指南一:ArcView GIS简介
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一、ArcView简介:ArcView是美国环境系统研究所(ESRI)研制开发的地理信息系统软件。
是一个直观性较好的桌面地理信息系统,它集空间图形、关系、数据库、统计图形、空间分析、网络通信、面向对象的程序设计于一体。
ArcView提供数据的可视化、查询、分析、生成和编辑地理数据的功能,其功能十分强大,被广泛应用于旅游、房地产、军事、环保、市政、公安、消防、遥感、地质等方面。
以下是利用ArcView可以完成的一些典型的任务:⑴显示和查询ARC/INFO地理信息系统数据。
⑵显示和查询表格数据,并与空间数据相关联。
⑶通过SQL(标准的数据库查询语言)检索外部数据库的数据,并与空间数据关联。
⑷实现地址匹配,即根据文字描述的地址信息找到地图上对应的地物。
⑸查询任意地物特征的属性。
⑹根据属性数据对空间数据进行分类表达并显示。
⑺根据属性选择空间地物。
⑻根据地物的属性创建饼形图、直方图等图表来对比地物的属性。
⑼对地物的属性特征进行统计和分析。
⑽根据地物之间的邻近关系选择地物。
⑾根据地物间的位置重合关系选择地物。
⑿地图的排版和打印。
⒀地图排版可输出供其它程序使用。
⒁根据需要,实现ArcView的用户定制。
二、使用Arcview需掌握的几个基本概念1、矢量数据结构与栅格数据结构矢量数据结构:是一种最常见的图形数据结构,即通过记录坐标的方式,尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。
其坐标空间假定为连续空间,不必象栅格数据结构那样进行量化处理。
因此矢量数据能更精确地定义位置、长度和大小。
栅格数据结构:栅格数据结构实际就是像元阵列,每个像元由行列确定它的位置。
由于栅格结构是按一定的规则排列的,所表示的实体位置很容易隐含在网络文件的存储结构中,且行列坐标可以很容易地转为其它坐标系下的坐标。
在网络文件中每个代码本身明确地代表了实体的属性或属性的编码。
栅格数据结构和矢量数据结构的详细比较应用 WinTopo、R2V等软件可将栅格数据转换成矢量数据,即矢量化。
软ArcView GIS简介件与应用地理信息系统概述ArcGISArcView工程与视图软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用意图。
地图用以表达地理信息,执行大量基于按照时间顺序模拟台风的轨迹使用图解显示输气管道软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用用户――搜索,查询,连接和使用已发布的软件与应用软件与应用软件与应用为实现GIS 需求而设计的一个全面的GIS 平台Specialized applicationsAnalysis and Mapping WorkstationsCompliation And editing workstationsLightweight viewersWeb browsersDesktop applicationsWeb applicationsGeoinformation servicesservicesGeodatabase services软ArcView GIS简介件与应用地理信息系统概述ArcGISArcView工程与视图软件与应用编辑地理数据集建立数据编辑和质量控制的工作流创建地图和分析模型记录成文档应用工程数据编辑创建GIS数据库构造地理信息大量的GIS应用G I S 工作站GIS 桌面产品应用服务器Web 服务器软件与应用ArcGIS DesktopArcGIS Engine服务端GIS移动GIS软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软件与应用软ArcView GIS简介件与应用地理信息系统概述ArcGISArcView工程与视图软件与应用软件与应用软件与应用。
