ARCINFO-讲座(北师大).pptx

北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用潘潘 耀耀 忠忠Tel:010-62206051,Email:地址：北京师范大学资源科学研究所/科学技术处第一页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用潘潘 耀耀 忠忠Tel:010-62206051,Email:地址：北京师范大学资源科学研究所/科学技术处第三讲（第三讲（2003年）年）第二页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用一、引言二、ERSI及其主要产品介绍三、ArcInfo 的数据模型四、ArcInfo 主要模块构成及功能五、ArcInfo 软件入门第三页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用一、引言 当当前前众众多多的的GIS软软件件中中ARC/INFO是是 影影响响最最广广、功功能能最最强强、市市场场占占有有率率最最高高的的产产品品。ARC/INFO是是ESRI公公司司1982年年推推出出的的第第一一个个地地理理信信息息系系统统软软件件。迄迄今今为为止止，ESRI公公司司已已经经推推出出的的最最新新软软件件季季相相关关产产品品包包括括工工作作站站版版、Windows NT版版、PC for Windows 版和版和PC for Dos版等多种软件产品。版等多种软件产品。第四页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 ESRI公公 司司（Environemtal Systems Research Institute Inc）成成立立于于1969年年。在在成成立立之之初初，公公司司就就致致力力于于帮帮助助人人们们管管理理和和分分析析空空间间地地理理信信息息，为为各各个个行行业业提提供供GIS解解决决方方案案，提提供供了了从从桌桌面面GIS到到企企业业级级GIS Client/Server体体系系、数数据据管管理系统的无缝连接。理系统的无缝连接。第五页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 在在过过去去30年年的的时时间间里里，ESRI公公司司已已成成为为公公认认的的、世世界界领领先先的的GIS软软件件供供应应商商。根根据据麻麻萨萨诸诸塞塞洲洲，剑剑桥桥市市Daratech公公司司对对计计算算机机市市场场的的统统计计，2000年年ESRI公公司司的的销销售售额额占占全全球球GIS软软件件销销售售额额的的36%，已已连连续续多多年年在在全全球球GIS软软件件市市场场上上占占绝绝对对的的优优势势。在在1998年年，软软件件杂杂志志年年度度世世界界500强软件企业的排名中，强软件企业的排名中，ESRI公司名列第公司名列第48位。位。第六页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 目目前前，在在世世界界范范围围内内有有超超过过220,000个个用用户户单单位位在在使使用用ESRI公公司司的的GIS技技术术，用用户户包包括括政政府府部部门门、国国家家测测绘绘部部门门、全全球球最最大大的的50家家石石油油公公司司中中的的45家家。ESRI公公司司的的GIS软软件件应应用用在在巴巴黎黎、波波哥哥大大、洛洛杉杉矶矶、北北京京和和科科威威特特等等全全球球1,500多多个个城城市市，实实际际上上它它已已经经成成为为地地方方政政府府部部门门管管理理地地理理信信息息的的标标准准。ESRI公公司司的的客客户户还还包包括括电电力力、电电信信、交交通通、环环保保、规规划划、土土地地、自自然然资资源源、国国防防、公公安安、航空航天、商航空航天、商业业等各个等各个领领域。域。第七页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 ERDAS公公司司做做为为一一个个遥遥感感软软件件公公司司创创建建于于1978年年，总总部部设设在在美美国国佐佐治治亚亚州州的的亚亚特特兰兰大大市市。自自公公司司成成立立以以来来，一一直直致致力力于于遥遥感感处处理理系系统统技技术术的的开开发发应应用用和和服服务务，开开拓拓遥遥感感领领域域的的全全球球市市场场，取取得得了了巨巨大大的的成成功功，在在近近20年年里里始始终终保保持持业业务务持持续续稳稳定定地地增增长长。目目前前ERDAS公公司司已已经经发发展展成成为为世世界界上上占占最最大大市市场场份份额额的的专专业业遥遥感感图图像像处处理理软软件件公公司司，全全球球用用户户遍遍布布100多多个个国国家家，软软件件套套数数从从1996年的年的10000套迅速增加到目前的近套迅速增加到目前的近20,000 套。套。第八页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 香香港港富富融融科科技技有有限限公公司司创创建建于于1982年年。公公司司以以高高科科技技产产品品和和技技术术的的进进出出口口为为主主要要业业务务，尤尤其其侧侧重重于于计计算算机机系系统统及及应应用用软软件件系系统统的的销销售售/应应用用开开发发，以以及及相相关关的的技技术术咨咨询询和和服服务务。从从1991年年起起，我我公公司司成成为为美美国国环环境境系系统统研研究究公公司司（ESRI）和和ERDAS 公公司司在在中中国国的的商商务务销销售售和和技技术术服服务总代理。务总代理。详细了解详细了解 ArcInfo ArcInfo 的情况，可参阅：的情况，可参阅：http:/ 及其主要产品介绍1.1.ArcGISArcGIS2.Internet解决方案ArcIMS3.掌上GIS平台ArcPad 4.开发工具MapObject5.免费软件 ArcExplorer、ArcReader6.系统设置策略第十页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用1 ArcGISESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS平台ArcGIS系列 ArcGISArcGIS是一个统一的地理信息系统平台，由三个重要部分组成：是一个统一的地理信息系统平台，由三个重要部分组成：1)ArcGIS桌面：桌面：一个一体化的高一个一体化的高级级的的GIS应应用用2)ArcSDE空间数据库引擎：空间数据库引擎：一个用数据管理系一个用数据管理系统统（RDBMS）管理空）管理空间间数据数据库库的接口的接口3)ArcIMS：基于基于Internet的分布式数据和服的分布式数据和服务务的的GIS 第十一页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用第十二页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用1 1）第十三页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用第十四页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用第十五页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用2 2）ArcSDE ArcSDE 从空间数据管理的角度来看，ArcSDE可看成是一个连续的空间数据模型，借助这一模型，我们可用关系型数据库（RDBMS）管理空间数据。在RDBMS中融入空间数据后，ArcSDE可以提供对空间、非空间数据进行高效率操作的数据库服务。由于ArcSDE采用的是客户/服务器（Client/Server）体系结构，大量用户可同时并发地对同一数据进行操作。第十六页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用第十七页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用2 ArcIMS2 ArcIMS ArcIMS是一个基于Internet的GIS，它允许您集中建立大范围的GIS地图，数据和应用并将这些结果提供给给您组织内部的或Internet上的广大用户。ArcIMS包括了客户端和服务器端两方面的技术。它扩展了普通站点，使其能够提供GIS数据和应用服务。ArcIMS包括了免费的HTML和Java浏览工具，但ArcIMS同时也支持其他的客户端，比如：ArcGISDesktop，ArcPad，和无线设备。