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1、ArcGIS 桌面软件应用基础桌面软件应用基础北京工业大学北京工业大学计算机学院计算机学院桂智明桂智明2 2课程安排v3232学时学时v1212学时上机，学时上机，4 4，7 7，9 9，1111，1313，1515周，工程实训中周，工程实训中心心v考核考核平时平时60%60%（包括出勤和（包括出勤和4 4次作业），报告次作业），报告40%40%（包括（包括pptppt讲演和文档报告）讲演和文档报告）v 大作业：数字化地区地图及输入属性进行分析大作业：数字化地区地图及输入属性进行分析 3 31.GIS-地理信息系统的定义 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关
2、数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。4 4信息源信息源数据处理数据处理数据库数据库空间分析空间分析表达表达现实世界现实世界数据源数据源空间数据库空间数据库用用户户工作人员工作人员5 51.1 地理信息系统的工作过程地理信息系统的工作过程数据源数据源（）数据处理数据处理（）数据库数据库（）数据分析数据分析（）表达表达（）采集采集储存储存分析分析输出输出地图、遥感图象、实验数据、地图、遥感图象、实验数据、GPS数据数据建立空间模型和数据模型建立空间模型和数据模型关于某一研究区域的若
3、干图层的总和关于某一研究区域的若干图层的总和 使各类数据之间的关系，以直观的使各类数据之间的关系，以直观的 形式表现出来，如图形、地图或表格形式表现出来，如图形、地图或表格将系统分析的结果形成地图、图象、将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品图表、数字等产品6 6空间数据属性数据G GISISGISGISnamedownaddressSt.zip7 71.2 ArcGIS 8介绍vArcGIS 8ArcGIS 8的组成的组成vArcGIS 8ArcGIS 8的特点的特点vArcGIS 8ArcGIS 8的应用的应用vArcGIS 9ArcGIS 9的简介的简介8 8 ArcGIS 8
4、ArcGIS 8是一个统一的地理信息系是一个统一的地理信息系统平台，由三个重要部分组成：统平台，由三个重要部分组成：vArcGISArcGIS桌面软件桌面软件：一个一体化的高级的：一个一体化的高级的GISGIS应用；应用；vArcSDEArcSDE通路通路：一个用数据管理系统：一个用数据管理系统（RDBMSRDBMS）管理空间数据库的接口；）管理空间数据库的接口；vArcIMSArcIMS软件软件：基于：基于InternetInternet的分布式数据的分布式数据和服务的和服务的GISGIS。9 910101.2.1 ArcGIS1.2.1 ArcGIS桌面软件桌面软件vArcGISArcGI
5、S桌面指桌面指ArcViewArcView、ArcEditorArcEditor和和ArcInfoArcInfo。v它们分享通用的结构，通用的代码基础，通它们分享通用的结构，通用的代码基础，通用的扩展模块和统一的开发环境，从用的扩展模块和统一的开发环境，从ArcViewArcView到到ArcEditorArcEditor到到ArcInfoArcInfo，功能由简到繁。，功能由简到繁。1111ArcView桌面级GISlArcView提供了核心的制图和提供了核心的制图和GIS功能功能，它沿，它沿袭了袭了ArcView GIS 的基本功能。的基本功能。lArcView提供了与传统的数据分析工具的
6、连接提供了与传统的数据分析工具的连接，如电子数据和商业图表，与地图构成了一个整如电子数据和商业图表，与地图构成了一个整体的、完整的分析系统。体的、完整的分析系统。lArcView还做了明显的改进还做了明显的改进，如：新的，如：新的ArcGIS桌面功能包括通过桌面功能包括通过ArcCatalog浏览和管理数据，浏览和管理数据，动态的投影转换，内嵌的动态的投影转换，内嵌的VBA开发，新的编辑开发，新的编辑工具，支持静态注记等等。工具，支持静态注记等等。lArcView允许用户创建和编辑允许用户创建和编辑shapefile和个人和个人化的空间数据库的简单要素化的空间数据库的简单要素。1212ArcE