第一章 GIS与ArcView第一节地理信息系统简介一、什么是地理信息系统在信息化高速发达的现代社会,至少在知识界,人们对“信息系统”都不感陌生,各种各样的管理信息系统、咨询服务系统、决策支持系统乃至专家系统在夜以继日地帮助着人们进行着规划、管理、决策、事务处理及信息咨询,极大地提高了人们的工作效率和方便了人们的生活。
但在更多的时候,人们规划、管理、决策、事务处理及信息咨询的信息内容常常要求必须与周围的地理环境和地理位置相联系,就像人们经常使用的地图或图纸,不仅要求能表达事件发生的过程和结果,还要求能表达事件发生的地点、周围环境、以及与其它事物之间的空间相互关系等,这就产生了地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)。
从地理信息系统的专业角度看,可以将人们经常使用的信息划分为两类信息—即空间信息和非空间信息,所谓空间信息,就是信息内容本身就包含有形状、分布、空间定位、空间相互关系等内容的信息。
如一条道路,一座桥梁,或一幢建筑物,一个行政区,一个天体等的几何形状及其所处的空间位置等。
地理信息是人们应用最多的空间信息,根据统计,人们日常使用的信息80%以上都是地理信息。
远在四千多年前,人们就知道了使用地图,从而掌握与地理空间信息打交道的直观、简易的方法。
而现代科学技术的发展,已将人们带入了一个以前从未想象到的高速发展的信息时代,计算机的使用和数据库技术的快速发展更使得人们学会了用信息系统管理和使用信息。
地理信息系统就是能够输入、存储、管理并处理分析地理空间数据的信息系统。
地理信息系统是信息系统技术发展到高级阶段的产物,这不仅是随机算机软件技术发展的“应运而生”,其实在很大程度上也得益于计算机硬件水平的发展,试想,一个有实际应用价值的地理信息系统少则几十兆、大则数十G(1G=109)字节或更大规模的图形或图像信息,其存储、显示和快速的处理分析,对早期的计算机系统,特别是早期的微型计算机系统来说是多么的不可思义!二、地理信息系统的产生地理信息系统最早萌芽于北美,上世纪60年代初,加拿大的Roger F.Tomlinson 和美国的Duane F.Marble在不同的地方、从不同角度提出了地理信息系统的构想。
第一章 GIS与ArcView第四节 ArcView GIS简介ArcView是美国ESRI(环境系统研究所)的GIS产品,ESRI是地理信息系统业界的巨子,其发展基本上代表了国际地理信息系统技术的最前沿水平,ESRI另一与ArcView相蓖美的GIS 产品即著名的Arc/Info,它们都以技术可靠、算法先进、实用性强而著称于世。
相对于ArcView,Arc/Info更专业化和适于解决更复杂、更专业化的空间分析问题,而ArcView却是新一代桌面地理信息系统的代表,其方便、灵活、操作简单、通用性强,特别适用于地理信息系统应用的普及和对传统信息系统的GIS化。
一、桌面地理信息系统何谓桌面地理信息系统?GIS界目前还没有一个完全一致的定义。
一般认为:所谓桌面地理信息系统,就是运行于桌面计算机(图形工作站及微型计算机的统称)上的地理信息系统。
但也有人认为,桌面地理信息系统是不以专门的地理信息工程为目标,而是通过地图界面查询各种信息并融合常用地理分析技术的信息系统。
总之,桌面地理信息系统可理解为是运行于较低硬件性能指标上的较为大众化、普及化的地理信息系统。
桌面地理信息系统是地理信息统走向普及和社会化的标志,其技术水平也反映了地理信息系统技术的应用水平和普及化程度。
从这点上说,桌面地理信息系统也是一项发展的技术。
随GIS 总体技术的发展和GIS应用的普及,桌面地理信息系统的功能也在不断的增强与发展之中,今天有代表性的桌面地理信息系统,已不是早期的只为管理信息系统提供地图查询界面和实现简单功能的地理分析,而是不断融合了地理信息系统各种成熟了的实用技术,如空间分析、网络分析、三维分析等等,使得原来只在极专业化地理信息系统中出现的地理分析模型也进入了桌面地理信息系统,这其中,ArcView可谓是它们的典型代表。
二、ArcView的基本功能模块及其扩充ArcView采用了可扩充的结构设计,整个系统由基本模块和可扩充功能模块构成。
