ARCGIS地理信息系统学习笔记001--认识ARCGIS
1.认识ARCGIS
地理信息系统,应用于资源调查,环境污染监测,城市和区域
规划,等慢慢扩展到金融业,保险业,运输导航,医疗救护,
即时灾害救助等多个领域.地理信息系统的应用是
结合传统的地理行业只是和遥感应用日渐发展壮大的,
本章介绍地理信息系统的基本知识,以及主流gis应用
软件arcgis的基本概况.
------------------------------
1.1 地理信息系统继承知识介绍
有学者断言,地理信息系统和信息地理学是地理科学
第二次革命的主要工具和手段,如果说gis的兴起和发展
是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的
兴起和发展将是打开地理科学信息的一扇大门,必将为
地理科学的发展和提高开辟了一个崭新的天地.
GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
--------------------
定义:
地理信息系统（Geographic Information System
或 Geo－Information system，GIS）有时又称
为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分
地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布
数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示
和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的
对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间
定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据
等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各
种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问
题
------------------------------------
在学习ArcGIS软件之前，补充基础的地理信息系
统相关知识是十分必要的。其中空间数据、地理
坐标系、投影坐标系、拓扑规则等，是学习GIS
时最容易混淆和掌握的内容，下面重点介绍一下
这几个概念。
1．空间数据
对空间数据（Spatial Data）的处理是GIS区别于
其他学科的重要标志。空间数据是用来描述有关
空间实体的位置、形状和相互关系的数据，以坐标和拓扑关系的形式进行存储。而所有的GIS应用软件，也都是以空间数据的处理为核心来进行开发研制的。
空间数据分类如下。
矢量数据：矢量数据在地理信息系统空间数据库
中，用于表达既有大小又有方向的地理要素。
是用离散的坐标来描述现实世界的各种几何形
状的实物。常见的数据格式有SHP文件、
Geodatabase、Coverage等。
栅格数据：栅格数据是按照网格单元的行与
列排列的阵列数据，在网格中存储一定的像元
值来模拟现实世界。常见数据格式有Grid、Image、Tiff等影像格式。
提示：矢量数据模型和栅格数据模型是空间数
据表达中重要的数据模型类型。有关空间数据的概
念在后面的章节中有详细阐述。
2．地理坐标系和投影坐标系
简单地说，所有的空间信息的量算都是基于某个
坐标系统的，在坐标系统中包含了原点及计算单
位等参数。坐标系统分为如下两大类。
球面坐标系统：以经纬度来量算球体（近似球体）
表面距离。
笛卡尔坐标系统：量算平面面积，通常纸质地图
使用笛卡尔坐标系统。
我们通常所讲的地理坐标系统属于球面坐标系统，
投影坐标系统属于笛卡尔坐标系统。
（1）地理坐标系统
地理坐标系统（Geographic Coordinate System）
以经纬度为地图的存储单位。由于地球是一个不
规则的椭球，因此，当把地球上的数字化信息存放
到球面坐标系统上时，就要求这个椭球体可以量化
计算，具有长半轴、短半轴、偏心率等参数。
（2）投影坐标系统
投影坐标系统（Projected Coordinate System）使
用基于X，Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，对应于某个地理坐标系，由地理坐标系（如常见的北京54、西安80、WGS84等）和投影方法（高斯-克吕格投影、兰伯特投影、墨卡托投影等）这两个参数确定。
将球面坐标转换为平面坐标的过程就称为投影。
3．拓扑
在地里信息系统中，拓扑描述了地理要素之间的
空间关系，使用拓扑规则，可以更好地表达地理
信息。而在空间分析的应用中，拓扑关系的掌握对
于提高空间分析能力十分重要。
