩放。

(6) 要素结点编辑操作 无论线要素还是面要素,都由若干结点组成,在数据编辑操作中,可以根据需要添加 结点、删除结点、移动结点,达到对要素变形与拉伸的目的。

1) 添加要素结点 线要素与多边形要素都可以添加结点,对于线要素,既可以在中间添加结点,也可以 从终结点添加结点,也就是继续绘制线要素,还可以在两个结点中间插入结点。

A 单击 Task 箭头,选择 Modify Feature(修改要素)选项,单击 按钮,在图形窗口中选择需要添加结点的要素(线或多边形) 。

在需要添加结点的位置上单击右键,选择 Insert Vertex 命令,一个结点就添 加到了所选要素上。

或者选择需要添加结点的要素(线或多边形) ,单击 按钮,在图形窗口添加新的结点,系统从原要素终结点开始绘制一条草图线,双击左键,结束添 加结点, D 或者在需要添加结点的位置上单 击右 键,选择 Properties 命令,打开 Edit Sketch Properties 对话框,显 示结点坐标。在某个结点坐标上 单击右键,打开结点操作快捷菜 单,如图 3.116 所示,选择 Insert Before 命令,在被选择点与前一 图 3.116 Edit Sketch Properties 对话框 点中间添加了一个新结点,选择 Insert After 命令,在被选择点与 后一点中间添加了一个新结点。

2) 删除要素结点 单击 Task 箭头,选择 Modify Feature(修改要素)选项,单击 按钮,在图形窗口中选择需要删除结点的要素 (线或多边形)在需要删除结点的位置上单击右键, , 选择 Delete Vertex 命令,或者选择 Properties 命令,打开 Edit Sketch Properties 对话框,显示结点坐标, 参见图 3.116。按住 Shift 键或 Ctrl 键选 中多个结点,单击右键,选择 Delete 命 令或直接按键盘上的 Delete 键就可删除 多个结点。要素形状发生变化。

3) 移动要素结点 移动结点是改变要素形状的另一种 途径,可以应用不同的方法移动结点, 移动结点之后,可以使要素完全变形, 也可以使要素在保持基本几何形状的前 提下拉伸。结点移动有以下几种方法: 单击 Task 箭头, 选择 Modify Feature图 3.117Editing Options 对话框 (修改要素) 选项, 单击按钮, 在图形窗口中选择需要移动结点的要素 (线或多边形) ,在需要移动结点的位置上按住左键,并将结点拖放到新的位置后释放左键。

或者在需要移动结点的位置上单击右键,选择 Move To 命令,在打开的 Move To 窗口 中输入坐标,并按 Enter 键,结点就可按照确定的坐标移动到新的位置。

或者在需要移动结点的位置上单击右键,选择 Move 命令,在打开的 Move 窗口中输 入坐标增量,并按 Enter 键,结点就可按照确定的坐标增量移动到新的位置。

或者在图形窗口中选择需要移动结点进行拉伸的要素(线或多边形) ,在 Editor 下拉 菜单中,单击 Options 命令,打开 Editing Options 对话框,单击 General 标签进入 General 如图 3.117 所示。

选项卡, 选中 Stretch geometry proportionately when move a vertex 复选框, 单击确定按钮,完成要素拉伸开关设置,退出该对话框。在需要移动结点的位置上按住左 键,将结点拖放到新的位置后释放左键,结点被移位,要素被拉伸,要素形状基本保持不 变。

2. 拓扑编辑 在进行要素拓扑编辑之前,首先需要创建拓扑,以便具有共享边或点的要素按照拓扑 关系共享边或点,为拓扑关联的保持或维护做准备。

当创建了拓扑之后,要素之间就具有共享边或点,在编辑共享边或点的过程中,相关 的要素将自动更新其形状。

拓扑关系在空间数据的查询和分析中非常重要,由于进行拓扑编辑时,共享边或点的 移动或修改不会影响要素之间的空间关系,所以拓扑编辑经常应用于数据更新,如土地利 用类型的更新。

(1) 共享要素移动 在拓扑关系构建以后,就可以通过 按钮对共享要素(Shared Features)进行移动,包括共享的边线要素和结点要素。在共享要素的选择与移动过程中,以高亮度显示的选择 要素仅仅是最上层的要素,但在执行了移动之后,没有被选择的相关要素以及没有在地图 中显示的相关要素,同样会发生移动,以保持拓扑关联的一致性。

1) 共享结点的移动 在拓扑关系构建以后,单击 按钮,在图形窗口选中需要移动的共享结点,结点以高亮度显示,按住鼠标左键将节点拖到新的位置释放左键,结点被移动。数据集中与该结 点具有一致性的和相连接的边线与结点都相应更新位置。如图 3.118 所示。图 3.118 共享结点的移动 54 2) 共享边线的移动 在拓扑关系构建以后,单击 按钮,在图形窗口选中需要移动的共享边线,边线以高亮度显示,按住鼠标左键将边线拖到新的位置释放左键,边线被移动。数据集中与该边 线具有一致性的和相连接的边线与结点都相应更新位置。如图 3.119 所示。3.119 共享边线的移动(2) 共享边线编辑 1) 共享边线变形 在拓扑关系构建以后,单击下拉 Task 箭头,选择拓扑任务(Topology Task)中的边线 变形任务(Reshape Edge) ,单击 高亮度显示,单击 按钮,在图形窗口选择需要变形的共享边线,边线以按钮,根据边线变形的需要,在图形窗口绘制一条草图线,该草图线应与共享边线两次相交。双击左键,结束草图线绘制,共享边线发生变形,与该边线具 有一致性的和相连接的边线与结点都将变形。如图 3.120 所示。图 3.120共享边线变形2) 共享边线修改 ,单击 在拓扑关系构建以后,单击 Task 下拉箭头,选择边线修改任务(Modify Edge) 按钮,在图形窗口选择需要修改的共享边线,边线以高亮度显示,根据需要对边线进 行修改,包括结点的添加、删除、移动等操作。单击右键,选择 Finish Sketch 命令,共享图 3.121 55 共享边线修改 边线被修改,与该边线具有一致性的和相连接的边线与结点都被修改。如图 3.121 所示。

(3) 共享多边形生成 , 利用共享边线特性和多边形自动闭合任务 (Auto-Complete Polygon) 可以生成共享的 多边 形,该多边形与原有 的要素自动建立共享结点和共享边线,如果再利用抓点环境 (Snapping Environment)设置,可以更好地抓取已经存在的边线。

具体过程如下: 在拓扑关系构建以后, 单击 Task 下拉箭头, 选择多边形自动闭合任务 (Auto-Complete Polygon)任务,单击需要生成新多边形的数据层,单击 按钮,根据绘制多边形的需要,在图形窗口绘制一条草图线,草图线的起点与终点都应该与已有的多边形边线相交。双击 左键,结束草图线绘制,生成共享多边形。组成多边形的其他结点与边线,都将自动与已 有多边形共享草图线,与已有多边形边线相交的出头线将自动被裁剪(Trim) 。如图 3.122 所示。图 3.122 共享多边形生成3.4.2 属性编辑借助 ArcMap 的编辑工具,可以对单要素或多要素属性进行添加、删除、修改、复制 或粘贴等多种编辑操作,而应用数据层属性表,可以实现更多的编辑操作。