实验十一ARCVIEW 软件入门简介一、实验目的1、了解ArcView GIS 3.2a 软件的主要扩展模块及其功能,熟悉系统的操作环境;2、ArcView GIS 3.2a 的快速入门:对已有工程文件进行编辑、新建工程文件;二、实验主要内容(一)ArcView GIS 3.2a 软件简介(1)什么是ArcView GIS?ArcView GIS,又称为个人桌面GIS(Desktop GIS),其3.2a版是美国环境系统研究所(ESRI)公司最新推出的普及型GIS软件系统。
它适用于中小规模的GIS项目。
运用它你可以对来自多种途径的数据源创建智能的动态地图。
ArcView GIS提供使你能够同时对地图、数据库表、图表和图形进行操作的工具。
你还能给地图上的空间要素增加图像、声音和视频等多媒体连接。
(2)ArcView GIS的主要应用领域ArcView GIS在世界范围内的许多领域内得到了应用。
典型的ArcView GIS应用领域包括:金融咨询、市场分析、城市规划、环境工程、人口统计、工程制图、市政工程、交通规划、紧急事务协调处理等,同时在地学与环境科学领域有很大的发展空间。
(3)ArcView GIS 3.2a的主要特色向导和对话框使复杂的任务简单化,方便的数据获取工具,强大的查询和分析功能,专业品质的地图数据显示,先进的报表输出功能。
功能强大的面向对象的编程工具;(4)ArcView GIS 3.2a的主要扩展模块同ArcView GIS一同捆绑的扩展包括:Report writer、CADReader、DatabaseAccess、DialogDesigner、Digitizer、GeoProcessing、Graticules and Measured Grids、IMAGING image、JFIF(JPEG)Image Support、Legend Tool、Military Data Reader、MrSID Image Support、TIFF 6.0 Image Support、VFP Viewer等。
第一章 ArcView GIS简介1 ArcView的操作界面1.1 打开Project在Windows中,用鼠标选择(因软件安装的差异,具体路径会有少量差异):开始 / 程序/ Esri / ArcView GIS Version 3.x / ArcView GIS 3.x首先出现的可能是ArcView的欢迎对话框“Welcome to ArcView GIS”,用户可有三种选择:1)with a new view (建立一个新的地图显示窗口)2)as a blank project(进入一个空的项目)3)Open an existing project(打开并进入一个已有的项目)对用户还有一项提示:√Show this window when ArcView GIS starts如果取消前面的打钩号,表示取消欢迎对话框,以后就不会再出现。
对上述菜单,初学者可以选2:as a blank project(进入一个空的项目),这时就进入项目窗口(Project Window,见图1-1),系统默认的项目名称为Untitled。
每个Project都有5种 Document,这 5 种Document可理解成 ArcView 的5个子系统:图1-1 Project Window(项目窗口)1)Views(视图):地图显示、空间查询子系统2)Tables(表):属性查询,表状数据管理子系统3)Charts(图表):属性查询结果的统计图表达子系统4)Layouts(布局):制图布局,打印输出子系统5)Scripts(程序):编程语言(Avenue)运行、维护、开发子系统在File菜单中选择Open Project(打开一个Project),根据对话框的提示,在\gis_ex\student\子目录下(本书假定练习数据的实际安装路径为d:\gis_ex)选择ex01.apr,点击OK按钮,如果默认的项目Untitled未关闭,系统会提示是否要保存项目(Project)Untitled,应回答No,以ex01命名的Project文件就被打开,用鼠标单击Views,则在 Project Window (项目窗口)中出现名为View1,View2二个视图的名字,用鼠标选择View1,再点击Open 按钮则进入视图View1,即Views Document(地图显示、空间查询子系统,见图1-2)。
