GIS 软件应用课间实习1实验一、使用ArcMap浏览地理数据一、实验目的1. 了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的2. 认识 ArcMap 图形用户界面3. 通过浏览与地理要素关联的数据表，你可以了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的4. 掌握 GIS 两中基本查询操作，加深对其实现原理的理解5. 初步了解设置图层显示方式－图例的使用二、实验准备软件准备：确保你的计算机中已经正确安装了 ArcGIS Desktop 9.x 软件(ArcView , ArcEditor , 或 ArcInfo )实 验 数 据 ― ― Redlands 市 土 地 利 用 及 街 区 矢 量 数 据（Ex1.rar）预备知识：l 理解 GIS 的三种角度1．GIS 就是空间数据库：GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型（要素、栅格、拓扑、网络等等）的数据集的空间数据库2．GIS 就是地图：从空间可视化的角度看：GIS 是一套智能地图，同时也是用于显示地表上的要素和 要素间关系的视图底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达，而这些表现方式可以 被构建成“数据库的窗口”，来支持查询、分析和信息编辑。
3．GIS 是空间数据处理分析工具集： 从空间处理的角度看，GIS 是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工 具这些空间处理功能从已有数据集提取信息，然后进行分析，最终将结果导入到数据集中这三种观点在 ESRI ArcGIS Desktop 中分别用ArcCatalog（GIS 是一套地理数据集的观点）、 ArcMap（GIS是一幅智能的地图）和 ArcToolbox（GIS是一套空间处理工具）来表达这三部分是组成一个完整 GIS的关键内容，并被用于所有GIS应用中的各个层面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，包括制图、地图分析和编辑主要原理：查询数据(两种最基本的查询) 根据位置查询要素属性或通过属性来查询要素的功能是每个桌面 GIS 软件必须提供的功能查询，通常是通过语句或表达式来定义的，用以在从地图上及数据库中选择要素最普通的 GIS 查询就是确定在指定的位置有什么在这类查询中，用户知道他感兴趣的1 GIS 软件应用课间实习1要素的位置，但是想进一步了解与之相关的特征在 GIS 中，这是很容易实现的，因为地图显示区中的地理要素与它们的属性是(描述性的特征)相互关联的，属性信息是存储在数据库中的。
在 GIS 中，你可以在地图上点击一个要素来查看数据库中与之相关联的属性另一类型的GIS查询是确定符合给定条件的要素它的位置在哪里 在这种情况下，用户知道要素的重要特征，他想要找出具有这些特征的那些要素的具体位置 2 GIS 软件应用课间实习1假定你想查找人口数大于 2000 万的内陆国家你应该使用这个限定条件创建一个查询表达式 一旦 GIS 找到符合查询限定条件的要素，将会在地图上高亮显示这些要素三、实验步骤及方法第 1 步 启动 ArcMap 启动 ArcMap 执行菜单命令：开始>>所有程序>> ArcGIS>> ArcMap 当出现 ArcMap对话框时,点击 "一个新的空地图"单选按钮，然后点击 OK.确定3 GIS 软件应用课间实习1你现在将可以看到 ArcMap 的操作界面如果你的 ArcMap 界面与上面的图看起来不一样，也不用在意，这不会对练习的结果产生影响当你在 ArcMap 中进行各种操作时，你的操作对象是一个地图文档一个地图文档可以包含多个数据框架，根据数据集依次形成数据框架一个地图文档是存储在扩展名为.mxd 文件中4 第 2 步 检查要素图层执行菜单命令 File>>Open. GIS 软件应用课间实习1浏览到包含有你下载的练习数据的文件夹(比 如 ：D:\ArcgisEx\Ex1)然后点击 Redlands.mxd. 点击 Open 按钮。
