ArcGIS应用基础

一、地理信息系统概念介绍
二、地图基本知识
三、ArcGIS体系介绍
四、ArcGIS数据格式介绍
五、基本工具介绍

一、地理信息系统概念介绍

地理信息系统，简称GIS (Geographic Information System)。在计算机硬、软件系 统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气 层)空间中的有关地理分布数据进行釆集、储 存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系 统。简单来说对空间数据的显示，编辑处理, 分析应用，打印输岀的系统。
空间数据：就是有坐标的数据。
GIS核心是数据，基础是坐标系统
GIS最终成果：地图
GIS的六大功能：数据采集与输入、数据编辑与更 新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决 策支持、数据显示与输出。
GIS的主要应用领域：城乡规划、灾害监测、资源 清查、土地调查、环境管理、城市管网、作战指 挥、宏观决策、城市公共服务、交通、导航、电 子政务等等
地理信息系统特点：有空间数据
地理信息系统有一种传统的说法，数据占7, 软件占3,硬件占1,比例7:3:1
数据是核心，没有数据就没有GIS

二、地图有关知识

1.地图单位介绍

长度单位
1km （公里）二1000m （米，公尺）
1m （米）=1000mm （毫米）,lm= 100cm （厘米） lm=10dm （分米）
lm=3 尺，
面积单位
1公顷=15亩，1公顷=1万平方米，1平方公里=100公 顷，1亩=2000/3平方米
角度单位
1平方公里二100万平方米，1平方公里二1500亩
弧度单位
1弧度二180/PI度
=57. 295779513082320876798154814105
1度二PI/180弧度
=0. 01745329251994329576923690768489
1度二60分，1分二60秒
地图单位介绍-特殊的单位英寸
电子世界的特殊单位（英寸），英寸很常见计算 机屏幕，电视机等等，都是对角线长度计算的
1 英寸（inch ） =25. 4mm, 1 英尺=12英寸，
1 米= 1000/25. 4=39. 37英寸
屏幕像素计算
1英寸=96像素，都转换为统一单位计算（英寸）

英寸和其他转换
英寸和字号（线宽的转换）
1英寸=72磅

打印分辨率
300dpi= 1英寸二300像素（点）
1英寸上能打印的点数
度（分、秒）和米的转换
度和米严格意义无法转换，因为地球是椭圆的，在不同的参数中不一样，就是统一坐标系统如西安 80,经线1度和纬线1度长度也是不一样的。
大概计算如下：
西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁率f=/298. 25
经度：以赤道为例：1（经）度
=637814023.1415926/360/1000=111.3km
合计1分为：1分大约1.85km, 1秒大约30m
靠近两级（南北极）数字越小。
地球模型

长半轴和短半轴

2、地图比例尺

地图比例尺:到底什么是比例尺和比例尺具体表现， 最简单的讲：比例尺二图上距离/实地距离，对于一幅 挂图就是纸张和地图实际距离的比值。
基本比例尺地形图：1:5千，1:1万、1:2. 5万、1:5
万、1:10 万、1:25 万、1:50 万、1:100 万
比例尺有大小之分，由于比例尺是个比值，分母 越大，比例尺也越小，单位必须一致;通常称1： 1000000、1： 500000、1： 200000为小比例尺地形 图;1： 100000、1： 50000和1： 25000为中比例尺地 形图；1： 10000、1： 5000、1： 2000、1： 1000和 1： 500为大比例尺地形图。
所以：比例尺
1:500的纸张1mm对应地图500mm, 0. 5m, 1:1万地图:纸张 1mm : 110000二 10m, 10米 一幅实际的实际地图实际上的数据精度，肉 眼观察最小距离为0. Irani,所以:1:500的数 据精度为:0. 1500二5顷，5公分
1:10000数据精度为：0. 1*10000二 Im, 1 米
比例尺三个具体表现
1、 数据采集
2、 地图显示
3、 地图打印
在ArcG IS中所有的数据都是按1:1存储

3.地图分类

按地图功能分类
⑴普通地图
⑵专题地图
普通地图
1、概念：普通地图是用相对平衡的详细程度来表示地球表 面的地貌（地形）、水系、土质植被、居民点、交通网、 境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。
■地形图：在平面图纸上既表示制图区域地物的平面位 置，又用特定符号表示其地貌形态的地图，称之为地形 图。
特点：内容比较详细和精确
地形：地物（房屋）和地貌（如等高线）
■普通地理图：以高度概括的形式反映广大制图区域内最 主要的地理要素和区域的重要特征的地图，称地理图。
特点：内容比较概括