图 1-2进入View11.2 Views 子系统的操作界面ArcView 5种Document的窗口界面风格是一致的,都由菜单条(Menu Bar),按钮条(Button Bar),工具条(Tool Bar)组成,用鼠标(Mouse)来驱动。
以图1-2为例,第一行为菜单条,用鼠标点一下菜单条中的任一选项,就会出现一个下拉式的子菜单,供用户进一步选择。
第二行为按钮条,用鼠标点一下任何一个按钮图标(Icon),ArcView就立刻执行一个动作。
第三行为工具条,用鼠标点一下工具条中的任何一个工具图标(Icon),ArcView就进入某种特定的等待状态,或出现一个对话框,等待用户进一步操作。
用户将鼠标移到按钮条或工具条的图标上不按键,屏幕会出现该图标的名称和简要提示。
Views Document(视图子系统)的窗口就是View Window,右侧是地图窗口,左侧是目录窗口(Table of Contents),在目录窗口中有每个Theme(专题)的名称,要素的表达符号及其说明,名称、符号、说明这三项加起来称图例(Legend)。
本视图有三个专题图例:1)点状专题“中学”,2)线状专题“道路”,3)面状专题“土地使用”。
1.3 专题显示控制每个专题名称的左边有一个小方格(Check Box),用鼠标点一下Check Box,可使一个打勾号“√”出现或消失,这表示该专题处于打开显示状态、还是关闭隐藏状态。
目录表中专题名称的上下排列代表了图形显示的先后顺序。
各专题的显示次序按他们在目录表中的上下次序决定,排在下面的专题先显示,排在上面的专题后显示,如果用鼠标将专题“土地使用”拖动到“道路”的上方,松开鼠标,用户会发现,线状的道路设施大部分看不见了,这是因为面状人口多边形的填充色盖住了线状的道路线条。
因此,在多数情况下,应将点状专题放在最上,线状专题其次,面状专题放在最下。
1.4 地图缩放、平移图1-3 Zoom In的拖动窗口选择图形放大工具,Zoom In(样子象一个放大镜),在地图上点击一下,地图按默认的系数放大。
选择Zoom In工具后,将鼠标放在地图上的某个位置按住左键不放,拖动后出现一个矩形,再松开左键(见图1-3),则刚才所定义的矩形将充满地图窗口。
缩小工具Zoom Out 和放大工具的使用方法一样,得到的效果相反。
选择平移工具(Pan),用鼠标左键按住地图窗口中的某一点,可以向任意方向拖动地图,松开左键后,地图将重新显示平移后的效果。
比较常用的图形缩放按钮有:Zoom to All Extent。
所有的专题中的要素充满地图窗口。
Zoom to Active Theme。
将当前激活的专题按要素充满地图窗口。
Zoom to Selected Features。
将被选中的要素充满地图窗口。
什么是要素,什么是被激活的专题,将在下文介绍。
选用菜单File / Close View,当前的视图被关闭,返回到项目窗口(Project Window)。
2 简单查询2.1 单个要素、记录查询。
在项目窗口中打开视图View2,该视图有二个专题:线状专题“道路”,面状专题“乡镇(人口密度)”。
用鼠标在目录表中单击专题名称“道路”,该图例看上去呈突出状,表示该专题被激活(Active Theme),选择属性查询工具(Identify),到某条A类道路(深色)上点击一下鼠标,即出现该段道路的属性记录(见图1-4)。
激活专题“乡镇(人口密度)”,再用属性查询工具点击任一多边形,即出现该乡镇的属性记录(见图1-5)。
图1-4 View2窗口中显示的道路属性图 1-5 View2窗口中显示的乡镇属性2.2 点击记录查询。
激活专题“乡镇(人口密度)”,点击按钮(Open Theme Table),被激活专题的属性表“Attribute of 乡镇(人口密度)”被打开,用户界面变成Table窗口(即进入了Tables子系统)。
如果Table窗口充满屏幕,可用Windows的工具,使其缩小(见图1-6)。
