ArcGIS軟件應(yīng)用第1章-GIS基本原理課件

1、地理信息技術(shù)課程特點與基本要求課程特點：GIS是一門典型的交叉性學(xué)科 GIS是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科 因此，要重視技能訓(xùn)練，重點掌握ArcMap等基礎(chǔ)GIS軟件的應(yīng)用與開發(fā)。GIS是一門迅速發(fā)展中的學(xué)科 因此，要經(jīng)常閱讀有關(guān)的文獻(xiàn)資料，掌握GIS學(xué)科的發(fā)展趨勢，努力更新自己的知識，不斷提高自己的能力。課程特點與基本要求基本要求： 本課程旨在使學(xué)生掌握技術(shù)方法和實際應(yīng)用，了解其主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，并為從事GIS的應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。具體要求如下：初步掌握ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox三大模塊基本功能，具有應(yīng)用ArcMap軟件從事空間數(shù)據(jù)的采集、存儲與管理、處理、分

2、析和圖形創(chuàng)造的基本技能。初步掌握ArcGIS軟件的應(yīng)用并進(jìn)入GIS行業(yè)，最終在GIS領(lǐng)域內(nèi)取得個人的成功。考核方式考核方式：考核方式包括出勤率、平時提問、期中檢查、期末考試和上機(jī)實習(xí)成果考評等；本課程采用的結(jié)構(gòu)化考核和評分方法為：學(xué)生的總成績（100分）= 平時成績（20分）+ 上機(jī)實習(xí)和期中考試成績（40分）+ 期末考試成績（40分）。1.1 GIS入門1.1.1 什么是GIS 1.1.2 為什么要用GIS 1.1.3 如何做GIS分析 1.1.4 個人在GIS領(lǐng)域內(nèi)取得成功的5大要素 1.2 ArcGIS桌面平臺 1.2.1 主要功能 1.2.2 Desktop 10.2 新特性基本內(nèi)容1

3、.1.1 什么是GIS地理信息系統(tǒng)（GIS）是以可視化和分析地理配準(zhǔn)信息為目的，用于描述和表征地球及其他地理現(xiàn)象的一種系統(tǒng)。其能通過搜集、儲存、分析具有地理特性的事物與現(xiàn)象，將原始地理資料轉(zhuǎn)變?yōu)槟苤г臻g決策的資訊。1.1 GIS入門目前，ArcGIS軟件已成為全世界用戶群體最大、應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的GIS軟件平臺。ArcGIS的應(yīng)用遍布于環(huán)境保護(hù)、土地利用、測繪與制圖、資源管理、城市規(guī)劃與建設(shè)、設(shè)施管理、石油與地質(zhì)、電力與電信、交通運輸?shù)戎T多領(lǐng)域。1.1.1 什么是GIS1. GIS是利用基于圖層的地理信息模型來表征和描述世界1.1 GIS入門圖1.1 GIS常見的數(shù)據(jù)圖層ArcGIS 通過建模

4、將地理信息轉(zhuǎn)化為一系列邏輯圖層或?qū)ｎ}數(shù)據(jù)。例如，表示為中心線的街道，表示植被、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等的土地利用區(qū)域。行政區(qū)。水體與河流。表示土地所有權(quán)的宗地多邊形。1.1.1 什么是GIS1. GIS是利用基于圖層的地理信息模型來表征和描述世界1.1 GIS入門地理信息圖層使用一些常用的GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示：（1）要素類圖1.2 點、線、面和注記四種要素類型1.1.1 什么是GIS1. GIS是利用基于圖層的地理信息模型來表征和描述世界1.1 GIS入門地理信息圖層使用一些常用的GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示：（1）要素類（2）柵格數(shù)據(jù)集圖1.3 影像和柵格數(shù)據(jù)1.1.1 什么是GIS1. GIS是利用基于圖

5、層的地理信息模型來表征和描述世界1.1 GIS入門地理信息圖層使用一些常用的GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示：（1）要素類（2）柵格數(shù)據(jù)集（3）屬性和描述信息圖1.4 要素類表需要注意的是，與地圖圖層類似，GIS 數(shù)據(jù)集也需要進(jìn)行地理配準(zhǔn)以便可以相互疊加并定位在地球表面上。1.1.1 什么是GIS2. GIS是通過地圖來顯示和利用地理信息1.1 GIS入門圖1.4 GIS生成的2D地圖圖1.5 GIS生成的3D視圖1.1.1 什么是GIS3. GIS提供一套全面的分析和數(shù)據(jù)變換工具，用于執(zhí)行空間分析和數(shù)據(jù)處理1.1 GIS入門GIS包括大量地理處理功能，用于從現(xiàn)有數(shù)據(jù)集中獲取信息、應(yīng)用分析功能以及將結(jié)果寫

6、入新的結(jié)果數(shù)據(jù)集。此外，還提供了大量空間運算工具，如圖1.6所示。圖1.6 GIS的數(shù)據(jù)處理功能示意圖1.1.2 為什么要用GIS1.改進(jìn)企業(yè)的數(shù)據(jù)綜合能力1.1 GIS入門GIS系統(tǒng)能夠通過一些基于位置的數(shù)據(jù)（如地址等）將數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)在一起，幫助企業(yè)中的各個部門和分部共享數(shù)據(jù)。2.更好地決策3.制作地圖GIS不是一個自動決策系統(tǒng)，而是一個為決策過程提供查詢、分析和地圖數(shù)據(jù)支持的工具。用GIS技術(shù)繪制地圖比用傳統(tǒng)的手工操作或自動制圖工具更加靈活；基于GIS的繪圖數(shù)據(jù)庫可以是連續(xù)的，也可以以任意比例尺顯示。1.1.3 如何做GIS分析1.設(shè)計問題1.1 GIS入門GIS分析通常是從明確你需要哪些信

