實(shí)驗(yàn)一指導(dǎo)書(shū)

1、實(shí)驗(yàn)一 使用ArcMap瀏覽地理數(shù)據(jù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解空間數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行組織及基于“圖層”進(jìn)行顯示的。2. 認(rèn)識(shí)ArcMap圖形用戶界面。3. 通過(guò)瀏覽與空間實(shí)體關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表，可以了解空間數(shù)據(jù)是如何與其屬性信息進(jìn)行連接的。4. 掌握GIS兩中基本查詢操作，加深對(duì)其實(shí)現(xiàn)原理的理解。5. 初步了解設(shè)置圖層顯示的方式，即圖例的使用。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備軟件準(zhǔn)備：確保你的計(jì)算機(jī)中已經(jīng)正確安裝了ArcGIS Desktop 9.x軟件（ArcView，ArcEditor或ArcInfo）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Redlands市土地利用及街區(qū)矢量數(shù)據(jù)（Ex1.rar）預(yù)備知識(shí)：理解GIS的三種角度1GIS就是空間數(shù)據(jù)庫(kù)：

2、GIS是一個(gè)包含了用于表達(dá)通用GIS數(shù)據(jù)模型（實(shí)體、柵格、拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)等等）的數(shù)據(jù)集的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。2GIS就是地圖：從空間可視化的角度看：GIS是一套智能地圖，同時(shí)也是用于顯示地表上的實(shí)體和實(shí)體間關(guān)系的視圖。底層的地理信息可以用各種地圖的方式進(jìn)行表達(dá)，而這些表現(xiàn)方式可以被構(gòu)建成“數(shù)據(jù)庫(kù)的窗口”，來(lái)支持查詢、分析和信息編輯。3GIS是空間數(shù)據(jù)處理分析工具集：從空間處理的角度看，GIS是一套用來(lái)從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集獲取新數(shù)據(jù)集的信息轉(zhuǎn)換工具。這些空間處理功能從已有數(shù)據(jù)集提取信息，然后進(jìn)行分析，最終將結(jié)果導(dǎo)入到數(shù)據(jù)集中。這三種觀點(diǎn)在ESRI ArcGIS Desktop中分別用ArcCatalog（GIS是

3、一套地理數(shù)據(jù)集的觀點(diǎn)）、ArcMap（GIS是一幅智能的地圖）和ArcToolbox（GIS是一套空間處理工具）來(lái)表達(dá)。這三部分是組成一個(gè)完整GIS的關(guān)鍵內(nèi)容，并被用于所有GIS應(yīng)用中的各個(gè)層面。ArcMap是ArcGIS Desktop中一個(gè)主要的應(yīng)用程序，具有基于地圖的所有功能，包括制圖、地圖分析和編輯。主要原理：查詢數(shù)據(jù)（兩種最基本的查詢）基于空間特征的查詢和基于屬性特征的查詢是每個(gè)桌面GIS軟件必須提供的功能。查詢，通常是通過(guò)語(yǔ)句或表達(dá)式來(lái)定義的，用以在地圖上或數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇實(shí)體。最普通的GIS查詢就是確定在指定的位置有什么。在這類查詢中，用戶知道他感興趣的實(shí)體的位置，但是想進(jìn)一步了解與

4、之相關(guān)的特征。在GIS中，這是很容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榈貓D顯示區(qū)中的空間實(shí)體與它們的屬性是（描述性的特征）相互關(guān)聯(lián)的，屬性信息是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的。在GIS中，你可以在地圖上點(diǎn)擊一個(gè)實(shí)體來(lái)查看數(shù)據(jù)庫(kù)中與之相關(guān)聯(lián)的屬性。另一類型的GIS查詢是確定符合給定條件的實(shí)體它的位置在哪里。在這種情況下，用戶知道實(shí)體的重要特征，他想要找出具有這些特征的那些實(shí)體的具體位置。假定你想查找人口數(shù)大于2000萬(wàn)的內(nèi)陸國(guó)家。你應(yīng)該使用這個(gè)限定條件創(chuàng)建一個(gè)查詢表達(dá)式。一旦GIS找到符合查詢限定條件的實(shí)體，將會(huì)在地圖上高亮顯示這些實(shí)體。三、實(shí)驗(yàn)步驟及方法第1步 啟動(dòng)ArcMap啟動(dòng)ArcMap，執(zhí)行菜單命令：開(kāi)始所有程序ArcG

