arcview教程
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《ArcView基础教程》刘良明主编简介目录CATALOGUE•书籍概述•内容结构与特点•ArcView 软件简介•基础知识讲解•核心技能培养•拓展资源推荐01CATALOGUE 书籍概述在国内外知名期刊发表论文多篇,专注于GIS 技术应用与教学研究。
曾参与多个国家级、省级GIS相关项目,具备丰富的项目实战经验。
刘良明,地理信息系统(GIS)领域专家,具有多年GIS教学和实践经验。
主编介绍1 2 3随着GIS技术的普及和应用领域的不断拓展,对GIS人才的需求日益增长。
为了满足广大读者对GIS技术的学习需求,培养具备GIS基础知识和实践能力的人才,刘良明主编了《ArcView基础教程》。
本书的出版得到了业内专家和读者的广泛关注和认可,已成为GIS入门学习的经典教材之一。
出版背景目标与受众目标帮助读者掌握ArcView GIS软件的基本操作和应用技能,培养具备空间数据处理、分析和可视化能力的GIS人才。
受众本书适用于地理信息系统、测绘工程、城市规划、环境科学等相关专业的学生作为教材使用,也可供从事GIS 相关工作的技术人员参考。
02CATALOGUE内容结构与特点绪论。
介绍GIS 的基本概念、发展历程和应用领域。
第一章地图制作与输出。
指导读者如何制作精美的地图,并输出为各种常见格式。
第五章ArcView 基础。
详细阐述ArcView 的界面组成、基本功能和操作技巧。
第二章空间数据管理。
讲解空间数据的类型、格式和转换方法,以及如何在ArcView 中管理空间数据。
第三章空间分析。
介绍空间分析的基本原理和方法,包括缓冲区分析、叠加分析等。
第四章0201030405章节安排及主题知识点覆盖范围空间数据管理涉及空间数据的采集、编辑、存储和转换等知识点。
ArcView软件操作涵盖软件的安装、启动、界面介绍和基本操作等。
GIS基础知识包括GIS的定义、组成、功能和应用等。
空间分析原理与方法包括空间数据的查询、量算、缓冲区分析、叠加分析等。
实习二、地图投影及其变换一、目的1.掌握地图投影变换的基本原理与方法2.熟悉ArcView、ARCINFO中投影的应用及投影变换的方法、技术3.了解地图投影及其变换在实际中的应用二、实验准备1.软件准备:ARCINFO, ARCVIEW,VC++2.资料准备:三、实验内容及步骤、方法对于地面上的任何事物来讲,其空间位置是非常重要的信息。
地理信息数据中一个重要部分就是地物的空间位置,包括空间相对位置和绝对位置。
空间的相对位置空间拓扑关系来描述,而空间绝对位置则用空间某一坐标系中的坐标来表示,即(x,y,z)或是(λ,φ,r)。
我们知道,地球是一个近似于椭球的星体。
在地理信息系统中,我们通常把地球看作一个旋转椭球体,而研究球面或椭球面上的空间位置往往比较复杂,于是我们采用一定的数学法则将地球表面的事物的空间位置表示到平面上,这就是所谓的投影。
实际上,投影这门学科原本是地图学的一个重要的分支。
对地理信息系统来讲,它也是地理信息系统的数学基础之一。
常用的投影有方位、圆锥、圆柱、高斯-克吕格投影等。
下面以Arc/Info和ArcView为例,讲述一下投影在实际工作中的应用。
1)Arc/Info中投影的应用以下内容适用于Arc/Info7.15及Arc/Info8.1 workstation,a.查看坐标信息启动Arc/Info,使用Describe命令来查看图层的投影信息,命令使用方法如下:Usage: DESCRIBE <geo_dataset> ,其中<geo_dataset>可以是coverage, grid, tin,或image 例:Arc: w d:\workspace //设定工作路径Arc: describe states //查看图层states的基本情况如得到下图的结果(图中红线框中的所示),则表明该图没有定义任何坐标系统。
b.定义坐标信息:上图表明图层states没有坐标信息,可以使用PROJECTDEFINE命令来定义投影信息。
栅格数据的空间分析一、利用属性数据(农作物产量表)生成空间分布图1、打开arcview工作界面,将一些需要的模块导入,file—extensions—选择2、打开“yield.txt”表格,在工程窗口选择:Table—Add—d:\arcview\av_gis30\avtutor\spatial\yield.txt3、表格内有坐标值,可生成点空间数据。
