1、实验 1 ArcGis的初步认识与基本操作一、实验类型验证型二、实验目的与要求1、实验目的掌握 arcmap的应用基础，2、实验要求1).查看 ARCGIS电子文档，了解 ARCGIS基础知识。2).掌握 ARCMAP的基本操作和图形编辑。三、上机准备1、实验室安装 ArcGIS9.0。2、熟悉 ArcMap基本操作及相关内容。四、实验内容掌握 ARCMAP的基础、shapfil 的建立和基本的图形编辑。五、实验数据Cities.shp states.shp等矢量数据。六、实验步骤一.ARCMAP 的基础1).新地图稳当创建在ArcMap中，新地图文档的创建有以下两种方法： 1. 启动ArcM
2、ap ，在ArcMap对话框中，选择A new empty map并点击OK按钮，则创建一个空白新地图文档。如果不想创建一个空白地图文档，可以应用已有的地图模板创建新地图：选择A template并点击OK按钮，在New对话框中选择General标签中的LandScapeClassic.mxt，即古典景观地图版式，单击OK按钮，便出现了预先选择好的地图模板，进入了地图编辑环境。 2. 若已经进入了 ArcMap 工作环境：单击 New Map File 按钮直接创建一个空白新地图。若希望应用已有地图模板创建新地图，单击主菜单中的 File 选项，打开 File 菜单。单击New 选项，在 Ne
3、w 对话框里确定当前创建的文件类型为 Document。进入 General 选项卡，选择古典景观地图版式 LandScapeClassic.mxt。单击 OK 按钮，进入地图编辑环境。2). 数据层的加载 通过上述步骤，我们创建好了新地图文档。然而，没有各种数据层的加载，只是一张空白的地图，不能传递任何信息。在 ArcMap 中，用户可以根据需要来加载不同的数据层。数据层的类型主要有 ArcGIS 的矢量数据 Coverage，TIN 和栅格数据 Grid，还有Arcview3.x 的 shapefile，AutoCAD 的矢量数据 DWG，ERDAS 的栅格数据 Image File，US
4、DS 的栅格数据 DEM 等。 加载数据层主要有两种方法，一种是直接在新地图文档上加载数据层，另一种是用ArcCatalog 加载数据层。1. 直接在新地图中加载数据层： 这是最直接的加载方法，使用ArcMap 窗口主命令或者标准工具按钮向新地图加载数据层的作用是一样的，具体操作如下： （1） 单击File下Add Data命令打开Add Data对话框。（2） 在Look列表框确定加载数据的位置，在此加载 2个 shapefile文件，表示的是一个地区的区域面和主要城市。（3） 单击 Add 按钮，两个图层被加载到新地图中。2. 用ArcCatalog加载数据层： ArcCatalog主要用
5、来浏览和管理数据文件，相当于一个资源管理器，借助ArcCatalog 来加载数据层更方便，直观，只需将需要加载的数据层直接拖放到ArcMap的图形显示器中即可，具体操作如下： （1） 启动ArcCatalog 。 （2） 在ArcCatalog 中浏览，找到要加载的数据层。 （3） 将鼠标移至ArcCatalog窗口中需加载的数据层，拖曳到ArcMap窗口中，完成数据层的加载。 3). 数据层的基本操作本小节主要介绍 ArcMap数据层的一些基本操作1. 数据层更名 在ArcMap内容表中，数据组所包含的每个图层以及图层所包含的一系列地理要素，都有相应的描述字符与之对应。在默认情况下，添加进地
6、图的图层是以其数据源的名字命名的，而地理要素的描述就是要素类型字段取值。由于这些命名影响到用户对数据的理解和地图输出时的图例，用户可以根据自己的需要赋予图层和地理要素更能读懂的名字。改变数据层名称的方法很简单，直接在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次单击左键，该数据层名称进入了可编辑状态，用户此时可以输入数据层的新名称。同理，对地理要素的更名方法也一样。 2. 改变数据层顺序 内容表中如果有很多图层，为了便于表达，图层的排列顺序就该有一定的讲究。总结出来有四条准则： （1） 按照点、线、面要素类型依次由上至下依次排列。（2） 按照要素重要程度的高低依次由上至下排列。（3）按照要素线划