1. 单击 按钮,在图形窗口中选择需要编辑属性的要素(可以多选) ,单击右键,再单击 Attributes 按钮,打开 Attributes 对话框,如图 3.123 所示。

在 Attributes 对话框中,左窗口显示被选择的要素,右窗口显示属性字段及其属性值。

在左窗口中,鼠标放在所选择的要素上单击右键,打开选择要素操作快捷菜单,如图 3.124 所示。包括 Highlight、 Zoom To、 Copy、 Paste、 Unselect、Delete 五个命令。图 3.123Attributes 对话框(属性数据浏览) 图 3.124Attributes 对话框(属性数据编辑)也可以通过数据显示工具条中的按钮,打开 Identify Results 对话框,完成对属性数据的浏览与编辑,如图 3.125 所示。图 3.125Identify Results 对话框也可以右键单击图层,单击 Open Attribute Table 命令,如图 3.126 所示,打开图层的属 性表,如图 3.127 所示。单击 Options 按钮, 如图 3.128 所示,可以进行增加字段、关联 表、属性表导出等操作。但是不能在属性表 里进行修改、删除等操作。图 3.126 打开图层的属性表图 3.127 图层的属性表图 3.128 Options 按钮 第 4 章 空间数据的转换与处理空间数据是 GIS 的一个重要组成部分。整个 GIS 都是围绕空间数据的采集、加工、存 储、分析和表现展开的。原始数据往往由于在数据结构、数据组织、数据表达等方面与用 户自己的信息系统不一致而需要对原始数据进行转换与处理,如投影变换,不同数据格式 之间的相互转换,以及数据的裁切、拼接等处理。以上所述的各种数据转换与处理均可以 利用 ArcToolbox 中的工具实现。在 ArcGIS9 中,ArcToolbox 嵌入到了 ArcMap 中。本章就 投影变换、数据格式转换、数据裁切、拼接等内容分别简单介绍。4.1 投影变换由于数据源的多样性,当数据与我们研究、分析问题的空间参考系统(坐标系统、投 影方式)不一致时,就需要对数据进行投影变换。同样,在对本身有投影信息的数据采集 完成时,为了保证数据的完整性和易交换性,要对数据定义投影。以下就地图投影及投影 变换的概念做简单介绍,之后分别讲述在 ArcGIS 中如何实现地图投影定义及变换。

空间数据与地球上的某个位置相对应。对空间数据进行定位,必须将其嵌入到一个空 间参照系中。因为 GIS 描述的是位于地球表面的信息,所以根据地球椭球体建立的地理坐 标(经纬网)可以作为空间数据的参照系统。而地球是一个不规则的球体,为了能够将其φ+dφ C D 投影 φ B’ B A D’图 4.1 椭球体表面投影到平面的微分梯形表面的内容显示在平面的显示器或纸面上,就必须将球面的地理坐标系统变换成平面的投 影坐标系统(图 4.1) 。因此,运用地图投影的方法,建立地球表面和平面上点的函数关系, 使地球表面上由地理坐标确定的点,在平面上有一个与它相对应的点。地图投影的使用保 证了空间信息在地域上的联系和完整性。

当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时,需要将一种投影的数字化数据转换为 所需要投影的坐标数据。投影转换的方法可以采用: 1. 正解变换: 通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近似的解析关系式, 直接由 一种投影的数字化坐标 x、y 变换到另一种投影的直角坐标 X、Y。

2. 反解变换: 即由一种投影的坐标反解出地理坐标(x、y→B、L),然后再将地理坐标代 入另一种投影的坐标公式中(B、L→X、Y),从而实现由一种投影的坐标到另一种投 影坐标的变换(x、y→X、Y)。

3. 数值变换: 根据两种投影在变换区内的若干同名数字 化点,采用插值法,或有限差分法,最小二乘法、或有 限元法,或待定系数法等,从而实现由一种投影的坐标 到另一种投影坐标的变换。

目前,大多数 GIS 软件是采用正解变换法来完成不同投 影之间的转换,并直接在 GIS 软件中提供常见投影之间的转 换。

借助 ArcToolbox 中 Projections and Transformations 工具集中的工具 (图 4.2) 可以实现对数据定义空间参照系 , 统、投影变换,以及对栅格数据进行多种转换,例如翻转 (Flip) 、旋转(Rotate)和移动(Shift)等操作。

图 4.2 投影变换工具4.1.1 定义投影定义投影(Define Projection) ,指按照地图信息源原有的投影方式,为数据添加投 影信息。具体操作如下: 1. 展开 Data Management Tools 工具 箱 , 打 开 Projections and Transformations 工具集, 双击 Define Projection 工 具 , 打 开 Define Projection 对话框(图 4.3) 。

2. 在 Input Dataset or Feature Class 文本 框中选择输入需要定义投影的数 图 4.3 Define Projection 对话框 据。

3. Coordinate System 文本框显示为 Unknown,表明原始数据没有坐标系统。单击 Coordinate System 文本框旁边的 图标, 打开 Spatial Reference 属性对话框 (图 4.4) , 设置数据的投影参数。

4. 定义投影有三种方法: (1) 单击图 4.4 中的 Select 按钮,打开 Browe for Coordinate System 对话框 (图 4.5) ,为数据选择坐标系统。其 中坐标系统分为地理坐标系统 (Geographic Coordinate Systems)和 投影坐标系统( Projected Coordinate Systems)两种类型。地理坐标系统是 利用地球表面的经纬度表示;投影坐 标系统是将三维地球表面上的经纬度 经过数学转换为二维平面上的坐标系 统,在定义坐标系统之前,要了解数 据的来源, 以便选择合适的坐标系统。

(2) 当已知原始数据与某一数据的投影相 同时, 可单击图 4.4 中的 Import 按钮, 浏览确定使用其坐标系统的数据,用 图 4.4 Spatial Reference 属性对话框 该数据的投影信息来定义原始数据, 因此两个数据具有相同的投影信息。

(3) 单击图 4.4 中的 New 按钮,新建一个坐标系统。同样可以新建地理坐标系统和投影 坐标系统两种坐标系统。图 4.6 为 New Geographic Coordinate System 对话框,定义 地理坐标系统包括定义或选择参考椭球体,测量单位和起算经线。图 4.7 为 NewProjected Coordinate System 对话框,定义投影坐标系统,需要选择投影的类型、设置投影参数及选择测量单位。其中投影参数包括投影带的中央经线和坐标纵轴西移 的距离等。因为投影坐标系统是以地理坐标系统为基础的,在定义投影坐标系统时, 还需要选择或新建一个地理坐标系统,单击 New 按钮则会打开图 4.6 的 New Geographic Coordinate System 对话框,新建一个地理坐标系统。图 4.5Browe for Coordinate System 对话框 图 4.6New Geographic Coordinate System 对话框图 4.7 New Projected Coordinate System 对话框定义投影后,则回到图 4.3 Spatial Reference 属性对话框,在 Detail 下的窗口中可以看 到定义投影的详细信息。单击 Modify 按钮可对已定义的投影进行修改,单击 Clear 按 钮则清除上一步定义的投影,重新定义。

6. 单击 OK 完成。

为 Coverage 数 据 定 义 投 影 的 方 法 相 似 , 可 使 用 Coverage Tools-Data Management-Projections 工具集中的 Define Projection 命令。