说明：在第14章中将详细介绍拓扑的基本概念、
常见拓扑规则及如何使用ArcGIS中的拓扑编辑和
处理功能。
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1.2 ArcGIS概述
ArcGIS是由Esri公司开发研制的一套完整的GIS应用平台。基于该应用平台可以完成地理信息系统的开发、地理信息的浏览、地理数据的编辑、分析和存储及地理信息的发布等基本的地理信息功能，是目前市场上流行的GIS应用平台之一，日前推出新版本是ArcGIS 10。
1.2.1 什么是ArcGIS
ArcGIS软件平台支持桌面应用、服务器浏览器模式应用及移动设备应用，是一套完整的、可伸缩的框架，主要由以下几部分组成。
1．ArcGIS Desktop
ArcGIS Desktop是一套集成的专业GIS应用程序，按照其功能的涵盖程度可以分为ArcView、ArcEditor和ArcInfo三个等级，其中ArcInfo功能最为完整。
2．ArcGIS Sever
ArcGIS Sever主要完成了地理信息中数据发布的功能，提供一系列的WebGIS应用程序，把地理信息中的地理数据和地图以服务的形式发布。
3．ArcGIS Emgine
ArcGIS Emgine依然是ArcGIS平台的核心程序，支持多种开发语言如C++、.NET和Java等，为开发人员提供软件组件库。
4．ArcGIS Mobile
ArcGIS Mobile是一种连接地理信息的主要Web客户端，支持移动电话和野外使用的其他设备（例如Tablet PC和GPS数据采集装置）。许多移动客户端都可以用于在野外访问和使用地理信息。
5．ArcGIS Online
ArcGIS Online 提供了通过Web进行访问的在线GIS
功能，Esri和合作伙伴发布自己的WebGIS应用程序
中的地理数据及地图。
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从完成地理信息系统基本功能的角度来看，ArcGIS具备地理数据的显示和发布、地理数据的编辑、地理数据的查询和管理、地理处理等完整功能框架。
从软件本身功能模块来看，主要包括以下几大功能。
1．空间数据的编辑和管理功能
空间数据的编辑和管理是地理信息系统软件的基本功能之一。ArcGIS 具有强大的数据编辑、版本管理、数据共享、企业级数据管理功能，还具有空间数据采集、空间数据库创建、拓扑关系创建与管理等功能。
从基本数据管理功能上看，ArcGIS的geodatabase空间数据库可以理解为是存放在同一位置的各类型地理数据集的集合，其存放位置可以是某一文件夹（本地）、Access数据库或者是同一个多用户关系型数据库管理系统（DBMS），支持Oracle，Microsoft SQL Sever，PostgreSQL，Informix及IBM DB2。
而文件地理数据库是ArcGIS中另外一种地理数据库的类型，以文件夹形式将数据集存储在计算机中。每个数据集作为一个文件进行存储，文件大小可达1TB，支持跨平台使用，还可以进行压缩和解密。
文件地理数据和个人地理数据库是专为支持地理数据库的完整信息模型而设计的，包含拓扑、栅格目录、网络数据、Terrain数据集、地址定位器等。而这两种数据库都不支持版本地理数据库的版本管理。
ArcSDE地理数据库是为了让多用户的地理数据库进行数据库管理，在大小和用户数量方面没有限制，如果需要在地理数据库中使用历史存档、复制数据、使用SQL访问简单数据或在不锁定的情况下同时编辑数据，可以使用ArcSDE地理数据库。同样支持Oracle，Microsoft SQL Sever，PostgreSQL，Informix及IBM DB2等主流DBMS。
当然ArcGIS具有强大的基本数据编辑功能，这个功能将在下面的章节中详细介绍。
对于开发者而言，ArcObjects（即AO）中的地理数据库API提供对所有类型地理数据库及其他类型的GIS数据很好地控制，提供所有从简单数据库创建、数据查询到高级数据集合的构建（网络、拓扑等）及高级的地理数据库功能，如版本管理、数据库复制等API。使用AO API，开发者不仅可以在已有的桌面产品（ArcGIS Desktop）中定制功能，还可以开发独立的应用程序。
ArcSDE API提供开发者直接控制ArcSDE地理数据库的能力。
2．制图表达及高级制图功能
ArcGIS 平台拥有完整的地图生产体系，包括制
图符号化、地图标注、制图编辑、地图输出和打
印。ArcGIS 10在制图上有较多改善，这部分内
容在1.3节“ArcGIS 10新功能”中详细介绍。
3．地理处理功能
地理处理的基础是数据变换，在ArcGIS中，Geoproce
ssing包含了几百个空间处理工具执行对数据集的各
种操作，从而生成新的数据集。ArcGIS提供了Model
builder对话框以支持设计这些工具所组成的操作流程，
这样就可以设计出各种模型来实现自动化工作，执行