7、ditor专业级GISlArcEditor包含了包含了ArcView软件的所有功软件的所有功能，还增加了对能，还增加了对空间数据库和空间数据库和coverage数据的编辑能力数据的编辑能力。增加的功能包括，支。增加的功能包括，支持多用户编辑、版本管理、定制数据类持多用户编辑、版本管理、定制数据类型，与要素连接的注记和丈量数据类，型，与要素连接的注记和丈量数据类，ArcEditor提供对提供对ESRI支持的所有矢量支持的所有矢量数据格式的建立和编辑能力。数据格式的建立和编辑能力。1313ArcInfo专家级GISlArcInfo除除包包括括ArcView和和ArcEditor的的所所有有功功能能
8、外外，还还增增加加了了高高级级的的空空间间处处理理能能力力，是是一一个个完完全全的的GIS数数据据建建立立、更更新新、查查询询、制图和分析系统。制图和分析系统。14141.2.2 ArcGIS的扩展模块v空空间间分分析析模模块块(Spatial(Spatial Analyst)Analyst)：栅栅格格建建模模和和分分析析功能功能v3 3维可视化模块维可视化模块(3D Analyst)(3D Analyst)v地统计分析模块地统计分析模块(Geostatistical Analyst)(Geostatistical Analyst)vArcPress for ArcGISArcPress fo
9、r ArcGIS：地图打印：地图打印v数据互操作模块数据互操作模块(Data Interoperability Analyst)(Data Interoperability Analyst)v数据测量分析模块数据测量分析模块(Survey Analyst)(Survey Analyst)v Maplex Analyst Maplex Analyst：高级的标注放置和冲突检测：高级的标注放置和冲突检测v图像分析模块图像分析模块(Image Analyst)(Image Analyst)。1515lArcSDE是是在数据库管理系统在数据库管理系统（RDBMS）中存储和管理多用户空间中存储和管理多用
10、户空间数据库的通路。数据库的通路。ArcSDE支持对多用支持对多用户空间数据库的设计、建立、编辑和户空间数据库的设计、建立、编辑和共享。共享。ArcSDE支持支持Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2和和Informix商业关系型数据库。商业关系型数据库。1.2.3 SDE1616lArcIMS为为ArcGIS系统系统增加了增加了Internet地图服地图服务能力务能力，是是ArcGIS桌面的一个补充。一个重桌面的一个补充。一个重要的新的能力是要的新的能力是所有的所有的ArcGIS的桌面客户端的桌面客户端可以通过可以通过Web从从ArcIMS服务器动态地获取矢服
11、务器动态地获取矢量数据流量数据流，这些新的图层类，这些新的图层类可以象本地数据可以象本地数据一样一样完成符号化、制图、查询、编辑和分析完成符号化、制图、查询、编辑和分析工作，他们还可以存到本地以备以后使用。工作，他们还可以存到本地以备以后使用。l这种跨越全球的访问和发布地理数据的能力这种跨越全球的访问和发布地理数据的能力正在改变着的正在改变着的GIS的使用，范围和影响力。的使用，范围和影响力。1.2.4 ArcIMS17171.3 ArcGIS应用环境构成应用环境构成l所有的所有的ArcGIS桌面软件都由一组相同的应用桌面软件都由一组相同的应用环境构成：环境构成：ArcMap、ArcCatal
12、og和和ArcToolbox。通过这三个应用的协调工作，通过这三个应用的协调工作，你可以完成任何从简单到复杂的你可以完成任何从简单到复杂的GIS工作，包工作，包括制图、数据管理、地理分析和空间处理，还括制图、数据管理、地理分析和空间处理，还包括与包括与Internet地图和服务的整合、地理编码、地图和服务的整合、地理编码、高级数据编辑、高质量的制图、动态投影、元高级数据编辑、高质量的制图、动态投影、元数据管理，基于向导的截面和对近数据管理，基于向导的截面和对近40种数据格种数据格式的直接支持。式的直接支持。1818lArcMap是是创创建建、浏浏览览、查查询询、编编辑辑、绘制和出版地图的工具。
13、绘制和出版地图的工具。lArcCatalog是是浏浏览览、组组织织、分分发发、记记录录GIS数数据据的的工工具具，类类似似于于Windows的资源浏览器。的资源浏览器。lArcToolbox是是执执行行复复杂杂的的地地理理数数据据处处理的工具。理的工具。l智能地图智能地图l地理数据集地理数据集l空间处理工具空间处理工具1919ArcMap2020对对GISGIS基本分析功能的应用基本分析功能的应用 -北京市镇区人口及就业统计分析数字化后的区县乡镇边界镇区非农人口比重镇区本地从业人员比例二产从业人员比重二产中外来人口人员比重2121ArcCatalog2222ArcToolbox地理分析处理 数