5.4.1.2 投影变换投影变换(Project)是将一种 地图投影转换为另一种地图投影, 主要包括投影类型、投影参数或椭 球体等的改变。在 ArcToolbox 的 Data Management Tools- Projections and Transformations 工具集中分为 栅格和要素类两种类型的投影变 换,其中在对栅格数据进行投影变图 4.8Project Raster 对话框 换时,要进行重采样。

1. Raster 数据的投影变换 (1) 展开 Data Management Tools 工具箱, 打开 Projections and Transformations 中的 Raster 工具集,双击 Project Raster,打开 Project Raster 对话框(图 4.8) 。

(2) 在 Input raster 文本框中选择输入进行投影变换的栅格数据。

(3) 在 Output raster 文本框键入输出的栅格数据的路径与名称。

(4) 单击 Output coordinate system 文本框旁边的 图标,打开 Spatial Reference 属性对话框(图 4.9) ,定义输出数据的投影。该对话框 Coordinate System 的界面与 图 4.4 的界面一样,所进行的操作也相同;在对话框的 X/Y Domain 界面下,可以设 置坐标的范围及坐标值所需要的精度。图 4.9Spatial Reference 属性对话框(5) 变换栅格数据的投影类型,就要对数据进行重采样。Resampling technique 是可选项, 选择栅格数据在新的投影类型下的重采样方式, 默认状态是 NEAREST, 即最临近采 样法。

(6) Output cell size 是输出数据的栅格大小, 默认状态下输出的数据与原数据栅格大小相 同。还可以直接设定栅格的大小,或浏览确定某一栅格数据,输出数据的栅格大小 则与该数据相同。

(7) 单击 OK 按钮,执行投影变换。 2. Feature 数据的投影变换 (1) 展开 Data Management Tools 工具 箱 , 打 开 Projections and Transformations 中的 Feature 工具集, 双击 Project, 打开 Project 对话框 (图 4.10) 。

(2) 在 Input Dataset or Feature Class 文本 框中选择输入进行投影变换的矢量 数据。

(3) 在 Output Dataset or Feature Class 文 本框键入输出的矢量数据的路径与 名称。

(4) 单击 Output coordinate system 文本框旁边的图 4.10Project 对话框图标,打开 Spatial Reference 属性对话框,定义输出数据的投影。该对话框与图 4.4 相同,所进行的操作也相同。

(5) 单击 OK 按钮,执行投影变换。

该命令同样适用于地理数据库中的要素类。为 Coverage 数据定义投影的方法相似, 可使用 Coverage Tools-Data Management-Projections 工具集中的 Project 命令。4.1.3 数据变换数据变换是指对数据进行诸如放大、缩小、翻转、移动、扭曲等几何位置、形状和方 位的改变等操作。对矢量数据的相应操作在 ArcMap 中 Editor 工具条的若干工具实现(详 见 第 三 章 ) 而 栅 格 数 据 的 相 应 操 作 则 集 中 于 ArcToolbox 的 Projections and 。

Transformations 工具集中,以下分别就栅格数据的翻转(Flip) 、镜像(Mirror) 、重设 比例尺(Rescale) 、旋转(Rotate) 、移动(Shift)和扭曲(Warp)等分别介绍。

1. 翻转(Flip) :是指将栅格数据沿着通过数据中心点的水平轴线,将数据进行上下翻 转。

(1) 展开 Data Management Tools 工具箱, 打开 Projections and Transformations 中的 Raster 工具集,双击 Flip,打开 Flip 对话框(图 4.11) 。图 4.11 Flip 对话框 (2) 在 Input raster 文本框中选择输入进行 Flip 的数据。

(3) 在 Output raster 文本框中键入输出文件的路径和名称。

(4) 单击 OK 按钮,执行数据翻转操作(图 4.12) 。图 4.12翻转(Flip)的图解表达镜像(Mirror) :是指将栅格数据沿着通过数据中心点的垂直轴线,将数据进行左右 翻转。

(1) 展开 Data Management Tools 工具箱, 打开 Projections and Transformations 中的 Raster 工具集,双击 Mirror,打开 Mirror 对话框(图 4.13) 。

2.图 4.13Mirror 对话框(2) 在 Input raster 文本框中选择输入进行 Mirror 的数据。

(3) 在 Output raster 文本框中键入输出文件的路径和名称。

(4) 单击 OK 按钮,执行数据镜像操作(图 4.14) 。图 4.14镜像(Mirror)的图解表达 3. 重设比例尺 (Rescale) 是指将栅格数据按照指定比例分别沿 X 轴和 Y 轴放大或缩小。

: (1) 展开 Data Management Tools 工具箱, 打开 Projections and Transformations 中的 Raster 工 具 集

篇三:arcgis10.2基础教程

第二章 ArcGIS 10基础操作

2.1 ArcMap基础操作

2.1.1 启动ArcMap应用程序

启动ArcMap应用程序有以下4种方法:

(1)单击电脑桌面上Windows任务栏中的【开始】按钮→【所有程序】→【ArcGIS】→【ArcMap 10】,启动ArcMap应用程序。

(2)双击ArcMap的桌面快捷方式图标,启动ArcMap应用程序。

,启动ArcMap应用程序。

(3)单击ArcCatalog中【标准工具】工具条上的ArcMap按钮

(4)双击ArcMap文档(.mxd 文件),启动含有所需地图的ArcMap应用程序。

提示:如果桌面没有ArcMap快捷方式图标,在【开始】任务栏中找到【ArcMap 10】,右键单击【ArcMap 10】,在弹出的菜单中单击【发送到】→【桌面快捷方式】,在桌面上生成ArcMap的快捷图标。

ArcMap应用程序界面如图2.1所示。

图2.1 ArcMap应用程序界面

2.1.2 ArcMap工作界面

ArcMap的工作界面除了菜单栏、标准工具条和状态栏等通用工具外,主要由主窗口、内容列表、目录窗口、搜索窗口组成。ArcMap的工作界面的各个组成部分如图2.2所示。

图2.2 ArcMap工作界面

内容列表、目录窗口、搜索窗口和ArcToolbox的显示、隐藏和停留在侧栏的操作都一样。这里仅已目录窗口为例介绍操作方法。单击ArcMap窗口菜单栏上的【窗口】→【目录】或单击【标准工具】工具条上的,即会显示目录窗口,拖动目录窗口,ArcMap窗口中则会显示窗口停靠的箭头,把鼠标指针放到停靠到右边侧栏的三角箭头上,目录窗口就会自动停靠到ArcMap窗口的右侧,然后单击目录窗口右上角的

图钉,目录窗口就会收缩到侧栏里。想要展开目录窗口只要单击侧栏的图标即可,现在展开的目录窗口的图钉已变为横向的,单击图钉两次,该窗口就会收回到侧栏。

1. 地图显示窗口

地图显示窗口是显示地图文档所包含的地理要素的窗口,ArcMap有2种地图视图查看环境:数据视图和布局视图。两种视图都可以用于查看地图,但采用的方式不同。数据视图可以对地图数据进行浏览、显示、查询、编辑和分析等操作,并使用实际坐标或测量值显示地理数据。布局视图可以将各种地图布局要素(如标题、指北针、比例尺、图例和数据框)排列在一个页面上。在布局视图中,除了在布局中与数据框进行交互之外,其他操作主要在页面空间(通常以英寸或厘米为单位)中执行。