复杂问题的分析。
4．空间分析等扩展模块
空间分析是GIS最具特色的一部分内容，事实上空
间分析属于数据地理处理的一部分。但鉴于其支
持丰富复杂的操作，支持多种独立信息源的融合
，ArcGIS将其作为独立的扩展模块。基于ArcTo
olbox和Modelbuilder可视化建模环境的空间处
理框架，空间分析功能可以得到丰富多样的分析
处理结果。
鉴于其功能涵盖面较广，第五篇将有独立介绍该
功能模块的详细内容。
5．三维可视化和分析扩展模块
栅格数据是GIS数据的重要来源，由卫星和航空器及
其他栅格数据采集器得到。另外，数字高程模型、扫
描纸质地图、专题栅格数据等也是栅格数据的重要来源。
ArcGIS 可以进行影像管理、处理、发布和使用，如二
三维一体化的影像显示和浏览，栅格影像数据的存储、
编目、处理和分发，影像分析和动态处理，影像服务的
发布及地图缓存的制作等。
三维可视化和分析是目前GIS应用重要发展方向之一，
也是热门技术之一。
除以上介绍的基本GIS功能之外，ArcGIS还具备应用平
台企业级GIS，CAD系统集成整合功能，以及目前流行的
云计算技术等。本书重点介绍前5个基本功能。
--------------------------------
ArcGIS 10 自发布以来受到热烈关注，新增功能更
是GIS爱好者讨论的热点，包括界面的巨大变化，
颠覆了从8系列版本到9系列版本的基本印象，比如最
熟悉的Catalogue被嵌入到到桌面各应用程序中
（如图1.1所示）、主流IT技术云计算的结合等。
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ArcGIS中有一系列的工具来管理制图表达规则，使用这些工具可以控制显示图层的属性选项，可以修改制图表达要素符号等。在ArcGIS 10中，制图表达新增了许多新的特性。
新增了现状要素的急转弯效果和箭头效果。
改进了制图表达图层设置，加载带有制图表达图层时，默认显示制图表达符号样式。
新增了制图表达符号的move功能。
--------------------------------
ArcGIS存储影像栅格数据主要有三种方式：作为文件
系统中的文件存储；以Geodatabase形式存储，或者在G
eodatabase中管理而在文件系统中存储。在ArcGIS 10版
本中，推荐两种管理影像栅格数据的模型：栅格数据集
（Raster Dataset）和镶嵌数据集（Mosaic Dataset）。值得一提的是镶嵌数据集，这一数据集是镶嵌好的影像视图，采用动态处理的方式，在应用中比较适合管理和发布大数据量的栅格数据。
对于开发人员而言，使用ArcGIS Server发布影响栅格数
据，支持多种数据源构建影像服务，以SOAP XML、RES
T、OGC的WMS、WCS等标准形式提供在线影像服务。可
以发布的数据类型中包含了镶嵌数据集，另外还有影像
文件格式如TIFF、JPEG2000、IMG、NITF、DEM及栅格数
据集等。
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在ArcGIS 10中，CAD整合功能发生了重要变化。
增加了批量加载CAD数据集的新工具CAD To Geodataba
se，使用该工具可以进行一系列的转换处理，包括导入
CAD注记，根据属性进行相同要素合并。这个工具接受
多种格式的CAD文件输入。
当CAD数据添加到ArcMap时，默认不显示非重要字段
，并可以在图层属性对话框中设置显示与否。
支持直接读取转换CAD样条曲线。
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ArcGIS 10中，空间分析扩展模块新增了如下5个地理处理工具，如图1.2所示。
多值提取至点
多元分析中的Iso聚类非监督分类（如图1.3所示）
模糊分类
模糊叠加
区域直方图
----------------
在ArcGIS 10中，允许在ArcGlobe和ArcScene提供的编辑环境中创建和维护带有Z值的GIS要素。3D编辑提供了以下功能。
在ArcMap中对于二维要素的编制编辑管理操作：如开始编辑、停止编辑、保存编辑、使用取消操作和重复操作功能等。
支持要素捕捉功能及平行、复制。绝对值XYZ等。
创建和删除单个要素。
一套3D分析操作工具集，包括Intersect 3D、Union 3D、Inside 3D、Is Closed 3D和Difference 3D的地理处理任务。
新增虚拟城市工作流特别功能：天际线和天际线障碍物等。
新增基于3D的Nerwork数据集。
使用3D的测量工具进行交互式量测操作等。
在第23章将详细介绍三维可视化的功能。
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地统计扩展模块在ArcGIS 10中改进了地统计分析向导，用户可以调整窗口大小，可在对话框中或经过编译的帮助中获得参数帮助。该分析模块新增了11个地理处理工具，