14、据管理、分析及转换其它工具2323GIS ToolboxGIS Toolbox拓展功能应用拓展功能应用-村庄坡度、坡向分析利用GIS地形分析功能生成的不规则三角网利用GIS地形分析功能生成的地形坡度分析图2424ArcPadv移动移动GISGIS和野外制图和野外制图v野外野外GISGIS功能：查询、数据获取、编辑和更新功能：查询、数据获取、编辑和更新v为手持设备为手持设备&移动系统移动系统vArcGISArcGIS企业解决方案的一部分企业解决方案的一部分252526261.4 ArcGIS的功能特点v一体化的制图编辑一体化的制图编辑v便捷的元数据便捷的元数据(Metadata)(Metadat
15、a)管理管理v灵活的定制与开发灵活的定制与开发对数据进行描述和定义的数据。27271.1.ArcGISArcGIS结合工业标准结合工业标准2.2.桌面软件搭建在桌面软件搭建在WindowsWindows用户界面之上用户界面之上3.3.ArcGISArcGIS还还整整合合了了其其他他标标准准：包包括括地地理理元元数数据据标标准准（FGDCFGDC）、WebWeb标标准准（XMLXML）、网网络络标标准准（TCP/IPTCP/IP）和对象建模标准（和对象建模标准（UMLUML）4.4.ArcSDEArcSDE支支持持各各种种格格式式：包包括括OpenGISOpenGIS联联盟盟和和国国际际标标准准
16、化组织以及其他软件厂商的格式。化组织以及其他软件厂商的格式。5.5.提提供供了了超超过过11001100个个独独立立的的COMCOM组组件件：集集合合组组成成了了ArcObjectsArcObjects，通过，通过VBAVBA进行二次开发。进行二次开发。2828（一）（一）ArcGISArcGIS增加了一系列强大的功能增加了一系列强大的功能1.1.通过一组高级的编辑工具增强了通过一组高级的编辑工具增强了数据自动化和编辑能力数据自动化和编辑能力；2.2.通过通过WindowsWindows风格的地理数据浏览，预览和元数据管理功能风格的地理数据浏览，预览和元数据管理功能增增强了数据管理强了数据管理
17、；3.3.通过向导和转换分析工具完成通过向导和转换分析工具完成空间处理和数据转换空间处理和数据转换。4.4.ArcGISArcGIS桌面桌面(ArcViewArcView、ArcEditorArcEditor和和ArcInfoArcInfo)支持支持InternetInternet，可以将从可以将从ArcIMSArcIMS服务器获得的数据和本地数据一起进行分析。服务器获得的数据和本地数据一起进行分析。5.5.通过文件菜单下的命令通过文件菜单下的命令可以直接从可以直接从Geography NetworkGeography Network添加数添加数据据。功能强大2929ArcGIS 8ArcGI
18、S 8包含了一系列必不可少的工具包含了一系列必不可少的工具1.1.矢矢量量和和栅栅格格数数据据的的动动态态投投影影节节省省了了时时间间和和精力；精力；2.2.图层的透明设置改善了地图显示效果；图层的透明设置改善了地图显示效果；3.3.高高质质量量的的报报表表和和图图表表功功能能丰丰富富了了地地图图的的表表现能力现能力;4.4.提高了制图能力。提高了制图能力。3030ArcGIS 8ArcGIS 8不仅可以支持原有的数据格式，还支不仅可以支持原有的数据格式，还支持空间数据库。持空间数据库。v什么是空间数据库呢？什么是空间数据库呢？v空间数据库空间数据库(Geodatabase(Geodataba
19、se：geographic geographic database)database)：采用标准关系数据库技术来表现采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据库模型。地理信息的数据库模型。是一个基于是一个基于GISGIS和和DBMSDBMS标准的物理数据存储库。标准的物理数据存储库。3131软件安装步骤v1 1 准备好软件准备好软件v2 2 如果是如果是XPXP系统系统sp2sp2以上，需要：以上，需要：v在属性高级菜单下：启动与恢复选项在属性高级菜单下：启动与恢复选项“Microsoft“Microsoft Windows XP Professional”/fastdetect Window
20、s XP Professional”/fastdetect/NoExecute=OptIn/NoExecute=OptIn 编辑为编辑为“/NoExecute=AlwaysOff”“/NoExecute=AlwaysOff”。v重新启动重新启动 license.dat,arcgis.exe 加上安装软件3232v3 3 装装license managerlicense manager：v 选择选选择选I received the license by I received the license by fax,createfax,create再再editeditv 输入输入NNISO WE L
