這是一個(gè)關(guān)于GIS基本原理與運(yùn)用和ArcGIS軟件的基本功能PPT，主要是介紹了一些GIS的基本理論知識(shí)，并就GIS的兩大空間數(shù)據(jù)組織與結(jié)構(gòu)（柵格、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）進(jìn)行了介紹，探討了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。緊接著本章對(duì)ArcGIS 9軟件進(jìn)行了詳細(xì)地介紹，包括ArcGIS 9軟件的結(jié)構(gòu)、體系和安裝等。最后對(duì)ArcGIS 9軟件所特有的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了講解。隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)以前所未有的速度快速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。目前，地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS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(tái)。其ESRI公司已成為公認(rèn)的、世界領(lǐng)先的GIS軟件供應(yīng)商。本章將詳細(xì)介紹地理信息系統(tǒng)與ArcGIS軟件的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)，歡迎點(diǎn)擊下載GIS基本原理與運(yùn)用和ArcGIS軟件的基本功能PPT哦。

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第1章  GIS基本原理與ArcGIS軟件簡(jiǎn)介o1M紅軟基地
隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)以前所未有的速度快速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。目前，地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS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(tái)。其ESRI公司已成為公認(rèn)的、世界領(lǐng)先的GIS軟件供應(yīng)商。本章將詳細(xì)介紹地理信息系統(tǒng)與ArcGIS軟件的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)。o1M紅軟基地
1.1  GIS概述o1M紅軟基地
地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)。其發(fā)展共經(jīng)歷了20世紀(jì)60年代初始發(fā)展階段、70年代發(fā)展鞏固階段、80年代推廣應(yīng)用階段以及90年代以來(lái)的蓬勃發(fā)展階段。隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS已經(jīng)成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。o1M紅軟基地
1.1.1  GIS的基本概念o1M紅軟基地
地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門(mén)集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、地理學(xué)等多門(mén)科學(xué)為一體的新興學(xué)科。它是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。o1M紅軟基地
GIS通常也被認(rèn)為是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的一般特點(diǎn)。o1M紅軟基地
GIS可以通過(guò)管理、分析、通訊進(jìn)行復(fù)雜圖案識(shí)別以及空間建模和空間數(shù)據(jù)挖掘。o1M紅軟基地
1.1.2  GIS系統(tǒng)的組成o1M紅軟基地
一個(gè)GIS系統(tǒng)的組成，可以分為5個(gè)主要部分：硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法。下面簡(jiǎn)要介紹各個(gè)部分。o1M紅軟基地
            1．硬件o1M紅軟基地
            2．軟件o1M紅軟基地
            3．?dāng)?shù)據(jù)o1M紅軟基地
            4．人員o1M紅軟基地
            5．方法o1M紅軟基地
1.1.3  GIS的主要功能o1M紅軟基地
一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)（GIS）可以具有以下5個(gè)方面的功能。o1M紅軟基地
數(shù)據(jù)采集與編輯功能o1M紅軟基地
數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理功能o1M紅軟基地
制圖功能o1M紅軟基地
空間查詢與空間分析功能o1M紅軟基地
二次開(kāi)發(fā)和編程功能o1M紅軟基地
1.2  GIS空間數(shù)據(jù)組織與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介o1M紅軟基地
地理空間數(shù)據(jù)是GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，其也是GIS軟件的直接操作對(duì)象。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)GIS系統(tǒng)都是圍繞空間數(shù)據(jù)的采集、加工、存儲(chǔ)、分析和表現(xiàn)等來(lái)展開(kāi)的。o1M紅軟基地
從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，矢量和柵格是地理信息系統(tǒng)中兩種主要的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。o1M紅軟基地
1.2.1  柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)o1M紅軟基地
基于柵格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱為柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。我們可以把它看作是將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，并在各個(gè)網(wǎng)格上給出相應(yīng)的屬性值，從而來(lái)表示地理實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織形式。簡(jiǎn)單地講，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際就是像元陣列，每個(gè)像元由行列確定它的位置并有一個(gè)相應(yīng)的屬性值。o1M紅軟基地