其中包括多种新的插值方法
---------------------------
在ArcGIS 10中，网络分析扩展模块新增内容主要是支
持3D网络数据集的分析，比如建筑物内部通道建模和网
络分析等。
另外在路边通道属性中新增了“禁止U形转弯”，在为无
法在停靠点转向的车辆安排路线时提供路线支持。
在第26章中有该模块的应用展示。
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高级智能标注扩展模块在ArcGIS 10中支持MSD格式，
并且可以发布为优化的地图服务，可以在同一面内重复
放置标注。
在2.7.2节制图综合图层框架设计中有相关操作的详细
介绍。
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1.4 如何更好地学习ArcGIS 10
ArcGIS 10提供了资源中心和基于云架构的ArcGIS O
nline，包含了大量丰富的资料供学习者参考学习，
且ArcGIS.com作为ArcGIS的重要组件可供用户使用和
共享GIS地图、Web应用程序和移动应用程序。
本节介绍如何使用这些资源。
1.4.1 资源中心
学习ArcGIS的过程中，除了可以使用帮助目录之外，
还可以进入Esri的资源中心（如图1.6和图1.7所示），
这里有大量丰富的资料供爱好者学习和参考。
其中图1.7显示的是其中文资源中心界面，内容丰富，
包括产品功能介绍、行业应用的典型案例、解决方案，
以及爱好者乐园博客等。资源中心的网址为
http://resources.arcgis.com/zh-cn。
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1.4.2 基于云架构的ArcGIS Online
对于开发者而言，ArcGIS Online 提供了通过Web进行
访问的在线GIS功能。ArcGIS.com网站（如图1.8所示）
是ArcGIS的重要组件，该网站可供用户使用和共享GI
S地图、Web应用程序和移动应用程序。
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地理信息系统,应用于资源调查,环境污染监测,城市和区域
规划,等慢慢扩展到金融业,保险业,运输导航,医疗救护,
即时灾害救助等多个领域.地理信息系统的应用是
结合传统的地理行业只是和遥感应用日渐发展壮大的,
本章介绍地理信息系统的基本知识,以及主流gis应用
软件arcgis的基本概况.
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1.1 地理信息系统继承知识介绍
有学者断言,地理信息系统和信息地理学是地理科学
第二次革命的主要工具和手段,如果说gis的兴起和发展
是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的
兴起和发展将是打开地理科学信息的一扇大门,必将为
地理科学的发展和提高开辟了一个崭新的天地.
GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
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定义:
地理信息系统（Geographic Information System
或 Geo－Information system，GIS）有时又称
为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分
地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布
数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示
和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的
对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间
定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据
等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各
种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问
题
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在学习ArcGIS软件之前，补充基础的地理信息系
统相关知识是十分必要的。其中空间数据、地理
坐标系、投影坐标系、拓扑规则等，是学习GIS