21、OVE YOU(NNISO WE LOVE YOU(双引号部分双引号部分,要要1 1对对双引号双引号),),确定确定,忽略错误提示忽略错误提示,next next,next nextv 不要重启不要重启v4 4 将破解文件中的将破解文件中的license.datlicense.dat同同arcgis.exearcgis.exe复制到复制到系统盘系统盘Program FilesESRILicensearcgis9xProgram FilesESRILicensearcgis9x下下v5.5.打开打开license.dat,license.dat,将第一行的将第一行的workstation any
22、 workstation any 2700027000修改成你的计算机名修改成你的计算机名 any 27000(any 27000(可修改成可修改成127.0.0.1 any 27000),127.0.0.1 any 27000),然后保存修改然后保存修改 3333v6 6 开始开始=程序程序=ArcGIS=License Mangaer=License=ArcGIS=License Mangaer=License Manager ToolsManager Toolsv7 7 在在Service/License FileService/License File标签中选标签中选Configura
23、tion Configuration using Servicesusing Servicesv8 8 在在Configure ServicesConfigure Services中中Path to the license Path to the license filefile路径设为路径设为 系统盘系统盘Program Program FilesESRILicensearcgis9xlicense.dat“FilesESRILicensearcgis9xlicense.dat“v9 9 翻翻Start/Stop/RereadStart/Stop/Reread标签标签,选选Start Ser
24、ver,Start Server,状态状态显示显示Staring ServerStaring Server中按中按ReRead License File,ReRead License File,出现出现Reread License File completeReread License File complete即即OK OK v1010安装完安装完ArcGISArcGIS以后，将以后，将 boot.ini boot.ini 文件设置改回来文件设置改回来 3434v关闭用户账户控制关闭用户账户控制v关闭关闭DEPDEP安全控制安全控制 （运行（运行 bcdedit.exe/set curren
25、t bcdedit.exe/set current nx alwaysoffnx alwaysoff）v同上安装同上安装license managerlicense managerv将将license.dat,arcgis.exelicense.dat,arcgis.exe覆盖原来的文件（同上）覆盖原来的文件（同上）v将将license.datlicense.dat拷贝一份到拷贝一份到c:flexlmc:flexlm下下v将将arcgis9xarcgis9x目录下的所有执行文件属性中的运行方式改为目录下的所有执行文件属性中的运行方式改为windows xp2windows xp2兼容方式兼容方
26、式v运行运行lmgrd z c.(lmgrd z c.(一定要求有一定要求有.).)v运行运行license manager toolslicense manager tools，以后安装方式同上，以后安装方式同上v（可能要删除服务在新建立一个，或改（可能要删除服务在新建立一个，或改windowswindows服务中的启动服务中的启动选项为延时启动）选项为延时启动）3535ArcGIS的应用v自然资源管理自然资源管理 v国土资源管理国土资源管理 v城市管理城市管理 v防灾减灾防灾减灾 v管线设施管线设施 v交通运输交通运输v电信电信 v科研教育科研教育v商业与公众服务商业与公众服务 3636一
