ArcView软件介绍.ppt

实用的地理信息系统软件- ArcView 3.0 “地理信息系统软件”？读者朋友可 能会嘀咕：一个地理专业软件，跟我没什 么关系。事实并非如此！地理信息系统（ GIS）软件是一类功能强大、用途广泛的软 件。不信？看看本文介绍的ArcView 3.0吧 ，你一定会心服口服。（ArcView 3.0可用 于旅游、房地产、军事、环保、市政、公 安、消防、遥感、地质用途极为 广泛，读者朋友千万要看哟！） 一、MIS和GIS 我们知道，MIS(管理信息系统)可将表格式的数据录入计算 机，它加快了信息检索、查询以及统计分析的速度，提高了信息 处理的灵活性。但是，人们在日常生活与经济活动中所获取的许 多信息，往往同具体的地理位置密切相关。 于是，出现了GIS(地理信息系统)。GIS是计算机科学同地 学相结合的一个产物，是一种基于地图的MIS。它可将表格式的 信息和地图式的信息结合起来，在计算机内组织成一个既反映数 量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库。在相应软件工具作用 下，GIS既对数值又对图形作各种分析处理。在GIS中，信息处 理的方式主要是图形方式。它直观醒目，各地理要素的分布态势 及彼此之间的拓扑关系一目了然，往往是“一幅图胜过千言万语” ，使人能从宏观上迅速把握全局。九十年代初，以美国为首的多 国部队就在海湾战争中使用了GIS。可以毫不夸张地说，哪里有 空间定位的问题，哪里就用得着GIS。 二、ESRI及其ArcView 3.0软件 ESRI是美国环境系统研究所的简称，它被称为世界上 GIS的拓荒者，同时也是当今GIS技术的领先者。 ArcView 3.0，又称为个人桌面GIS，是ESRI最新推出 的普及型GIS软件。它适用于中小规模的GIS项目。在PC机 上，借助于WIN95或WIN/NT的中文版，或外挂式中文平台 ，ArcView 3.0可实现全面汉化。ArcView 3.0还随带一个 功能强大的面向对象的编程工具Avenue，这就给用户提 供了一个很好的二次开发环境。利用Avenue，用户可以重新 组织ArcView 3.0的界面和功能，开发出各种各样具有特定 功能的普及型GIS应用系统。 ArcView 3.0以项目(project)作为基本应用单元。一个 项目就是一个扩展名为.apr的文件，它包含各种工作视图 (view)、表格(table)、统计图(chart)、表现图(layout)以 及程序段(script)。实际上，这些图、表、程序同时也是分析 处理数据的手段或工具。 值得注意的是，ArcView 3.0的项目文件并不包含 构成上述各种图的空间分布型或表格型基础数据，换言 之，它仅是一种关于如何利用数据库中的基础地理数据 产生视图、表格、统计图、表现图，以及通过程序产生 一个特定的GIS应用或一组连续的相关GIS应用的描述 性文件。不过，它也记录了原始地理数据在磁盘中数据 库内的具体位置等参考信息。 由此可见，一个地区的基础地理信息，如行政边界 、水系、道路等，对具体的GIS应用是非常重要的。同 一组数据库的数据可以反复地为多个GIS项目所用；反 过来，基础数据的更新也会在这些项目中得到反映。 在ArcView 3.0中，无论用view，table，chart ，layout或script哪一种方式来对数据进行检索、查询 、统计分析或生成图，都是通过对专题(theme)，特征 (feature，又作要素)，属性(attribute)，字段(field) 进行操作来实现。由于主要以图形的方式工作，因此， ArcView 3.0易懂易学好用，特别适宜于广大中小企事 业的普及型GIS应用。 三、ArcView 3.0应用举例 美国亚特兰大市一家食品公司想用ArcView 3.0制作 一幅过去一年市内各食品店销售其产品的专题图，以便从 中发现问题，从而制定新一年的销售策略。该公司已有一 个载明客户名称、地址、类型、销量的dBASE文件，以 及从基础地理数据生产商处购得的亚特兰大市街道图文件 。利用这些文件和ArcView 3.0软件，该食品公司开始制 作专题图。 在WIN95下点取ArcView 3.0图标，进入ArcView 3.0；打开项目文件qstart.apr，这时出现项目窗口。左 边列出了前述分析处理的五种工具，右边则列出了该项目 下所有的地图。在左边选取视图Views，在右边选取地图 Atlanta，鼠标双击或Open后，就出现了视图编辑窗口， 显示出了市区街道图。 再次激活项目窗口，点取左边第二个工具：表格 (Tables)，并选择上方的“添加”(Add)，待对话框出现后 ，选择相应目录路径下的dBASE文件customrs.dbf，于 是屏幕上列出了客户数据表格。 