7、的粗细依次由下至上排列。 （4） 按照要素色彩的浓淡程度依次由下至上排列。调整数据层顺序，只需将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键调整到新位置，释放左键即可完成顺序调整。3. 数据层的复制与删除 在一幅ArcMap地图中，同一个数据文件可以被一数据组的多个数据层所引用，也可以被多个数据组引用，通过数据层的复制就可以方便地实现。打开一个包含点、面要素的地图文件，如图2.3。图中有两个数据层，一个名为Layer1，一个名为 Layer2,现将Layer2中的Roads数据层拷贝到Layer1数据组中显示。在内容表中单击左键，选定 Roads数据层，再单击右键打开快捷菜单，点击“Copy”命令
8、。鼠标点中Layer1 单击右键，打开快捷菜单，点击“Paste Layers”命令，完成粘贴。可以看到Roads数据层被粘贴到了Layer1数据组中并显示了出来，如图2.4。 同样的，在不同的地图中也可完成粘贴。同理，删除一个图层只需在该图层上单击右键，点击“Remove”命令即可删除该图层。按住“shift”或者 “ctrl”键可以选择多个图层进行操作。 4. 数据层的坐标定义 ArcMap中数据层大多是具有地理坐标系统的空间数据，创建新地图并加载数据层时，第一个被加载的数据层的坐标系统被作为该数据组的默认坐标系统，随后被加载的数据层，无论其原有的坐标系如何，只要满足坐标转换的要求，都将被
9、自动转换为该数据组的坐标系统，而不影响数据层所对应的数据本身。对于没有足够坐标信息的数据层，一般情况下由操作人员来提供坐标信息。若没有操作人员提供坐标信息，ArcMap有一种默认处理办法：先判断数据层的X坐标是否在 -180到180之间，Y 坐标是否在 -90到90之间，若判断为真，则按照经纬度大地坐标来处理；若判断不为真，就认为是简单的平面坐标系统。 若不知道所加载数据层的坐标系统，可以通过数据组属性或者数据层属性进行查阅，并进一步根据需要来修改：（1） 查阅数据组坐标 打开一个地图文档的窗口内容表。 1） 单击View下 Date Frame Properties命令，打开Date Fra
10、me Properties对话框。 2） 单击Coordinate System标签，打开 Coordinate System选项卡。选项卡上显示了该地图的数据组的坐标信息。（2） 变换数据组坐标 打开一个地图文档 1） 在地图文档的窗口内容表中，打开Date Frame Properties对话框。 2） 在Coordinating System选项卡中单击 Predefined目录，包含有系统定义的大量地图投影类型。 3） 逐级目录搜索需要的地图投影类型，选择投影类型。 4） 单击“确定” 按钮，数据组中所有数据层的坐标系统都将变换为新的类型。 （3） 修改坐标系统参数 打开一个地图文档的
11、窗口内容表 1） 使用上述方法打开Date Frame Properties 对话框中的Coordinate System 选项卡。 2） 单击Modify按钮。打开Projected Coordinate System Properties对话框。 3） 在Projected Coordinate System Properties对话框中可以根据用户自己的需要修改地图投影参数。4） 单击确定，数据组中所有数据层的坐标系统都将变换为新的形式。（4）设置地图显示参数打开一个地图文档，在其窗口内容表中：1） 使用上述方法打开Date Frame Properties 对话框，单击General标
12、签，进入General选项卡。设置显示单位(Display)：Meters:设置显示参考比例 (Reference Scale):0；设置旋转转角度(Rotation)：0。 2） 单击“确定” 按钮应用所设置的显示参数。5.数据层的分组当需要把多个图层作为一个图层来处理时，可将多个图层形成一个组图层（Group Layer）。例如，有两个图层分别代表铁路和公路，可以将两个图层合并为一个新的“交通网络”图层。一个组合图层在地图文档中的性质类似于一个独立的数据层，这样就使得它所包含的图层之间没有相互冲突的属性。 对于组图层的主要操作有: （1）建立组合图层：在内容表中右键点击要创建的组图层数据框