数据视图和布局视图之间的切换有2种方式:

(1)单击菜单栏中的【视图】→【数据视图】或【视图】→【布局视图】。

(2)单击地图显示窗口左下角的数据视图按钮或布局视图按钮。

2. 内容列表

内容列表用来显示地图文档所包含的数据框、图层、地理要素的符号和数据源等。地图文档可以包含多个数据框,但是只有一个数据框是处于当前激活状态,其名称字体以加粗方式显示。每一个数据框都是由若干图层组成,图层在内容列表中显示的顺序决定了图层在地图显示窗口中的叠加顺序,因此可以通过调整内容列表中图层的顺序来调整地图显示窗口中各个图层的叠加顺序。默认方式为点、线和面图层从上往下依次显示,即点图层在最上方,面图层在最下方,线图层在中间。各图层在内容列表中的显示如图2.3所示。

图2.3 内容列表

内容列表的显示方式有4种,4种显示方式除了“按选择列出”,都可以表示所有图层所引用的地理要素的类型和表达方法。4种显示方式的功能描述如表2.1所示。

表2.1 内容列表的显示方式详解

按钮

按钮名称 按绘制顺序列出 按源列出 按可见性列出 按选择列出 功能描述

图层按绘制顺序列出,拖动图层可以更改图层叠加顺序

显示数据的存放路径

图层按照可见与否分组列出

按照图层是否有要素被选中,对图层进行分组列出,并标识

各图层处于选中状态的要素的数量

对内容列表的一些常用操作如下:

(1)右键单击数据框,在弹出的菜单中可以执行【添加数据】等操作。右键单击图层,在弹出的菜单中可以执行【复制】等操作。

(2)数据框或图层前面的和

分别表示收起和展开数据框或图层。图层前面的复选框用于设置

对应图层是否在地图显示窗口中显示。

(3)双击图层,可以打开对应图层的【图层属性】对话框。或者右键单击图层,在弹出的菜单中选择【属性】,打开对应图层的【图层属性】对话框。双击数据框,可以打开对应数据框的【数据框属性】对话框。或者右键单击数据框,在弹出的菜单中选择【属性】,打开对应数据框的【数据框属性】对话框。

(4)单击图层下方的地理要素的图例符号,可以打开【符号选择器】对话框。

(5)默认的内容列表只有一个数据框,可以单击菜单栏【插入】→【数据框】,添加一个新建数据框。

3. 目录窗口

目录窗口是以树视图的形式显示用户的所有数据文件、数据库和ArcGIS for Server文档,即通过目录窗口可以查看本地和网络上的文件。使用目录窗口中的树视图与使用Windows资源管理器非常相似,只是目录窗口更侧重于查看和处理GIS信息。目录窗口的具体介绍见本章第二节。

4. 搜索窗口

搜索窗口共包含四个过滤器:全部、地图、数据和工具。全部和工具这两个过滤器都会返回工具的搜

索结果。如果是对工具进行搜索,使用工具过滤器通常可获取到最佳结果。使用搜索窗口主页按钮可转到地理处理工具主页。主页中列出了所有已安装的系统工具箱。单击工具箱的名称以检查此工具箱的内容,即工具集和工具。

图2.4 【搜索】窗口 (1)按名称或关键字搜索

如果知道工具的名称,可以在搜索窗口中直接输入以查找。如果不知道工具的名称,但可以想到一些描述工具用途的单词,可以输入这些单词,然后搜索与之匹配的所有工具。

(2)使用搜索结果

可针对搜索项目执行多种操作。如果将指针悬停在项目上,将显示有关工具箱、工具或地理处理包的简要描述(工具集没有描述)。简要描述中的项目描述链接将打开工具箱、工具或地理处理包的描述。此外,通过单击工具名称下面的第一行文本,也可以打开项目描述。通过单击工具名称,可以从搜索项目中直接打开工具对话框。

5. ArcToolbox窗口

ArcToolbox将ArcGIS许多空间处理功能按一定标准存放在不同的工具箱中,这些工具可以完成3D分析、数据转换、网络分析等一系列操作。ArcToolbox的窗口如图2.5所示。ArcToolbox的具体应用见第七章。

图2.5 【ArcToolbox】窗口

2.1.3 地图文档的操作

1. 什么是地图文档

ArcGIS的地理数据库只保存地图的具有地理属性的信息,并不保存对于地图进行修饰的其他信息,这就使得必须提供一种文件来保存地图中地理信息的显示信息,这个文件就是地图文档(文件的后缀名为mxd)。地图文档存储着图层、数据框和布局视图等的显示状态。

这样就可以为用户带来诸多便利。例如,用户可以不用重新设置地图中地理要素的符号和颜色和数据框的坐标系统,也不用重新设置各图层之间叠加顺序和可见性,甚至连上一次保存地图文档时没有关闭的工具条也会在原来的位置显示。

简而言之,打开地图文档,ArcMap就会显示用户上一次保存地图文档时的状态。

2. 新建地图文档

新建地图文档有两种方式。

(1)启动ArcMap后,ArcMap会弹出一个【ArcMap—启动】对话框(如图2.6所示),在该对话框中不仅提供了空白地图模板,还可以在这里打开已有的地图文档(包括自己存储在电脑中的地图文档和ArcGIS软件提供的模板)。单击【ArcMap—启动】对话框左侧目录树中的【新建地图】下的【我的模板】,则会创建一个空白的地图文档。

图2.6 【ArcMap-启动】对话框

(2)如果已经打开ArcMap应用程序,也可以单击ArcMap窗口中【标准工具】工具条上的或单击菜单栏的【文件】按钮下拉菜单中的【新建】,则会弹出【ArcMap—启动】对话框。如果对上一地图文档进

行了修改而没有保存,通过这种方式新建地图文档,ArcMap会提醒用户是否保存对上一地图文档的修改。

3. 打开已有的地图文档

打开已有的地图文档的方式常用的有5种。

(1)在Windows管理器中找到地图文档(后缀名为mxd的文件),直接双击该地图文档可以打开该地图文档。

(2)在Windows管理器中找到地图文档,将其拖进ArcMap地图显示窗口,可以打开该地图文档。

(3)启动ArcMap,单击【ArcMap—启动】对话框左侧目录树中的【浏览更多】,在弹出的【打开ArcMap模板】对话框中可以打开已有的地图文档。

(4)单击ArcMap应用程序窗口中菜单栏【文件】→【打开】可以打开已有的地图文档。

(5)单击ArcMap

【标准工具】工具条上的打开按钮,打开【打开】对话框,在【打开】对话框中可以打开已有的地图文档。

4. 保存地图文档

如果对打开的地图文档进行了修改,或创建了新的地图文档,就需要对地图文档进行保存。地图文档的保存可以保存在原来的文件中,也可以另存为一个新的地图文档。

(1)替换原有地图文档

单击菜单栏【文件】→【保存】,或者单击工具栏上的保存按钮

(2)另存为新的地图文档

单击菜单栏【文件】→【另存为】。

5. 地图文档属性设置

【地图文档属性】对话框包含一些字段和选项,使用它们可帮助提高地图文档的可用性。此对话框还显示上次保存、上次打印或上次导出文档的时间。地图文档默认的数据存储路径为绝对路径,但如果数据路径发发生变化,如将数据或地图文档拷贝到另一个文件夹或其他电脑中,那么地图文档的相应数据就不会正常显示,内容列表中的图层前面会出现红色感叹号。因此,需将地图文档存储为相对路径,即使任意的改变数据的整个文件夹,数据也会正常显示。

