ArcGIS基础知识培训教材(PPT-64页)

ArcGIS基础知识培训西安煤航杨菁2017年8月2主要内容GIS基础概念1Arcgis主要功能与特点2基本操作3空间分析43主要内容GIS基础概念1Arcgis主要功能与特点2基本操作3空间分析44GIS基础概念——地理信息系统GIS地理信息系统，GIS（GeographicInformationSystem）。地理信息系统是处理地理信息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。•人们的生产和生活中80%以上的信息和地理空间位置有关。015GIS可以回答的问题•1）位置（Locations）•即在某个特定的位置有什么。•2）条件（Conditions）•即什么地方有满足某些条件的东西。•3）变化趋势（Trends）•该类问题需要综合现有数据，以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。•4）分布规律（Patterns）•该类问题是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。（如交通事故：地点？与时间有关？是不是在特定的路口？在这些路口有什么？•5）模型－建模（Models）假如…•该类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。（如超市／学校选址问题）6地理信息系统的构成GISIDRISIILWISARC/INFO软件software人员people数据data硬件hardwarePOLICYANDPROCEDURESFORRESOURCEMANAGEMENT规则、流程、模型最日常的案例：出门旅游最心痛的案例：中国癌症村地图最慈善的案例：随手拍——解救乞讨儿童最科研的案例：土壤质量空间变异研究11GIS在地调和国土部门应用GIS和CAD比较1.CAD几何形状包含规则图形很多，如正方形，圆弧和曲线，水平线，垂直线，GIS相对较少2.在CAD中，一个典型的多边形有四个顶点；在GIS中，一个多边形可能有上千个顶点。3.在CAD中，诸如映射、旋转、比例、拷贝之类的操作频繁地被用到，在GIS中不常用。4.在CAD中，目标间的拓扑关系实际上不存在；在GIS中，拓扑是主要的考虑之一。5.在CAD中，栅格很少用；但在GIS中，这是获取地图库或卫星数据的一个有效、经济的方法。GIS平台介绍•国外平台•ArcGIS:美国环境系统研究所Esri公司•MapInfo:美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件•国内平台•GeoStar:武汉大学吉奥之星•MapGIS:中国地质大学信息工程学院•SuperMap:北京超图软件股份有限公司主要内容GIS基础概念1Arcgis主要功能与特点2基本操作3空间分析4Arcgis发展历程20012004-20082010-20162012.602关于Arcgis•概述ArcGIS是美国环境系统研究所(ESRI)开发的旗舰产品,它对空间数据的支持很强,其在全球应用最多也最广，也是我国GIS行业的常用软件。关于Arcgis主要产品与功能：ArcGIS有以下几个模块组成：ArcMap、ArcCatalog、ArcToolBox以及ArcScene等。ArcMap主要用于栅格及矢量图形的显示、数据编辑、数据查询、数据分析及地图制图等，如专题图制作、布局编辑等；ArcCatalog用于浏览地图数据、查看和创建元数据、查找地图数据，创建数据表、点、线、面、注记、设置字段、设置坐标等，可编辑已有图形的字段名称；ArcToolBox提供了丰富的地学数据处理工具，如：格式转换、空间分析、投影变换。18ArcGIS软件体系ArcGIS和MapGIS比较在只进行地质图矢量化的情况下，mapgis优势明显，在涉及空间数据库方面，arcgis优势是mapgis所无法比拟的，具体如下：Arcgis软件的优势在于•1）数据库组织严谨，很少出错误，修改方便，数据入库方式简单，跟excel操作基本没什么区别，拥有mapgis无可比拟的优势，省时省工省力！•2）制图比较智能，只需要匹配样式就可以满足出图需求。•3）基于arcgis软件的开发、三维系统较成熟，可拓展性高，方便将来业务拓展•4）发展趋势越来越多的数据管理部门采用arcgis•5）适用范围项目为国外地质图制作是在国内可能应用会到外国ArcGIS和MapGIS比较劣势：•1）成本高，arcgis软件相对成本较高，并且第一期项目采用的是mapgis版本的库文件，对照关系等，换用arcgis后，一切从新开始，势必造成成本压力•2）制图方面技巧方面，目前在地质行业中基础制图运用以mapgis更常用。由于arcgis采用的是RGB格式的色彩，在制图过程中可能与实际有一定的差别•3）保密问题部分敏感项目可能只选择国内软件•4）操作上Arcgis是外国的产品，语言为英语，汉化词汇需要理解，且操作速度跟英文比有差别•5）专家认可度目前地质领域普遍采用mapgis，很多专家对arcgis不太了解，验收过程中可能会对arcgis格式成果的异议。当然这也要看项目实施单位的意见，他们同意采用arcgis的前提下，这也就不是缺点了21主要内容GIS基础概念1Arcgis主要功能与特点2基本操作3空间分析422•什么是空间数据？•空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。•空间数据是指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GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。•什么是属性数据？•地理要素具有描述性属性，与空间数据相对应的描述性数据。基本操作0323空间数据格式ArcGIS的常用数据格式有三种：Shape格式和地理数据库（GeoDatabase和Mdb）。一个Shape至少有3个同名且不同扩展名的数据组成：即.shp（图形文件）、.shx（索引文件）、.dbf（属性文件）。