为将客户数据定位于街道图上，重新激活视图窗口，并 在点取上方的编辑菜单项View后弹出的下拉菜单中点取 “Geocode Addresses”(地理定位)，从而产生一个关于地理 定位的对话框，其功能主要是将作为客户数据表格的dBASE 文件中的有关字段(field)同街道图中的专题(theme)市 区街道下的特征(feature)有关字段（具体为邮码与街名）逐 个匹配，得到完全匹配(100)的50个客户。 这50个客户的名称、地址、类型、销量等有关信息，在 视图中自动形成了一个专题Geocod1.shp。要注意的是，该 专题同高速公路(Highways),市区街道(Streets in downtown)，用地分区(Census tracts)等专题并列，表明 它已通过表格的联结，实现了地理定位，并转换成了被称为“ 型”(shp)的数据类型，在图中以黑色圆点的形式显示出来。 如果双击任一专题名，ArcView 3.0还提供了对显示该专题 图形符号的编辑手段，可随用户喜好，按照专题下的具体特 征，比如土地用途、公路等级、食品销量等进行分类，然后 用逐级变化大小或颜色的方式显示该专题。 接下去的工作是从众多不同类型的客户(食品商店、饮料 店、餐馆、户外摊点)中，将销量较多的食品商店分离， 也就是检索查询出来，并用另一种颜色的符号突现。为此， 点击工具栏中形如榔头的图标(Query)，在随后出现的对话 框中，字段选“Type（类型）”，操作符选“=(等于)”，属性 值选“Store(食品商店）”，从而建立起如左下角空白栏中的 检索条件：（Type=“Store”)，最后点选“New Set（ 新选择集）”按键，从50个客户中检索出16个符合条件即为 食品商店的客户。更进一步将这16个大客户按销量大小排序 ，得到前5名客户。这时，根据图中反映出的情况，即可发现 这5家大客户主要集中在亚特兰大市的北部。 类似的工作还可再做下去。例如，双击图上的“用地分区 ”专题，将其下的特征按“人均收入”或“住宅类型”等分级分色 显示，找出食品商店分布与销量同顾客身份这些特征属性在 空间分布上的某种联系最终，销售人员便可根据该项目 GIS应用的分析结果，制定出新一年的销售策略，比如应到 某些高收入人口地区寻找新的客户，走访销量较小的客户倾 听他们对产品的意见等等。 四、ArcView 3.0的其它功能以及扩 展模块 n上面我们用实例给大家介绍了ArcView 3.0的一些功能。下面对 ArcView 3.0的其它功能做一简单介绍。 1热链接(hot link) 在专题的属性表中增加关于照片、录 相、文字、统计数字、平面图等文本文件、图形图象文件，动 画程序文件的字段，然后进入专题属性编辑对话框，实行专题与 照片等对象的热链接。一旦定义好热链接之后，在地图上点取一 个要素符号，就立即会弹出进一步说明该要素的资料来。这对于 作战指挥、旅游业、房地产或设施管理的GIS应用很有意义。 2GPS通信 利用应用程序间通信(IACInter Application Communication），ArcView 3.0可将安有GPS( 全球定位系统)装置的运载工具的实时地理位置直接反映在有地 图作背景的屏幕上，从而及时了解被跟踪对象的活动情况。这对 公安、急救、消防等领域的GIS应用很有好处。 3IMS(Internet Map Server)扩展模块 最近，ESRI公司又在ArcView 3.0上推出支持 WWW功能的IMS模块。IMS可在Web服务器上 制作发布动态交互式GIS服务项目。客户只须在 Microsoft Explorer 3.0或Netscape Navigator 3.0下即可浏览服务器方提供的GIS 信息。 4空间分析(Spatial Analyst)模块 该模块 将影像文件(格栅数据)带进了ArcView 3.0，从 而扩充了ArcView 3.0可使用的数据源。基于格 栅的数据特别适合处理分析跨空间且连续变化的 地理问题，如坡度分级，统计降雨量及流域面积 ，求出等高线山脊山谷，研究人口分布迁 徙与消费行为，森林火灾或空气污染的蔓延等。 5网络分析（Network Analyst）模块 此 模块使ArcView 3.0具有了解决各类地理网络问 题(寻找最快或最短的运输路径，根据出行时间确 定商业网点的设置，合理布置公交线路等)的能力 。 6三维分析（3D Analyst）模块 它以低廉 的价格为普通用户提供了产生三维表面模型以及 交互式三维透视观察的功能。许多领域，如军事 、遥感、地质、环保、市政等可以利用该功能进 行三维可视化的分析。 ESRI的网址为：， 感兴趣的读者可从那里获得更多的信息。 ArcView软件介绍 袁 占 良 2004.10 参 考 资 料 nArcView地理信息系统实用教程 / 秦其明著，北京大学出版社。 n Email: nArcView地理信息系统空间分析方法/ n 汤国安等著，科学出版社。 