1.2.2  矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)o1M紅軟基地
與柵格數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，矢量數(shù)據(jù)是GIS中的另一種基本數(shù)據(jù)類型。它的特點(diǎn)是通過(guò)記錄對(duì)象的邊界來(lái)表達(dá)空間對(duì)象，如一條線由一系列相鄰的坐標(biāo)串表達(dá)。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過(guò)記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點(diǎn)、線和面等地理實(shí)體表現(xiàn)得精確無(wú)誤。o1M紅軟基地
1.2.3  柵格矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較o1M紅軟基地
從圖形質(zhì)量出發(fā)，最初研究和發(fā)展的是矢量數(shù)據(jù)處理技術(shù)。但到70年代后期，許多實(shí)際工作者都認(rèn)為在許多情況下，柵格方案更有效。o1M紅軟基地
另一方面，相互連接的線網(wǎng)絡(luò)和多邊形網(wǎng)絡(luò)則仍需應(yīng)用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式。因?yàn)槭噶拷Y(jié)構(gòu)更有利于網(wǎng)絡(luò)分析（交通運(yùn)輸網(wǎng)、給排水網(wǎng)等）和制圖應(yīng)用。但是矢量表示的多邊形網(wǎng)絡(luò)、線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括了大量拓?fù)湫畔⒓搓P(guān)系數(shù)據(jù)等多余數(shù)據(jù)，也使矢量結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)容量大幅度增加。o1M紅軟基地
1.3  ArcGIS 9軟件體系結(jié)構(gòu)o1M紅軟基地
ArcGIS 9是ESRI開(kāi)發(fā)的新一代GIS軟件，在世界上應(yīng)用最為廣泛。它由數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)服務(wù)器ArcSDE及4個(gè)應(yīng)用基礎(chǔ)框架組成，即桌面軟件Desktop、服務(wù)器GIS、嵌入式GIS和移動(dòng)GIS。o1M紅軟基地
1.3.1  ArcGIS桌面產(chǎn)品（Desktop GIS）o1M紅軟基地
ArcGIS桌面產(chǎn)品是一系列整合的應(yīng)用程序的總稱，其包含諸如ArcMap、ArcCatalog、ArcToobox以及ArcGlobe等在內(nèi)的用戶界面組件。其功能可分為以下幾個(gè)級(jí)別ArcView、ArcEditor和ArcInfo，而ArcReader則是一個(gè)免費(fèi)地圖瀏覽器組件。o1M紅軟基地
1．ArcMapo1M紅軟基地
2．ArcCatalogo1M紅軟基地
3．ArcToolboxo1M紅軟基地
4．ModelBuildero1M紅軟基地
5．ArcGlobeo1M紅軟基地
1.3.2  嵌入式GIS（Embedded GIS）o1M紅軟基地
在實(shí)際應(yīng)用中，有些GIS軟件要求簡(jiǎn)單、有針對(duì)性的用戶界面，它們通過(guò)高級(jí)的GIS邏輯執(zhí)行一些具體的任務(wù)。例如，很多組織只需要簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)編輯器而不是一個(gè)完整功能的桌面GIS�？蛻艋�的GIS應(yīng)用也要具有高度靈活的可定制性。用戶界面是為了給不熟悉GIS的用戶使用其功能。因此，軟件開(kāi)發(fā)者需要有一個(gè)可編程的GIS工具包，在構(gòu)建應(yīng)用時(shí)提供常規(guī)的GIS功能。o1M紅軟基地
1.3.3  服務(wù)器GIS（Server GIS ）o1M紅軟基地
GIS軟件可以被集中地管理在應(yīng)用服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向任意數(shù)量的用戶提供各種GIS功能。企業(yè)GIS用戶可以使用傳統(tǒng)的、高級(jí)的GIS桌面軟件、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、定制的應(yīng)用、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、以及數(shù)字設(shè)備等連接到中央GIS服務(wù)器，獲得GIS服務(wù)。 這些服務(wù)器GIS能夠提供豐富的GIS功能。o1M紅軟基地
1．ArcSDEo1M紅軟基地
2．ArcIMSo1M紅軟基地
3．ArcGIS Servero1M紅軟基地
1.3.4  移動(dòng)GIS（Mobile GIS）o1M紅軟基地
在移動(dòng)GIS方面，ArcGIS 9提供了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單GIS操作的ArcPad和實(shí)現(xiàn)高級(jí)GIS復(fù)雜操作的Mobile ArcGIS Desktop System。o1M紅軟基地
1.4  ArcGIS 9軟件簡(jiǎn)介與軟件安裝o1M紅軟基地
美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（Environment System Research Institute，ESRI）從1978年以來(lái)，相繼推出了多個(gè)版本系列的GIS軟件，其產(chǎn)品不斷更新擴(kuò)展，構(gòu)成適用各種用戶和機(jī)型的系列產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代以來(lái)，ESRI在全面整合了GIS與數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其他多方面的計(jì)算機(jī)主流技術(shù)之后，成功地推出了代表GIS最高技術(shù)水平的全系列ArcGIS產(chǎn)品。o1M紅軟基地
在常見(jiàn)的GIS系統(tǒng)中，ESRI的ArcGIS以其強(qiáng)大的分析能力占據(jù)了大量市場(chǎng)，成為主流的GIS系統(tǒng)。ArcGIS 9由ESRI在2004年推出，是一個(gè)統(tǒng)一的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)。ArcGIS 9不僅是一個(gè)全面的GIS平臺(tái)，而且還是一個(gè)可伸縮的GIS平臺(tái)，為用戶構(gòu)建一個(gè)完善的GIS系統(tǒng)，提供完整的解決方案。o1M紅軟基地