Windows资源管理器24空间数据的表示对现实世界的几何抽象面点线体(X,Y)(X2,Y2)(X3,Y3)(X4,Y4)(X5,Y5)线—Line点—Point(X5,Y5)(X,Y)(X2,Y2)(X4,Y4)(X3,Y3)面—Polygon(X,Y)25GIS数据的两种表示方法栅格表达矢量表达现实世界26数据示例影像示例27层•通过层之间共同的地理位置，我们可以很容易地得到多个层之间的空间关系。28Shape文件数模型-矢量Shape文件将空间要素的图形及属性信息以非拓扑的形式存储在数据集中。要素的几何形状数据存储成为具有矢量坐标的图形。特点：•基于其非拓扑性，可以使文件迅速显示出来。•简单要素类型：点、线、面分别存储，一个Shape文件中只能存储一种类型的要素。•一个Shape文件至少包括一个主文件SHP、一个索引文件SHX及一个dBASE数据表文件DBF.shp文件，用于存储地理要素的图形数据.Shape数据模型，实现了地理空间数据的存储.dbf文件，用于存储地理要素的属性数据•地图上的每个要素在数据表中对应一行记录。通过关键字段（一个唯一的记录编号）实现图形数据记录与属性数据记录间一对一的关系。dBASE文件中的属性记录必须与主文件中图形数据记录的顺序相同。每一个图层中包含了相同类型的地理要素，对应一个Shape文件，每个要素对应Shape数据文件中的一行记录。ArcGIS安装第1步：安装License服务及管理器第2步：配置Licese服务第3步：安装ArcGISDesktop及Workstaion32安装软件授权管理器•软件授权文件License授权文件：从软件销售商处获得类似的一个文件，可用记事本打开编辑。SERVERlenovo-dxsESRI_SENTINEL_KEY=3710201127001VENDORARCGISFEATUREAGSDataARCGIS9.211-nov-201120115C90404125F8F8468A18\vendor_info=DJJKS02R7E72PAYGM001ck=22633ArcGISDesktop:桌面GISArcGISDesktop是一系列整合的应用程序的总称，包括•ArcCatalog•ArcMap•ArcToolbox等应用程序34ArcMap•ArcMap是ArcGISDesktop中一个主要的应用程序，具有基于地图的所有功能，包括制图、地图分析和编辑。ArcMap是ArcGIS桌面系统的核心应用。它把传统的空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等GIS功能集成到一个简单的可扩展的应用框架上。ArcMap主要的地图显示窗口执行基于地图的操作显示编辑查询分析图表报表36•ArcMap提供两种类型的操作界面：地理数据视图和地图版面视图。•在地理数据视图中，你能对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据集。•在地图布局窗口中，你可以处理地图的版面面，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。•ArcMap的主要功能•组织和编辑数据•设计和生成用于印刷的地图•在ArcMap中进行建模和分析•生成地图共享37•数据视图•地图版面视图38•ArcCatalog用于组织和管理所有GIS数据。它包含一组工具用于浏览和查找地理数据、记录和浏览元数据、快速显示数据集及为地理数据定义数据结构。•ArcCatalog应用模块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，服务等。它包括了下面的工具：•浏览和查找地理信息。•记录、查看和管理元数据。•创建、编辑图层和数据库•导入和导出geodatabase结构和设计。•在局域网和广域网上搜索和查找的GIS数据。•管理ArcGISServer。ArcCatalog创建数据库/数据入库数据浏览数据管理创建并查看元数据40•ArcCatalog组织管理GIS数据，预览GIS信息41ArcCatalogArcCatalogArcGlobeGoogleEarth地球模型43ArcMap使用入门•认识ArcMap图形用户界面•图层管理•设置图层显示方式－图例的使用•信息查询•字段44主要内容GIS基础概念1Arcgis主要功能与特点2基本操作3空间分析445•ArcToolbox是一个简单的包含了各种用于空间处理的GIS工具的应用程序。ArcToolbox内嵌在ArcCatalog和ArcMap中，在ArcView、ArcEditor和ArcInfo中都可以使用。ArcToolbox0446•ArcToolbox具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有：•数据管理•数据转换•Coverage的处理•矢量分析•地理编码•统计分析10.*9.*47空间分析•空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。•空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。•空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。•空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。48空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。空间分析的基本步骤:•1.确定问题并建立分析的目标和要满足的条件•2.针对空间问题选择合适的分析工具•3.准备空间操作中要用到的数据。•4.定制一个分析计划然后执行分析操作。•5.显示并评价分析结果49确定问题•要完成空间分析的第一步就是要明确地定义需要解决的是什么问题。要确定分析计划和明确分析的目标是什么。•需要记住空间分析计划不能完全解决实际问题。定制分析计划的目的是利用数据及其派生数据等得到分析结果。然后，人们可得到新的信息并进行决策。•正确定义问题并不总是一个简单的工作，需要综合考虑各种因素。在确定问题后，可以进一步确定解决问题的条件。比如，在公园选址的问题中，公园的位置必须要