工程窗口新建视图:Views—new(双击)—view1.把单位改成米,View—properties---map unis---meters.更改工作路径,将工作内容保存到指定位置,file—set working directory将主题生成栅格图片,theme—convert to shapefile5、添加边界(farm),将各点赋予产值,生成对应的栅格数据。
栅格图像一个位点代表一个产量值,栅格图的颜色区域代表着不同的产量值,可以直接看到产量高低。
在Analysis---reclassify 后分为五组,用统计分析的工具,生成直方图更直观,可以精确地统计不同像元所占面积大小。
123二、利用DEM数据提取坡度、坡向等影响产量的信息1、打开dem数据,包括海拔值2、对dem生成等高线、坡度、坡向图。
激活dem图层,Surface——creatconturs\slops\aspects三、分析坡度等因子对农作物产量的影响1、坡向和产量的关系在分级后的产量图层下,菜单Analysis-- Histogram by Zone分析:坡向和产量之间的关系,根据分级的产量值,X轴是产量,Y轴是坡向所占的面积。
从图中可以看出产量多在“3”值的范围内。
在这个产值范围内,包含了各个坡向,也就是此区域的平均水平是“3”。
在西和西北坡向产量较低,尤其是西北坡产量更低。
而南坡和西南坡、西坡和西北坡的产量比较高,尤其是西南坡的产量最高。
由此分析,产量和坡向有关,阳坡的产量较高,阴坡的产量较低。
ArcView的使用方法打开ArcView看到的界面是ArcView Gis开始时显示这一窗口现在选新建个视图—→ok—→出现一个新窗口这里可以选Yes,也可以选No,都是一样的。
选Yes就先选择要加入的图层,选No只是进入后再加图层。
这里先选No。
进入View1后,先加载模块,点击菜单上File—→Extensions—→加载Image Analysis(图像分析)和IMAGINE Image Suppor(图像支持)两个模块,也就是在这两项前的小方框上打勾—→点ok回到主窗口,在点工具栏上的或者点菜单上的View—→Add Theme—→选择要加入的文件的路径(即所在的位置),打开文件(地形图或面或线或点)。
如果打开的是地形图img图,要改变它的波段组合。
操作:双击img图层—→将Red Band 选择成Layer 1—→将Green Band选择成Layer 2—→将Blue Band选择成Layer 3—→Apply (应用),现在要加入地图的单位,单击菜单上的View—→Properties—→第四个选择栏Map Unies选择meters—→下面的选择栏选择meters—→Ok。
如果打开的是面层,先要将它和数据库连接起来,把各小班的因子和图层上的小班一一对应,先要确定图层是不已经激活,就是图层要比别的图层凸起一点,然后点击工具栏上的打开图层的属性库,在Untirled上选择Tables,点击Add,如图选择数据库的文件路径,打开—→激活属性库(图层自己的库)和数据库(外部编辑的库)两个库相同的ID(就是单击ID的字段名使它凹下变灰)然后点工具栏上的Join 使两个库连在一起(注意:连的时候要让数据库加入到属性库,即先点数据库再点属性库)。
回到View1,双击这个图层—→在弹出的窗口第二个选择栏Legend Type处选择Unique Value —→这时会在这个选择栏下方出现新的一个选择栏Values Field—→这里选择想要反映在图上的因子所在的字段(比如选择地类或者权属等)—→下的框里就会出现每一个不同因子并都有色块—→双击色块(修改色块的式样和颜色等)—→(出现个调色板—→第一个是编辑面层式样的、第二个是编辑线层式样的、第三个是编辑点层式样的、第四个编辑字体的、第五个是编辑面线点颜色的、最后一个是对式样颜色进行存取的)—→这里我们选择第一个—→选一个式样并把最下面的Outline改为None—→点第五个调整面层的颜色。
