试验1ArcGISDesktop入门操作.docx

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试验1ArcGISDesktop入门操作

实验1ArcGISDesktop入门操作

一、实验目的

1.熟悉ArcMap，ArcCatalog，ArcToolbox的运行环境；

2.了解空间数据库的概念；

3.掌握ArcMap的对图形和图像的显示、浏览等基本操作；

4.

5.掌握ArcCatalog中空间数据库的建立过程；

6.掌握ArcToolbox工具箱的使用方法。

二、实验背景

Desktop简介

ArcMap是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据，以地图为核心的模块，它是一个使用简单、功能强大的集成应用环境。

ArcCatalog提供空间和表格GIS数据的管理、生成和组织。

ArcGIS既支持基于文件的特征模型，又支持基于DBMS的特征模型。

ArcToolbox是一个进行空间数据管理、分析和转换的工具箱。

ArcToolbox提供了数据转换、管理坐标系统、以及改变地图投影的工具，对ArcInfo用户而言，ArcToolbox提供了更多更为复杂的数据转换空间分析工具。

需要特别指出的是ArcMap、ArcCatalog及ArcToolbox之间是可以相互协同工作的。

通常我们用ArcCatalog进行数据的创建、组织和管理，用ArcMap进行数据的显示、编辑和制图，而使用ArcToolbox进行各种数据的分析操作。

三者相互协同，以满足用户的各种需求。

数据格式简介

ArcGIS采用数据文件（shapefile和coverage）或数据库（geodatabase）来管理空间数据。

Shapefi1e是ArcMap内部使用的一种采用非拓扑结构进行组织的空间数据格式，用于存贮空间及其属性数据。

它由至少三个文件组成，其扩展名和含义如下：

“.SHP”——存储地理数据的几何特征，如坐标、长度、面积等。

“.SHX”——存储地理数据几何特征的索引。

“.DBF”——dBASE文件，存储地理数据的属性信息。

目前很多的图形数据仍然采用Shapefi1e文件格式。

Geodatabase是ArcInfo发展到ArcGIS时候推出的一种全新的数据格式，是建立在关系型数据库管理信息系统之上新的数据模型。

Geodatabase是面向对象的GIS空间数据模型，用表中的一行来存储一个特征地物，特征地物的几何信息和属性信息都是以字段来存储。

Geodatabase中可以包含特征要素集（FeatureDataset）和栅格数据集（Rasterdataset）。

每一个要素集（Dataset）都可以有自己的坐标系统，FeatureDataset下的要素类（Featureclass）默认继承它上一级Dataset的空间参考。

Geodatabase中每一个要素类或要素集都应该有其坐标系统，否则在后续的编辑中会出现错误。

通常第一个加入Geodatabase的要素类的坐标系统作为默认的坐标系统，以后加入的会以此坐标系统为标准进行转换。

三、实验内容

1.在ArcMap中，加载并浏览石景山地区的空间数据。

2.在ArcCatalog中，建立石景山地区的空间数据库，并通过导入要素类的方法建立一个空间数据集。

3.在ArcToolbox中，熟悉其基本结构框架及功能。

四、实验要点

了解空间数据库的管理方法，并掌握其操作的要领：

空间数据集（矢量数据集合FeatureDatasets，栅格数据集合RasterDatasets）的空间参照体系的建立。

五、实验数据

数据目录：

E1

路径

文件名称

格式

说明

\

shijingshan

geodatabase

石景山空间数据库

\vector

主要道路图层

shapefile

道路图

\vector

行政区划图层.

shapefile

行政区划图

\vector

居民地图层

shapefile

居民地图层

\raster

Rasterdata1

tif

栅格数据

\raster

Rasterdata2

tif

栅格数据

六、ArcMap环境下的基本操作

1.进入ArcMap环境

（1）启动ArcMap。

一般启动ArcMap有两种方法：

如果软件在安装过程中已经创建了桌面快捷键，直接双击ArcMap快捷键。

如果没有创建快捷键，则可通过单击开始\程序\ArcGIS\ArcMap。

（2）弹出ArcMap对话框，选择ArcMap的三种不同的开始方式，如图1-1所示。

点击【Ok】按钮进入ArcMap。

打开一幅已经存在的地图

图1-1

2.ArcMap的窗口组成

ArcMap的窗口组成包括主菜单（MainMenu）、标准工具条（StandardToolbar）、内容表（TableofContents）、地图显示窗口（DisplayWindow）、绘图工具条（DrawToolbar）、状态栏等，如图1-2所示。

