GIS原理上机实验一_ArcGIS
实验一、基于 ArcMap浏览地理数据
一、实验目的
1. 认识ArcMap 图形用户界面。 2. 了解地理数据组织及图层的显示。
3. 浏览与地理要素关联的数据表，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。
二、实验准备
软件准备：确保你的计算机中已经正确安装了ArcGIS10软件. 软件准备：ex01.mxd 预备知识：
? 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。
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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。.
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ex01.mxd文件，然后点击 OK. 确定。
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。
第2步 查看要素图层
执行菜单命令 File>>Open. 浏览到包含数据的文件夹 ,打开
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点击 Open 按钮。
打开地图文档后。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。
在ArcMap窗口的左边区域称为图层控制面板（Table of Contents,TOC），它显示的是图层列表。
第3步 显示其它图层
每个图层名称的左边有一小方格(Check Box),用鼠标左键单击,即可使打勾号√出现或消失,该图层则打开显示或关闭隐藏, 如下图,在地图中显示城市。
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
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西。
在“工具”(Tools)工具栏上，点击查询按钮
。
查询结果窗口打开并显示数据库中的所有属性。
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。
通过属性表中点击某地理要素(某行),数据显示区内相应图形元素会高亮度显示。
第5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，可以显示学校的名称。
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－ 学校的名字，然后点击“属性”命令。在出现的属
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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：校名(此字段需自己添加)。
点击OK 按钮关闭图层属性对话框。将鼠标保持在图层－学校中的任意一个要素之上。这个要素的“校名”就为作为地图提示信息显示出来。
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第6步 根据要素属性设置图层渲染样式
图层中的道路是以单一符号进行渲染，每个要素都是同一种符号。可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)中右键点击图层－道路，点“属性”菜单命令。在出现的图层属性对话框中，点击“符号系统”选项页。
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“Length”。
点击按钮“添加全部值”。
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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，可以看到地图的显示发生了变化。现在，图层－道路会根据属性字段－Length的取值不同而采用不同的符号表示。
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7步 根据属性选择要素
用以显示满足特定条件的要素。
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。
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。
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第8步 使用空间关系选择地理要素
选择处于距道路300米范围内的所有学校.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――学校中选择要素，这些要素位于距图层――道路中被选中的要素300米的区域内”。
选中检查框“目标图层要素的空间选择方法”，缓冲距离设为300 米。
点“应用”按钮，点“关闭”按钮。
这时，在地图显示区中，处于沿某道路300米缓冲区范围内的学校就会被高亮显示。
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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，将会学会更多的更深入的空间分析功能的使用。
第9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)。
四、实验报告要求
做出书面报告，包括过程和结果,并回答如下问题： GIS 中两种基本查询的原理是什么？
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