第二章 ArcGIS应用基础
ArcMap、 ArcCatalog和Geoprocessing是ArcGIS的基础模块，应用ArcGIS进行空间分析时，首先应该掌握这三个模块的各项功能。
ArcMap是ArcGIS Desktop中一个主要的应用程序，是一个用于显示、查询、编辑和分析地图数据的，以地图为核心的专业制图和编辑系统，具有地图制图的所有功能。是ArcGIS桌面系统的核心应用。ArcMap提供了数据视图(Data View)和版面视图(Layout View)两种浏览数据的方法。在此环境中可完成一系列高级GIS任务。
ArcCatalog模块是空间数据的资源管理器。它以数据为核心，用于定位、浏览、搜索、组织和管理空间数据。利用ArcCatalog可以创建和管理数据库，可定制和利用元数据。在ArcCatalog平台支持下，可大大简化用户组织、管理和维护数据工作。
Geoprocessing空间处理框架，为空间问题的分析处理提供了完整的解决方案。框架主要包括两个部分：ArcToolbox（空间处理工具的集合）和ModelBuilder（为建立空间处理流程和脚本提供可视化的建模工具）。框架中的工具可以用多种方式进行，如ArcToolbox中的对话框、ModelBuilder中的模型、命令行以及脚本等。ArcToolbox包括了数据管理、数据转换、Coverage处理、矢量分析、地理编码以及统计分析等多种复杂的空间处理工具。ModelBuilder为设计和实现空间处理模型(包括工具、脚本和数据)提供了一个图形化的建模框架。它们均内嵌于ArcMap和ArcToolbox中。
2.1 ArcMap基础
要实现ArcMap多种多样的功能，就要先从最基础的数据层操作开始。本节分为四部分，主要介绍ArcMap数据层的基本操作、数据的符号化、注记标注和专题地图的编制。
2.1.1 新地图文档创建
ArcMap中，创建新的地图文档有以下两种方法：
1. 启动ArcMap：在ArcMap对话框中，选择A new empty map并单击OK按钮，创建一
个空白新地图文档。如果不想创建一个空白地图文档，可以应用已有的地图模板创建新地图：选择A template并单击OK按钮，在New对话框中选择General标签中的LandScapeClassic.mxt，即古典景观地图版式，单击OK按钮，便出现了预先设计好的地图模板，进入地图编辑环境(图2.1)。
2. 若已经进入了ArcMap工作环境：单击New Map File 按钮直接创建一个空白新地图。
若希望应用已有地图模板创建新地图，单击主菜单中的File选项，在File菜单中单击
- 15 -
New选项，在New对话框里确定当前创建的文件类型为Document；进入General选项卡，选择古典景观地图版式LandScapeClassic.mxt；单击OK按钮，进入地图编辑环境。
图2.1 古典景观地图版式
2.1.2 数据层的加载
通过上述步骤，创建好了新地图文档。然而，没有加载各种数据层，只是一张空白的地图，不能传递任何信息。在ArcMap中，用户可以根据需要来加载不同的数据层。数据层的类型主要有ArcGIS的矢量数据Coverage、TIN和栅格数据Grid、Arcview3.x的shapefile、AutoCAD的矢量数据DWG、ERDAS的栅格数据Image File、USDS的栅格数据DEM等。
加载数据层主要有两种方法，一是直接在新地图文档上加载数据层，二是用ArcCatalog加载数据层。
1. 直接在新地图中加载数据层： （1） 单击File下Add Data命令打开Add Data对话框； （2） 在Look列表框确定加载数据的位置，按下shift键，选择cities和states两个shapefile
文件； （3） 单击Add按钮，两个图层被加载到新地图中。(图2.2)
- 16 -
图2.2 加载图层后的界面
2. 用ArcCatalog加载数据层：