三、ArcGIS体系介绍

1.ArcGIS Server：是提供给企业和网络应用开发 者的一个具有丰富GIS功能的服务器GIS产品。它 用来构建分布式的、多层的企业信息系统配置。
2.ArcIMS：提供对GIS目录门户的基于浏览器的访 问，使用户能够容易地发布和共享地理知识
3.ArcGIS Desktop是后台数据处理软件，数据处 理和分析功能最强大就是桌面

ArcGIS Desktop

包括一组应用程序-
ArcMap> ArcCatalog> ArcToolbox, ArcGlobe> ArcScene和模型构建器。通过 使用这些应用程序和界面，可以执行从简 单到高级的任何GIS任务。
ArcGlobe> ArcScene主要用来做三维

1 ArcGIS Desktop： ArcGIS Desktop 具有三 个产品级别：ArcView、ArcEditor和 Arclnfoo
ArcGIS Desktop简介
Arcinfo主要模块：ArcMap, ArcCatalog ArcToolbox
1.ArcMap：是集空间数据显示、编辑、查询、统计、分 析、制图和打印等功能。
2.ArcCatalog:是一个集成化的空间数据管理器。主要 用于空间数据的浏览，数据结构定义，数据导入导出 ,和拓扑规则的定义，检查、元数据的定义和编辑修 改等。
3.ArcToolbox:是用于空间数据格式转换、叠加处理、 缓冲区生成、坐标转换等的集成化“工具箱”。有100 多个不同的空间数据处理工具。在ArcGIS9. 0以后不是 一个独立模块
4.三种关系不同office屮word、exceL access关系， ArcGIS这几个模块是针对一个数据源不同侧重点。
ArcMap, ArcCatalog ArcToolbox关系

ArcToolbox （工具箱）集成在ArcCatalog （目录），
ArcCatalog （目录中）集成在ArcMap,也可以独立

ArcMap :数据显示、数据编辑、地图制图等

数据视图：你能对地理图层进行符号化显示、 分析和编辑GIS数据集。内容表界面(Table Of Contents)帮助你组织和控制数据框中GIS数据图 层的显示属性。数据视图是任何一个数据集在选 定的一个区域内的地理显示窗口。
布局窗口：你可以处理地图的页面，包括地理数据视图和其他地图元素，比如比例尺，图例， 指北针和参照地图等。通常，ArcMap可以将地图 组成页面，以便打印和印刷。
ArcCatalog 帮助你组织和管理你所有的GIS信息，比如地图，数据 集，模型，元数据，服务。主要的内容：Carcmap最右边 就是 Arccatalog)
1.定义、输入和输出shp,地理数据库结构和设计。
2.记录、查看和管理元数据。
ArcScene
ArcScene是一个适合于展示三维透视场景的 平台，可以在三维场景中漫游并与三维矢量与栅 格数据进行交互。ArcScene是基于OpenGL的，支 持TIN数据显示。显示场景时，ArcScene会将所有 数据加载到场景中，矢量数据以矢量形式显示， 栅格数据默认会降低分辨率来显示以提高效率。
ArcGIobe的统一交互式地理信息视图使得GIS用 户整合并使用不同GIS数据的能力大大提高。 ArcGIobe将成为广受欢迎的应用平台，完成编辑，空 间数据分析，制图和可视化等通用GIS工作。

ArcToolbox提供了极其丰富的数据处理工 具，各种高级的空间分析工具等。

核心与扩展模块
•130+新的地理处理工具
-ArcGIS10共有700+多个工具
•大量功能的GP工具化，方便了Desktop的 二次开发和Engine开发
很多原来在菜单功能移植到工具箱