7、息開始的。比如：上個月什么地方出現(xiàn)的入室偷盜案最多？如何找出兩地通達(dá)的最佳路徑？2.選擇數(shù)據(jù)3.選擇分析方法數(shù)據(jù)可以來源于組織內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫、CAD文件、互聯(lián)網(wǎng)、商業(yè)數(shù)據(jù)提供商、政府組織等。例如，你僅僅想大致了解城市入室偷盜的情況，那么只需要將個別案例顯示在地圖上。但是如果這些信息將被用作審判的證據(jù)，那么就需要對給定時間段內(nèi)的犯罪行為的位置信息和數(shù)量做更詳細(xì)的分析。1.1.3 如何做GIS分析4.處理數(shù)據(jù)1.1 GIS入門5.查看結(jié)果結(jié)果可以通過數(shù)字地圖顯示，并且打印成紙質(zhì)地圖，也可以結(jié)合電子表格或圖表顯示。GIS一旦選擇了分析方法，你就要按照你的需求處理數(shù)據(jù)。例如，如果你想對某個事件的位置繪制

8、地圖，那么你需要對你的數(shù)據(jù)賦予地理特征（比如經(jīng)緯度或地址信息）以及對你的數(shù)據(jù)賦予屬性值。如果你希望對數(shù)量繪圖，比如在公園中的植被數(shù)量，就需要選擇一個分類辦法，并決定將用多少種類劃分你的數(shù)據(jù)。1.1.4 個人在GIS領(lǐng)域內(nèi)取得成功的5大要素1.好奇心1.1 GIS入門2.關(guān)鍵的思維技巧你必須愿意改變，并接受和擁抱把變化。好奇心支撐著一個重要的品格：堅韌；也有助于提出地理問題。我們需要的第二個技能是思考關(guān)鍵問題的能力。3.地理基礎(chǔ)原理知道如何收集、處理，并了解現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)4.適應(yīng)性5.良好的溝通技巧你要懂得如何通過錄像、現(xiàn)場演示或其他手段，以口頭和書面報告的形式向不同的受眾展示你的分析結(jié)果。1.

9、2.1 主要功能1.2 ArcGIS桌面平臺ArcGIS for Desktop包含數(shù)以百計的空間分析工具，這些工具可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息、以及進(jìn)行許多自動化的GIS任務(wù)。例如，你可以計算密度和距離、執(zhí)行高級的統(tǒng)計分析或進(jìn)行疊加和鄰近分析。1. 空間分析2.數(shù)據(jù)管理支持130余種數(shù)據(jù)格式的讀取、80余種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。3.制圖和可視化在ArcGIS中，你可以使用大量的符號庫、簡單的向?qū)Ш皖A(yù)定義的地圖模板或成套的大量地圖元素和圖形。1.2.1 主要功能1.2 ArcGIS桌面平臺ArcGIS有許多方法可以對影像數(shù)據(jù)（柵格數(shù)據(jù)）進(jìn)行處理，可以使用它作為底圖分析其它數(shù)據(jù)層。7.高級影像8.數(shù)據(jù)分享用戶

10、不用離開ArcMap界面就可以充分使用ArcGIS Online。導(dǎo)入底圖、搜索數(shù)據(jù)或要素、向個人或工作組共享信息。9.可定制ArcGIS的數(shù)據(jù)分享功能ArcGIS的可定制功能1.2.1 主要功能1.2 ArcGIS桌面平臺支持多用戶編輯，可使多用戶同時編輯Geodatabase，這樣便于部門、組織以及外出人員之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。4.高級編輯5.地理編碼使用地理編碼地址，可以顯示地址的空間位置。6.地圖投影ArcGIS諸多投影和地理坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇，可以將來源不同的數(shù)據(jù)集合并到共同的框架中。用戶可以輕松融合數(shù)據(jù)、進(jìn)行各種分析操作，并生產(chǎn)出極其精確、具有專業(yè)品質(zhì)的地圖1.2.2 Desktop 10

11、.2 新特性1.2 ArcGIS桌面平臺新增統(tǒng)計分析工具最優(yōu)熱點分析，可探索數(shù)據(jù)和確定最優(yōu)設(shè)置。新增三維分析工具通視性分析；新增3個柵格地理處理工具。1.分析2.制圖ArcGIS世界影像底圖提供了很多國家的高分辨率衛(wèi)星和航空影像。新增三維分析工具通視性分析；新增3個柵格地理處理工具。3.三維共享三維場景；規(guī)則驅(qū)動生成三維內(nèi)容；自動計算LAS數(shù)據(jù)的空間索引和概要統(tǒng)計，使得Lidar數(shù)據(jù)的訪問速度更快。1.2.2 Desktop 10.2 新特性1.2 ArcGIS桌面平臺支持中國衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)在ArcGIS中的管理和使用；空間分析中新的Local柵格函數(shù)，在單波段中支持像素級的許多函數(shù)功能。4.影像5.與云集成桌面端也可以連接Portal for ArcGIS（像ArcGIS Online一樣），并允許用戶發(fā)布和使用其中的Web maps和services；增強(qiáng)了桌面端登錄到ArcGISOnline的過程。6.地理數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)支持能力；能夠?qū)B2，Informix，Oracle，PostgreSQL和SQLServer的原生數(shù)據(jù)發(fā)布為要素服務(wù)。1.2.2 Desktop