时最容易混淆和掌握的内容，下面重点介绍一下
这几个概念。
1．空间数据
对空间数据（Spatial Data）的处理是GIS区别于
其他学科的重要标志。空间数据是用来描述有关
空间实体的位置、形状和相互关系的数据，以坐标和拓扑关系的形式进行存储。而所有的GIS应用软件，也都是以空间数据的处理为核心来进行开发研制的。
空间数据分类如下。
矢量数据：矢量数据在地理信息系统空间数据库
中，用于表达既有大小又有方向的地理要素。
是用离散的坐标来描述现实世界的各种几何形
状的实物。常见的数据格式有SHP文件、
Geodatabase、Coverage等。
栅格数据：栅格数据是按照网格单元的行与
列排列的阵列数据，在网格中存储一定的像元
值来模拟现实世界。常见数据格式有Grid、Image、Tiff等影像格式。
提示：矢量数据模型和栅格数据模型是空间数
据表达中重要的数据模型类型。有关空间数据的概
念在后面的章节中有详细阐述。
2．地理坐标系和投影坐标系
简单地说，所有的空间信息的量算都是基于某个
坐标系统的，在坐标系统中包含了原点及计算单
位等参数。坐标系统分为如下两大类。
球面坐标系统：以经纬度来量算球体（近似球体）
表面距离。
笛卡尔坐标系统：量算平面面积，通常纸质地图
使用笛卡尔坐标系统。
我们通常所讲的地理坐标系统属于球面坐标系统，
投影坐标系统属于笛卡尔坐标系统。
（1）地理坐标系统
地理坐标系统（Geographic Coordinate System）
以经纬度为地图的存储单位。由于地球是一个不
规则的椭球，因此，当把地球上的数字化信息存放
到球面坐标系统上时，就要求这个椭球体可以量化
计算，具有长半轴、短半轴、偏心率等参数。
（2）投影坐标系统
投影坐标系统（Projected Coordinate System）使
用基于X，Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，对应于某个地理坐标系，由地理坐标系（如常见的北京54、西安80、WGS84等）和投影方法（高斯-克吕格投影、兰伯特投影、墨卡托投影等）这两个参数确定。
将球面坐标转换为平面坐标的过程就称为投影。
3．拓扑
在地里信息系统中，拓扑描述了地理要素之间的
空间关系，使用拓扑规则，可以更好地表达地理
信息。而在空间分析的应用中，拓扑关系的掌握对
于提高空间分析能力十分重要。
说明：在第14章中将详细介绍拓扑的基本概念、
常见拓扑规则及如何使用ArcGIS中的拓扑编辑和
处理功能。
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1.2 ArcGIS概述
ArcGIS是由Esri公司开发研制的一套完整的GIS应用平台。基于该应用平台可以完成地理信息系统的开发、地理信息的浏览、地理数据的编辑、分析和存储及地理信息的发布等基本的地理信息功能，是目前市场上流行的GIS应用平台之一，日前推出新版本是ArcGIS 10。
1.2.1 什么是ArcGIS
ArcGIS软件平台支持桌面应用、服务器浏览器模式应用及移动设备应用，是一套完整的、可伸缩的框架，主要由以下几部分组成。
1．ArcGIS Desktop
ArcGIS Desktop是一套集成的专业GIS应用程序，按照其功能的涵盖程度可以分为ArcView、ArcEditor和ArcInfo三个等级，其中ArcInfo功能最为完整。
2．ArcGIS Sever
ArcGIS Sever主要完成了地理信息中数据发布的功能，提供一系列的WebGIS应用程序，把地理信息中的地理数据和地图以服务的形式发布。
3．ArcGIS Emgine
ArcGIS Emgine依然是ArcGIS平台的核心程序，支持多种开发语言如C++、.NET和Java等，为开发人员提供软件组件库。
4．ArcGIS Mobile
ArcGIS Mobile是一种连接地理信息的主要Web客户端，支持移动电话和野外使用的其他设备（例如Tablet PC和GPS数据采集装置）。许多移动客户端都可以用于在野外访问和使用地理信息。
5．ArcGIS Online
ArcGIS Online 提供了通过Web进行访问的在线GIS
功能，Esri和合作伙伴发布自己的WebGIS应用程序
中的地理数据及地图。
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从完成地理信息系统基本功能的角度来看，ArcGIS具备地理数据的显示和发布、地理数据的编辑、地理数据的查询和管理、地理处理等完整功能框架。
从软件本身功能模块来看，主要包括以下几大功能。
1．空间数据的编辑和管理功能
空间数据的编辑和管理是地理信息系统软件的基本功能之一。ArcGIS 具有强大的数据编辑、版本管理、数据共享、企业级数据管理功能，还具有空间数据采集、空间数据库创建、拓扑关系创建与管理等功能。