打开地图文档 Redlands后, 你会看到加州 Redlands 市的地图地图显示以图层表示的几种地理要素 一个图层表示某种专题信息5 GIS 软件应用课间实习1在 ArcMap 窗口的左边区域称为图层控制面板（TOC），它显示的是图层列表窗口的右边区域显示的是图层控制面板中各图层的图形内容例如, 所有油炸圈饼店是点要素(以房屋符号表示) 且被组合成名为 Donut Shops 图层名为 Land use 的图层表示 Redlands 市土地利用现状，在这个图层中，根据多边形的地类将其组合成不同类型的土地利用多边形第 3 步 显示其它图层在地图中显示其它图层，铁路、街道、及 ESRI 的位置选中 Railroads 图层旁边的检查框. Redlands 市的铁路就会显示在图中 现在，选中 Streets旁边的检查框就可以显示 Redlands市的街道6 GIS 软件应用课间实习1注意：图层 ESRI 没有被显示稍后，你将学习如何显示它第 4 步 查询地理要素在ArcMap 中，通过在地图显示区点击某个要素你就可以查询其属性，了解它是什么东西首先，你应放大地图，这样你更清楚地查看单个的要素。
你可以使用一个先前创建的书签，这个书签存储着包含 ESRI 和附近街道的地理区域执行菜单命令 “视图”(View)>>“书签”( Bookmarks)>>“ESRI”当前显示区就被调整到书签 ESRI 所定义的区域注意到，现在所有街道根据其名称显示了标注信息，你可以很容易找到 ESRI 所处的位置地图文档的创建已决定了街道及 ESRI 的标注信息只在某个特定的比例尺范围才显示出来，在这个比例尺下它们可以很容易地找到7 GIS 软件应用课间实习1在“工具”(Tools)工具栏上，点击查询按钮 如果看不到“工具”(Tools)工具栏，在菜单“帮助”(Help)的右边的菜单栏上点击右键，然后点击“工具”（Tools）选项在表示纽约街道（名为 New York）的线要素上点击(就在街道名左边的红色线段)查询结果窗口打开并显示数据库中名为 New York 的街道的所有属性你可能需要将查询结果窗口放大，才能看到所有的属性8 GIS 软件应用课间实习1你可以 "闪烁显示" 被查询的要素以观察它在地图中所处的区域为方便查看，将查询结果窗口移到不碍眼的位置，这样你可以同时看到这个要素在地图上的位置。
查询结果窗口的左边，点击 New York (街道的名称)，这时，可以观察到这个要素在地图中“闪现”从“图层”下拉列表框中选择“所有图层”，然后在在图上再次点击代表“New York”的那条街道查询结果窗口现在包含了“Land use”图层中与选中的街道相交的地块 在查询结果窗口的左边区域，点 Land use 左边的加号 (+), 然后点击第一个要素(可能会列出不只一个要素)这样，选定地块的所有属性都会显示出来通过在显示区内点击，可以继续查询其它的要素 点击“查询结果窗口”右上角的"X" 结束查询第 5 步 检查其它属性信息在你浏览显示在图层列表（TOC）中某些图层的属性信息之前，你要重置ArcMap 地图文档的显示区域为原来的显示区域地图显示区域可以通过地图书签来定义地图书签是为了防止地图显示变得混乱，可以通过书签恢复到原来的显示区域和显示风格执行菜单命令“视图”>>“书签”>>“Original” 地图显示区将显示这些图层：Donut Shops, Railroads, Streets, 及 Land Use. 9 GIS 软件应用课间实习1在图层列表（TOC）中，选中 Railroads 然后点击右键执行“打开属性表”命令。
这时会显示与“Railroads” 图层相关的属性表窗口这个表中的每一行是一个记录，每个记录表示“Railroads”图层中的一个要素 请注意：图层中要素的数目也就是数据表中记录的个数被显示在属性表窗口的底部，在这个例子中，有 11 个记录，其中有一个记录被选中稍后，你将了解如何选中记录向右拖动滚动条查看其它的属性完成后，请关闭属性表窗口同样的方法，查看图层－ Donut Shops 的属性表10 关闭属性表. GIS 软件应用课间实习1最后，打开图层－Land Use 的属性表注意到每个要素 (记录) 有一个属性(字段)－LU_ABV ，它是记录的是地类代码(土地类型的缩写) 在地图中，就是根据这个属性字段的值来确定每个地块的渲染方式的完成后关闭属性表第 6 步 设置并显示地图提示信息地图提示以文本方式显示某个要素的某一属性，当你保持将鼠标放在某个要素之上时，将会显示地图提示使用地图提示是获取指定要素属性信息比较简单的一种方式将鼠标指针停留在代表圈饼点位置的一个符号的中心位置，可以显示圈饼点的名称11 GIS 软件应用课间实习1你可以在图层属性对话框中设置，地图提示信息来自于数据表中的哪一个字段。
