ArcGIS软件操作与应用

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第1章 ArcGIS系列产品简介
　　1.1 ArcGIS软件体系
　　ArcGIS 是美国环境系统研究所（Environmental System Research Institute，ESRI）公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后推出的一个统一的地理信息平台。
　　ArcGIS作为一个可伸缩的平台，无论是在桌面、服务器、野外还是通过Web应用，为个人用户及群体用户提供了丰富的GIS功能，图1.1是ArcGIS产品的基本框架，它包含了四个主要的部署GIS的框架。
　　图1.1 ArcGIS产品的基本构架
　　①桌面GIS-专业GIS应用的软件包，包括ArcView，ArcReader，ArcEditor，Arclnfo和ArcGIS扩展模块。
　　②服务器GIS——包括ArcIMS，ArcGIS Server和ArcGIS Image Server0
　　③移动GIS——包括ArcPad以及移动设备（ArcGIS Mobile）。
　　④开发GIS——为开发者提供的用于扩展GIS桌面、定制基于桌面和基于Web的应用、创建移动解决方案的组件。
　　1.2 桌面GIS
　　桌面GIS是GIS专业人士的主要工作平台，利用它来管理复杂的GIS流程和应用工程，创建数据、地图、模型和应用。
　　1.2.1 ArcGIS桌面应用程序
　　ArcGIS桌面产品是一系列软件套件，它包含了一套带有用户界面的Windows桌面应用，即ArcMap，ArcCatalog，ArcToolbox和ArcGlobe等，每一个应用都具有丰富的GIS工具。
　　1. ArcMap
　　ArcMap是ArcGIS Desktop中一个主要的应用程序，具有基于地图的所有功能，包括地图制图、地图分析和编辑。它也是ArcGIS Desktop中一个复杂的制作地图的应用程序。
　　ArcMap提供两种类型的地图视图，即地理数据视图和地图布局视图。在地理数据视图中，用户可以对地理图层进行符号化显示、分析和编辑GIS数据集（图1.2）。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。在地图布局视图中，用户可以处理地图的页面，包括地理数据视图和其他地图元素，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（图1.3），图1.4和图1.5分别为在ArcMap中生成的地图及建模分析的过程。
　　图1.2 组织和编辑数据
　　图1.3 设计和生成印刷地图
　　图1.4 生成地图
　　2. ArcCatalog
　　ArcCatalog应用模块用来组织和管理所有的GIS信息，如地图、数据集、模型、元数据、服务等。它包括以下工具：浏览和查找地理信息（图1.6）；记录、查看和管理元数据（图1.7）；定义、输入和输出Geodatabase结构和设计（图1.8）；在局域网和广域网上搜索和查找GIS数据（图1.9）；管理ArcGIS Server（图1.10）；空间数据处理（图1.11）。
　　图1.5 在ArcMap中进行建模和分析
　　图1.6 在ArcCatalog中预览三维场景
　　GIS使用者使用ArcCatalog来组织、发现和使用GIS数据，同时也使用标准化的元数据来说明他们的数据。GIS数据库的管理员使用ArcCatalog来定义和建立Geodatabaseo。GIS服务器管理员则使用ArcCatalog来管理GIS服务器框架。
　　3.空间处理
　　几乎所有的GIS操作都会包含重复性的工作，这就产生了自动化处理，建立多步骤流程和文档及共享的需求。空间处理通过一套丰富的工具，利用模型、脚本将工具有序集成起来的机制支持有关空间工作流程的自动化。ArcGIS包含了几百个这样的空间处理工具，用户可以将这些工具组合起来，编成一个顺序执行的流程，这样就可以设计出各种模型来实现自动化工作，执行复杂分析来解决复杂问题。
　　图1.7 ArcCatalog中的元数据
　　图1.8 定义Geodatabase模式
　　ArcGIS桌面提供了一个空间处理的框架，这个框架使用户可以方便地创建、使用和共享空间处理模型，主要包含两部分内容。
　　图1.9 在ArcIMS元数据服务器中组织、编辑和管理
　　图1.10 在ArcCatalog中预览由ArcGIS Server生成的地图服务
　　①ArcToolbox：—个分门别类的空间处理工具集合，从中可以调用所有的工具，主要包括数据管理、数据转换、Coverage的处理、矢量分析、地理编码、统计分析。
　　②ModelBuilder：—个建立空间处理流程和脚本的可视化建模环境。
　　ArcToolbox内嵌在ArcCatalog 和 ArcMap（图1.12）中，所有级别的桌面——ArcView，ArcEditor，Arclnfo都包含空间处理，但每一个级别的空间处理能力又有所区别。其中，ArcView支持简单数据加载和转换工具以及基础的分析工具；ArcEditor增加了少量的