在Tables窗口中选择工具(Select),在表中点击记录,被选中的记录,颜色改变,同时观察专题地图窗口,记录所对应的多边形也改变了颜色(见图1-7),如果被选择的多边形在地图窗口之外,可在View窗口中点击按钮(Zoom to Selected Features)按钮,被选中的多边形(要素)就会充满地图窗口。
记录、要素被选择,同时改变颜色,表示他们在逻辑上存在对应关系。
图 1-6 Table窗口和View同时显示图 1-7 Table中有一条记录被选中2.3 选择要素、查询记录。
从表的记录查多边形(要素)的方法也可以在View窗口中使用,其效果就是反过来,在专题图上选择要素同时也查到了记录。
在View窗口中选用要素选择工具(Select Feature),在地图窗口中单击被激活专题的要素,多边形和属性表中的记录也会同时改变颜色。
如果View窗口太大挡住了Table窗口,可选用菜单Window / Attribute of 乡镇(人口密度),专题属性表的窗口弹出,也可在Table窗口中选用菜单Window / View2,则View2窗口弹出。
缩小View窗口、Table窗口,使两个窗口同时显示在屏幕上,可以更灵活地来回切换。
3 若干专用术语1)Feature。
Feature可解释成“要素”,是空间数据最基本的、不可分割的单位,有点、线、面三种,可以根据应用的需要,用点状符号、线型、面状填充图案表达。
每一个Feature 可有自己的属性,属性数据存放在表(Table)的记录(Record)里。
2)Theme。
Theme可解释成“专题”,是空间数据的图形表示。
每一个Theme(专题)都是由同一类型的Feature(要素)组成的,如点状专题中都是点要素,线状专题中都是线要素,面状专题中都是面要素。
一个专题一般和一个表(Table)相对应,可称专题要素属性表,Theme中的每个要素(Feature)则和要素属性表中的某条记录在逻辑上对应。
3)View。
View可解释成“视图”,它将多种空间数据汇集起来,用专题地图的形式表达,用户感觉到的View往往是由许多“层”叠起来的,这种层就是Theme(专题)。
View中的左侧是专题目录表,其中有每个Theme的名称、图例、说明和当前显示状态。
4)Table。
Table可解释成“表”、“属性表”。
表由若干列和若干行组成,每列代表一种属性,称字段(Field,属性项),字段有自己的名称,每一行代表一条记录(Record),在行和列的交叉处是属性单元(Cell,也可称元素)。
一般情况下,表中的每一条记录和Theme 中的一个空间要素(Feature)相对应。
但也可存在和专题的要素不直接对应、相对独立的表,在需要的时候和要素的属性表建立起连接,实现对专题属性表的扩展。
5)Data Source。
Data Source可解释成“数据源”,不经转换而直接被ArcView使用的数据均可称数据源。
数据源中的空间数据决定了每一个Feature的空间位置以及它和表中记录的对应关系。
Table和Theme是从数据源中取得数据后,用表格、专题地图的形式表达出来(可以是子集也可以是全集)。
栅格图像、CAD图形产生的要素属性表是特殊的。
6)Project。
Project可解释成“项目”,是ArcView的应用单元,将一个应用单元的有关信息存放在一个以“.apr”为后缀的文件里(Project文件),每个Project都有5种 Document,这5 种 Document可理解成 ArcView 的5个子系统:Views:地图显示、空间查询子系统。
Tables:属性查询,表状数据管理子系统。
Charts:属性查询结果的统计图表达子系统。
Layouts:制图布局,打印输出子系统。
Scripts:编程语言(Avenue)运行、维护、开发子系统。
4 ArcView的退出、进入退出ArcView。
按Windows操作系统常规,在不同窗口的菜单File中依次关闭View,关闭Table,关闭Project。
退出ArcView选File / Exit,返回到Windows操作系统,在关闭Project 时,ArcView会提示是否要保存对Project做过的改动,为了本次练习完成后,不影响以后的、他人的练习,应选No回答。