第十八页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用第十九页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用3 3 掌上掌上GISGIS平台平台ArcPad ArcPad ArcPad通过手持和移动设备为野外用户提供数据访问，制图及GIS分析和GPS集成功能。使用ArcPad可快速且容易地采集数据，并在对数据的合法性与有用性进行及时的验证方面有显著的改进。潜在的应用如下：野外数据采集财产损失评估动植物栖息地研究野外军事作业街道标志编目人行道管理电杆维护仪表读数ArcPad支持符合企业界标准的矢量地图（shapefile）及栅格影象（MrSID影象格式）的显示，野外获取的数据能很容易地上传到办公室里的主数据库中。第二十页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用4 4 开发工具开发工具MapObjectMapObjectMapObjects是一组供应用开发人员使用的制图与GIS功能组件。它由一个OLE控件和一系列可编程OLE对象组成。利用MapObjects，开发人员可以在应用程序中添加制图和GIS功能。它不是为最终用户而是专门为开发人员提供的。第二十一页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用1、GIS的数据模型2、ARC/INFO的数据模型3、图层 Coverage 的构成三、ARC/INFO 的数据模型第二十二页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 数据模型数据模型是对现实世界某一部分的逻辑描述。是对现实世界某一部分的逻辑描述。GIS数据数据模型以数字的形式表达现实世界地理对象及其相互关系。模型以数字的形式表达现实世界地理对象及其相互关系。构建数据模型的目的就是在计算机上（构建数据模型的目的就是在计算机上（GIS系统中）抽象系统中）抽象和表达现实世界。和表达现实世界。ARC/INFO 8.X 支持两种空间数据模型：一种是传支持两种空间数据模型：一种是传统的统的地理相关模型地理相关模型（GeoRelational Mode，如：，如：Coverage）；另一种是全新的面向对象的空间数据模型：）；另一种是全新的面向对象的空间数据模型：地理数据库地理数据库（GeoDatabase）。）。1 GIS 的数据模型的数据模型第二十三页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用1）地理相关模型：强调空间要素的拓扑关系。地理数据的几何和拓扑关系放在文件中，而其属性则存储在数据库管理系统中。这种数据模型特别关注要素的几何特征，把现实世界描述成一系列点、线、面空间要素，以及以点、线、面为基础的区域、路径、事件等高级要素。2、ARC/INFO 的数据模型第二十四页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用2）地理数据库：是按照一定的模型和规则组合起来的地理要素集。地理数据库是在地理相关模型的基础上，对支持复杂网络（Complex Network）、支持要素类之间的关系（Relationship）、支持面向对象的要素（Object Oriented）进行扩展。具体实现而言，Arc/Info地理数据库是在ArcSDE应用服务器所基于的标准数据库上实现的。2、ARC/INFO 的数据模型第二十五页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用ARC/INFO 采用一种称为地理关系模型的混合数据模型，支持对象的矢量方式和栅格方式ARC/INFO 的数据模型由几种地理数据集组成，支持六种重要的数据结构：CoverageCoverage、GRID、属性表Tables、TIN、影像Image、CAD图像Coverage是ARC/INFO矢量数据表示的主要方式GRID是ARC/INFO 的栅格数据表示的主要方式TIN适合于表达连续的表面，如：DEM 模型地图影像和CAD图像一起可以用做地理特征的 描述性数据ARC/INFO 数据模型简介第二十六页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用1)1)什么是什么是Coverage?Coverage?2)Coverage 2)Coverage 中的空间特征中的空间特征(feature)(feature)3)Coverage 3)Coverage 中的空间描述特征中的空间描述特征4)Coverage 4)Coverage 的属性特征的属性特征5)Coverage 5)Coverage 的存储方法的存储方法6)Coverage 6)Coverage 的重要容差值（图形精度）的重要容差值（图形精度）2 2、图层、图层 Coverage Coverage 的构成的构成第二十七页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 The coverage is the framework for vector data storage in ARC/INFO.It generally represents a single set of geographic objects such as roads,parcels,soil units or forest stands in a given area.A coverage supports the georelational model-it contains both the spatial(location)and attribute(descriptive)data for geographic features.1)1)什么是什么是Coverage?Coverage?第二十八页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用The following topics cover basic information about coverages:How coverage information is stored,the feature classes coverages containHow coverages model real-world geographic phenomenaThey also cover what information is stored for each feature class,what attribute data are associated with eachhow each feature class is used to represent geographic phenomena第二十九页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用BOUNDARY(Xmin,Ymin,Xmax,Ymax)第三十页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用点点 TIC LABEL NODE NODE(TIC LABEL NODE NODE(点状地物点状地物)VERTEX VERTEX线线 ARC ARC面面 POLYGON POLYGON2)Coverage 2)Coverage 中的空间特征中的空间特征第三十一页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用A tic is a registration or geographic control point A tic is a registration or geographic control point for a coverage.for a coverage.Tics allow coverage coordinates to be Tics allow coverage coordinates to be registered to a common coordinate system(e.g.,UTM registered to a common coordinate system(e.g.,UTM meters,State Plane Feet,etc.)and,therefore,meters,State Plane Feet,etc.)and,therefore,relate locations of features in a coverage to relate locations of features in a coverage to locations on the Earths surface.Tics are