1、- 145 -附件八： ArcGIS 应用指南第一章 ArcGIS 基础1.1 ArcGIS 软件简单介绍1.1.1 ArcGIS 的基础模块ArcMap、ArcCatalog 和 Geoprocessing 是 ArcGIS 的基础模块，学习 ArcGIS 应首先了解这三个模块的主要功能。A. ArcMap是 ArcGIS 桌面系统的核心应用程序。用于显示、查询、编辑和分析地图数据，具有地图制图的所有功能。ArcMap 提供了数据视图和版面视图两种浏览数据的方式，在此环境中可完成一系列高级 GIS 操作任务。B. ArcCatalog是一个空间数据资源管理器。它以数据为核心，用于定位、浏览、
2、搜索、组织和管理空间数据。利用 ArcCatalog 还可以创建和管理数据库，定制和应用元数据，从而大大简化用户组织、管理和维护数据工作。C. GeoprocessingGeoprocessing 空间处理框架具有强大的空间数据处理和分析工具。框架主要包括两个部分：ArcToolbox（空间处理工具的集合）和 Modebuilder（可视化建模工具）。ArcToolbox 包括了数据管理、数据转换、图层处理、矢量分析、地理编码以及统计分析等多种复杂的空间处理工具。 Modebuilder 为设计和实现空间处理模型（包括工具、脚本和数据）提供了一个图形化的建模框架。它们均内嵌于ArcMap 和
3、ArcToolbox 中。- 146 -1.1.2 ArcGIS 9.0的基本功能数据采集与输入数据编辑与更新数据存储与管理空间数据分析与处理数据与图形的交互显示1.1.3 ArcMap 概念ArcMap 是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据的以地图为核心的应用工具，包含复杂的专业制图和编辑功能的系统，它既是一个面向对象的编辑器，又是一个完整的数据报表生成器。在ArcMap 中，所显示的地理信息是以图层来描述的，层代表了一个特殊的特征类型，例如河流、湖泊、高速公路等。层并不存储数据，但它以其中的Coverage、Shape 文件、Geodatabase、Image 和Grids 等作为参考
4、，即映射。它告诉你数据的位置，这种参考所展示出来的地图能够反映最新的地理信息系统数据库中的信息，以便在图层上设置符号来表示数据。当打开ArcMap 时，在目录表左边能看见各图层列表，它是数据框架。图层能够被组织进数据框架。数据视图（Data View）和版面视图（Layout View）提供了两种在ArcMap 中浏览数据的方法。数据视图和版面视图都在使用内容表（Table of Content，简称TOC）来管理数据。另外TOC 也是地图数据层（Layers）的操作界面。- 147 -1.2 ArcMap 基本操作1.2.1 打开 ArcMapA.点击“开始”“程序”“Arc/Info”“A
5、rcMap”，启动界面B.按下添加数据按钮 ，调入数据；也可以用标准工具栏上的Open 按钮来打开地图；在File 的下拉菜单中，也可以打开最近操作过的地图。图1 数据加载1.2.2 窗口组成A.主菜单主菜单栏中共有8个菜单。图2 主菜单- 148 -B.窗口标准工具窗口标准工具栏共有18个按钮。图3 窗口标准工具C.窗口内容表其用于显示地图文档所包括的数据组（Data Frames）、数据层（Layers）、地理要素（Features）及其显示状态，可以控制数据组、数据层的显示与否，可以设置地理要素的表示方法，如点状符号大小、线状要素的线划类型和面状符号的色彩应用等。内容表有两种状态：其一是
6、地图要素显示状态（Display），只用于说明所有数据层地理要素的类型与表示方法（左图）；其二是地图数据源显示状态（Source），除了说明所有数据层地理要素的类型与表示方法外，还用于说明地图数据在数据库中的组织方式（右图）。图4 窗口内容表- 149 -D.地图显示窗口地图显示窗口(Display Window)用于显示地图所包括的所有地理要素，本软件提供了两种地图显示状态：其一是数据视图（Data View，左图），其二是版面视图（Layout View，右图）。在数据视图状态，可以借助数据显示工具栏对地图数据进行查询、检索、编辑和分析等各种操作，但其中包含地图上的各种地理要素信息，而没有