13、，点击New Group Layer就完成创建。（2）添加图层到组合图层：双击内容表中的组图层，打开Group Layer Properties对话框，在Group 选项卡中点击 Add按钮添加图层即可。（3）调整组图层顺序：双击内容表中的组图层，打开Group Layer Properties对话框，在Group选项卡中选中要调整顺序的图层，用向上，向下按钮调整即可。（4）在组图层中显示某一图层属性：打开Group Layer Properties对话框，在Group选项卡中选择某一图层，点击Properties查看其属性。 （5）在组图层中删除某一图层：打开Group Layer Prop
14、erties对话框, 在Group选项卡中选择某一图层，点击Remove删除该图层。（6）数据层的比例尺设置：通常情况下，不论显示的地图比例尺有多大，只要ArcMap内容表中数据层前面的方框内打勾，数据层就始终处于显示的状态。如果地图比例尺非常小，就会因为地图内容过多而无法清楚表达，如果照顾小比例尺的地图，当放大比例尺的时候可能出现图画内容太少或者要素线划不够精细的缺点。为了解决这个问题，ArcMap提供了设置地图显示比例尺范围功能，任何一个数据层，都能根据其本身内容特点来设置它的最小显示比例尺和最大比例尺。若地图比例尺小于数据层的最小显示比例尺或者大于数据层的最大显示比例尺，数据层就不显示在
15、地图窗口。 （1） 设置绝对显示比例尺： 1） 窗口内容表中，在一个城市数据层上点击右键，打开数据层快捷菜单中的Properties命令。2）在General选项卡中选择Dont show layer when zoomed选项，然后在Out beyond文本框中输入最小显示比例尺，在In beyond文本框中输入最大显示比例尺，点击确定按钮。 （2）设置相对比例尺：1） 在窗口内容表中，在城市数据层上点右键，打开Visible Scale Range命令。2） 使用Set Maximum Scale或者Set Minimum Scale来设置显示比例尺的最大最小值。 （3）删除比例尺设置：当
16、数据层的比例尺范围不再需要时，可以通过Visible Scale Range中的Clear Scale Range命令来删除显示比例尺范围。 4).数据层的保存由于 ArcMap 地图文档记录和保存的并不是数据层所对应的原数据，而是各数据层对应的原数据路径信息，如果磁盘中地图所对应的数据文件路径被改变，系统会提示用户来指定数据文件的新路径，或者忽略读取该数据层，地图中将不再显示该数据层的信息。为了解决数据层的路径信息问题，ArcMap系统提供了两种数据层的保存路径方式，一种是保存完整路径，另一种是保存相对路径，同时还可以编辑地图文档中数据层所对应的原数据。例如保存一个数据层，可以先用前面的方法
17、创建一个空白的新地图，在单击Add Data按钮来添加一些点，线，面图层。 （1） 在ArcMap窗口主菜单栏，单击File 下的Document Properties命令。（2） 在 Map Properties窗口，打开Data Source Option对话框。（3） 选择Store full path names选项是保存完整路径，Store relative path names 选项是保存相对路径，需要根据选择一个，确定后关闭Map Properties 对话框。 （4）打开File下Save As命令，将文件保存。 二.shapefile 文件创建1).创建新Shapefile和
18、dBASE表 ArcCatalog可以创建新的 shapefile和dBASE表，并通过添加、删除和索引属性来修改它们，也可以定义shapefile 的坐标系统和更新其空间索引。当在ArcCatalog 中改变shapefile的结构和特性（properties）时，必须使用ArcMap 来修改其要素和属性。 1. 创建新的Shapefile 当创建一个新的shapefile 时，必须定义它将包含的要素类型，Shapefile 创建之后，这个类型不能被修改。如果选择了以后定义shapefile的坐标系统，那么直到被定义前，它将被定义为“Unkown”。 创建一个新的shapefile 文件的具