其中：

内容表（TableofContents）用于显示地图文档所包括的数据集、数据层，同时它还可以控制数据集、数据层的显示与否，设置数据要素的显示方法，如点状要素符号的大小，线状要素的线型，面状要素的颜色等。

地图显示窗口（DisplayWindow）用于显示地图所包括的所有地理要素。

ArcMap提供了两种地图显示方式：

一种是数据视图（DataView）；一种是版面视图（LayoutView）。

状态栏

地图显示窗口

内容表

标准工具条

图1-2

小提示：

ArcMap的操作界面可以根据用户的需求进行适当的变化和调整（除了主菜单），这些变化和调整主要包括：

（1）工具条（Toolbar）的调整和变化：

用户可以根据需要改变工具条摆放的位置或决定某些工具条的显示与否。

（2）内容表的调整和变化：

用户可以根据需要改变内容表摆放的位置或决定某些工具条的显示与否。

3.加载地图数据

点击标准工具栏上的数据添加按钮

，在弹出的AddData对话框中，选中实验目录（E1\vector）下的数据：

“主要道路图层”、“居民地图层”、“行政区划图层”，将数据加载到视图窗口，如图1-3所示。

图1-3

点击这里来修改渐变色渲染

ArcMap不仅可以浏览矢量数据，还可以查看栅格数据，具体操作如下：

添加实验目录“E1\raster”下的栅格数据图层Rasterdata1和Rasterdata2到视图窗口中。

图1-4

小提示：

为了更好的数据，点击内容表中RasterData图层下的颜色带，在弹出的selectcolor对话框中选择一个新的渐变色条带来显示数据，如图1-4所示。

内容表有三种显示状态：

Display、Source及Selection。

在Display状态下，内容表显示了所有地理要素的类型及显示状态；在Source状态下，内容表还显示了地理要素的存储路径；在Selection状态下，内容表则显示特征要素的选中状态。

点击内容表下的Display、Source、Selection标签可以实现不同状态之间的切换。

4.浏览地图数据

ArcMap提供了两种地图显示浏览方式：

一种是数据视图（DataView）；另一种是版面视图（LayoutView）。

小提示：

在数据视图上，可以进行各种针对地理要素的分析操作，但是该视图没有各种地图辅助要素；在版面视图上，可以加载和编辑地图辅助要素，如比例尺、指北针、图名、图例等。

可以通过点击标准工具条上的View\DataView（或LayoutView）来实现两种状态之间的切换。

数据视图（DataView）状态

数据显示工具（如图1-5所示）可以对地图进行浏览、查询、检索分析等各种操作。

任意缩放

图1-5

将鼠标置于Tools工具条上的各个工具上，通过查看状态栏中的功能提示信息，了解各个工具的功能，并在地图上实现这些功能。

版面视图（LayoutView）状态

在版面视图状态下，可以加载和编辑图名、图例、指北针等地图辅助要素，如图1-5所示，生成一幅完整的地图，如图1-6所示。

图1-6

输出显示工具（如图1-7所示）可以实现输出地图的显示、浏览、编辑等操作。

图1-7

5.保存地图文档

点击主菜单上的File\Save，保存地图文档。

小提示：

地图文档是一个ArcMap自带的工程文件，它用于存储用户在当前ArcMap环境下设置的各项内容。

当用户再次在ArcMap中打开地图文档，用户可以在原有基础上继续编辑完善。

当用户完成地图文档的编辑后，为了避免由于绝对路径的改变导致在地图文档打开后无法显示地图数据的情况，通常将数据文档数据源的路径设置为相对路径，设置方法如下：

点击主菜单上的File/Documentproperties，打开文档属性对话框，点击【Datasourceoptions】按钮，点击选中“storerelativepathnametodatasource”前的复选按钮，然后点击【ok】按钮，最后点击【确定】按钮即可。