目录第一章 Arcview基础 (2)第二章 Arcview的数据获取 (7)第三章 显示主题 (9)第四章 有关表格的操作 (21)第五章 创建和编辑Shape文件 (3230)第六章 主题查询和分析 (36)第七章 地址的地理编码 (41)第八章 创建图版 (46)第一章 Arcview基础Arcview是什么?¾美国环境系统研究所(ESRI)研制的一套桌面地理信息系统软件¾灵活易用、点击式图形用户界面¾提供了查询、编辑、分析等系列工具,提供与地理区位有关的诸多信息¾能用上乘的地图展现其结果用Arcview可以做什么¾进行空间分析、地址匹配,并将结果显示到地图上¾可生成和编辑空间及属性数据¾提供专题制图功能,能生成高质量的地图,远远超出了传统的桌面制图系统特点与功能¾图形用户界面,可以通过下拉菜单式、按钮、工具,快速方便地进行各种操作¾访问外部数据库,用SQL连接控制,可以连到关系数据库管理系统(如ORACLE、SYBASE、INFOMIX等),并通过SQL查询检索外部数据库中的记录¾用Arcview的编程语言Avenue和VBA,用户可以根据具体应用定制Arcview的菜单、按钮及工具。
并且可以使某些常用操作自动成为界面的一部分Arcview的扩展功能:扩展模块是可添加的高级GIS模块¾CADREADER:提供CAD画图支持¾Database Themes:提供访问空间数据引擎(SDE)数据的能力。
SDE是一套独立的Esri 产品,可以检索关系数据中的地理特征并提供分析数据的工具。
该扩展模块可以显示SDE层中的点、线或多边形¾Digitizer:提供对数字化仪的支持¾IMAGINE Image:提供对ERDAS软件IMAGINE影像的支持¾JPEG(JFIF)Image:支持JFIF格式影像、JPEG压缩影像的通用影像文件格式什么是桌面GIS¾相对于大型地理信息系统软件如ARCINFO而言,桌面GIS小而且灵活,但功能较弱¾提供全特征地理信息系统包含的数据分析及处理工具,因此有别于桌面制图系统¾用桌面GIS的查询工具,用户可以发现数据间的关系,也可以定义多个数据子集间的关系¾用桌面GIS的绘制及编辑工具,可以生成数据并编辑空间及属性特征¾地图是动态的,所以数据的改变能自动反应到地图中用桌面GIS可以作什么¾寻找客户位置,竞争对手何在;¾决定建设位置,工厂、公司、商店、银行等建在何处;找出野生动物分布区并建立保护区,找出火灾后的易滑坡地区;¾现有资料制图,以决定项目区域(开发区、服务区、筑路区等)及目标的位置;¾资源分配,如决定紧急救助、道路维修、土壤施肥过程中,有效分配现有资源;¾图像集成,把不同来源的地图、图表及影像集成在一起;¾随数据的改变,动态更新地图;桌面GIS如何工作图1¾把地图特征(Features)与描述信息(属性)(Attributes)关联在一起,是桌面GIS的基础,也是其功能的源泉。
实习二、地图投影及其变换一、目的1.掌握地图投影变换的基本原理与方法2.熟悉ArcView、ARCINFO中投影的应用及投影变换的方法、技术3.了解地图投影及其变换在实际中的应用二、实验准备1.软件准备:ARCINFO, ARCVIEW,VC++2.资料准备:三、实验内容及步骤、方法对于地面上的任何事物来讲,其空间位置是非常重要的信息。
地理信息数据中一个重要部分就是地物的空间位置,包括空间相对位置和绝对位置。
空间的相对位置空间拓扑关系来描述,而空间绝对位置则用空间某一坐标系中的坐标来表示,即(x,y,z)或是(λ,φ,r)。
我们知道,地球是一个近似于椭球的星体。
在地理信息系统中,我们通常把地球看作一个旋转椭球体,而研究球面或椭球面上的空间位置往往比较复杂,于是我们采用一定的数学法则将地球表面的事物的空间位置表示到平面上,这就是所谓的投影。
实际上,投影这门学科原本是地图学的一个重要的分支。
对地理信息系统来讲,它也是地理信息系统的数学基础之一。
常用的投影有方位、圆锥、圆柱、高斯-克吕格投影等。
下面以Arc/Info和ArcView为例,讲述一下投影在实际工作中的应用。
1)Arc/Info中投影的应用以下内容适用于Arc/Info7.15及Arc/Info8.1 workstation,a.查看坐标信息启动Arc/Info,使用Describe命令来查看图层的投影信息,命令使用方法如下:Usage: DESCRIBE <geo_dataset> ,其中<geo_dataset>可以是coverage, grid, tin,或image 例:Arc: w d:\workspace //设定工作路径Arc: describe states //查看图层states的基本情况如得到下图的结果(图中红线框中的所示),则表明该图没有定义任何坐标系统。
