地理信息系統(tǒng)平臺(一)

主講:劉瑞娟

聯(lián)系方式理信息系統(tǒng)平臺地理信息系統(tǒng)平臺教學(xué)目的：加深對GIS基本原理的理解和領(lǐng)會，并能夠熟練運(yùn)用ArcGIS軟件完成地理空間數(shù)據(jù)的處理和分析。成績考核平時成績：出勤、上機(jī)操作等（40%）期末成績：（60%）地理信息系統(tǒng)平臺課程主要內(nèi)容

ArcGIS應(yīng)用基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)采集與組織空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化與處理空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)

ArcGIS空間分析矢量數(shù)據(jù)的空間分析柵格數(shù)據(jù)的空間分析ArcGIS空間分析建模地理信息系統(tǒng)平臺參考書:《GIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程》湯國安楊昕《ArcGIS9地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐》清華大學(xué)出版社，吳秀芹等《ArcGIS基礎(chǔ)教程》環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源/html/bbs.html相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源/ESRI/相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源/BBS/相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源ArcGIS功能與應(yīng)用ArcGIS體系結(jié)構(gòu)初步認(rèn)識ArcGISArcMapArcCatologArctoolbox第一章ArcGIS應(yīng)用基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）是以采集、存儲、管理、分析、描述和應(yīng)用整個或部分地球表面（包括大氣層在內(nèi)）與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。ArcGIS功能與應(yīng)用GIS構(gòu)成：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理操作人員過程(規(guī)則、流程、模型、方法)ArcGIS功能與應(yīng)用IDRISIILWISARC/INFOGIS軟件software人員peoplePOLICYANDPROCEDURESFORRESOURCEMANAGEMENT數(shù)據(jù)data硬件hardware規(guī)則、流程、模型ArcGIS功能與應(yīng)用操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GISArcGIS功能與應(yīng)用GIS軟件系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖形與屬性數(shù)據(jù)編輯制圖與輸出空間查詢與分析GISArcGIS功能與應(yīng)用GIS基本功能軟件系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域公眾領(lǐng)域：設(shè)施管理、智能交通管理、工程建設(shè)、城市規(guī)劃、通信、物流、CRM（客戶關(guān)系管理）軍事領(lǐng)域：軍事戰(zhàn)略分析,智能導(dǎo)航武器如美國在海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭中采用的輔助指揮作戰(zhàn)的GIS系統(tǒng)學(xué)術(shù)領(lǐng)域：環(huán)境保護(hù)，災(zāi)害預(yù)測，宏觀決策分析個人領(lǐng)域：個人導(dǎo)航、無線位置服務(wù)(WirelessLocationService)，WebGISArcGIS功能與應(yīng)用地圖服務(wù)周邊信息查找白領(lǐng)公寓周圍1000米范圍內(nèi)的娛樂場所來源：蘇州工業(yè)園區(qū)數(shù)字地圖地圖服務(wù)專題查詢查詢SARS累積確診人數(shù)分布專題圖來源：地網(wǎng)公司地圖服務(wù)公交換乘查詢從大橋南路到奧體中心應(yīng)該如何轉(zhuǎn)車來源：我要地圖業(yè)務(wù)管理土地管理對用地項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤監(jiān)測以防止違法用地發(fā)生來源：南京大學(xué)業(yè)務(wù)管理房地產(chǎn)管理跟房地產(chǎn)有關(guān)的各種數(shù)據(jù)集成管理來源：ESRI公司業(yè)務(wù)管理人口管理某市各區(qū)的人口結(jié)構(gòu)（年齡、增長率、文化程度等）專題圖，左右兩側(cè)分別表示男女業(yè)務(wù)管理設(shè)施管理對全市每個路燈進(jìn)行智能化管理來源：南京師范大學(xué)輔助決策商圈分析分析區(qū)域內(nèi)各零售店的影響范圍輔助決策應(yīng)急救援計(jì)算出污染物的影響范圍（左）設(shè)計(jì)群眾疏散路線（右）輔助決策海嘯監(jiān)測利用多時相遙感影像再現(xiàn)動態(tài)海嘯場景，紅色部分為被淹沒的陸地來源：ESRI公司科學(xué)研究滑坡評價(jià)根據(jù)多因素多因子對山體滑坡可能性及其影響進(jìn)行分析評價(jià)來源：中科院地理所科學(xué)研究土壤評價(jià)對區(qū)域土壤侵蝕情況進(jìn)行評價(jià)并做出專題地圖來源：中國環(huán)境科學(xué)研究院科學(xué)研究生態(tài)保護(hù)根據(jù)生態(tài)功能為海南島分區(qū)，如南渡河中下游河谷平原區(qū)等來源：中科院地理所主流GIS軟件一覽表國內(nèi)GIS軟件