n 主要学习内容: ArcView 软件基础 ArcView项目及其操作 ArcView的视图与主题操作 ArcView的视图查询 ArcView的表格与图表 ArcView的空间分析简介 ArcView软件基础 nArcView概况。产品定位 主要特点 nArcView可以做什么。 nArcView文档、主题及用户界面。 WhatWhat view how ArcView概况 桌面制图系统是指利用ArcView可以方便地制 作各种专题地图，而所谓“基于GIS”则指ArcView 具有较强的空间查询和分析功能，利用ArcView的 GIS功能可以使用桌面制图更加灵活。 n ArcView产品定位 ArcView是世界上最大的GIS软件厂商美国环 境系统研究所(ESRI)的桌面GIS软件。 ArcView2.0版给自己的定位是“基于GIS的桌面 制图系统”。到ArcView3.0，数据编辑、空间分 析和可视化功能大大得到加强，具有了丰富的GIS 功能，因此，ESRI将其定位发展到桌面地理信息系 统，ArcView3.0的启动封面上的标题也从原先的 “ArcView”改为“ArcView GIS ArcView主要特点 n跨平台：ArcView在Windows和Unix 上均可运行, avenue是ArcView 的二次 开发语言。 n面向对象：ArcView是由工程、视图、表 格、图表和图版等对象组成。甚至进行二 次开发的每个Script都可以当作对象来操 作。 n开放性：包括系统用户界面的开放性、程 序运行环境的开放性和数据管理的开放性 。 Arc View的开放性 n系统用户界面的开放性： ArcView的菜单、按钮、工具 条、窗口等都可以很容易地实现用户定制。同时 ArcView内置了面向对象的程序设计脚本语言Avenue ，可以借此进行更彻底的用户化定制。 n程序运行环境的开放性：利用内置的Avenue脚本语言， 可以直接调用操作系统执行文件；在Windows环境下可 以通过DDE和DLL与外部程序通讯，在Unix环境下可以 通过IAC与内部程序通讯。 n数据管理的开放性：空间数据可以直接接收DXF、DWG 、TIF、JPEG、BMP、ArcInfo系列数据，通过 Avenue编程，可以接收其它空间数据；专题属性数据可 以直接接收DBF文件数据，通过ODBC可以与Oracle、 INFORMIX、Sybase等相联。 ArcView可以做什么 ArcViewArcView功能模块功能模块 视图视图视图视图 (view) (view) 表格表格 (table)(table) 图表图表(charts) (charts) 图版图版 (layout)(layout) 脚本脚本 (script)(script) 用于空用于空间间间间分析分析 1. 创建基于GIS的电子地图 2. 为电子地图中的地理对象连接属性信息 3. 空间数据与属性数据的交叉查询 4. 建立基于空间数据与属性数据的图表 5. 制作地图图版 基本模块基本模块 可扩展模块可扩展模块 空间分析模块（Spatial Analyst） 网络分析模块（Network Analyst ） 三维分析模块（3D Analyst ） 绘图输出模块（ArcPress for ArcView） 影象分析模块（Image Analyst for ArcView ） 追踪分析模块（Tracking Analyst for ArcView ） ArcView可以做什么 n显示和查询ARC/INFO地理信息系统数据 n显示和查询表格数据，并与空间数据相关联 n通过SQL检索外部数据库的数据，并与空间数据 关联 n实现地址匹配，即根据文字描述的地址信息找到 地图上对应的地物 n查询任意地物特征的属性 n根据属性数据对空间数据进行分类表达并显示 n根据属性选择空间地物 ArcView可以做什么. n对地物的属性特征进行统计和分析 n根据地物之间的邻近关系选择地物 n根据地物的属性创建饼形图、直方图等图 表来对比地物的属性 n根据地物间的位置重合关系选择地物 n地图的排版和打印 n地图排版可输出供其它程序使用 n根据需要，实现ArcView的用户定制 ArcView文档、主题及用户界面 nArcView文档 nArcView以Project为一个基本应用单元，它由 多种文档（Document）组成： n视图(Views)：矢量或栅格地图地电子展示。 n表格(Tables)：对应着主题中地理对象的属性 信息。 n图表(Charts)：统计图形制作 ,直观显示表格数 据的工具。 nScripts：面向对象的程序设计、调试、开发工 具。 n图版(Layouts)：地图组合设计,以供绘制综合 ARCVIEW文档以及制图要素和图形生成高质量 地图。 n各文档（Document）是动态相连的,即 任意一种信息被操作或改动, 其余的都自动 更新,以反映其结果。 