七、ArcCatalog环境下的基本操作

1.启动ArcCatalog

单击开始\程序\ArcGIS\ArcCatalog，进入ArcCatalog的界面。

ArcCatalog窗口（如图1-8所示）主要由主菜单、标准工具条、目录树、选项卡标签、地理工具条、元数据工具条、位置条和状态条8个部分组成。

选项卡标签：

内容栏、预览栏、元数据栏

目录树窗口

标准工具条

图1-8

2.文件夹链接

将实验数据目录加入文件链接：

点击标准工具条上的

按钮，打开ConnecttoFolder对话框，如图1-9所示，选择实验数据所在目录，点击【确定】按钮。

小提示：

文件夹链接操作实质是建立查看文件夹的快捷方式。

图1-9

3.创建空间数据库

在所建目录文件夹上点击右键，在弹出的快捷菜单上点击New\PersonalGeodatabase，创建一个空间数据库文件，系统自动将其命名为“NewPersonalGeodatabase.mdb”，用户也可以将其重命名。

4.添加特征要素

（1）创建一个特征要素集（FeatureDatasets）

1）右键点击新建的空间数据库，在弹出的快捷菜单中，点击New\featuredataset。

打开NewFeatureDataset对话框，在name文本框中输入要素集的名称：

shijingshan，点击【下一步】按钮。

2）选择地理坐标系（选择Beijing1954）：

在目录树窗口中点击GeographicCoordinateSystem\Asia\Beijing1954，如图1-10所示，点击【下一步】按钮。

图1-10

3）选择高程坐标系统（选择YellowSea1956）：

在目录树窗口中点击VerticalCoordinateSystem\Asia\YellowSea1956，如图1-11所示，点击【下一步】按钮。

图1-11

4）选择地理坐标系统及高程坐标系统的容差：

在Accepttdefaultresolutionanddomainextend前的复选框中打勾，如图1-12所示，然后点击【Finish】按钮，完成要素集的建立。

图1-11

（2）加入特征要素类（Featureclass）

特征要素类有两种建立方式：

导入已有的矢量数据作为特征要素类或用户独立创建特征要素类。

以导入已有的矢量数据为例：

右键点击新建的要素集，在弹出的快捷菜单中点击导入单要素import\featureclass（single）或者导入多要素featureclass（multiple）。

选择featureclass（multiple），点击Input文本框右侧的

按钮选择实验数据：

主要道路图层.shp、行政区划图层.shp和居民地图层.shp，如图1-13所示，点击【OK】按钮。

图1-13

（3）特征要素的预览

1）打开地理数据库，打开shijingshan数据集。

2）

点击选中“shijingshan”要素集，在视图窗口上点击“Preview”标签，切换“Contents”视图界面至“Preview”视图界面，查看要素集“shijingshan”的缩略图，如图1-14所示。

图1-14

3）在视图窗口下方的“Preview”下拉列表中，点击选择“table”查看数据属性表。

5.添加栅格要素

（1）创建一个栅格要素集（RasterDatasets）

1）

右键点击新建的数据库，在弹出的快捷菜单中，点击New\Rasterdataset。

打开CreateRasterDataset对话框，在OutputLocation文本框中设置添加要素集的存储路径；在RasterDatasetNamewithExtension文本框中输入要素集的名称，如图1-15所示。

图1-15

2）点击SpatialReferenceforRaster文本框右边的坐标系添加按钮

，打开SpatialReferenceProperties对话框。

点击【Select】按钮，打开BrowseforCoordinateSystems对话框，为数据集添加空间坐标系统，如图1-16所示。

在XYCoordinateSystem和ZCoordinateSystem两个页面中分别定义平面和高程的参照体系，具体操作可参照上述添加特征要素部分内容。

图1-16

（2）导入栅格要素（Raster）

1）右键点击新建的栅格要素集，在弹出的捷菜单中点击Load\LoadData，打开Mosiac对话框点击InputRaster文本框右端的

按钮，添加北京地区的两幅高程数据，如图1-17所示。

图1-17

2）在NodataValue文本框中输入0，点击选中Covert1bitdatato8bitdata前的复选框。

然后点击【Ok】按钮，进行数据的拼接，并将拼接好的文件存储于栅格数据集中。

（3）栅格要素的预览

（1）打开MyGeodatabase.mdb，点击选中上面创建的栅格数据集。

（2）在视图窗口上点击“Preview”标签，切换“Contents”视图界面至“Preview”视图界面，查看要素类“Beijing”的缩略图，如图1-18所示。