从基本数据管理功能上看，ArcGIS的geodatabase空间数据库可以理解为是存放在同一位置的各类型地理数据集的集合，其存放位置可以是某一文件夹（本地）、Access数据库或者是同一个多用户关系型数据库管理系统（DBMS），支持Oracle，Microsoft SQL Sever，PostgreSQL，Informix及IBM DB2。
而文件地理数据库是ArcGIS中另外一种地理数据库的类型，以文件夹形式将数据集存储在计算机中。每个数据集作为一个文件进行存储，文件大小可达1TB，支持跨平台使用，还可以进行压缩和解密。
文件地理数据和个人地理数据库是专为支持地理数据库的完整信息模型而设计的，包含拓扑、栅格目录、网络数据、Terrain数据集、地址定位器等。而这两种数据库都不支持版本地理数据库的版本管理。
ArcSDE地理数据库是为了让多用户的地理数据库进行数据库管理，在大小和用户数量方面没有限制，如果需要在地理数据库中使用历史存档、复制数据、使用SQL访问简单数据或在不锁定的情况下同时编辑数据，可以使用ArcSDE地理数据库。同样支持Oracle，Microsoft SQL Sever，PostgreSQL，Informix及IBM DB2等主流DBMS。
当然ArcGIS具有强大的基本数据编辑功能，这个功能将在下面的章节中详细介绍。
对于开发者而言，ArcObjects（即AO）中的地理数据库API提供对所有类型地理数据库及其他类型的GIS数据很好地控制，提供所有从简单数据库创建、数据查询到高级数据集合的构建（网络、拓扑等）及高级的地理数据库功能，如版本管理、数据库复制等API。使用AO API，开发者不仅可以在已有的桌面产品（ArcGIS Desktop）中定制功能，还可以开发独立的应用程序。
ArcSDE API提供开发者直接控制ArcSDE地理数据库的能力。
2．制图表达及高级制图功能
ArcGIS 平台拥有完整的地图生产体系，包括制
图符号化、地图标注、制图编辑、地图输出和打
印。ArcGIS 10在制图上有较多改善，这部分内
容在1.3节“ArcGIS 10新功能”中详细介绍。
3．地理处理功能
地理处理的基础是数据变换，在ArcGIS中，Geoproce
ssing包含了几百个空间处理工具执行对数据集的各
种操作，从而生成新的数据集。ArcGIS提供了Model
builder对话框以支持设计这些工具所组成的操作流程，
这样就可以设计出各种模型来实现自动化工作，执行
复杂问题的分析。
4．空间分析等扩展模块
空间分析是GIS最具特色的一部分内容，事实上空
间分析属于数据地理处理的一部分。但鉴于其支
持丰富复杂的操作，支持多种独立信息源的融合
，ArcGIS将其作为独立的扩展模块。基于ArcTo
olbox和Modelbuilder可视化建模环境的空间处
理框架，空间分析功能可以得到丰富多样的分析
处理结果。
鉴于其功能涵盖面较广，第五篇将有独立介绍该
功能模块的详细内容。
5．三维可视化和分析扩展模块
栅格数据是GIS数据的重要来源，由卫星和航空器及
其他栅格数据采集器得到。另外，数字高程模型、扫
描纸质地图、专题栅格数据等也是栅格数据的重要来源。
ArcGIS 可以进行影像管理、处理、发布和使用，如二
三维一体化的影像显示和浏览，栅格影像数据的存储、
编目、处理和分发，影像分析和动态处理，影像服务的
发布及地图缓存的制作等。
三维可视化和分析是目前GIS应用重要发展方向之一，
也是热门技术之一。
除以上介绍的基本GIS功能之外，ArcGIS还具备应用平
台企业级GIS，CAD系统集成整合功能，以及目前流行的
云计算技术等。本书重点介绍前5个基本功能。
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ArcGIS 10 自发布以来受到热烈关注，新增功能更
是GIS爱好者讨论的热点，包括界面的巨大变化，
颠覆了从8系列版本到9系列版本的基本印象，比如最
熟悉的Catalogue被嵌入到到桌面各应用程序中
（如图1.1所示）、主流IT技术云计算的结合等。
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ArcGIS中有一系列的工具来管理制图表达规则，使用这些工具可以控制显示图层的属性选项，可以修改制图表达要素符号等。在ArcGIS 10中，制图表达新增了许多新的特性。
新增了现状要素的急转弯效果和箭头效果。
改进了制图表达图层设置，加载带有制图表达图层时，默认显示制图表达符号样式。
新增了制图表达符号的move功能。
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ArcGIS存储影像栅格数据主要有三种方式：作为文件
系统中的文件存储；以Geodatabase形式存储，或者在G
eodatabase中管理而在文件系统中存储。在ArcGIS 10版
本中，推荐两种管理影像栅格数据的模型：栅格数据集