1.4.1  ArcGIS 9軟件特色o1M紅軟基地
ArcGIS 9是ESRI發(fā)布的功能比較強(qiáng)大而又完善的版本。ArcGIS 9的一個(gè)主要目標(biāo)是與現(xiàn)有的ArcGIS 8.3平臺(tái)的功能和數(shù)據(jù)模型完全兼容，使得最終用戶和開(kāi)發(fā)商可以很方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)在軟件穩(wěn)定性、測(cè)試、空間數(shù)據(jù)庫(kù)伸縮性和柵格處理的性能方面作了改進(jìn)；提供強(qiáng)大的跨平臺(tái)支持能力，包括Windows、UNIX和Linux平臺(tái)，這為用戶提供了更加靈活的配置選擇。 o1M紅軟基地
1．制圖編輯的高度一體化o1M紅軟基地
2．便捷的元數(shù)據(jù)管理o1M紅軟基地
3．靈活的定制與開(kāi)發(fā)o1M紅軟基地
4．ArcGIS 9的新功能o1M紅軟基地
1.4.2  ArcGIS 9軟件安裝o1M紅軟基地
ArcGIS 9軟件安裝首先需要獲得相關(guān)軟件以及運(yùn)行許可。下面就假設(shè)把安裝軟件存放在E盤(pán)根目錄下，來(lái)詳細(xì)地介紹其安裝步驟。o1M紅軟基地
1.5  ArcGIS 9常用矢量數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)介o1M紅軟基地
目前，GIS數(shù)據(jù)模型和格式有200多種。ArcGIS 9常用矢量數(shù)據(jù)模型主要包括Shapefile、Coverage和GeoDatabase等3種。o1M紅軟基地
1.5.1  Shapefileo1M紅軟基地
Shapefile文件是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）所研制的GIS文件系統(tǒng)格式文件，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù)文件。Shapefile將空間特征表中的非拓?fù)鋷缀螌?duì)象和屬性信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)集中，特征表中的幾何對(duì)象存為以坐標(biāo)點(diǎn)集表示的圖形文件—SHP文件。Shapefile文件并不含拓?fù)洌═opological）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。o1M紅軟基地
一個(gè)完整的ESRI的shape文件至少包括3個(gè)文件，詳細(xì)內(nèi)容如下。o1M紅軟基地
1．主文件o1M紅軟基地
2．索引文件o1M紅軟基地
3．dBASE表o1M紅軟基地
4．其他文件o1M紅軟基地
1.5.2  Coverageo1M紅軟基地
1981年，ESRI推出他的第一個(gè)商業(yè)GIS軟件——ArcInfo，它采用的是第二代地理數(shù)據(jù)模型——Coverage數(shù)據(jù)模型，也被稱為地理相關(guān)模型（Georelational Data Model）。o1M紅軟基地
Arc/Info   確認(rèn)c后面的斜杠是否正確  采用一種混合數(shù)據(jù)模型定義和管理地理數(shù)據(jù)�？臻g數(shù)據(jù)使用拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型來(lái)表示，而屬性數(shù)據(jù)則使用關(guān)系數(shù)據(jù)模型。在Coverage中，主要用弧段、節(jié)點(diǎn)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)和多邊形來(lái)表示地圖上的點(diǎn)、線、面，除此之外，還有控制點(diǎn)、覆蓋范圍、注記和鏈    確認(rèn)表述是正確。o1M紅軟基地
1．Arc/Info數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)方式o1M紅軟基地
2．Arc/Info文件結(jié)構(gòu)o1M紅軟基地
3．Arc/Info文件的優(yōu)勢(shì)o1M紅軟基地
4．Arc/Info文件的不足o1M紅軟基地
1.5.3  GeoDatabaseo1M紅軟基地
GeoDatabase數(shù)據(jù)模型是ESRI公司在Arcinfo中推出的一種新型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，即第三代數(shù)據(jù)模型。它是建立在DBMS之上的統(tǒng)一的、智能化的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。其目的是為了讓用戶能更容易、更自然地表示GIS數(shù)據(jù)特征和更易建立特征之間的各種關(guān)系。o1M紅軟基地
1．GeoDatabase數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)o1M紅軟基地
2．GeoDatabase數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)o1M紅軟基地
1.6  小結(jié)o1M紅軟基地
本章簡(jiǎn)單介紹了一些GIS的基本理論知識(shí)，并就GIS的兩大空間數(shù)據(jù)組織與結(jié)構(gòu)（柵格、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）進(jìn)行了介紹，探討了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。緊接著本章對(duì)ArcGIS 9軟件進(jìn)行了詳細(xì)地介紹，包括ArcGIS 9軟件的結(jié)構(gòu)、體系和安裝等。最后對(duì)ArcGIS 9軟件所特有的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了講解。o1M紅軟基地
本章的重點(diǎn)在于ArcGIS 9軟件結(jié)構(gòu)體系，掌握其結(jié)構(gòu)體系和功能對(duì)于有針對(duì)性地學(xué)好本軟件有著致關(guān)重要的鋪墊作用。另外，很多讀者可能是初學(xué)者，對(duì)GIS還不太了解。其實(shí)理解GIS基礎(chǔ)知識(shí)以及ArcGIS使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也很重要，這也是本章的難點(diǎn)。o1M紅軟基地
在學(xué)習(xí)本章的過(guò)程中應(yīng)該注意結(jié)合其他有關(guān)GIS書(shū)籍與資料，在理解GIS基本理論與知識(shí)的基礎(chǔ)之上，再來(lái)熟悉ArcGIS軟件是很有必要的。o1M紅軟基地
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