7、地图辅助要素。在版面视图状态，如图名、图例、比例尺和指北针等地图辅助要素都可以加载其中，而且，借助显示工具栏可以完成大量在数据视图状态下可以完成的数据操作。两种显示方式可以通过显示窗口左下角的两个按钮随时切换：单击Data View 按钮 打开数据视图；单击Layout View 按钮 打开版面视图。图5 地图显示窗口E.数据显示工具此工具栏与数据视图对应：图6 数据显示工具F.输出显示工具此工具栏与版面视图相对应：图7 输出显示工具- 150 -G.绘图工具绘图工具包含了主要的图形绘制。注记设置与编辑工具：图8 绘图工具H.快捷菜单功能在ArcMap 窗口的不同的部位单击右键，就会弹出不同的
8、快捷菜单。实际操作中经常调用的快捷菜单右一下4种数据组操作快捷菜单在内容表中的当前数据组上单击右键，或将鼠标放在数据视图中单击右键，均可以打开快捷菜单，其中共13项命令（图9）。数据层操作快捷菜单在内容表的任意数据层上单击右键，就可以打开数据层操作快捷菜单，其中共13 项命令（图 10）。图9 数据组操作快捷菜单 图10 数据层操作快捷菜单地图输出操作快捷菜单在版面视图中单击右键，可以打开此菜单，其中共有 10 项命令（图 11）。- 151 -窗口工具设置快捷菜单将鼠标放在 ArcMap 窗口的主菜单、工具栏等处单击右键，可以打开此菜单，其中共有 21 项设置，分别用于设置主菜单、标准工具、
9、数据显示工具、绘图工具、地图输出工具、编辑工具、地图出版工具、地理统计分析工具等（下右图）。图11 地图输出操作快捷菜单 图12 窗口工具设置快捷菜单1.2.3 窗口比例设置A.选择数据层设置窗口比例在所确定的数据层上单击右键，打开数据层操作快捷菜单。单击Zoom To Layer 命令B.输入比例尺设置窗口比例在设置显示比例（Scale） 框中，直接输入所需要的比例。C.利用工具栏上的按钮直接利用工具栏上的按钮进行放大缩小： 1.2.4 辅助窗口设置A.浏览窗口设置- 152 -点击Window菜单，点取Overview。图13 Overview鼠标放在数据视图窗口内进行缩放操作和移动操作。
10、浏览窗口矩形框相应缩放和移动：观察其与数据视图的关系。在放大窗口的标题栏上单击右键。图14 浏览窗口设置单击Properties 命令，打开如下对话框：- 153 -图15 浏览窗口设置在Reference 下拉列表框可以更改浏览窗口参考数据层。单击Area of interest symbol 后面的按钮，设置浏览矩形框符号。B.放大窗口设置点击Window菜单，点取Magnifier。在放大窗口内，按住左键拖动放大窗口。放大窗口显示图形发生变化，观察。- 154 -图16 放大窗口设置在放大窗口标题栏上单击右键。图17 放大窗口标题栏单击Snapshot 命令，放大窗口显示图形被锁定。再次
11、单击Snapshot 命令，锁定被解除。在快捷菜单单击Properties 命令，打开如下对话框：- 155 -图18 放大窗口设置在Connection 选项组可以设置两种放大模式：动态放大、放大锁定。在Zoom 选项组可以设置放大比例：相对比例或绝对比例。1.2.5 视图书签设置A.创建视图书签点击View，点取Bookmarks 命令。图19 创建视图书签展开二级菜单，点击Create，打开对话框。图20 二级菜单在对话框中输入书签的名称。- 156 -单击OK，完成创建。B.使用和管理视图书签点击View，点取Bookmarks 命令，展开二级菜单。单击Bookmark1，视图马上回到
12、Bookmark1 创建时的状态（下左图）。单击Manager，打开对话框（下右图）。图21 使用和管理视图书签在上图对话框里可以进行各种操作。1.2.6 地图数据浏览A.浏览要素属性表在窗口内容表中，在某一数据层上点击右键。打开数据层操作快捷菜单。单击Open Attribute Table 命令，打开此层数据属性表。- 157 -图22 浏览要素属性表B.单击浏览要素属性在数据显示工具栏上单击Identify 按钮 。在数据窗口中选择一个对象单击左键。打开如下窗口，其中包括了所需的属性。图23 单击浏览要素属性C.用地图提示工具看属性在内容表，右击要设置地图设置提示的层，点取Propert
13、ies。图24 用地图提示工具看属性即可查看相关的图层信息。1.2.7 地图距离量测A.在数据显示工具栏上单击Measure 按钮 （鼠标变为距离量测标尺形状，- 158 -进入量测状态）。B.在数据窗口中单击左键确定需要量测距离的起点。C.在数据窗口中单击左键确定需要量测距离的第二点。D.可以接着点击第2 点、第3 点等等。E.在需要量测的终点双击左键，结束测量。F.最后一段距离（Segment）和总距离(Total)显示在窗口状态条上。图25 地图距离量测1.2.8 保存地图A.点击File，点取Save 或者Save as。B.存储有两种格式：*.mxd；*.mxt；图26 保存地图C.