MAPGIS

中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院產(chǎn)品（/）GeoStar武漢測繪科技大學(xué)GIS研究中心產(chǎn)品（/）SuperMap北京地理信息科技公司產(chǎn)品（/）國外GIS軟件TITAN3.0——功能強(qiáng)大的GIS軟件平臺加拿大阿波羅科技集團(tuán)產(chǎn)品（/）IDRISIClarkUniversity產(chǎn)品(/)AutoCADMapAutoDeskInc.產(chǎn)品(/)ArcGIS系列軟件主流GIS軟件一覽表ArcGIS系列軟件1.桌面GIS(DesktopGIS)ArcView--桌面級GISArcEditor--專業(yè)級GISArcInfo--專家級GIS2.服務(wù)器GIS（ServerGIS）ArcSDE--空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcIMS--Internet地圖服務(wù)器ArcGISServer：企業(yè)級的GIS服務(wù)器3.嵌入GIS（EmbededGIS）ArcGISEngine4.移動GIS（MobileGIS）：ArcGISMobile從9.2版本開始就推出了單獨(dú)的軟件安裝包，它一直是esri主推的一種移動GIS解決方案。運(yùn)行ArcPAD的掌上電腦，操作系統(tǒng)：WindowsCEArcPad6.0軟件可在VisualBaisc等開發(fā)環(huán)境中使用ArcGISEngineArcGIS體系結(jié)構(gòu)小資料：在ArcGIS9系列產(chǎn)品中，ArcGISDesktop、ArcGISEngine和ArcGISServer都是基于核心組件庫ArcObjects搭建。ArcObjects組件庫有3000多個對象可供開發(fā)人員調(diào)用，為開發(fā)人員集成了大量的GIS功能，可以快速的幫助開發(fā)人員進(jìn)行GIS項(xiàng)目的二次開發(fā)。用戶可以應(yīng)用ArcGISDesktopSDK來擴(kuò)展ArcGISDesktop的功能，例如添加一些新的工具，定制用戶界面，增加新的擴(kuò)展模塊等。2004年，美國ESRI發(fā)布ArcGISEngine，ArcGISEngine開發(fā)包提供了一系列可以在ArcGISDesktop框架之外使用的GIS組件。AE從類庫或者從體系架構(gòu)上來說，是AO的子集，其功能沒有AO那么強(qiáng)大。小資料：ArcEngine與ArcObject聯(lián)系1.ArcEngine包括核心ArcObjects的功能，是對AO中的大部分接口、類等進(jìn)行封裝所構(gòu)成的嵌入式組件。2.ArcEngine中的組件接口、方法、屬性與AO是相同的。區(qū)別開發(fā)環(huán)境：ArcObjects必須依賴ArcGISDesktop桌面平臺，即購買安裝了ArcGISDesktop的同時，安裝ArcObjects，才能利用AO進(jìn)行開發(fā)；ArcEngine是獨(dú)立的嵌入式組件，不依賴ArcGISDesktop桌面平臺，直接安裝ArcEngineRuntime和DeveloperKit后，即可利用其在不同開發(fā)語言環(huán)境下開發(fā)。功能AO的功能更強(qiáng)大，AE的功能相對弱些，AE不具備AO的少部分功能。ArcEngine具有簡潔、靈活、易用、可移植性強(qiáng)等的特點(diǎn)。DesktopGIS上機(jī)操作：License文件配置（一）用記事本方式打開C:\ProgramFiles\ESRI\License\arcgis9下面的37102011.efl9文件把紅框里面的內(nèi)容改為本機(jī)計(jì)算機(jī)名，計(jì)算機(jī)名可以在桌面-我的電腦-右鍵-屬性-計(jì)算機(jī)名（第二個標(biāo)簽）中查看，然后保存一下，關(guān)閉37102011.efl9文件。

上機(jī)操作：License文件配置（一）

進(jìn)入arcgis的LicenseManagerTools管理界面，先點(diǎn)下startserver，然后點(diǎn)下rereadlicensefile，如果3框中顯示rereadserverlicensefilecompleted證明是修改成功，然后啟動arcmap行了

上機(jī)操作：License文件配置（二）打開DesktopAdminisitrator，找到licensemanager,單擊licensemanager文件夾，單擊右側(cè)的change按鈕，選擇所使用的服務(wù)器。上機(jī)操作：初識ArcMap