b.定义坐标信息:上图表明图层states没有坐标信息,可以使用PROJECTDEFINE命令来定义投影信息。
命令用法如下:Usage:PROJECTDEFINE <COVER | GRID | FILE | TIN> <target>例:Arc: projectdefine cover statesDefine ProjectionProject: projection geographic //定义投影坐标为地理坐标系Project: units dd //坐标单位为度小数Project: datum wgs84 //定义坐标基准为wgs84基准Project: spheroid clarke1866 //定义椭球为clarke1866椭球Project: parameters //定义投影参数(因为地理坐标系没有其他参数,所以空缺)然后用上述的DESCRIBE命令查看坐标信息。
得到如下图结果,注意红框所示部分。
c . 投影坐标变换地理坐标系是比较常用的投影坐标系,但是它以经纬度建立坐标系统,以度为单位,有时不适用于实际工作。
在实际工作中我们常需要将数据转换到一些指定的投影坐标系。
在Arc/Info 中用Project 命令来实现投影变换。
命令用法如下:Usage :PROJECT <COVER | FILE> <input> <output> {projection_file}Usage :PROJECT <GRID > <input> <output> {projection_file} {NEAREST | BILINEAR | CUBIC} {out_cellsize} {x_register} {y_register}例:Arc: project cover states states1 //将图层states 投影变换至图层states1*************************************************** The INPUT projection has been defined. *************************************************** Use OUTPUT to define the output projection and END to finish.Project: output //定义输出图层投影信息Project: projection ALBERS //定义输出图层为等面积圆锥投影Project: units meters //坐标单位为米Project: datum wgs84 //定义坐标基准为wgs84基准Project: spheroid clarke1866 //定义椭球为clarke1866椭球Project: parameters //定义等面积圆锥投影参数1st standard parallel [ 0 0 0.000 ]: 32 30 0//这表明输入图层即states 已有投影信息2nd standard parallel [ 0 0 0.000 ]: 42 30 0central meridian [ 0 0 0.000 ]: -100 0 0 latitude of projection's origin [ 0 0 0.000 ]: 20 0 0false easting (meters) [ 0.00000 ]: 0.0false northing (meters) [ 0.00000 ]: 0.0Project: end //命令结束接下来可以用DESCRIBE命令查看图层states1的坐标信息。
也可以进入ArcEdit 查看一下转换结果。
下面的图是转换前后两个图层的结果。
转换前图层states转换后的图层states1以上就是在Arc/Info中投影的简单应用。
关于上面用到的命令的详细用法、相关信息即主要注意事项,参见Arc/Info帮助文件。
2)ArcView中投影的应用以下内容适用于ArcView3.0及以上版本a.运行ArcView,打开一个视图(view),并向视图中添加数据。