ArcView使用方便, 每一种文档(Document)都有其相应的图 形用户界面,包括 Menu Bar、Button Bar、Tool bar,简单直观。 ArcView主题 n主题是同类地理特征（如县区街道、建筑 物、河流及其相应属性的组合,主题可以 由诸如电子地图、影像、表格数据文件等 数据创建或由数字化得到。 n主题中使用点、线、多边形三种图形表示 地理对象,也即主题特征有点、线、多边形 三种类型,用户可以用线主题表示高速路、 点表示银行、多边形特征表示县区。 n关于主题的一般操作. n打开和关闭主题的显示(击目录表主题名称 左侧的检查框) n切换主题激活状态(点击目录表中的主题项 ) n改变显示顺序（按住主题拖动即可） n编辑主题图例(双击目录表中的主题) 主题的空间数据源. 空间数据是地理数据,包括地理特征的空间 位置、形状以及描述地理特征的属性。 nshapefi1e是ArcView GIS特有格式,用于 存贮空间及其属性数据,它可由已有的空间数 据主题创建,也可先创建一空shapefile,然后 用绘图方式给其添加特征。由于Shape文件 是ArcView的内部空间数据格式，因此在处 理速度是也比较快,且可以对其空间位置特征 及属性进行修改编辑。 nArc/Info 的Coverage 是各种GIS 平 台广泛使用的一种空间数据格式， Coverage 可以作为ArcView 的主题直 接使用。编辑基于Coverage 的主题，首 先应先将该主题转换成ArcView 的 ShapeFile； nMap LIBRALAN 图库和ArcStorm 数 据库图 通过将层（Lay）加载为主题， ArcView 可以显示Map Libraian 图库 和ArcStorm 数据库 n计算机辅助设计（CAD）的数据交换文件 通过使用CAD Reader 扩展功能，ArcView 可以将计算机辅助设计（CAD）的数据交换文件 创建为主题，ArcView 支持MicroStation DGN （Windows 平台）格式文件及CAD 的两种形式 的绘图文件DWG 格式（Windows 平台） 和DXF 文件； n空间数据库引擎（SDE）的层 ESRI 的空间数据库引擎（SDE）是一种可 以提取存储在关系数据库中的地理特征的独立产 品，用ArcView Database Themes 扩展功能 模块可以将SDE 的层读成ArcView 的主题。 Arcview基本操作界面 项目管理器区 图版区 视图区 图表区表格数据区 主要学习内容: ArcView 软件基础 ArcView项目及其操作 ArcView的视图与主题的操作 ArcView的视图查询 ArcView的表格与图表 ArcView的空间分析简介 ArcViewArcView概况概况 ArcViewArcView可以可以 做什么做什么 ArcViewArcView文档文档 、主题、项目概、主题、项目概 念及用户界面念及用户界面 ArcView项目 nArcView项目组织存贮其中各种文档的状态， 当保存一个project时，保存的是ArcView在 保存时状态的完整快照。即ArcView的项目不 存贮实际的数据，只存贮各种文档与所涉及的各 种数据(地图、数据库表等)的链接和指向关系。 n项目文件(project file)项目的所有信息存储在 一项目文件中，它是ASC 码格式文件，其后 缀是“apr”。 n项目窗口(project windows)：只能有一个 活动项目（当前项目）和一个显示.apr文件名 字的项目窗口。 ArcView项目打开 n打开一个空项目 打开ArcView,在File下拉菜单中选New Project，或在欢迎窗口选open a blank project n打开一个已有项目 打开ArcView,在File下拉菜单中选 Open Project，或在欢迎窗口选open an existing project ArcView项目保存 n保存项目时,项目中的视图、表格、图表、 图版(Scripts）等所有文档均被保存, apr文件被更新,并且当前的 各窗口位置,特征选择,主题显示及使用的符 号颜色均被保存。 n用户可用Fi1e菜单下的Save Project As用一个新的 apr文件名保存项目。 ArcView的视图与主题的操作 nArcView视图简介 n创建新视图 n向视图添加主题 n创建基于shape文件格式的新主题 ArcView视图简介 n视图（View）是显示地理信息主题的交互 式窗口。一个项目（project）中可能包 含不同数据来源主题的多个视图,这些视图 可以也可以不是同一地理区域的。 n在同一个视图中可以显示相同地理区域的 多个主题。 n视图窗口与GUI：视图窗口有目录表区及 图形显示区两部分，GUI中包括用于操作 视图及主题的菜单，按钮及工具。 创建新视图 n打开ArcView n打开空Project或新建Project