四、ArcGIS数据格式介绍

数据分矢量、影像数据 矢量格式主要SHP, GeoDatabase （地理数据库） 影像数据：Grid, Img, JPG, TIF等

格式说明

1.矢量数据结构是通过记录空间对象的坐标及空 间关系表达空间对象的几何位置。
2.栅格数据结构是以规则的阵列来表示空间地物或 现象分布的数据组织。
每个网格作为一个象元或象素，由行、列号定 义，并包含一个代码，表示该象素的属性类型或 量值。
Shp文件
Shapefile是一种用于存储地理要素的几何位置和属性信 息的非拓扑简单格式。shapefile是可以在ArcGIS中使 用和编辑的其中一种空间数据格式。
shapefile格式在应存储在同一项目工作空间且使用特定 文件扩展名的三个或更多文件中定义地理引用要素的几何 和属性。这些文件是：
. shp -用于存储要素几何的主文件；必需文件。
. shx -用于存储要素几何索引的索引文件；必需文件。
・dbf -用于存储要素属性信息的dBASE表；必需文件。几何与属性是一对一关系，这种关系基于记录编号。 dBASE文件中的属性记录必须与主文件中的记录采用相同 的顺序。
. sbn和.sbx -用于存储要素空间索引的文件。
. fbn和.fbx -用于存储只读shapefile的要素空间索引的文件。
.ain和.aih -用于存储某个表中或专题属性表中活动字段属性索引的文件
.atx - . atx文件针对各个shapefile或在ArcCatalog中创建的dBASE 属性索引而创建。ArcGIS不使用shapefile和dBASE文件的ArcView GIS 3.x属性索引。已为shapefile和dBASE文件开发出新的属性索引建立模 型。
.ixs -读/写shapefile的地理编码索引。
.mxs -读/写shapefile （0DB格式）的地理编码索引。
-prj -用于存储坐标系信息的文件；由ArcGIS使用。
-xml - ArcGIS的元数据-用于存储shapefile的相关信息。
-cpg -可选文件，指定用于标识要使用的字符集的代码页。
各文件必须具有相同的前缀，例如，roads, shp、roads, shx和roads, dbf□ 在ArcCatalog （或任何ArcGIS程序）中查看shapefile时，将仅能看到 一个代表shapefile、的文件；但可以使用Windows资源管理器查看所有与 shapefile相关联的文祥。复制shapefile时，建议在ArcCatalog中或者 使用地理处理工具执行该操作。但如果在ArcGIS之外复制shapefile,确 保复制组成该shapefile的所有文件

字段类型说明

1.短整数值只能介于-32,768到32,767之间，2的 15次方
2.长整型（介于-2147483648 和 2147483647, 2的 31次方
3.字符串长度最大2147483647,对于mdb长度大于 255,变成了备注类型，对于shp最大是254
4.单精度浮点数（浮点型）约为-3.4E38到1. 2E384特定数值范围内包含小数值的数值
5.双精度浮点数（双精度型）约为-2.2E308到1. 8E3088
6.注意SHP浮点数，显示只有3位，实际又不是

Shape files和GeoDatabase区别

1.Shape files只有点、线、面，对应我们的矢量
2.Geodatabase严格说是一个容器，在容器支持注记 ,支持拓扑、制图表达，影像数据等
注意：Geodatabase将代替Coverage数据格式。
• SHP字段名只能是10个英文，数据精度只能0.001
•地理数据库中图层名第一个不能使用数字开头

Geodatabase的三种类型

三种：File geodatabase-GDB （文件地理数据库） Personal Geodatabase-MDB （个人地理数据库） 和ArcSDE中Geodatabase
文件地理数据库（File geodatabase-GDB ）是 ArcGIS9推出新的是数据格式
个人地理数据库（Personal Geodatabase-MDB）具于 微软access的MDB
ArcSDE中Geodatabase,基于各种数据库，如Oracle,SQL Server, DB2
两种Geodatabase比较（中级）
1、 文件存储容量：
文件地理数据（File Geodatabase （GDB））是9才有的格式，是单表支持1TB
而个人地理数据库（Personal GeodatabaseMDB） 只支持2G,都是桌面端所带的功能，都免费） （相对 Arcsde）
2、 对平台支持：
GDB跨平台，可以支持windows , linux, Solaris ,
MDB 只支持 Windows
3、性能比较：
存储空间File Geodatabase 中比Personal Geodatabase 和Shapefile小50^70%,
数据处理，查询速度快20%^10倍，其差异最 根本的原因是数据结构。
使用数据l\coord92. gdb,进行比较，自己建 立9. 3. gdb和mdb,

五、基本工具介绍

1.数据和MXD区别
2.添加数据
3.选择

.Mxd和数据区别
*.mxd和数据区别对比：
.mxd可以认为是一个工程文件，里面包含若干层 的索引，并且包含层的相关修饰信息，一但对应 的层数据丢失了，mxd也就没什么意义了。
而与之对应的. shp（地理数据库文件则不含有图层 的修饰信息，而且同名的shp文件由若干个文件组 成。

保存MXD设置
1、文件-＞地图文档属性

2、自定义->arcmap选项

添加数据

2、添加数据
■添加数据按钮，可以加一个和多个矢量和影像

■从目录窗口中拖动

选择，Shift是开关键（重叠 两个大小要素，先选大的，按 Shift,选小的）Feature属于某个矢量图的点、线、面

清除选择

所有工具可以框选，可以点选