14、 *.mxd 为地图文档文件；*.mxt 为地图模板文件。D.注意：我们保存的并不是地图数据，数据存储在GIS 数据库中，当显示时，地图会以此数据为基础进行显示。E.注意：ArcGIS 对中文的支持不是太好，请尽量不要使用中文作为文件夹的名称和文件的名称。- 159 -1.3 ArcMap 数据层加载1.3.1 直接加载A.窗口标准工具：单击Add Data 按钮 ，打开Add Data 对话框；窗口主菜单栏：单击“File”，“Add Data”，打开Add Data 对话框。图29 直接加载B.选择需要打开的数据层，打开。如果需要多个选择可以同时按住Shift +Ctrl 键。1.3.2
15、显示指定标准的子集A.在内容表内右击层，点取Properties。B.点取Definition Query 标签。C.输入一个表达式。- 160 -图32 显示指定标准的子集D.点击确定，得到结果。图33 点击确定，得到结果1.3.3 加载数据层的路径我们知道，ArcMap 地图文档中所记录和保存的并不是数据层所对应的原数据,而只是记录和保存了各数据层所对应的原数据的路径信息，通过路径信息来调用原数据。- 161 -如果我们磁盘中数据文件的路径发生了变化，我们的地图显示就会出现问题。针对这个情况，ArcMap 提供了以下的功能。A.存储数据层的相对路径存储了相对的路径，就能够在同一个目录里给别
16、的人分发地图和数据了。点取File，点取Map Properties。点取Data Source 选项。点取Store relative path 选项。图34 存储数据层的相对路径点取OK。B.连接数据层与原数据如果地图文档中数据层对应的原数据的路径发生了变化，而且在打开地图文档时又没有指定新的路径，地图文档打开以后，内容表中数据层前面就会出现一个红色的惊叹号，表明该数据层没有和相应的数据连接，这是需要重新连接数据。- 162 -鼠标指针放在没有原数据连接的层上单击右键。打开数据层操作快捷菜单。点取Data，单击Set Data Source。图35 连接数据层与原数据在打开的对话框中选择原
17、数据文件，将数据层与原数据之间的连接关系再次建立起来。1.4 ArcMap 数据层的操作1.4.1 改变数据层名称单击鼠标左键选择需要改变的数据层，该数据层成为当前数据层。鼠标放在该数据层上再次单击左键，进入可编辑状态。同样的方法，可以改变数据层中地理要素的描述，改变数据组的名称。1.4.2 调整数据层顺序鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动数据层，内容表中出现一条- 163 -黑色的粗线，用于指示数据层的位置，将数据层拖动到新的位置，释放左键,完成。一般情况下，排序原则：按照点、线、面要素类型依次排序，点在上、线在中、面在下。按照要素重要程度的高低依次排序，重要的在上，次要的在下。按
18、照要素线划的粗细依次排序，细的在上、粗的在上。按照要素色彩的浓淡依次排序，淡的在上、浓的在下。1.4.3 定义数据层的坐标我们在ArcMap 中加载数据层时，第一个被加载的数据的坐标系统，被系统默认为该数据组的坐标系统；随后加载的数据层，无论其原来的坐标系统如何，只要含有足够的坐标信息，满足坐标转换的需要，都将被转换为该数据组的坐标的系统。这不会改变不会影响原数据本身。具体操作如下：A.鼠标放在显示窗口的图层上，点击右键，点取Properties。B.单击Coordinate System 标签。打开Data Frame Properties 对话框。- 164 -图36 定义数据层的坐标C.