ArcMap是ArcGISDesktop中一個主要的應(yīng)用程序,具有基于地圖的所有功能，如:VisualizingInformationWorkingGeographicallyShowingRelationshipSolvingProblemsCreatingandUpdatingdataPresentingResultsDevelopingMappingApplication主菜單欄標(biāo)準(zhǔn)工具欄內(nèi)容表地圖顯示窗口繪圖工具數(shù)據(jù)顯示工具輸出顯示工具數(shù)據(jù)視圖版面視圖ArcMap基礎(chǔ)

圖層是空間數(shù)據(jù)的載體，要實(shí)現(xiàn)ArcMap多種多樣的功能，就要先從最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)層應(yīng)用開始。本節(jié)主要介紹ArcMap的數(shù)據(jù)層基本操作上機(jī)操作：ArcMap基礎(chǔ)操作1.創(chuàng)建新文檔（1）啟動時創(chuàng)建。啟動時，在ArcMap對話框中，選擇Anewemptymap，并點(diǎn)擊OK按鈕。若使用模板，則選擇“Atemplate“并點(diǎn)擊OK按鈕。（2）使用NewMapFile按鈕創(chuàng)建新文檔（3）單擊主菜單欄里的File，在下拉菜單中選擇”New“創(chuàng)建新文檔。2.數(shù)據(jù)層加載（1）使用ArcMap窗口主命令或者標(biāo)準(zhǔn)工具按鈕，添加數(shù)據(jù)層。單擊File下AddData命令，打開AddData對話框?；蛘邌螕鬭dddata按鈕。（2）用ArcCatalog加載數(shù)據(jù)層啟動ArcCatalog在ArcCatalog中瀏覽，找到要加載的數(shù)據(jù)層將ArcCatalog中的數(shù)據(jù)層拖曳到ArcMap中3.數(shù)據(jù)層的操作（1）連續(xù)單擊某一數(shù)據(jù)層的名字，可以對數(shù)據(jù)層名字進(jìn)行更改（2）左鍵單擊某一圖層，按住左鍵，拖動該數(shù)據(jù)層到其它位置（點(diǎn)在上，線在下；線在上，面在下；重要在上，次要在下）（3）右鍵單擊某一數(shù)據(jù)層，在快捷菜單中選擇”copy“，復(fù)制該數(shù)據(jù)層（4）右鍵單擊某一數(shù)據(jù)組，選擇快捷菜單中的”pastelayers“，將復(fù)制的數(shù)據(jù)層粘貼到該數(shù)據(jù)組中（5）右鍵單擊某數(shù)據(jù)層，在快捷菜單中選擇”Remove“，刪除該數(shù)據(jù)層4.數(shù)據(jù)層的坐標(biāo)定義(1)查閱數(shù)據(jù)組坐標(biāo)定義單擊View下DateFrameProperties命令，打開DateFrameProperties對話框。單擊CoordinateSystem標(biāo)簽，打開CoordinateSystem選項(xiàng)卡。（2）變換數(shù)據(jù)組坐標(biāo)右鍵單擊，選擇Properties，打開”DataFrameProperties“對話框，在”selectacoordinatesystem“列表框中，選擇”predefined“，選擇需要的坐標(biāo)系統(tǒng)5.設(shè)置地圖顯示比例尺右鍵單擊某一數(shù)據(jù)層，在快捷菜單中選擇”properties“，打開”layersproperties“對話框。在”General“選項(xiàng)卡中選擇Don’tshowlayerwhenzoomed選項(xiàng)在outbeyond文本框中輸入最小顯示比例尺，在Inbeyond文本框中輸入最大顯示比例尺，點(diǎn)擊確定按鈕6.數(shù)據(jù)層保存（1）單擊按鈕或者選擇file下拉菜單下save。ArcMap地圖文檔記錄和保存的是原數(shù)據(jù)的存貯路徑。原數(shù)據(jù)路徑改變時，需重新指定路徑上機(jī)操作：ArcCatalog基礎(chǔ)操作1.文件夾連接單擊File下ConnecttoFolder命令或者在ArcCatalog標(biāo)準(zhǔn)工具欄上單擊打開ConnecttoFolder對話框。在ConnecttoFolder對話框中選擇經(jīng)常需要訪問的文件夾，建立連接，以方便訪問ArcCatalog應(yīng)用基礎(chǔ)2.