在图层列表中(TOC), 右键点击图层－ Donut Shops 的名字，然后点击“属性”命令在出现的属性对话框中，点击“字段”选项页通过设置主显示字段来设定地图提示信息的对应字段你可以指定任一个属性字段作为地图提示字段默认情况下，ArcGIS 使用字段“Name”作为地图提示字段你可以改变为其它的字段在主显示字段下拉列表框中，选中字段：Address.12 GIS 软件应用课间实习1点击 OK 按钮关闭图层属性对话框将鼠标保持在图层－ Donut Shops 中的任意一个要素之上这个要素的“Address”就为作为地图提示信息显示出来13 GIS 软件应用课间实习1第 7 步 根据要素属性设置图层渲染样式现在，图层－Streets 是以单一符号进行渲染，每个要素都是同一种符号你可以根据要素的属性来设置不同的渲染方式首先，在图层列表(TOC)中反选 Land use 边上的检查框（将√去掉），从而关闭图层 LandUse 的显示 然后右键点击图层－Streets，点“属性”菜单命令在出现的图层属性对话框中，点击“符号”选项页14 GIS 软件应用课间实习1在对话框的左边区域，有地图渲染方式列表。
点击“类别”，依次点击“唯一值”在“值字段”下的下拉列表中，选择字段“CLASS”15 点击按钮“添加全部值”GIS 软件应用课间实习116 GIS 软件应用课间实习1点击按钮“应用”(Apply)，先不要击点“确定”，移动图层属性对话框到不碍眼的位置，这样你就可以看到地图的显示发生了变化现在，图层－streets 就以会根据属性字段－CLASS 的取值不同而采用不同的符号表示17 GIS 软件应用课间实习1在图层属性对话框中的渲染方式列表中，点“要素”，然后点“确定”按钮，恢复原先的渲染方式和显示风格 第 8 步 根据属性选择要素有时，你可能需要显示满足特定条件的哪些要素在这一步中，你将要选择及定位第 10 号州际公路在图层列表(TOC)中，反选图层――Railroads 边上的检查框，关闭这个图层因为下面的操作不需要显示这个图层执行菜单命令<选择>－> <通过属性选择>在属性选择对话框中，你可以构造一个查询条件通过构造表达式：Select * From Street WHERE ”STR_NAME”=”I 10” , 可以从数据库中找出第 10 号州际公路选中的要素将会在属性表及地图中高亮显示。
具体操作如下：在图层下拉列表中，选择 Streets在方法下拉列表中，确定“创建一个新的选择集”被选中在字段列表中，调整滚动条，双击“STR_NAME”然后，点击“＝”按钮 再点击“得到唯一值”按钮，在唯一值列表框中，找到“I 10”后双击 18 GIS 软件应用课间实习1点击“应用”按钮将“属性选择”对话框移到不碍眼的益，这样，你将可以方便地看到地图显示效果19 GIS 软件应用课间实习1注意：在地图显示区中属性为“I 10 ”的第 10 号州际公路被高亮显示选中的这些线段是第 10 号州际公路的组成部分关闭“属性选择对话框”第 9 步 使用空间关系选择地理要素现在你将选择处于距 10 号州际公路 1000 米范围内的所有油炸圈饼店，这样如果 你开车从帕姆斯普林到洛杉矶，饥肠辘辘时就可以很快找到歇脚的地方，可以美餐一顿执行菜单命令“选择”>>“通过位置选择”在“位置选择”对话框中，对过选择操作，形成如下的一个表达式，“我想要从图层――Donut Shops 中选择要素，这些要素位于距图层――Street 中被选中的要素 1000 米的区域内”选中检查框“对要素进行缓冲区操作”，缓冲距离设为 1000 米。
20 GIS 软件应用课间实习1点“应用”按钮，点“关闭”按钮这时，在地图显示区中，处于沿 10 号州际公路 1000 米缓冲区范围内的油炸圈饼点就会被高亮显示21 GIS 软件应用课间实习1在图层列表(TOC)中，右键点击图层―― Donut Shops ，然后点“打开属性表”命令图层――donut shops 中被显中的哪些要素就被高亮显示出来关闭属性表 上面的操作是通过空间分析实现的在以后的课程中，你将会学会更多的更深入的空间分析功能的使用第 10 步 退出 ArcMap 执行菜单命令 File >>Exit关闭 ArcMap点击 No ，如果系统提示保存修改(save changes)22 四、实验报告要求GIS 软件应用课间实习1做出书面报告，包括原理、过程和结果具体内容如下：1. 学习本实验预备知识相关材料，结合 GIS 原理总结 ArcGIS Desktop 主要特点2. GIS 中两种基本查询的原理是什么？3. 回答如下问题：1. 在 ArcMap 中,打开 Redlands.mxd街道名称为“NEW YORK”的是什么类型的道路？Local street（本地街道）Minor street（次要街道）Interstate（州际道路）Major street（主要街道）2. 在 ArcMap 中, 打开 Redlands.mxd 。
在 Railroads 图层中有多少条铁路线23 。