ArcCatalog主要用来浏览和管理数据文件，相当于数据资源管理器。使用ArcCatalog来加载数据层，只需将需要加载的数据层直接拖放到ArcMap的图形显示器中即可，具体操作如下： （1） 启动ArcCatalog； （2） 在ArcCatalog中浏览，找到要加载的数据层； （3） 将鼠标指向ArcCatalog窗口中需加载的数据层，按住左键不放，拖到ArcMap窗口
中，释放左键，完成数据层的加载。
2.1.3 数据层的基本操作
1. 数据层更名
ArcMap内容表中，数据组所包含的每个图层以及图层所包含的一系列地理要素，都有相应的描述字符与之对应。默认情况下，添加进地图的图层是以其数据源的名字命名的，而地理要素的描述就是要素类型字段取值。由于这些命名影响到用户对数据的理解和地图输出时的图例，用户可以根据自己的需要赋予图层和地理要素更易识别的名字。
改变数据层名称，直接在需要更名的数据层上单击左键，选定数据层，再次单击左键，该数据层名称进入了可编辑状态，用户此时可以输入数据层的新名称。同理，对地理要素的更名方法也一样。 2. 改变数据层顺序
- 17 -
内容表中如果有很多图层，为了便于表达，图层的排列顺序需要遵循以下四条准则： （1） 按照点、线、面要素类型依次由上至下排列； （2） 按照要素重要程度的高低依次由上至下排列； （3） 按照要素线划的粗细依次由下至上排列； （4） 按照要素色彩的浓淡程度依次由下至上排列。
调整数据层顺序，只需将鼠标指针放在需要调整的数据层上，按住左键拖动到新位置，释放左键即可完成顺序调整。
图2.3 ArcMap地图窗口
3. 数据层的复制与删除
在一幅ArcMap地图中，同一个数据文件可以被一个数据组的多个数据层引用，也可以被多个数据组引用，通过数据层的复制可以方便地实现。打开一个包含点、面要素的地图文件（图2.3）。图中有两个数据层，一个名为Layer1，另一个为Layer2。现将Layer2中的Roads数据层拷贝到Layer1数据组中并显示。在内容表中单击左键，选定Roads数据层，再单击右键打开快捷菜单，单击Copy命令。鼠标点中Layer1单击右键，打开快捷菜单，单击Paste Layers命令，完成粘贴。可以看到Roads数据层被粘贴到了Layer1数据组中并显示了出来（图2.4）。
同样，在不同的地图中也可完成粘贴。删除一个图层只需在该图层上单击右键，单击Remove命令即可删除该图层。按住“shift”或者“ctrl”键可以选择多个图层进行操作。
- 18 -
图2.4 完成粘贴后的ArcMap地图窗口
4. 数据层的坐标定义
ArcMap中数据层大多是具有地理坐标系统的空间数据，创建新地图并加载数据层时，第一个被加载的数据层的坐标系统被作为该数据组的默认坐标系统，随后被加载的数据层，无论其原有的坐标系如何，只要满足坐标转换的要求，都将被自动转换为该数据组的坐标系统，但不会影响数据层所对应的数据本身。对于没有足够坐标信息的数据层，一般情况下由操作人员来提供坐标信息。若没有提供坐标信息，ArcMap按默认办法处理：先判断数据层的X坐标是否在-180到180之间，Y坐标是否在-90到90之间，若判断为真，则按照大地坐标来处理；若判断不为真，就认为是简单的平面坐标系统。
若不知道所加载数据层的坐标系统，可以通过数据组属性或者数据层属性进行查阅，并进一步根据需要来修改： （1） 查阅数据组坐标
打开一个地图文档的窗口内容表。
1） 单击View下 Date Frame Properties命令，打开Date Frame Properties对话框； 2） 单击Coordinate System标签，打开Coordinate System选项卡。选项卡上显示了该
地图的数据组的坐标信息。
（2） 变换数据组坐标
打开一个地图文档。
1） 在地图文档的窗口内容表中，打开Date Frame Properties对话框；
2） 在Coordinating System选项卡中双击Predefined目录，其中包含有系统定义的各
种地图投影类型（图2.5）；
3） 逐级目录搜索需要的地图投影类型并选择；
- 19 -