very locations on the Earths surface.Tics are very important for registering map sheets during important for registering map sheets during digitizing and editing.digitizing and editing.TIC TIC 点点第三十二页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用All tic information for a coverage is stored in All tic information for a coverage is stored in the TIC file which contains the following items:the TIC file which contains the following items:IDTICIDTIC The User-ID for each tic.The User-ID for each tic.XTIC XTIC The tics x-coordinate.The tics x-coordinate.YTIC YTIC The tics y-coordinate.The tics y-coordinate.第三十三页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用LABLE LABLE 点点第三十四页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用Nodes indicate the endpoints and intersections of Nodes indicate the endpoints and intersections of arcs.They do not exist as independant features.That arcs.They do not exist as independant features.That is,they cannot be added or deleted except by adding is,they cannot be added or deleted except by adding and deleting arcs.Nodes can,however,be used to and deleting arcs.Nodes can,however,be used to represent point features which connect segments of a represent point features which connect segments of a linear feature(e.g.,intersections connecting street linear feature(e.g.,intersections connecting street segments,valves connecting pipe segments).segments,valves connecting pipe segments).NODE NODE 点点第三十五页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用NODE NODE 点的类型点的类型第三十六页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用NODE NODE 点的存储点的存储When nodes are used to represent point features,descriptive data When nodes are used to represent point features,descriptive data is stored in a node attribute table(NAT).There is one record in is stored in a node attribute table(NAT).There is one record in the NAT for each node.The record is related to the node by the the NAT for each node.The record is related to the node by the nodenode抯抯 internal sequence number.At a minimum,the following items internal sequence number.At a minimum,the following items are contained in a NAT:are contained in a NAT:ARC#ARC#Internal sequence number of one of the arcs Internal sequence number of one of the arcs that connects at the node location.that connects at the node location.#Internal sequence number of the node.#Internal sequence number of the node.-ID User-assigned feature ID.When an NAT is-ID User-assigned feature ID.When an NAT is initially created,node IDs are initially created,node IDs are automatically set equal to the nodes automatically set equal to the nodes internal sequence number.internal sequence number.第三十七页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用A node is an endpoint of an arc.The from-node A node is an endpoint of an arc.The from-node is the first vertex in the arc;the to-node is is the first vertex in the arc;the to-node is the last vertex.Together,they define the the last vertex.Together,they define the direction of the arc.A node is shared by the direction of the arc.A node is shared by the set of arcs which connect to each other at the set of arcs which connect to each other at the node.node.VERTEX VERTEX 点点第三十八页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用FNODE#FNODE#Internal sequence number of the from-node.Internal sequence number of the from-node.TNODE#TNODE#Internal sequence number of the to-node.Internal sequence number of the to-node.LPOLY#LPOLY#Internal sequence number of the left polygon;Internal sequence number of the left polygon;set to 0 if the coverage does not contain set to 0 if the coverage does not contain polygons.polygons.RPOLY#RPOLY#Internal sequence number of the right polygon;Internal sequence number of the right polygon;set to 0 if the coverage does not contain set to 0 if the coverage does not contain polygons.polygons.LENGTH LENGTH Length in coverage units.Length in coverage units.