设置相对路径的操作步骤如下:

(1)单击菜单栏【文件】→【地图文档属性】,打开【地图文档属性】对话框,如图2.7所示。

(2)勾选【存储数据源的相对路径名】复选框→单击【确定按钮】。

图2.7 【地图文档属性】对话框

2.1.4 ArcMap基本操作

1. 添加数据和移除数据

ArcMap既可以向空白的地图文档添加数据,也可以向已有数据的地图文档添加数据。添加的数据的格式多样,如矢量数据、栅格数据和文本数据。可以添加本地数据,也可以添加ArcGIS服务器中的数据。向ArcMap中添加数据的操作步骤有以下几种:

(1)单击【标准工具】工具条上的添加数据按钮,打开【添加数据】对话框。

(2)单击菜单栏【文件】→【添加数据】→【添加数据】,打开【添加数据】对话框。

(3)在【目录】窗口中找到要添加的本地数据,拖至内容列表或地图显示窗口中。

(4)在内容列表中的数据库上右键,在弹出的菜单中单击【添加数据】,打开【添加数据】对话框。

1)添加本地数据

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\添加数据\原始数据”)。

(2

)单击【标准工具】工具条上的添加数据按钮→【添加数据】,打开【添加数据】对话框(如图

2.8所示)。

(3)展开【查找范围】下拉框,定位到“东北”文件夹。

(4)从数据列表中选择图层“省会城市.shp”,单击【添加】按钮,完成数据添加。

图2.8 ArcMap应用程序界面中的世界地图

提示:第一次使用【添加数据】对话框,列表中没有列出计算机本地磁盘或移动磁盘及其中的文件夹,因此要手动添加,具体操作见本章第二节。

(5)数据添加完成的地图文档如图2.9所示。

图2.9 添加图层“省会城市”的结果

2)添加底图

底图图层属于一类地图图层,提供了一个可显示动态操作信息的框架。底图显示性能非常强大。由于底图图层相对稳定,不常发生变化,因此其显示只需计算一次,然后便可以多次重复使用。首次以特定的地图比例访问某个区域时,会对底图图层的显示进行计算。以后再以此地图比例访问该区域时,可调出该

显示。添加底图的操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\添加数据\原始数据”)。

(2

)单击【标准工具】工具条上的添加数据按钮右侧的下拉三角箭头→【添加底图】,打开【添加底图】对话框(如图2.10所示)。

(3)在【添加底图】对话框中选择“中国地图(含POI)”。

(4)单击【添加】按钮,完成地图添加。添加底图的结果如图2.11所示。

2.10 【添加底图】对话框

3)从ArcGIS Online添加数据

从ArcGIS Online添加数据的操作步骤如下: 2.11 添加底图的结果

注:POI,Point of Interest的简写,即感兴趣的点或地标。

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\添加数据\原始数据”)。

(2)单击【标准工具】工具条上的添加数据按钮右侧的下拉三角箭头→【从ArcGIS Online添加数据】,打开【ArcGIS Online】窗口(如图2.12所示)。

(3)在【ArcGIS Online

】窗口的搜索栏里输入“中国”→单击搜索按钮

则会列出搜索结果。

(4)点击数据区右下角的【详细信息】按钮,可以浏览该数据的详细信息。在搜索结果中选择满足要求的数据,单击数据区右下角的【添加】按钮,即可将该数据添加到ArcMap的地图显示窗口中。如图,选择“中国地图冷色版(无POI)”,添加结果如图2.13所示。

,【ArcGIS Online】窗口

图2.12 【ArcGIS Online】窗口

4)移除数据 图2.13 从ArcGIS Online添加数据的结果

如果地图中不再需要某个图层,可将其移除。右键单击该图层,在弹出的菜单中选择【移除】。移除某个图层不会影响该图层所应用的基础数据源。

2. 图层操作

图层是ArcMap中地理数据集的显示机制。一个图层引用一个数据集,并指定如何利用符号和文本标注绘制该数据集。图层会引用存储在地理数据库、Shapefile、遥感影像等数据源中的数据,但不是真正存

储这些数据,图层包含数据集路径,以及符号信息和要素或行选择信息。

ArcGIS中的图层有不同的类型,各个图层类型都由不同的符号表达,常用的图层类型有矢量图层、栅格图层、地图图层等。

1)更改图层名称 更改图层名称的方法有以下几种: (1)在需要更改名称的图层上左键单击图层名称(文本内容),选中该图层,然后再单击左键,图层(2)右键单击需要更改名称的图层,在弹出的菜单中单击【属性】,打开【图层属性】对话框。【图名称进入可编辑状态,键入图层的新名称,完成图层名称的修改。

层属性】对话框中切换到【常规】选项卡,在【图层名称】文本框中修改图层名称,单击【确定】按钮,完成图层名称更改。

(3)在【目录】窗口或ArcCatalog的目录树中定位到需要更改名称的图层,选中该图层,然后再单击左键,图层名称进入可编辑状态,或者右键单击该图层,在弹出的菜单中单击【重命名】,使图层进入可编辑状态,然后键入图层的新名称,完成图层名称的修改。

2)复制和粘贴图层 在ArcMap中,同一图层可以在一个数据框中被多次加载,也可以被不同的数据框同时加载。在内容(1)右键单击需要复制的图层,在弹出的菜单中选择【复制】,再在需要粘贴到的数据框上右键单击,(2)选中需要复制的图层,按组合快捷键Ctrl+C复制图层,再选中需要粘贴到的数据框,按组合快3)调整图层显示顺序 图层在内容列表中的上下排列顺序,决定了图层在地图显示窗口中的显示顺序。在内容列表中排列最(1)按照点线面图层类型排列,点状图层排列在最上方,面状图层排列在最下方,如城市点图层应(2)同类型图层按照在地图中的重要程度的高低排列,最重要的图层在上方,如在气温分布图中,列表中图层的复制和粘贴,不会影响图层所依据的基础数据源,只是对数据引用的复制和粘贴。

在弹出的菜单中选择【粘贴图层】,完成图层的复制和粘贴。

捷键Ctrl+V粘贴图层。

靠上的图层,在地图显示窗口中则显示在最上方。图层的上下排列顺序一般遵循以下原则: 排列在行政区图层上方。

等温线应排列在河流和等高线等图层的上方。

3. 坐标系统

ArcMap在添加数据时,第一个被加载到ArcMap中的图层的坐标系统会被作为该图层所在数据框的默认坐标系统。后面再添加的图层,只要满足坐标系统的要求,就会被ArcMap自动转换成该数据框的坐标系统,但是,这种转换只是在当前地图显示中暂时保存,不会对图层所对应的源数据的坐标系统产生影响。

1)查看图层坐标系统

若是不知所加载图层的坐标系统,可以再【图层属性】对话框中查看,具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\坐标系统\原始数据”)。