19、体过程如下： （1） 在ArcCatalog 目录树中，右键单击需要创建 Shapefile的文件夹，单击New，再单击Shapefile，如图所示。 （2） 打开Create New Shapefile对话框，设置文件名称和要素类型。要素类型可以通过下拉菜单选择Polyline、 Polygon、 MultiPoint、 MultiPatch等要素类型。如图所示。 （3） 单击Edit按钮，定义Shapefile的坐标系统，打开Spatial Reference对话框，如图所示。 （4） 单击Select按钮，可以选择一种预定义的坐标系统；单击Import按钮，可以选择想要复制其坐标系统的数
20、据源；单击New按钮，可以定义一个新的、自定义的坐标系统（具体介绍见第四章）。 （5） 如果Shapefile要存储表示路线的折线，那么要复选Coordinates will contain M Values，如果Shapefile将存储三维要素，那么要复选 Coordinates will contain Z Values。 （6） 单击OK按钮，新的Shapefile在文件夹中出现。 2. 创建新的dBASE表 在Catalog目录数中，右键单击需要创建dBASE表的文件夹，单击New，再单击dBASE表，为其输入一个名称，并按回车键。 2).添加和删除属性 在ArcCatalog中，可通
21、过添加、删除属性项来修改Shapefile和dBASE的结构。可以添加新的具有合适名称和数据类型的属性项，属性项的名称长度不得超过10个字符，多余的字符将被自动截去。Shapefile文件的FID和Shape列以及dBASE表的OID列不能删除。OID列是ArcGIS在访问dBASE表内容时生成的一个虚拟属性项，它保证了表中每个纪录至少有一个唯一的值。Shapefile文件和dBASE表除FID、Shape和OID列以外，至少还要有一个属性项，该属性项是可以删除的。在添加属性项之后，必须启动ArcMap的编辑功能才能定义这些属性项的数值。 1. 在ArcCatalog目录树中，右键单击需要添加
22、属性的 Shapefile或dBASE表，单击Properties，如图所示。 2. 打开Shapefile Properties对话框，单击Fields标签，如图所示。在Filed Name列中，输入新属性项的名称，在Dtat Type列中选择新属性项的数据类型。在下方的Field Properties 选项卡显示了所选数据类型的特性参数，可在其中输入合适的数据类型参数。3. 单击确定按钮，完成属性项的添加。 在上述Shapefile Properties对话框中，选中需要删除的属性项，在键盘上按Delete键，删除所选属性项，单击确定按钮，完成属性项删除。 3).创建和更新索引可以向Sha
23、pefile和dBASE 表添加属性索引，索引可以帮助提高评价（evaluate ）属性值的查询功能。当属性列中的数据改变后，ArcCatalog创建的索引会自动更新。除了添加属性索引外，还可添加、更新、删除Shapefile 的空间索引，并且当在 Shapefile中添加或删除一个地理要素时，其空间索引将会随之自动更新。有时可能需要手工更新某Shapefile的空间索引，这时除更新了空间索引外，也同时更新了其范围信息。 1. 创建和删除属性索引 在上述 Shapefile Properties 对话框中，单击 Indexes 标签，进入 Indexes 栏，如图所示。选中要建立索引的属性，删
24、除此索引只要取消属性的选中即可。 2. 创建、删除、更新空间索引 在上述Shapefile Properties对话框（Indexes选项卡）中，如果Shapefile还没有空间索引，在Spatial Index选项组中单击Add按钮创建空间索引，如果需要删除已有的空间索引，单击Delete按钮。单击Update按钮，可以更新空间索引。 三.图形编辑 基本编辑 在ArcMap中对所加载的数据的图形要素可以进行各种编辑，如平行线复制、缓冲区生成、镜面反射、拼接处理、结点删除、结点添加、线的延长和裁剪、线与多边形的分割和缩放与拉伸等。新建地图shp格式文件。包括点、线、面图层。（1） 要素复制操作