#Internal sequence number(i.e.,the record Internal sequence number(i.e.,the record number)of the arc in the ARC file.number)of the arc in the ARC file.-ID-ID：User-assigned feature ID.User-assigned feature ID.ARC ARC 线线第三十九页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用POLYGON POLYGON 多边形（面）多边形（面）第四十页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用图幅范围图幅范围 EXTAND(BND)EXTAND(BND)投影类型投影类型 PRJ PRJ 文件文件3 3）Coverage Coverage 中的空间描述特征中的空间描述特征第四十一页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用BOUNDARY(Xmin,Ymin,Xmax,Ymax)图幅范围图幅范围 EXTAND(BND)EXTAND(BND)第四十二页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用Coverage extent represents the outer boundary of a coverage.Coverage extent represents the outer boundary of a coverage.It is the minimum bounding rectangle that defines the It is the minimum bounding rectangle that defines the coordinate limits(extreme minimum and maximum coordinates)of coordinate limits(extreme minimum and maximum coordinates)of coverage arcs and label points,and by definition,polygons,coverage arcs and label points,and by definition,polygons,route-systems and regions.route-systems and regions.第四十三页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用 All extent information for a coverage is stored in the BND All extent information for a coverage is stored in the BND file which contains the following itemsfile which contains the following items:XMINXMINThe x-coordinate of the coverage extent lower-The x-coordinate of the coverage extent lower-left corner.left corner.YMINYMINThe y-coordinate of the coverage extent lower-The y-coordinate of the coverage extent lower-left corner.left corner.XMAXXMAXThe x-coordinate of the coverage extent upper-The x-coordinate of the coverage extent upper-right corner.right corner.YMAXYMAXThe y-coordinate of the coverage extent upper-The y-coordinate of the coverage extent upper-right corner.right corner.The coordinates for links,tics and annotation can fall The coordinates for links,tics and annotation can fall outside the BND.A coverage containing no arcs or label points outside the BND.A coverage containing no arcs or label points(or a single label point)will have an undefined BND.(or a single label point)will have an undefined BND.第四十四页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用Projection ALBERSProjection ALBERSZunits NOZunits NOUnits METERSUnits METERSSpheroid CLARKE1866Spheroid CLARKE1866Xshift 0.0000000000Xshift 0.0000000000Yshift 0.0000000000Yshift 0.0000000000ParametersParameters 25 0 0.000/*1st standard parallel 25 0 0.000/*1st standard parallel 47 0 0.000/*2nd standard parallel 47 0 0.000/*2nd standard parallel 110 0 0.000/*central meridian 110 0 0.000/*central meridian 0 0 0.000/*latitude of projections origin 0 0 0.000/*latitude of projections origin0.00000/*false easting(meters)0.00000/*false easting(meters)0.00000/*false northing(meters)0.00000/*false northing(meters)投影文件投影文件 PRJ PRJ第四十五页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用4)Coverage 4)Coverage 的属性特征的属性特征Feature classFeature attribute tableINFO databaseFeature attribute tablecoverage directoryPoint.PATpat.adfArc.AATaat.adfNode.NATnat.adfRoute.RAT.ratSection.SEC.secPolygon.PATpat.adfRegion.PAT.pat第四十六页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用5)Coverage 5)Coverage 的存储方法的存储方法Coverage是一个目录，其中的重要文件：AAT.DBFBND.DBFPAT.DBFTIC.DBFPRJARC以中国省界图为例显示文件详细文件类型件8.0帮助文件(CoverageDataModel)第四十七页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程：地理信息系统理论方法与应用6）、Coverage 的重要容限值模糊容差（Fuzzy tolerance）哑弧段长度（Dangle tolerance）结点闭合容差(Node match tolerance)拐点容差(Weed tolerance)RMS误差TOL文件第四十八页，共八十三页。北京师范大学资源科学研究所/科学技术处2003年度研究生课程