(2)在内容列表中双击图层“行政区”,打开【图层属性】对话框,切换到【源】选项卡。如图2.14所示。

图2.14 查看图层坐标信息

(3)在【数据源】列表中显示了该图层的投影坐标系和地理坐标系及其参数。

(4)通过查看可知该图层的投影坐标系为China_Lambert_Conformal_Conic,地理坐标系为GCS_WGS_1984。

2)数据框坐标系统

第一个被加载进ArcMap的坐标系统被默认为数据框的坐标系统。如果想用后面被加载进来的图层的坐标系统作为数据框的坐标系统,可以在【数据框属性】对话框中进行设置。具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\坐标系统\原始数据”)。

(2)在内容列表中双击数据框“图层”,打开【数据框属性】对话框,切换到坐标系对话框,如图2.15所示。

图2.15 查看数据框的坐标信息

(3)【当前坐标系】列表框中显示了数据框的坐标信息。如果要修改数据框的坐标系统,可以直接在

坐标系列表(包含收藏夹、地理坐标系、投影坐标系和图层4个文件夹)中选择合适的坐标系,如选择图层“县级行政区”的坐标系统GCS_WGS_1984。

(4)单击【确定】按钮,完成设置。

(5)数据框坐标系统更改前后的对比如图

图2.16(a) 数据框坐标系统更改之前

图2.16(b) 数据框坐标系统更改之后

4. 【工具】工具条

【工具】工具条可以对地图数据进行移动、放大缩小、选择地图要素和查询地图要素等基本操作,是ArcMap中最常用的工具,该工具条包含24个工具,各按钮功能详解如表2.2所示。

图2.17 【工具】工具条

表2.2 【工具】工具条功能详解

按钮 按钮名称

放大

缩小

平移

全图

固定比例放大

固定比例缩小

返回上一视图

转到下一视图

选择要素

清除所选要素 选择元素 识别 超链接 HTML弹出窗口 测量 查找 查找路径 转到XY 时间滑块 点击或拉框放大视图

点击或拉框缩小视图

通过拖动来平移视图

缩放至地图的全图范围

以ArcMap主窗口中心点为中心,按固定比例放大地图

以ArcMap主窗口中心点为中心,按固定比例缩小地图

返回至上一视图

转至下一视图

选择要素,默认的是单击或拉框选择(下拉列表中还包括按多边形选择、按套索选择、按圆选择、按线选择)

清除在当前视图中已选择的要素

选择、调整和移动放置在地图上的文本、图形和其他对象

通过单击或拉框来识别地理要素

通过单击要素启动至网站、文档或脚本的超链接

通过单击要素启动HTML弹出窗口

测量地图上的距离和面积

在地图中查找要素、地点或地址

查找制定停靠定之间的路径

通过输入XY位置来查找

打开【时间滑块】窗口,处理地图中的数据所代表的时间段 功能描述

1)移动地图 创建查看器窗口 通过拖拽出一个矩形创建新的查看器窗口

【工具】工具条上的前面几个工具如放大、缩小、平移、全图、固定比例放大、固定比例缩小、返回上一视图、转到下一视图,都是用来移动地图的,这里仅以“放大”和“全图”的操作为例。具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\【工具】工具条操

(2)选中放大按钮,围绕着辽宁省的行政区域拉一个矩形,将鼠标指针放到辽宁省的西北部区域,作\原始数据”)。

然后按住鼠标左键向辽宁省的东南部区域拉框,将整个辽宁省框选在矩形框里,然后释放鼠标左键,ArcMap就会将地图放大到矩形框选定的区域。

(3)放大的结果如图2.18所示。

图2.18 地图放大操作的结果

注:除了用工具条上的工具移动地图以外,用鼠标的滚轮可以实现地图的放大缩小,用键盘上的←↑→↓键可以对地图进行向左、向上、向右和向下的平移操作。

2)识别地理要素

通过识别工具可以方便快捷地查看地理要素的属性信息。识别地理要素的具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\【工具】工具条操作\原始数据”)。

(2)单击【工具】工具条上的“标识”按钮。

(3)在地图显示窗口中单击吉林省省会长春市点图标,打开【识别】对话框(如图2.19所示)。

(4)【识别】对话框中显示了该点的所属图层、位置信息和属性字段信息。

(5)【识别】对话框中设置的默认识别范围是最顶部图层,即只识别鼠标光标所单击的位置所在的最上方图层,下方图层的信息不会显示。除此之外,还可以根据需要选择识别可见图层、可选图层、所有图层或内容列表中的任意一个图层。

(6)在【识别】对话框中展开【识别范围】下拉框,选择“所有图层”,再单击长春市点图标。此时【识别】对话框不仅显示了点要素“长春”的信息,也显示了该点下方的“吉林省”面要素信息。如图

2.19所示。

图2.19(a) 最顶层图层识别

3)测量 图2.19(b) 所有图层识别 图2.19 【识别】对话框

通过测量工具,可以在地图中执行线测量和面积测量操作。单击【工具】工具条上的测量按钮开【测量】对话框,如图2.20所示,其各个按钮功能详解如表2.3所示。

,打

图2.20 【测量】对话框

表2.3 【测量】对话框按钮功能详解

按钮

按钮名称 测量线 测量面积 功能描述

绘制线段并测量所绘线段的长度,双击鼠标左键完成线绘制

绘制多边形并测量所绘多边形面积,双击鼠标左键完成面绘

制。使用该工具的前提是数据框使用的是投影坐标系。

单击要素,可测量线要素的长度、面要素的周长和面积、点

测量要素 要素的XY位置。使用该工具的前提是数据框使用的是投影坐

标系。

显示总计(启动/关

闭)

选择单位

清除并重置结果 设置测量距离和面积的测量单位。在默认情况下,该单位与数据框的单位一致

清除并重置测量的结果 计算连续测量值的总和

设置测量距离的测量类型。数据框为投影坐标系,默认测量

选择测量类型 类型为【平面】,数据框为地理坐标系,默认测量类型为【测

地线】,此外还有【等角航线】和【大椭圆】

测量方式有两种:测量线、测量面和测量要素。测量的具体操作如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\【工具】工具条操作\原始数据”)。

(2)单击【工具】工具条上的测量按钮

(3

)单击测量线按钮

(4)单击测量线按钮,打开【测量】对话框。

,如在长春点要素上左键单击一下,再在沈阳点要素上左键单击一下,然后,绘制一个多边形,然后左键双击,完成面测量。测量结果如图2.21所示。

左键双击,完成线测量。测量结果如图2.21所示。

图2.21 线测量的结果

度。面测量结果中的“线段”一栏表示最后一段线段的长度。

(5)单击测量要素按钮

(6)单击测量要素按钮,在地图上单击长春点要素,显示结果如图2.23所示。

,在地图上单击吉林面要素,显示结果如图2.24所示。

图2.22 面测量的结果

注:线测量结果中的“线段”一栏表示最后一段线段的长度,“长度”一栏表示所绘制线段的总长

图2.23 线测量的结果 图2.24 面测量的结果

5. 选择要素

ArcMap提供了多种选择要素的方法,最常用的5种方式是按属性选择要素,按位置选择要素,使用【工

具】工具条选择要素按钮

1)按属性选择

按属性选择要素是通过编写SQL语句对要素进行选择。本例通过按属性选择方法选出辽宁省所属的县级行政区。具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\选择要素\原始数据”)。