5、ISArcMap當(dāng)出現(xiàn)ArcMap對(duì)話框時(shí)，點(diǎn)擊“一個(gè)新的空地圖”單選按鈕，然后點(diǎn)擊OK確定。你現(xiàn)在將可以看到ArcMap 的操作界面如果你的ArcMap界面與上面的圖看起來(lái)不一樣，也不用在意，這不會(huì)對(duì)練習(xí)的結(jié)果產(chǎn)生影響。當(dāng)你在ArcMap中進(jìn)行各種操作時(shí)，你的操作對(duì)象是一個(gè)地圖文檔。一個(gè)地圖文檔是存儲(chǔ)在擴(kuò)展名為.mxd文件中。第2步 檢查圖層執(zhí)行菜單命令FileOpen.瀏覽到包含有你下載的練習(xí)數(shù)據(jù)的文件夾（比如：D:ArcgisExEx1）然后點(diǎn)擊Redlands.mxd.打開(kāi)地圖文檔Redlands后，你會(huì)看到加州Redlands市的地圖。地圖顯示以圖層表示的幾種類型的空間實(shí)體。在Arc

6、Map窗口的左邊區(qū)域稱為圖層控制面板（TOC），它顯示的是圖層列表。窗口的右邊區(qū)域顯示的是圖層控制面板中各圖層的圖形內(nèi)容。例如，所有油炸圈餅店是點(diǎn)實(shí)體（以房屋符號(hào)表示）且被組合成名為Donut Shops圖層。名為L(zhǎng)and use的圖層表示Redlands市土地利用現(xiàn)狀，在這個(gè)圖層中，根據(jù)多邊形的地類將其組合成不同類型的土地利用多邊形。第3步 顯示其它圖層在地圖中顯示其它圖層，鐵路、街道、及ESRI的位置。選中Railroads圖層旁邊的檢查框，Redlands市的鐵路就會(huì)顯示在圖中?，F(xiàn)在，選中Streets旁邊的檢查框就可以顯示Redlands市的街道。注意：圖層ESRI沒(méi)有被顯示。稍后，你

7、將學(xué)習(xí)如何顯示它。第4步 查詢地理實(shí)體在ArcMap中，通過(guò)在地圖顯示區(qū)點(diǎn)擊某個(gè)實(shí)體你就可以查詢其屬性，了解它是什么東西。首先，你應(yīng)放大地圖，這樣你更清楚地查看單個(gè)的實(shí)體。你可以使用一個(gè)先前創(chuàng)建的書(shū)簽，這個(gè)書(shū)簽存儲(chǔ)著包含ESRI和附近街道的地理區(qū)域。執(zhí)行菜單命令“視圖”(View)“書(shū)簽”(Bookmarks)“ESRI”當(dāng)前顯示區(qū)就被調(diào)整到書(shū)簽ESRI所定義的區(qū)域。注意到，現(xiàn)在所有街道根據(jù)其名稱顯示了標(biāo)注信息，你可以很容易找到ESRI所處的位置。地圖文檔的創(chuàng)建已決定了街道及ESRI的標(biāo)注信息只在某個(gè)特定的比例尺范圍才顯示出來(lái)（問(wèn)題1：如何設(shè)置比例尺？），在這個(gè)比例尺下它們可以很容易地找到。在

8、“工具”(Tools)工具欄上，點(diǎn)擊查詢按鈕。如果看不到“工具”(Tools)工具欄，在菜單“幫助”(Help)的右邊的菜單欄上點(diǎn)擊右鍵，然后點(diǎn)擊“工具”（Tools）選項(xiàng)。在表示紐約街道（名為New York）的線實(shí)體上點(diǎn)擊(就在街道名左邊的紅色線段)。查詢結(jié)果窗口打開(kāi)并顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中名為New York的街道的所有屬性。你可能需要將查詢結(jié)果窗口放大，才能看到所有的屬性。你可以“閃爍顯示”被查詢的實(shí)體以觀察它在地圖中所處的區(qū)域。為方便查看，將查詢結(jié)果窗口移到不礙眼的位置，這樣你可以同時(shí)看到這個(gè)實(shí)體在地圖上的位置。查詢結(jié)果窗口的左邊，點(diǎn)擊New York（街道的名稱），這時(shí)，可以觀察到這個(gè)實(shí)體在