25、 1） 平行复制操作 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，在Editor下拉菜单中，选择Copy Parallel命令，打开 Distance对话框，如图所示。输入平行线之间的距离（按照地图单位），输入的距离数值的正负值表示要素复制的方向。按Enter键即可完成不同数据层之间的平行线的复制。2） 缓冲区复制操作 单击 按钮，在图形窗口中选择要生成缓冲区的要素，单击Target箭头，选择需要复制缓冲区的的数据层（线或多边形类型），在Editor下拉菜单中，选择Buffer命令，打开Distance文本框，如图所示。输入生成缓冲区的距离（按
26、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3） 镜面复制操作 单击 按钮，在图形窗口中选择需要进行镜面操作的要素，单击 Task 箭头，选择Mirror Feature 操作任务，如图所示。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。（2） 要素合并操作 ArcMap系统的要素合并操作可以概括为两种类型，要素空间合并与要素裁剪合并。要素空间合并包括Merge和Union 两个基本操作。要素裁剪合并主要是Intersect操作。合并可以在同一个数据层中进行，也可在不同数据层之间进行，参与合并的要素可以是相邻要素，也可以是分离要素，
27、当然，只有相同类型的要素才可以合并。 1） 同层要素空间合并 Merge操作可以完成同层要素空间合并，无论要素（线与多边形）相邻还是分离，都可以合并生成一个新要素，新要素一旦生成，原来的要素自动被删除。 具体过程如下： 单击 按钮，在图形窗口中选择需要合并的要素，单击Task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Merge命令，打开Merge对话框，如图3.105所示：New_Shapefile 1表示图层名为New_Shapefile中ID值为1的要素。选择一个要素，其他要素向它合并，则合并后的新要素的属性与该要素的属性相同，按OK 键即可完成同层要素空间合
28、并。同层要素空间合并的结果如图所示。2） 异层要素空间合并 Union操作可以完成不同要素的空间合并，无论要素（线与多边形）相邻还是分离，都可以合并生成一个新要素，新要素既要保持原要素的类型，又要保持原要素的属性特征。具体过程如下：单击 按钮，在图形窗口中选择具有重叠部分的要素（可以击Target头，选择合并后的新要素所属的目标数据层（目标数据层必须与原来的数据层属于相同的类型，如线或多边形），在Editor下拉菜单中，素的公共部分合并生成一个新要素。如图所示，两多边形重叠部分生成一个新的多边形。 （3）要素分割操作 应用ArcMap要素编辑工具可以分割线要素和多边形要素。对于线要素，可以任意
29、指定一点进行分割，也可以在离开线的起点或终点一定的距离处分割，还可以按照线要素长度百分比进行分割，分割后线要素的属性值是分割前线要素属性值的复制。对于多边形要素，是按照所绘制的分割线进行分割，多边形原有的属性将复制到分割以后的多边形要素当中。 1） 任意点分割线要素 单击 按钮，在图形窗口中选择需要分割的线要素，单击 按钮，在线要素上任意选择分割点，单击左键，线要素按照分割点分成两段，可通过 按钮把该线要素拉开查看。2） 按长度分割线要素 单击 按钮，在图形窗口中选择需要分割要素，在Editor下拉菜单中，选择Split命令，打开Split对话框，如图所示，在Line文本框中显示的是所选线要素
30、的长度，在Split选项组中可以选择两种按长度分割线要素的方式，一种是按照长度距离分割，另一种是按照长度比例分割，并输入长度距离或长度比例。在Orientation选项组中可以选择是从线要素的起点计算距离或按比例进行分割，还是从线要素的终点计算距离或按比例分割。单击OK 按钮，线要素按照确定或计算的分割点分成两段。可通过 按钮把该线要素拉开查看。3） 布点分割线要素 单击 按钮，在图形窗口中选择需要分割的线要素，单击Taget箭头，选择需要沿线放置点要素的数据层。在Task下拉菜单中，选择Divide命令，打开Divide对话框，如图3.109所示，在对话框中输入分割线要素的点数，这些点在线要