目錄內(nèi)容瀏覽（1）目錄內(nèi)容瀏覽圖2.4不同的目錄內(nèi)容瀏覽示意圖單擊”contents“選項(xiàng)卡，contents選項(xiàng)能列出目錄樹中的所有內(nèi)容通過點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)工具條中的，選擇contents列表顯示的方式”Preview“選項(xiàng)卡以視圖方式瀏覽數(shù)據(jù)，在Preview下拉列表中，可選擇顯示”Geogrophy“還是顯示”table“”metedata“選項(xiàng)卡可以瀏覽數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。（2）表格數(shù)據(jù)瀏覽單擊”preview“選項(xiàng)卡，在preview下拉列表中選擇”table“左鍵單擊某一列，并按住左鍵，將該列拖動到其它位置右鍵單擊某一列，在快捷菜單中選擇”freeze/unfreezecolumn“右鍵單擊某一列，在快捷菜單中選擇”sortdescending“對該列進(jìn)行排序單擊主菜單中的”tools“，在下拉菜單中選擇”options“，打開”options“對話框，對表格的屬性進(jìn)行設(shè)置右鍵單擊某一列，選擇”statistics“，對某列數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)單擊表格右下方的Options按鈕，點(diǎn)擊AddField命令添加需要的字段。右鍵單擊某一列，選擇”deletefield“刪除該列3.數(shù)據(jù)搜索（1）單擊Search按鈕，可以按照name、date、Geogrophy等性質(zhì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索4.地圖與圖層操作（1）創(chuàng)建文件右鍵單擊要創(chuàng)建文件的文件夾，選擇快捷菜單中的”new“，選擇”layer“，打開”createlayer“對話框在createlayer對話框中輸入新創(chuàng)建的layer的名字，瀏覽并加載地圖數(shù)據(jù)，若希望創(chuàng)建該圖層文件的縮略圖，選中Createthumbnail復(fù)選框，若希望該圖層文件存儲相對路徑，選中Storerelativepathname復(fù)選框(2)修改文件特性右鍵單擊創(chuàng)建的文件，選擇“properties”，打開“properties”對話框，修改文件的屬性。（3）地理數(shù)據(jù)輸出右鍵單擊要輸出的數(shù)據(jù)，選擇“export”，然后選擇要輸出的要素類型Geoprocessing地理處理框架地理處理框架的基本介紹（Geoprocessing）地理處理框架是進(jìn)行地理數(shù)據(jù)處理與分析的全新環(huán)境,允許用戶通過多種途徑來進(jìn)行處理工作，包括傳統(tǒng)的對話框方式，復(fù)雜的腳本語言，以及命令行和使用ModelBuilder（一個交互式和可視化應(yīng)用程序，用于創(chuàng)建和執(zhí)行處理模型）提供的交互式可視化模型。Geoprocessing地理處理框架(1)對話框在Toolbox目錄樹中，用戶可以選擇需要的工具，雙擊該工具即可打開對話框，用戶就通過對話框選擇輸入輸出數(shù)據(jù)并設(shè)置必要的參數(shù)值。圖2.7對話框設(shè)置Geoprocessing地理處理框架（2）命令行用戶只需要打開標(biāo)準(zhǔn)工具條，在工具條上單擊Show/HideCommandLineWindow按鈕，即可打開命令行窗口，用戶可以在命令行中輸入相應(yīng)代碼并運(yùn)行。圖2.8命令行設(shè)置Geoprocessing地理處理框架（3）模型編輯器在ArcToolbox中，用戶可以通過把數(shù)據(jù)和工具拖放到模型中，來建立一個固定有序的處理復(fù)雜的GIS任務(wù)的過程。圖2.9模型編輯器Geoprocessing地理處理框架（4）腳本腳本可以通過一個工具或多個工具實(shí)現(xiàn)一個簡單或者復(fù)雜的處理，也可以通過循環(huán)操作對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行批處理。圖2.10腳本上機(jī)操作：ArcToolBox基礎(chǔ)應(yīng)用1.打開Toolbox單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的show/hideArcToolboxWindow按鈕或者單擊主菜單“Window”，在下拉菜單上選擇“ArcToolBox”2.激活工具單擊主菜單“Tools”，在下拉菜單上選擇“extensions”，在打開的“extensions”對話框中選擇要激活的工具3.加載工具單擊主菜單“Tools”，在下拉菜單上選擇“Customize”，在打開的“Customize”對話框中選擇要加載的工具4.創(chuàng)建新工具在ArcMap中右鍵單擊ArcToolbox，選擇“