（Raster Dataset）和镶嵌数据集（Mosaic Dataset）。值得一提的是镶嵌数据集，这一数据集是镶嵌好的影像视图，采用动态处理的方式，在应用中比较适合管理和发布大数据量的栅格数据。
对于开发人员而言，使用ArcGIS Server发布影响栅格数
据，支持多种数据源构建影像服务，以SOAP XML、RES
T、OGC的WMS、WCS等标准形式提供在线影像服务。可
以发布的数据类型中包含了镶嵌数据集，另外还有影像
文件格式如TIFF、JPEG2000、IMG、NITF、DEM及栅格数
据集等。
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在ArcGIS 10中，CAD整合功能发生了重要变化。
增加了批量加载CAD数据集的新工具CAD To Geodataba
se，使用该工具可以进行一系列的转换处理，包括导入
CAD注记，根据属性进行相同要素合并。这个工具接受
多种格式的CAD文件输入。
当CAD数据添加到ArcMap时，默认不显示非重要字段
，并可以在图层属性对话框中设置显示与否。
支持直接读取转换CAD样条曲线。
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ArcGIS 10中，空间分析扩展模块新增了如下5个地理处理工具，如图1.2所示。
多值提取至点
多元分析中的Iso聚类非监督分类（如图1.3所示）
模糊分类
模糊叠加
区域直方图
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在ArcGIS 10中，允许在ArcGlobe和ArcScene提供的编辑环境中创建和维护带有Z值的GIS要素。3D编辑提供了以下功能。
在ArcMap中对于二维要素的编制编辑管理操作：如开始编辑、停止编辑、保存编辑、使用取消操作和重复操作功能等。
支持要素捕捉功能及平行、复制。绝对值XYZ等。
创建和删除单个要素。
一套3D分析操作工具集，包括Intersect 3D、Union 3D、Inside 3D、Is Closed 3D和Difference 3D的地理处理任务。
新增虚拟城市工作流特别功能：天际线和天际线障碍物等。
新增基于3D的Nerwork数据集。
使用3D的测量工具进行交互式量测操作等。
在第23章将详细介绍三维可视化的功能。
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地统计扩展模块在ArcGIS 10中改进了地统计分析向导，用户可以调整窗口大小，可在对话框中或经过编译的帮助中获得参数帮助。该分析模块新增了11个地理处理工具，
其中包括多种新的插值方法
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在ArcGIS 10中，网络分析扩展模块新增内容主要是支
持3D网络数据集的分析，比如建筑物内部通道建模和网
络分析等。
另外在路边通道属性中新增了“禁止U形转弯”，在为无
法在停靠点转向的车辆安排路线时提供路线支持。
在第26章中有该模块的应用展示。
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高级智能标注扩展模块在ArcGIS 10中支持MSD格式，
并且可以发布为优化的地图服务，可以在同一面内重复
放置标注。
在2.7.2节制图综合图层框架设计中有相关操作的详细
介绍。
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1.4 如何更好地学习ArcGIS 10
ArcGIS 10提供了资源中心和基于云架构的ArcGIS O
nline，包含了大量丰富的资料供学习者参考学习，
且ArcGIS.com作为ArcGIS的重要组件可供用户使用和
共享GIS地图、Web应用程序和移动应用程序。
本节介绍如何使用这些资源。
1.4.1 资源中心
学习ArcGIS的过程中，除了可以使用帮助目录之外，
还可以进入Esri的资源中心（如图1.6和图1.7所示），
这里有大量丰富的资料供爱好者学习和参考。
其中图1.7显示的是其中文资源中心界面，内容丰富，
包括产品功能介绍、行业应用的典型案例、解决方案，
以及爱好者乐园博客等。资源中心的网址为
http://resources.arcgis.com/zh-cn。
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1.4.2 基于云架构的ArcGIS Online
对于开发者而言，ArcGIS Online 提供了通过Web进行
访问的在线GIS功能。ArcGIS.com网站（如图1.8所示）
是ArcGIS的重要组件，该网站可供用户使用和共享GI
S地图、Web应用程序和移动应用程序。
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