27、、自然资源管理 v农业资源管理农业资源管理v林业资源管理林业资源管理v石油天然气资源管理石油天然气资源管理v海洋资源管理海洋资源管理v水利水利v测绘测绘v气象气象v环境保护环境保护 3737水利vArcGISArcGIS与与ERDAS ImagineERDAS Imagine软件在我国水利行业的应用已经颇具软件在我国水利行业的应用已经颇具规模，在许多水资源管理、防汛抗旱、水土保持监测、水环境规模，在许多水资源管理、防汛抗旱、水土保持监测、水环境监测评估、水文地质、农田灌溉、水利工程规划等项目中得到监测评估、水文地质、农田灌溉、水利工程规划等项目中得到了广泛的应用并产生很大影响，在我国的水利信息
28、化建设中发了广泛的应用并产生很大影响，在我国的水利信息化建设中发挥了重大作用。挥了重大作用。v上海市浦东新区防汛指挥部作为区级防汛上海市浦东新区防汛指挥部作为区级防汛GISGIS系统的先行单位，系统的先行单位，与市防汛与市防汛GISGIS系统一样，采用美国系统一样，采用美国ESRIESRI公司的公司的GISGIS软件。该系统软件。该系统由上海城市地理信息系统发展有限公司承担应用软件开发工作。由上海城市地理信息系统发展有限公司承担应用软件开发工作。3838测绘vESRIESRI公司提供了强大的测绘和制图及分析工具，在公司提供了强大的测绘和制图及分析工具，在动态地图显示、交互式动态地图显示、交互式
29、INTERNETINTERNET制图应用、路径选制图应用、路径选择应用、实时交通管理系统等方面的应用中充分发择应用、实时交通管理系统等方面的应用中充分发挥了测绘制图与挥了测绘制图与GISGIS技术相结合的独特优势。技术相结合的独特优势。v北京市城镇地籍管理信息系统采用国际上主流的北京市城镇地籍管理信息系统采用国际上主流的GISGIS产品产品ArcGISArcGIS软件做为系统基础软件做为系统基础GISGIS平台，实现了集成平台，实现了集成OAOA、MISMIS、GISGIS为一体的北京市城镇初始地籍与日常为一体的北京市城镇初始地籍与日常地籍管理信息系统，管理着全市十余万宗地的海量地籍管理信息系
30、统，管理着全市十余万宗地的海量数据以及全要素的基础地理信息。数据以及全要素的基础地理信息。3939气象v利用利用ESRIESRI的的ArcGISArcGIS软件、软件、SpatialSpatial扩展模块和扩展模块和GeostatisticalGeostatistical模块，建立气象模型，可以进行直观模块，建立气象模型，可以进行直观的气象分析。另外，一些气象数据也可通过的气象分析。另外，一些气象数据也可通过ArcIMSArcIMS进进行基于行基于InternetInternet的网络发布。的网络发布。v安徽省建立农业气象安徽省建立农业气象GISGIS4040环境保护v目前，诸如广东、云南、江
31、苏、福建、河北、目前，诸如广东、云南、江苏、福建、河北、辽宁、厦门、兰州等很多省份和城市分别利辽宁、厦门、兰州等很多省份和城市分别利用用 ArcGIS ArcGIS、ArcIMS ArcIMS 平台建立了各种环境平台建立了各种环境地理信息系统和网络地理信息系统，如，环地理信息系统和网络地理信息系统，如，环境业务管理系统、环境预测评价系统、工业境业务管理系统、环境预测评价系统、工业污染自动控制系统、污染事故应急指挥系统、污染自动控制系统、污染事故应急指挥系统、城市环境地理信息系统、污染源信息发布系城市环境地理信息系统、污染源信息发布系统、生态环境信息系统、水环境监测系统、统、生态环境信息系统、水
32、环境监测系统、空气质量日报自动发布系统等等。空气质量日报自动发布系统等等。414142424343444445454646474748484949思考题vGISGIS的概念？的概念？GeodatabaseGeodatabase的概念？元数据的概念？的概念？元数据的概念？v如何理解如何理解GISGIS作用于地理信息？作用于地理信息？vGISGIS软件的分类？软件的分类？vGISGIS有哪些应用领域？有哪些应用领域？vArcGIS 8ArcGIS 8由哪几部分组成，其桌面软件包括哪些？由哪几部分组成，其桌面软件包括哪些？由哪几个应用程序组成？由哪几个应用程序组成？vArcGIS 8ArcGIS 8
33、的特点与优越性？的特点与优越性？vArcGIS 9ArcGIS 9的组成？的组成？5050二、ArcGIS的优越性一、灵活性：一、灵活性：1.1.ArcGISArcGIS的的模模块块化化和和可可伸伸缩缩性性，既既可可以以是是一一个个独独立立的的应应用用，也也可可以以是是跨跨越越全全球球的的分分布布式网络应用。式网络应用。2.2.通通过过面面向向对对象象的的组组件件技技术术构构建建，因因此此可可以以和大量的程序分享核心应用。和大量的程序分享核心应用。ArcGISArcGIS 8 8的的这这种种结结构构将将会会成成为为ESRIESRI今今后后几几年年的的发发展展基基础础，它它使使得得ArcGISArcGIS 8 8 成成为为一一个个灵活的灵活的GISGIS平台。平台。