9、地圖中“閃現(xiàn)”。從“圖層”下拉列表框中選擇“所有圖層”，然后在在圖上再次點(diǎn)擊代表“New York”的那條街道。查詢結(jié)果窗口現(xiàn)在包含了“Land use”圖層中與選中的街道相交的地塊。在查詢結(jié)果窗口的左邊區(qū)域，點(diǎn)Land use左邊的加號(hào)(+)，然后點(diǎn)擊第一個(gè)實(shí)體(可能會(huì)列出不只一個(gè)實(shí)體)。這樣，選定地塊的所有屬性都會(huì)顯示出來(lái)。通過(guò)在顯示區(qū)內(nèi)點(diǎn)擊，可以繼續(xù)查詢其它的實(shí)體。點(diǎn)擊“查詢結(jié)果窗口”右上角的X結(jié)束查詢。第5步 檢查其它屬性信息在你瀏覽顯示在圖層列表（TOC）中某些圖層的屬性信息之前，你要重置ArcMap地圖文檔的顯示區(qū)域?yàn)樵瓉?lái)的顯示區(qū)域。地圖顯示區(qū)域可以通過(guò)地圖書(shū)簽來(lái)定義。地圖書(shū)簽是為

10、了防止地圖顯示變得混亂，可以通過(guò)書(shū)簽恢復(fù)到原來(lái)的顯示區(qū)域和顯示風(fēng)格。執(zhí)行菜單命令“視圖”“書(shū)簽”“Original”或者點(diǎn)擊圖標(biāo)“”。地圖顯示區(qū)將顯示這些圖層：Donut Shops, Railroads, Streets, 及 Land Use.在圖層列表（TOC）中，選中Railroads然后點(diǎn)擊右鍵執(zhí)行“打開(kāi)屬性表”命令。這時(shí)會(huì)顯示與“Railroads”圖層相關(guān)的屬性表窗口。這個(gè)表中的每一行是一個(gè)記錄，每個(gè)記錄表示“Railroads”圖層中的一個(gè)實(shí)體。請(qǐng)注意：圖層中實(shí)體的數(shù)目也就是數(shù)據(jù)表中記錄的個(gè)數(shù)被顯示在屬性表窗口的底部，在這個(gè)例子中，有11個(gè)記錄，其中有一個(gè)記錄被選中。稍后，你將

11、了解如何選中記錄。向右拖動(dòng)滾動(dòng)條查看其它的屬性。完成后，請(qǐng)關(guān)閉屬性表窗口。同樣的方法，查看圖層Donut Shops的屬性表。關(guān)閉屬性表。最后，打開(kāi)圖層Land Use 的屬性表。注意到每個(gè)實(shí)體（記錄）有一個(gè)屬性（字段）LU_ABV，它記錄的是地類代碼（土地類型的縮寫）。在地圖中，就是根據(jù)這個(gè)屬性字段的值來(lái)確定每個(gè)地塊的渲染方式的。完成后關(guān)閉屬性表。第6步 設(shè)置并顯示地圖提示信息地圖提示以文本方式顯示某個(gè)實(shí)體的某一屬性，當(dāng)你保持將鼠標(biāo)放在某個(gè)實(shí)體之上時(shí)，將會(huì)顯示地圖提示。使用地圖提示是獲取指定實(shí)體屬性信息比較簡(jiǎn)單的一種方式。將鼠標(biāo)指針停留在代表圈餅點(diǎn)位置的一個(gè)符號(hào)的中心位置，可以顯示圈餅點(diǎn)的名

12、稱。你可以在圖層屬性對(duì)話框中設(shè)置，地圖提示信息來(lái)自于數(shù)據(jù)表中的哪一個(gè)字段。在圖層列表中(TOC)，右鍵點(diǎn)擊圖層Donut Shops的名字，然后點(diǎn)擊“屬性”命令。在出現(xiàn)的屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“字段”選項(xiàng)頁(yè)。通過(guò)設(shè)置主顯示字段來(lái)設(shè)定地圖提示信息的對(duì)應(yīng)字段。你可以指定任一個(gè)屬性字段作為地圖提示字段。默認(rèn)情況下，ArcGIS使用字段“Name”作為地圖提示字段。你可以改變?yōu)槠渌淖侄巍Ｔ谥黠@示字段下拉列表框中，選中字段：Address。點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉圖層屬性對(duì)話框。將鼠標(biāo)保持在圖層Donut Shops中的任意一個(gè)實(shí)體之上。這個(gè)實(shí)體的“Address”就為作為地圖提示信息顯示出來(lái)。第7步 根據(jù)實(shí)體屬