(2)在ArcMap菜单栏上单击【选择】→【按属性选择】,打开【按属性选择】对话框,如图2.25所示。

选择要素和在属性表中选择要素,使用【绘图】工具条选择要素。通过选择要素,可以使被选中的要素高亮显示。

图2.25 【按属性选择】对话框

(3)展开【图层】下拉框,选择图层“县级行政区”。

(4)展开【方法】下拉框,选择【创建新选择内容】。

(5)【方法】下拉框下面的字段列表中列出了图层“县级行政区”的字段。双击字段“NAME_1”。这在最下方的文本框中显示:“NAME_1”。单击等于号按钮

唯一值按钮

。单击字段列表中的字段“NAME_1”,单击获取,【按属性选择】对话框中部的列表框中显示了该字段的所有值,双击“辽宁”。此SELECT * FROM 县级行政区 WHERE: "NAME_1" = "辽宁"

可以验证表达式的正确与否。

时,最下方的文本框中SQL代码变为:"NAME_1" = "辽宁"。与该文本框上方的SQL语句组合起来就是: (6)单击验证按钮

如图2.26所示。

(7)单击【确定】按钮。属于辽宁省的县级行政区被选择出来,在地图显示窗口中边界线高亮显示。

图2.26 按属性选择的结果

2)按位置选择

按位置选择要素是通过要素与同一图层或其他图层的位置关系进行选择。本例通过按位置选择的方法选择出辽河流经的县级行政区。具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\选择要素\原始数据”)。

(2)在ArcMap菜单栏上单击【选择】→【按位置选择】,打开【按位置选择】对话框。

(3)通过按属性选择的方法,选择图层“河流”中名为“辽河”的线状要素,即在【按属性选择】对话框的【SELECT * 河流 WHERE:】文本框中输入SQL代码:"名称" = "辽河"。使得“辽河”线要素高亮显示。如图2.27所示。

图2.27 按属性选择的结果

(4)在ArcMap菜单栏上单击【选择】→【按位置选择】,打开【按位置选择】对话框,如图2.28所示。

图2.28 按属性选择的结果

(5)展开【选择方法】下拉框,选择【从以下图层中选择要素】。

(6)在【目标图层】复选框中勾选图层“县级行政区”。

(7)展开【源图层】下拉框,选择图层“河流”。

(8)展开【空间选择方法】下拉框,选择“与源图层要素相交”。

(9)单击【确定】按钮。辽河流经的县级行政区被选择出来,在地图显示窗口中边界线高亮显示。如图2.29所示。

图2.29 按属性选择的结果

注:这里的“辽河”是辽河水系的干流,不包括东辽河和西辽河。

3)通过选择要素按钮和属性表选择要素 在使用【工具】工具条的选择要素按钮选择要素之前,可以对选择要素的条件进行设置。本例通过圆圈选择要素的方法选择图层“县级行政区”中的要素。具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\选择要素\原始数据”)。

(2)设置可选图层。内容列表的【按选择列出】选项卡可以选择哪些内容列表中的哪些图层可以被选择。具体操作步骤如下:

第一步:启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\选择要素\原始数据”)。

第二步:单击内容列表的按选择列出按钮,切换图层的显示方式为按选择列出。如图2.30所示。

图2.30 图层按选择列出

第三步:单击【单击切换是否可选】按钮使得对应图层的要素可以被选。单击【单击清除图层选择】清除所有按钮可以清除对该图层的选择要素的选择,或者单击【工具】工具条上的清除所选要素按钮

唯一可选。

【单击清除图层选择】按钮

区”为唯一可选图层。

图层的已选要素。右键单击图层,在弹出的的对话框中选择【将此图层设为唯一可选图层】,可使对应图层后面的数字表示已被选择的要素的数量。本例设置图层“县级行政

(3)展开【工具】工具条上选择要素按钮

圈内部的要素都会被选中,并高亮显示。

右侧的下拉三角箭头,选择【通过圆圈选择要素】。

(4)单击鼠标左键,在地图上绘制一个圆圈,然后释放鼠标左键,该圆圈边缘所接触的要素和在圆

(5)在内容列表中右键图层“县级行政区”,在弹出的菜单中选择【打开属性表】,打开【表】对话框,如图2.31所示,被选中的要素在属性表中对应的属性值记录也被高亮显示。

图2.31 【表】对话框

(6)在属性表中,通过单击属性表最左侧的按钮,可以选中该行记录。使用组合键Ctrl键和鼠标左键,可以任意选择若干条记录。使用组合键Shift键和鼠标左键,可以选中若干条连续记录。在按钮上单击鼠标左键不放,往上或往下拖动,可以选中鼠标指针所经过的记录。在【表】对话框中被选中的记录,在地图显示窗口中也会选中其对应的要素。

4)使用【绘图】工具条选择要素

【绘图】工具条是ArcMap中简单使用的工具条。主要功能包括图形绘制、地图文档设置和编辑工具。单击ArcMap菜单栏的【自定义】→【工具条】→【绘图】,打开【绘图】工具条,如图2.30所示。【绘图】工具条各按钮的功能解释如表2.32所示。

图2.32 【绘图】工具条

表2.4 【绘图】工具条按钮功能详解

按钮 按钮名称 功能描述

其下拉框包括地图文档注记工具【新建注记组】、【活动

绘制 注记组】等;图形操作工具【顺序】、【位移】和【对齐】

等;【将图形转换为要素】和【默认符号属性】

选择元素 旋转 缩放至所选要素 矩形 选择图形和地图文档中的注记

旋转选中的图形或地图文档中的注记

以所选元素为中心缩放到地图显示窗口

其下拉框包括【面】、【圆形】等工具,单击工具可以在

绘制图形

其下拉框包括【曲线文本】、【标注】等工具,单击工具

可以添加文本 新建文本

编辑折点 字体

字号

粗体

斜体

下划线

字体颜色

填充颜色

线颜色

标记颜色 编辑所选图形的节点

设置文本的字体类型

设置文本的字号大小

设置粗体

设置斜体

设置字体的下划线

设置字体的颜色

设置面状元素的填充颜色

设置线状元素的线颜色

设置点状元素的点颜色

本例以用绘制线工具选择图层“县级行政区”中的要素,具体操作步骤如下:

(1)启动ArcMap应用程序,打开地图文档“东北.mxd”(数据位于“...\第二章\选择要素\原始数据”)。

(2)设置可选图层。内容列表的【按选择列出】选项设置图层“县级行政区”为唯一可选图层。

(3)展开矩形按钮右侧的三角下拉框,在展开的列表中选择【线】。

,选中绘制好的线段。

(4)在地图中绘制一条线段。

(5

)单击【绘图】工具条上的选择要素按钮

素被选中。结果如图2.33所示。

(6)单击ArcMap菜单栏中【选择】→【按图形选择】,和该线段相交的图层“县级行政区”中的要

图2.33 使用【绘图】工具条选择要素的结果

2.2 ArcCatalog基础操作

2.2.1 启动ArcCatalog应用程序

启动ArcCatalog应用程序有以下4种方法:

(1)单击电脑桌面上Windows任务栏中的【开始】按钮→【所有程序】→【ArcGIS】→【ArcCatalog 10】,启动ArcCatalog应用程序。

(2)双击ArcCatalog的桌面快捷方式图标,启动ArcCatalog应用程序。

2.2.2 ArcCatalog工作界面

ArcCatalog工作界面主要由菜单栏、工具栏、目录树、搜索和主窗口组成。其中界面左侧的目录树面板显示的是GIS内容的树视图,用于组织和管理各类地理信息,右侧的内容预览面板显示的是树视图中所选项的相关信息和细节。

1)菜单栏

菜单栏由【文件】、【编辑】等8个菜单组成。除【文件】菜单外,其他七个菜单与ArcMap菜单栏类似。【文件】菜单中各子菜单功能详解如表2.5所示

表2.5 【绘图】工具条按钮功能详解

按钮

按钮名称 新建 连接到文件夹 断开文件夹连接

登录

删除

重命名

属性

退出 功能描述 在所选文件夹下新建文件夹、文件数据框、个人地理数据库等

建立与文件夹的连接

断开与所选文件夹的连接

登录或者登出

ArcGIS Online 删除所选项目 重命名所选项目

查看所选项目的属性信息 退出ArcCatalog应用程序

2)工具栏

(1)【标准工具】工具条。【标准工具】工具条是ArcCatalog中最常用的工具条,如图2.34所示。【标准工具】工具条各按钮功能详解如表2.6所示。

图2.34 【标准工具】工具条

表2.6 【标准工具】工具条按钮功能详解

按钮

按钮名称 向上一级 连接到文件夹

断开与文件夹的连

复制

粘贴

删除

大图标

列表

详细信息

缩略图

启动ArcMap

目录树

搜索

ArcToolbox

Python

模型构建器 功能描述

在目录树中向上一级导航

连接到ArcGIS内容和文档,在磁盘上的文件夹内对其进行组织和管理

从目录树中移除高亮显示的文件夹引用

复制高亮显示的项目

在光标位置处粘贴复制的项目

删除高亮显示的项目

在【内容】选项卡上使用大图标显示项目

在【内容】选项卡上使用显示项目的列表

在【内容】选项卡上使用显示每个项目的详细解释

在【内容】选项卡上使用缩略图显示项目

启动新的ArcMap应用程序

打开【目录树】窗口

打开【搜索】窗口

打开【ArcToolbox】窗口

显示可在其中使用Python进行地理处理的Python窗口

打开用于创建地理处理模型的模型构建器

(2)【地理视图】工具条。【地理】工具条只是在主窗口切换到【预览】选项卡、预览方式为【地理视图】时才可用。【地理视图】工具条如图2.35,其各按钮功能详解如表2.7所示。

图2.35 【地理视图】工具条

表2.7 【地理视图】工具条按钮功能详解

按钮 按钮名称

放大

缩小

平移

全图

返回上一视图

转至下一视图

识别

创建缩略图 功能描述

通过单击点或拉动框的方式放大地理视图

通过单击点或拉动框的方式缩小地理视图

平移地理视图

缩放至地理全图

返回上一地理视图

转至下一地理视图

识别单击的地理要素

使用当前地理预览创建所选项的缩略图

3)【目录树】窗口

ArcCatalog中的【目录树】和ArcMap中的【目录】窗口类似,在两种窗口中所执行的所有功能和任务都相同。ArcCatalog通过使用目录树面板查看磁盘上的文件和数据库连接来管理所有地理信息项。选中目录树中的元素后,在右侧的内容预览面板中查看到其特性、地理信息以及属性。在目录树中可以对内容进行编排、建立新连接、添加新元素(如数据集)、移除元素、重命名元素等。目录树的树状结构如图2.36所示。

图2.36 【目录树】窗口

在默认情况下,【目录树】窗口所包含的顶级项目有6个:文件夹连接、工具箱、数据框服务器、数据框连接、GIS服务器和My Hosted Services。可以再【ArcCatalog选项】对话框中设置目录树包含哪些顶级项目,具体操作步骤如下:

(1)单击ArcCatalog菜单栏【自定义】→【ArcCatalog选项】,打开【ArcCatalog选项】对话框,如图2.37所示。

图2.36 【ArcCatalog选项】对话框

(2)在顶级条目列表中被勾选的条目会显示在【目录树】窗口中。

(3)勾选顶级条目列表下方的复选框【隐藏文件扩展名】,可以不显示文件的后缀名。

4)【搜索】窗口

ArcCatalog中的【搜索】窗口与ArcMap中的【搜索】窗口的界面、功能和使用方法一致,这里不再赘述。

2.2.3 ArcCatalog基本操作

1. 连接到文件夹

在ArcCatalog中访问本地磁盘中的文件前,需要通过设置连接到文件夹,添加指向本地磁盘目录的文件夹路径。具体操作步骤如下:

(1)单击ArcCatalog菜单栏【文件】→【连接到文件夹】,打开【连接到文件夹】对话框。或者右键【目录树】窗口中的【文件夹连接】项目,在弹出的菜单中选择【连接到文件夹】,打开【连接到文件夹】对话框。或者单击【标准工具】工具条上的连接到文件夹按钮

所示。

,打开【连接到文件夹】对话框。如图2.37

图2.37 【连接到文件夹】对话框

(2)在【连接到文件夹】对话框中定位到需要连接的文件夹,并单击选中该文件夹。

(3)单击【确定】按钮,连接到文件夹。

注:连接到文件夹之后,该文件夹下的子文件夹都会在目录树中显示。如果所连接的文件夹中的内容发生了变化,可以右键单击该文件夹,在弹出的菜单中单击【刷新】,刷新目录树中的文件夹及其内容的引用。

2. 断开文件夹连接

若想断开目录树与某文件夹的连接,有三种方式:

(1)在【目录树】窗口中选中该文件夹,单击菜单栏【文件】→【断开文件夹连接】。

(2)在【目录树】窗口中选中该文件夹,单击【标准工具】工具条上的断开与文件夹的连接按钮

(3)在【目录树】窗口中右键单击该文件夹,在弹出的菜单中单击【断开文件夹连接】。

3. 主窗口和查看数据

ArcCatalog主窗口包括【内容】、【预览】和【描述】3个选项卡。各个选项卡查看数据的方式都不同:

(1)【内容】选项卡。在【目录树】窗口中选中一个项目时,【内容】选项卡会列出该项目所包含的内容。若选中的是文件夹,会列出该文件夹所包含的所有子文件夹和内容。若选中的是图层,会列出图层的名称、类型和缩列图。在【内容】选项卡中查看文件夹和图层的对比如图2.38所示。

图2.38(a) 查看文件夹 图2.38(b) 查看图层

图2.38 【内容】选项卡

(2)【预览】选项卡。【预览】选项卡只能显示具有地理特征的数据(如地理数据库和图层),该选项卡包含2种查看数据的方式:地理视图和表视图。切换到【预览】选项卡,展开主窗口最下方的【预览】下拉框,可以切换地理视图和表视图。地理视图显示所选项目的地理信息,表视图显示所选项目的属性表信息,两者的对比如图2.39所示。

图2.39(a) 地理视图 图2.39(b) 表视图

图2.39 【预览】选项卡

(3)【描述】选项卡。用于查看所选项目的标签、摘要、描述和制作者名单等源数据信息。如图2.40所示。

图2.40 【描述】选项卡

欢迎转载:
    本文二维码:
    本文链接: 复制地址

    图说天下