这份教程将从 入门基础 开始,逐步深入到 核心操作,并为您提供 学习资源,帮助您系统地掌握 ArcGIS 10.0。
第一部分:入门基础
在开始操作之前,你需要了解一些基本概念。
什么是 GIS?
地理信息系统,是一种用于捕获、存储、管理、分析和显示地理空间数据的技术系统,就是“地图 + 数据 + 分析”。
ArcGIS 10.0 的核心组件
ArcGIS 10.0 主要由以下几个桌面应用程序组成,它们协同工作,完成不同的任务:
- ArcMap: 最核心、最常用的应用程序,用于地图制图、数据编辑、空间分析和查询,你大部分时间都会在这里度过。
- ArcCatalog: 用于管理和组织地理数据的工具,你可以在这里浏览、创建、定义和管理数据(如 Shapefile、Geodatabase、栅格数据等)。
- ArcToolbox: 功能强大的“工具箱”,包含了数百个用于数据转换、分析和管理的工具,它可以在 ArcMap 和 ArcCatalog 中打开,是进行自动化处理的关键。
- ArcScene / ArcGlobe: 用于三维可视化,ArcScene 用于局部区域的三维场景,ArcGlobe 用于全球范围的三维展示。
核心数据类型
- 矢量数据: 用点、线、面来表示地理实体。
- Shapefile (.shp): 最常见的矢量数据格式,由多个文件(.shp, .shx, .dbf 等)组成一个图层。
- Geodatabase (.gdb): 更高级的数据模型,可以存储多种数据类型(矢量、栅格、表格等),支持拓扑关系和更复杂的数据规则。
- 栅格数据: 由网格单元(像素)组成,常用于表示连续的表面数据,如高程、影像、温度等。
- 表格数据: 如 dBase (.dbf) 或 Excel 文件,包含非空间属性信息。
第二部分:核心操作流程(以 ArcMap 为例)
我们将通过一个完整的“数据加载 -> 符号化 -> 查询 -> 分析 -> 出图”流程来学习。
数据加载与管理
- 启动 ArcMap。
- 加载数据:
- 点击标准工具栏上的 “添加数据” 按钮 (像一个带加号的文件夹)。
- 浏览到你的数据文件夹,选择要加载的数据(一个城市的.shp文件),点击“添加”。
- 数据会出现在左侧的 列表” 中,并显示在地图窗口中。
- 管理数据:
- 列表”中,你可以通过勾选/取消勾选来图层的显示与隐藏。
- 右键点击图层,可以进行缩放至图层、打开属性表、移除等操作。
数据符号化
让地图更好看、信息更清晰。
- 列表”中,右键点击一个图层(一个表示“学校”的点图层)。
- 选择 “属性”。
- 在弹出的“图层属性”对话框中,点击 “符号系统” 选项卡。
- 你可以:
- 更改符号样式:选择不同的颜色、大小、形状。
- 分类显示:如果有一个字段(如“学校类型”),你可以选择“类别”或“唯一值”,为不同类型的学校(小学、中学)设置不同的颜色。
- 设置分级色彩:如果有一个数值字段(如“学生人数”),你可以选择“分级色彩”,用颜色深浅来表示数值大小。
- 点击“确定”,地图样式就会更新。
数据查询
查找符合特定条件的要素。
- 选择要素工具:
- 在工具栏上找到 “选择要素” 工具 (像一个白色箭头)。
- 在地图上点击或拖动一个框,选中的要素会高亮显示。
- 按属性选择:
- 右键点击图层,选择 “打开属性表”。
- 在属性表窗口,点击 “选择” -> “按属性选择...”。
- 在弹出的对话框中,你可以构建查询表达式,查询“学校”图层中“学生人数”大于 1000 的学校:
"STUDENT_COUNT" > 1000 - 点击“应用”,符合条件的记录会在属性表中高亮,并在地图上对应的要素也会高亮。
- 按位置选择:
- 右键点击图层,选择 “选择” -> “按位置选择...”。
- 这个功能用于选择与另一个图层有空间关系的要素,选择“所有与公园相邻的住宅区”。
空间分析
这是 GIS 的强大之处。
- 打开 ArcToolbox:
- 在 ArcMap 的菜单栏选择 “窗口” -> “ArcToolbox”,或者在标准工具栏直接点击 ArcToolbox 图标。
- 常用分析工具示例:
- 缓冲区分析:
- 在 ArcToolbox 中,找到 “分析工具” -> “邻域分析” -> “缓冲区”。
- 输入要素: 选择一个图层,地铁站点”。
- 输出要素类: 指定一个保存结果的路径和文件名。
- 缓冲区距离: 输入距离,500 米”。
- 点击“确定”,ArcGIS 会计算出一个以地铁站点为中心、半径为500米的多边形区域。
- 叠加分析:
- 交集: 找出两个图层的重叠部分,在 “分析工具” -> “叠加分析” -> “交集” 中,输入两个图层(如“商业区”和“学区”),输出结果就是“商业学区”。
- 空间连接:
将一个图层的属性连接到另一个图层上,将“人口普查小区”的人口数据,根据空间关系,连接到落在其中的“学校”点上。
- 缓冲区分析:
地图布局与出图
将分析结果制作成专业的地图。
- 切换到 “布局视图”:
- 在 ArcMap 主窗口的左下角,点击 “布局视图” 按钮。
- 在布局视图中,你的地图会变成一个“地图元素”,你可以像设计海报一样安排它。
- 添加地图元素:
- 在菜单栏选择 “插入” -> “标题”,输入地图标题。
- 图例: “插入” -> “图例”,选择需要显示的图层,点击“下一步”完成。
- 指北针: “插入” -> “指北针”,选择样式,调整大小。
- 比例尺: “插入” -> “比例尺”,选择样式。
- 地图边框: “插入” -> “图框”,选择一个边框样式。
- 导出地图:
- 完成布局设计后,点击菜单栏 “文件” -> “导出地图...”。
- 选择文件格式(推荐 PDF 或 PNG),设置分辨率,点击“保存”,一张专业的地图就制作完成了。
第三部分:学习资源推荐
官方资源
- ArcGIS 10.0 帮助文档: 这是最权威的参考资料,在 ArcMap 中,按
F1键或在菜单栏选择 “帮助” -> “ArcGIS Desktop 帮助” 即可打开,里面详细解释了每一个工具和概念。
视频教程
- YouTube: 搜索 "ArcGIS 10.0 tutorial",可以找到大量英文和中文的视频教程,搜索关键词如 "ArcGIS 10.0 basics", "ArcGIS 10.0 buffer analysis", "ArcGIS 10.0 layout" 等。
- 推荐频道: Esri 自有频道、一些大学(如 Texas A&M University GIS)的频道、以及个人 GIS 博主。
- Bilibili (B站): 国内有许多优秀的 ArcGIS 教程,搜索 "ArcGIS 10.0 入门" 或 "ArcGIS 教程",可以找到系统性的中文视频课程。
书籍
- 《Getting to Know ArcGIS Desktop》: 这是一本非常经典的入门教材,有配套的数据和练习,非常适合初学者,虽然版本可能不是最新的,但基础操作是通用的。
- 国内教材: 搜索“ArcGIS 地理信息系统空间分析教程”等关键词,可以找到很多中文教材,通常结合了中国的实例。
实践练习
- 寻找数据: 去寻找一些公开的地理数据来练习。
- 国家地理信息公共服务平台: 提供基础地理数据。
- OpenStreetMap: 开源的全球矢量数据。
- USGS EarthExplorer: 提供全球的卫星影像和地形数据。
- 设定小目标: 不要试图一次性掌握所有功能,可以从“制作一张你所在城市的地图”开始,然后逐步加入分析功能。
学习建议
- 动手为主: GIS 是一门实践性极强的学科,看十遍教程不如自己动手操作一遍。
- 循序渐进: 先掌握数据加载、符号化、查询等基础操作,再尝试空间分析和出图。
- 善用帮助: 遇到问题,首先想到 ArcGIS 自带的帮助文档,它会告诉你工具的用途和每个参数的含义。
- 不要怕犯错: 删除数据前记得备份,大胆尝试各种工具,错误是最好的老师。
希望这份教程能帮助你顺利开启 ArcGIS 10.0 的学习之旅!祝你学习愉快!
