ArcGIS三大基础模块

-15-ArcGIS应用基础ArcMap、ArcCatalog和Geoprocessing是ArcGIS的基础模块，应用ArcGIS进行空间分析时，应首先掌握这三个模块的各项功能。ArcMap是ArcGIS桌面系统的核心应用程序，用于显示、查询、编辑和分析地图数据，具有地图制图的所有功能。ArcMap提供了数据视图(DataView)和版面视图(LayoutView)两种浏览数据的方式，在此环境中可完成一系列高级GIS任务。ArcCatalog是一个空间数据资源管理器。它以数据为核心，用于定位、浏览、搜索、组织和管理空间数据。利用ArcCatalog还可以创建和管理数据库，定制和应用元数据。从而大大简化用户组织、管理和维护数据工作。Geoprocessing空间处理框架，具有强大的空间数据处理和分析工具。框架主要包括两个部分：ArcToolbox（空间处理工具的集合）和ModelBuilder（可视化建模工具）。ArcToolbox包括了数据管理、数据转换、Coverage处理、矢量分析、地理编码以及统计分析等多种复杂的空间处理工具。ModelBuilder为设计和实现空间处理模型(包括工具、脚本和数据)提供了一个图形化的建模框架。它们均内嵌于ArcMap和ArcToolbox中。ArcMap基础本节分为四部分，主要介绍ArcMap数据层的基本操作、数据的符号化、注记标注和专题地图的编制等。2.1.1新地图文档创建ArcMap中，创建新的地图文档有以下两种方法：1.启动ArcMap在ArcMap对话框中，选择Anewemptymap并单击OK按钮，创建一个新的空地图。或者应用已有的地图模板创建新地图：选择Atemplate并单击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，出现了预先设计好的地图模板，进入地图编辑环境(图2.1)。2.若已经进入了ArcMap工作环境单击NewMapFile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File菜单下的New命令，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.mxt；单击OK按钮，进入地图编辑环境。-16-2.1.2数据层的加载创建了新地图文档之后，需给该文档加载数据。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、Arcview3.x的shapefile、AutoCAD的矢量数据DWG、ERDAS的栅格数据ImageFile、USGS的栅格数据DEM等。加载数据层主要有两种方法：一是直接在新地图文档上加载数据层，二是用ArcCatalog加载数据层。1.直接在新地图中加载数据层：图2.1古典景观地图版式图2.2加载图层后的界面-17-1）单击File下AddData命令打开AddData对话框；2）在Look列表框确定加载数据的位置，按下shift键，选择cities和states两个shapefile文件；3）单击Add按钮，两个图层被加载到新地图中(图2.2)。2.用ArcCatalog加载数据层：使用ArcCatalog加载数据层，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中浏览要加载的数据层。3）点击需加载的数据层，拖放到ArcMap窗口中，完成数据层的加载。2.1.3数据层的基本操作1.数据层更名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。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易识别的名字。改变数据层名称，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，数据层名称进入可编辑状态，输入新名称。地理要素的更名方法同上。2.改变数据层顺序数据层在内容表中的排序决定了数据层中地理要素显示的上下叠加关系，直接影响输出地图中的效果表达。因此，图层的排列顺序需要遵循以下四条准则：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。图2.3ArcMap地图窗口-18-4）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。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，可通过数据层的复制实现。打开一个包含点、面要素的地图文档（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。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，单击Copy命令。鼠标点中Layer1单击右键，打开快捷菜单，单击PasteLayers命令，完成粘贴（图2.4）。删除图层只需在该图层上单击右键，选择Remove命令即可。按住“shift”或者“ctrl”键可以选择多个图层进行操作。4.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，但不会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。若没有提供坐标信息，ArcMap按默认办法处理：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，并根据需要进一步修改：（1）查阅数据组坐标打开一个地图文档。1）单击View下DateFrameProperties命令，打开DateFrameProperties对话框。2）进入CoordinateSystem选项卡。选项卡上显示了该地图的数据组的坐标信息。图2.4完成粘贴后的ArcMap地图窗口-19-图2.7DataFrameProperties对话框（2）变换数据组坐标打开一个地图文档。1）在数据组上点击右键，选择peoperties命令，打开DateFrameProperties对话框。2）在CoordinatingSystem选项卡中单击Predefined目录，其中包含有系统定义的各种地图投影类型（图2.5）。3）选择需要的地图投影类型。4）单击确定按钮，数据组中所有数据层的投影都将变换为选定类型。（3）修改坐标系统参数打开一个地图文档。1）打开DateFrameProperties对话框中的CoordinateSystem选项卡。2）单击Modify按钮。打开ProjectedCoordinateSystemProperties对话框(图2.6)。3）在ProjectedCoordinateSystemProperties对话框中可以根据需要修改地图投影参数。4）单击确定按钮，完成参数修改。（4）设置地图显示参数打开一个地图文档。图2.5DateFrameProperties对话框图2.6ProjectedCoordinateSystemProperties对话框-20-1）打开DataFrameProperties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(ReferenceScale)：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。5.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(GroupLayer)。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，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）建立组图层：在内容表中选中多个数据层，右键单击Group，完成创建。2）添加图层到组图层：双击内容表中的组图层，打开GroupLayerProperties对话框，在Group选项卡中单击Add按钮添加图层。3）调整组图层顺序：双击内容表中的组图层，打开GroupLayerProperties对话框，在Group选项卡中选中要调整顺序的图层，使用向上、向下按钮调整。4）在组图层中显示某一图层属性：打开GroupLayerProperties对话框，在Group选项卡中选择某一图层，单击Properties查看该图层的属性。5）在组图层中删除某一图层：打开GroupLayerProperties对话框，在Group选项卡中选择某一图层，单击Remove删除该图层。6.数据层比例尺设置通常情况下，不论地图显示的比例尺多大，只要在ArcMap内容表中勾选数据层，该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。若照顾小比例尺地图，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。为了克服这个缺点，ArcMap提供了设置地图显示比例尺范围的功能。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。若地图显示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）在数据层上点右键，打开数据层快捷菜单中的Properties命令。2）在General选项卡中选择Don’tshowlayerwhenzoomed选项，然后在Outbeyond文本框中输入最小显示比例尺，在Inbeyond文本框中输入最大显示比例尺，单击确定按钮。（2）设置相对显示比例尺1）在城市数据层上点右键，打开VisibleScaleRange命令。2）使用SetMaximumScale或者SetMinimumScale设置显示比例尺的最大最小值。（3）删除比例尺设置当不再需要已设好的显示比例尺范围时，在该数据层上点击右键，选择VisibleScaleRange中的ClearScaleRange命令删除比例尺设置。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源数据，而是各数据层对应的源数据路径信息。如果磁盘中地图所对应的数据文件路径被改变，系统会提示用户指定该数据的新路径，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。为了解决这个-21-问题，ArcMap提供了两种保存数据层路径的方式，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源数据。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AddData按钮添加若干图层。1）在ArcMap窗口，单击File菜单下MapProperties命令。2）在打开的对话框中，点击DataSourceOption按钮，打开DataSourceOptions对话框。3）选择Storefullpathnames，保存完整路径；若选择Storerelativepathnames，保存相对路径，单击确定，关闭MapProperties对话框。4）打开File菜单下SaveAs命令，保存文件。ArcCatalog应用基础当ArcCatalog与文件夹、数据库或者GIS服务器建立链接之后，