31、素上均匀放置，或者输入分割线要素的点间距离，单击OK，就可按照确定的点数或点间距离分割线要素，并放置点要素。通过 按钮把该线要素拉开查看。4） 分割多边形要素 单击 按钮，在图形窗口中选择需要分割的多边形，单击Task箭头，选择Cut PolygonFeatures（分割多边形要素）选项，单击 按钮，在图形窗口绘制草图线或草图多边形，与原始多边形相交，双击鼠标左键，或单击右键，选择Finish Sketch命令，多边形要素按照绘制的草图线或多边形分割成两个多边形，如图所示。（4）线要素延长或裁剪延长可以实现多个线要素自动与确定的草图线相接，裁剪可以实现由一条草图线裁剪多条线要素，也可以按照确定
32、的距离裁剪一条线要素。1） 绘制草图延长线要素单击Task箭头，选择Extend/Trim Features（延长与裁剪要素）选项，单击 按钮，在图形窗口中选择需要延长的线要素（可以多选），单击 按钮，在图形窗口绘制一个草图图形，作为线要素延长的目标，双击鼠标左键，或单击右键，选择Finish Sketch命令，线要素就会延长到绘制的草图线。2） 按照长度裁剪线要素单击Task箭头，选择Modify Feature（修改要素）选项，单击 按钮，在图形窗口中选择需要裁剪的的线要素，单击右键，选择Trim to length命令，打开Trim文本框，如图3.111所示。在Trim文本框中输入裁剪的
33、长度，并按 Enter键（裁剪长度是从线要素的终结点起算的，如果需要从起始点起算，可以先将线要素进行Flip翻转操作，然后再进行裁剪），线要素就会按照确定的长度裁剪，在线要素旁单击左键，或单击右键，选择Finish Sketch命令结束操作。3）按照草图裁剪线要素单击Task箭头，选择Extend/Trim Features（延长与裁剪要素）选项，单击 按钮，在图形窗口中选择需要延长的线要素（可以多选） ，单击 按钮，在图形窗口中绘制一条草图线，作为线要素的裁剪的界限，双击鼠标左键，或单击右键，选择Finish Sketch命令，线要素就会被绘制的草图线裁剪。如图所示4） 线要素翻转操作线的延
34、长与裁剪操作，都是按照线要素的终结点进行的，如果需要依据要素的起始点进行延长或裁剪操作，就需要首先进行线要素的翻转操作（Flip） ，也就是改变线要素的方向，使原来的起始结点变为终结点，原来的终结点变为起始结点。单击 Task 箭头，选择 Modify Feature（修改要素）选项，单击 按钮，在图形窗口中选择需要翻转的线要素，单击右键，选择 Flip 命令，线要素被翻转。在旁单击左键，或单击右键，选择 Finish Sketch 命令结束操作。（5）要素的变形与缩放1）要素变形操作线要素和多边形要素的变形操作都是通过绘制草图完成的。在对线要素进行变形操作时，草图线要与线要素相交，且草图线的
35、两个端点应该位于线要素的一侧，而在对多边形要素进行变形操作时，如果草图的两个端点位于多边形内，多边形将增加一块草图面积，如果草图的两个端点位于多边形外，多边形将被裁剪一块草图面积。 单击 Task 箭头，选择 Reshape Feature（要素变形操作）选项，单击 按钮，在图形操作窗口中选择需要变形的的要素（线或多边形） ，单击 按钮，根据要素变形的需要，在图形窗口绘制一条草图线，双击鼠标左键，或单击右键，选择 Finish Sketch 命令，要素就会按照草图和原图的关系发生变形。如图所示2） 要素的缩放操作A 添加缩放工具按钮在ArcMap主菜单条上单击Tools命令，打开Tools下拉菜单，单击Customize命令，打开Customize对话框，单击Customize标签，进入Command选项卡，在 Categorie选项卡中选择Editor，在 Command选项卡中选择Scale，如图3.115所示。按住左键拖动 Scale命令到Editor工具条，释放左键，这时 按钮出现在Editor工具条上。关闭Customize对话框。B 执行要素缩放操作单击 按钮，在图形窗口中选择需要缩放的要素（可以多选），单击 按钮，根据需要移动要素选择锚位置，在要素上按住鼠标左键拖动到缩放的尺寸释放左键，完成要素缩放。