13、性設(shè)置圖層渲染樣式現(xiàn)在，圖層Streets是以單一符號(hào)進(jìn)行渲染，每個(gè)實(shí)體都是同一種符號(hào)。你可以根據(jù)實(shí)體的屬性來(lái)設(shè)置不同的渲染方式。首先，在圖層列表(TOC)中反選Land use邊上的檢查框（將去掉），從而關(guān)閉圖層Land Use 的顯示。然后右鍵點(diǎn)擊圖層Streets，點(diǎn)“屬性”菜單命令。在出現(xiàn)的圖層屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“符號(hào)”選項(xiàng)頁(yè)。在對(duì)話框的左邊區(qū)域，有地圖渲染方式列表。點(diǎn)擊“類別”，依次點(diǎn)擊“唯一值”。在“值字段”下的下拉列表中，選擇字段“CLASS”。點(diǎn)擊按鈕“添加全部值”。點(diǎn)擊按鈕“應(yīng)用”(Apply)，先不要擊點(diǎn)“確定”，移動(dòng)圖層屬性對(duì)話框到不礙眼的位置，這樣你就可以看到地圖的顯示

14、發(fā)生了變化?，F(xiàn)在，圖層streets就以會(huì)根據(jù)屬性字段CLASS的取值不同而采用不同的符號(hào)表示。在圖層屬性對(duì)話框中的渲染方式列表中，點(diǎn)“實(shí)體”，然后點(diǎn)“確定”按鈕，恢復(fù)原先的渲染方式和顯示風(fēng)格。第8步 根據(jù)屬性選擇實(shí)體有時(shí)，你可能需要顯示滿足特定條件的哪些實(shí)體。在這一步中，你將要選擇及定位第10號(hào)州際公路。在圖層列表(TOC)中，反選圖層Railroads邊上的檢查框，關(guān)閉這個(gè)圖層。因?yàn)橄旅娴牟僮鞑恍枰@示這個(gè)圖層。執(zhí)行菜單命令 。在屬性選擇對(duì)話框中，你可以構(gòu)造一個(gè)查詢條件。通過(guò)構(gòu)造表達(dá)式：Select * From Street WHERE “STR_NAME”=“I 10”，可以從數(shù)據(jù)庫(kù)中

15、找出第10號(hào)州際公路。選中的實(shí)體將會(huì)在屬性表及地圖中高亮顯示。具體操作如下：在圖層下拉列表中，選擇Streets。在方法下拉列表中，確定“創(chuàng)建一個(gè)新的選擇集”被選中。在字段列表中，調(diào)整滾動(dòng)條，雙擊“STR_NAME”。然后，點(diǎn)擊“”按鈕。再點(diǎn)擊“得到唯一值”按鈕，在唯一值列表框中，找到“I 10”后雙擊。點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕。將“屬性選擇”對(duì)話框移到不礙眼的地方，這樣，你將可以方便地看到地圖顯示效果。注意：在地圖顯示區(qū)中屬性為“I 10”的第10號(hào)州際公路被高亮顯示。選中的這些線段是第10號(hào)州際公路的組成部分。關(guān)閉“屬性選擇對(duì)話框”。第9步 使用空間關(guān)系選擇地理實(shí)體現(xiàn)在你將選擇處于距10號(hào)州際公路

16、1000米范圍內(nèi)的所有油炸圈餅店，這樣如果你開(kāi)車從帕姆斯普林到洛杉磯，饑腸轆轆時(shí)就可以很快找到歇腳的地方，可以美餐一頓。執(zhí)行菜單命令“選擇”“通過(guò)位置選擇”。在“位置選擇”對(duì)話框中，對(duì)過(guò)選擇操作，形成如下的一個(gè)表達(dá)式，“我想要從圖層Donut Shops中選擇實(shí)體，這些實(shí)體位于距圖層Street 中被選中的實(shí)體1000米的區(qū)域內(nèi)”。選中檢查框“對(duì)實(shí)體進(jìn)行緩沖區(qū)操作”，緩沖距離設(shè)為1000米。點(diǎn)“應(yīng)用”按鈕，點(diǎn)“關(guān)閉”按鈕。這時(shí)，在地圖顯示區(qū)中，處于沿10號(hào)州際公路1000米緩沖區(qū)范圍內(nèi)的油炸圈餅點(diǎn)就會(huì)被高亮顯示。在圖層列表(TOC)中，右鍵點(diǎn)擊圖層 Donut Shops，然后點(diǎn)“打開(kāi)屬性表”命令。圖層donut shops中被顯中的哪些實(shí)體就被高亮顯示出來(lái)。關(guān)閉屬性表。上面的操作是通過(guò)空間分析實(shí)現(xiàn)的。在以后的課程中，你將會(huì)學(xué)會(huì)更多的更深入的空間分