图1-18

6.特别提示

在ArcCatolog的目录树窗口中查找定位地图数据时，有时看不到所需要的盘符，这是因为没有创建到该盘的链接。

点击工具条上的

按钮，创建地图数据所在目录的链接即可。

使用文件夹链接连接功能，不仅可以看到缺省的盘符，也可以建立指定的文件目录的快捷方式。

建立要素集的过程中，空间参照系的定义是关键步骤。

ArcGIS的空间参照主要包括坐标系统的定义（CoordinateSystem）和图幅范围的定义（X/YDomain）。

实验中对于坐标系统的定义已经有了详细的叙述。

对于图幅范围的定义（X/YDomain）有时也非常重要，例如，新建一个空间数据库，来进行数据的采集，如果事先不获取图幅的范围来定义数据集的空间范围，会导致建立的要素类无法加载到ArcMap中进行显示。

八、ArcToolbox环境下的基本操作

ArcToolbox包括了极其丰富的空间数据分析处理工具，它由多个工具集（Toolset）构成，能够完成各种不同类型的任务，每个主要工具集中又包含着不同级别的子工具集。

1.打开ArcToolbox

在ArcMap和ArcCatalog环境中均可以打开ArcToolbox：

在标准工具条上点击

按钮即可。

2.查看工具箱工具

在ArcToolbox窗口的底部有四个标签：

Favorite、Index、Search、Results。

Favorite标签是以一种目录树的分类方式在窗口中显示ArcToolbox的各个工具；Index标签则是将ArcToolbox中各个工具按名称字母的先后顺序进行排列显示；Search标签则是进入工具搜索界面，帮助快速查找所需要的工具；Results标签相当于用户的使用日志，它记录了用户的使用信息。

如图1-19所示。

查看方式标签

工具集窗口

图1-19

小提示：

如果用户知道所需使用工具的名称，可以直接借助Search搜索功能直接查找出工具，否则可采用其他方法进行工具定位。

3.添加/删除工具箱

（1）右键点击ArcToolbox窗口中的空白处，在弹出的快捷菜单中点击AddToolbox选项，打开AddToolbox对话框。

（2）浏览到Toolboxes的安装目录下（比如C:

/ProgramFiles/ArcGIS/ArcToolbox/Toolboxes），如图1-20所示。

图1-20

（3）点击选中需要添加的工具箱（也可以双击打开工具箱，选中其中的子工具箱或工具），点击【Open】按钮，便可将工具箱（或工具）添加到ArcToolbox窗口的列表中了。

（4）如果需要删除工具箱，则可以直接在ArcToolbox窗口中右键点击需要删除的工具箱，在弹出的快捷菜单中点击Remove选项，删除该工具箱的索引。

小提示：

ArcToolbox里的工具其实是工具文件的索引，这些文件存储在磁盘上以.tbx为后缀名，

在ArcToolbox窗口中添加删除工具箱仅仅只是添加删除了工具箱的索引。

4.创建个人工具箱

ArcGIS允许用户创建自己的工具箱，在新建的工具箱里用户可以放入感兴趣的工具集或工具，具体操作如下：

（1）在ArcToolbox窗口的空白处点击右键，在弹出的快捷菜单中点击NewToolbox选项，则生成一个新的工具箱。

（2）右键点击新生成的工具箱，在弹出的快捷菜单中点击Add/Tool，打开AddTool对话框，点击目标工具集或工具前的复选框，点击【Ok】按钮，添加工具。

此外，还可以右键点击新生成的工具箱，在弹出的快捷菜单中点击New\Toolset，给工具箱添加工具子集，结果如图1-21所示。

图1-21

九、特别提示

ArcGIS桌面系统提供了全面的帮助，以解决用户在使用过程中遇到的问题。

在ArcMap和ArcCatalog的主菜单上均设有“help”菜单选项，以方便用户获取帮助。