19、在此对话框中可以对坐标的查看，修改等工作。D.双击Predefined 目录，选择需要的地图投影类型，可以对坐标系统进行重新定义。E.单击Modify 按钮。打开如下对话框。- 165 -图37 定义数据层的坐标F.在此框里可以进行需要的修改。- 166 -第二章 ArcGIS 软件中矢量数据的编辑2.1 图形编辑进入ArcMap 工作环境，打开已有的地图文档或新建地图文档后，进行数据编辑一般需要经过下列5个步骤：1）加载编辑数据。单击File 菜单下的Add Data 命令，选择需要加载的数据层。2）打开编辑工具。在工具栏的空白处点击右键，选择Editor，出现Editor 工具条。3）进入
20、编辑状态。单击Editor 下的Start Editing 命令，使数据层进入编辑状态。4）执行数据编辑。在Task 下拉框中选择当前编辑任务，并在Target Layer 窗口确定编辑操作的目标数据层，然后选择编辑命令，对要素进行编辑。5）结束数据编辑。单击Editor 下的Stop Editing 命令，选择是否保存编辑结果，结束编辑。在ArcMap 中，编辑操作由 Editor 工具条来控制。该工具条有几个重要的控件：Editor 下拉菜单：菜单中有用于启动、停止和存储编辑对话过程（session）的一些命令同时还提供了几种编辑操作、捕捉选项以及编辑选项。Edit 工具：这一工具用于选择
21、要编辑的要素。Sketch 工具：这是编辑空间要素的主要工具。允许数字化新的要素或修改已有要素的形状。该工具进行的实际操作由Task 列表所控制。Task 列表：从下拉列表中，选择想要进行的编辑操作。所列出的任务将根据编辑的要素类的改变而变化。 Layer 控制：在这一控件选择想要编辑的图层。- 167 - Shared 编辑工具：和标准的编辑工具一样，它用于选择要编辑的要素，但是shared编辑工具同时选择公共的要素，这一工具可用来编辑coverage 数据。Attribute 对话框：在这个窗口中可以编辑选中要素的属性值。2.2 基本编辑实习加载编辑数据。单击File 菜单下的Add Da
22、ta 命令，按shift+ 左键选择需要加载的数据层。显示如下：- 168 -打开编辑工具。在工具栏的空白处点击右键，选择Editor，出现Editor 工具条。选择“Editor ”。- 169 -Editor 工具条及功能描述如图所示。单击Editor 下的Start Editing 命令，使数据层进入编辑状态。2.2.1 要素复制操作1）平行复制单击 按钮，在图形窗口中选择要复制的线要素。单击Target 箭头，选择需要复制平行线的数据层（routes_hwy ），在Editor 下拉菜单中，选择Copy Parallel 命令：- 170 -打开Distance 对话框，如下图所示。输
23、入平行线之间的距离（按照地图单位），距离数值的正负表示要素的复制方向。按Enter 键即可完成不同数据层之间平行线的复制。放大以后进行平行复制前后的效果图的对比。- 171 -2）缓冲区边界生成与复制。单击 按钮，在图形窗口中选择要生成缓冲区的要素，单击Target 按钮箭头，选择需要复制缓冲区的数据层（线或者多边形类型），在Editor下拉菜单中，选择Buffer 命令，打开Distance 文本框，如下图所示。输入生成缓冲区的距离（按照地图单位），并按Enter 键即可完成不同数据层之间缓冲区的复制。下图所示为缓冲区边界生成前后的效果对比。3）镜面复制。单击 按钮，在图形窗口中选择需要进行
24、镜面操作的要素。- 172 -单击Task 箭头，选择 Mirror Features，如下图所示。单击 按钮，在图形窗口定义首尾两点确定一条中心线，所选择的要素按照定义的中心线对称复制。下图所示为镜面复制前后的效果对比。- 173 -2.2.2 要素合并ArcMap 中的要素合并操作可以概括为两种类型，要素空间合并（Merge 和Union）与要素裁减合并（Intersect ）。合并可以在同一个数据层中进行，也可在不同的数据层之间进行，参与合并的要素可以是相邻要素，也可以是分离要素。只有相同类型要素才可以合并。1）Merge 操作。Merge 操作可以完成同层要素空间合并，无论要素相邻还是
25、分离，都可以合并生成一个新要素，新要素一旦生成，原来的要素就自动删除。Merge操作必须在同一图层下面进行。如果在选择不同图层的要素进行Merge 操作，会出现如图所示的信息提示。具体操作过程如下：单击 按钮，在图形窗口中选择需要合并的要素，单击Target 箭头，选择合- 174 -并后的新要素所属的目标数据层。在Editor 下拉菜单中，选择 Merge 命令，打开Merge对话框，如下图所示，在Merge 的对话框中列出了所有参加合并的要素，选择其中一个要素，单击OK 按钮。Merge 操作自动将被选择要素的属性赋给合并后的新要素。Merge 合并的结果如下图所示。2）Union 操作。Union 操作可以完成不同层要素空间合并，无论要素相邻还是分离，都可以合并生成一个新要素。具体操作过程如下：单击 按钮，在图形窗口中选择需要合并的要素（来自不同的数据层），单击Target 箭头，选择合并后的新要素所属的目标数据层，在Editor 下拉菜单中，选择Union 命令，所选择的要素被合并生成一个新要素。3）Intersect 操作。Intersect 操作可以完成相互重叠（ overlay）部分的要素裁减合并。无论要素属于同一数据层还是不同数据层，都可以合并生成一个新要素。新要素保持了原要素的类型，但没有任何属性值，需要输入新值。