(数据可以从ArcView 的安装目录如D:\ESRI\ESRIDATA中找到,比如我们打开一幅美国地图)。
b.从View菜单选择Properties菜单项投影,则会出现投影名称,下图还没有设置投影)。
如没有设置投影,注意要将MapUnits设置为decimal degrees(十进制度小数)。
如已设置投影,就不要将MapUnits设置为decimal degrees。
d.单击上图中的Projection按钮,将出现如下图对话框。
图中上部有两个单选按钮,默认选择是Standard。
这是ArcView预设的一些标准投影。
可以在Categeory下拉框中选择投影区域或投影面,在Type下拉框中选择相应的投影类型。
例如:在Categeoy中选择Projections of the Unites States(美国区域的投影),而在Type中选择Lambert Conformal Conic(North America),(适于北美地区的兰伯特等角圆锥投影),就可以得到如下图的结果。
我们也可以选择自己定义投影参数,这是我们要选择Custom单选按钮,对话框就变成如下图所示。
此时我们就可以在projection下拉框中指定投影类型,在Spheroid下拉框中指定椭球,并根据所选的投影修改投影参数。
需要指出的是,这样的自定义投影只是在ArcView提供的投影类型中修改相应的参数,而并不是定义新的投影方式。
尽管ArcView提供了许多投影方式和椭球,但并不是所有的投影类型和椭球都有,像我国常用的高斯-克吕格投影及80坐标系所使用的IAG-75椭球就没有。
e.上述的做法只是为视图(View)指定了投影,而数据并没有发生改变。
也就是说数据是在被添加到视图时才被投影,显示在屏幕上,当你关掉当前视图,重新建立一个视图,并将原来的数据添加进来时,你会发现它们并没有被投影,也就是说刚才的操作对数据并没有影响。
如果你要将数据真正进行投影变换,就必须将数据重新存储,使新数据保有投影变换后的投影信息。
这时可以这样做:a)选中要存储的数据层(单击窗口左边数据目录中的该层,使其处于激活状态);b)单击Theme菜单,选取Convert to shapeFile菜单项。
将数据重新保存。
以上就是在Arc/Info和ArcView中投影的简单应用。
对于各种不同的地理信息系统软件,上述的过程略有差异,但大体上基本上是相同的。
对于投影而言,最重要的并不是对各种软件软件的熟练掌握,而是如何在实际应用中将投影的原理加以灵活应用。
数据格式转换部分在地理信息系统中,数据格式是数据交换和共享的重要因素。
数据格式的转换包括:1)不同数据文件格式之间的转换。
由于各地理信息系统的开发公司在研制自己的地理信息系统软件时,都定义了自己的一套文件存储方式,而用户在实际应用中几乎不可能在一套软件中完成所有的应用,这就产生了数据格是转换的问题。
在地理信息系统发展的早期,数据文件格式是一种商业机密,进行数据文件格时的转换几乎是不可能的。
但随着信息时代发展,越来越多的软件厂商已经开始展开合作,互相支持对方的数据格式,或是公布自己的数据格式,以方便用户的应用2)不同数据结构之间的转换,如矢量和栅格数据之间的转换。
由于矢量数据结构和栅格数据结构在应用中各有自己的优势和不足,而且,这两种数据结构决定了数据文件存贮格式的不同,因此,要将二者结合起来使用时,就会遇到数据各式转换的问题。
常见的数据格式有:a.矢量数据格式:Arc/Info的Coverage,e00文件,ArcView的Shapefile,Erdas 的aoi文件,MapInfo的mif文件,AutoCAD的dxf文件等;b.栅格数据格式:Arc/Info的Grid,Erdas的img文件,geotiff文件,bmp文件,jpeg文件等下面我们就以一些实际应用来讲一下数据格式转换的问题。
1.在实际应用软件中的数据格式转换。
a.Arc/Info中的数据格式转换:在Arc/Info中数据格式的转换主要依靠命令来完成。
常用的命令主要有:ARCSHAPE 将Arc/Info的coverage数据转换为ArcView的Shapefile格式。
SHAPEARC 将ArcView的Shapefile格式转换为Arc/Info的coverage数据。
EXPORT 将Arc/Info的coverage数据转换为Arc/Info文件交换格式e00格式。