内容简介

地理信息科学专业是一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的学科。目前，我国开设地理信息科学专业及测绘地理信息技术专业的院校超过200所，相关院校均开设了GIS软件与应用类的课程。     ArcGIS是主流GIS软件之一，本书精选地理信息系统中的基础而重要的内容，主要包括ArcGIS软件介绍、地图数据显示与浏览、地图标注与注记、GIS空间数据选择与查询、坐标系统和投影、地图编辑、空间数据处理、空间分析、地图符号化与制图等。

目录

目    录

第1章  ArcGIS软件介绍 1
1．1  ArcGIS的起源与发展 2
1．1．1  ESRI简介 2
1．1．2  ArcGIS产品历史 3
1．2  ArcGIS10．4体系结构 6
1．3  ArcGIS for Desktop 8
1．3．1  ArcMap 9
1．3．2  ArcCatalog 9
1．3．3  ArcToolbox 10
1．3．4  ArcGlobe 11
1．3．5  ArcScene 11
1．3．6  ModelBuilder 12
1．3．7  扩展模块 13
1．4  ArcGIS Pro 13
1．5  ArcGIS for Server 15
1．6  ArcGIS Online 17
1．7  ESRI CityEngine 19
1．8  ArcGIS开发产品 20
1．8．1  ArcGIS Runtime 20
1．8．2  ArcGIS Engine 21
第2章  地图数据显示与浏览 23
2．1  预备知识 24
2．1．1  ArcMap主窗体介绍 24
2．1．2  ArcGIS数据格式 24
2．2  mxd地图文件 25
2．2．1  新建文件 26
2．2．2  打开文件 26
2．2．3  保存与另存为 27
2．2．4  存储数据源的相对路径名 28
2．3  图层管理 30
2．3．1  新建图层 30
2．3．2  添加图层 31
2．3．3  删除图层 34
2．3．4  图层顺序调整 34
2．3．5  图层是否可见 35
2．4  地图浏览 35
2．5  设置地图可见的比例范围 38
2．6  图层属性 42
2．7  属性表 44
2．8  修复数据源 50
2．9  数据导出 51
2．10  浏览元数据 52
2．11  导出地图 53
第3章  地图标注与注记 59
3．1  地图标注 60
3．1．1  标注显示控制 60
3．1．2  单个属性字段标注 61
3．1．3  组合多个属性字段标注 63
3．1．4  分类标注 65
3．1．5  地类图斑分数型标注 68
3．1．6  地下管线标注 70
3．1．7  道路名称标注 71
3．1．8  等高线标注 74
3．2  地图注记 76
3．2．1  地图注记的功能 76
3．2．2  地图注记的分类 76
3．2．3  地图注记的定位 76
3．2．4  地图注记的设计原则 77
3．2．5  标注转注记 77
3．2．6  注记编辑 79
第4章  GIS空间数据选择与查询 91
4．1  空间选择 92
4．1．1  通过属性选择 92
4．1．2  通过位置选择 93
4．1．3  通过图形选择 94
4．1．4  设置可选图层 95
4．1．5  交互式选择方式 96
4．1．6  清除选择的要素 97
4．1．7  选择统计 98
4．1．8  选择选项设置 98
4．2  根据空间位置查询属性 99
4．3  根据属性查找空间实体 100
4．4  空间属性联合查询 100
4．5  长度和面积查询 102
4．6  坐标定位 103
4．7  要素超链接设置和查看 104
4．8  计算江西省范围内的公路
总长度 106
4．8．1  背景与目的 106
4．8．2  任务 106
4．8．3  操作步骤 106
第5章  坐标系统和投影 109
5．1  GIS坐标系统定义的基础 110
5．1．1  地球椭球体 110
5．1．2  大地基准面 110
5．1．3  地图投影 111
5．2  地理坐标系 113
5．3  投影坐标系 113
5．4  坐标系统和投影变换在桌面产品
中的应用 114
5．4．1  动态投影 114
5．4．2  坐标系统描述 117
5．4．3  投影变换 123
5．5  本章小结 135
第6章  地图编辑 137
6．1  图形编辑 138
6．1．1  启动与停止编辑 138
6．1．2  捕捉设置 140
6．1．3  创建点要素、线/弧要素、
面要素 141
6．1．4  折点编辑 146
6．1．5  求中点、端点弧段和弧段、距离-距离、方向-距离、正切曲线段、追踪工具 149
6．1．6  线要素分割、裁剪、延伸，
面要素切割，合并、联合、拆分
多部件要素 151
6．1．7  移动、旋转、删除、缩放、复制
要素 156
6．1．8  修整、镜像、概化和平滑
要素 159
6．1．9  缓冲区 161
6．2  属性编辑 161
6．2．1  编辑属性 162
6．2．2  批量修改属性 163
*6．2．3  在要素间传递属性 164
6．3  拓扑编辑 166
6．3．1  地理数据库拓扑 166
6．3．2  编辑共享要素 1

前言/序言

前    言

地理信息科学专业（Geographic Information Science）原名地理信息系统专业（Geographic Information System，GIS）。2012年在教育部印发的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中，在地理科学类专业中，地理信息系统专业已改为地理信息科学专业。地理信息科学是新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的学科。地理信息系统技术已广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

2014年1月22日国务院办公厅以国办发〔2014〕2号印发《国务院关于促进地理信息产业发展的意见》，标志着发展地理信息产业已成为国家战略，充分彰显地理信息这一战略性新兴产业的重要地位和作用。《国家地理信息产业发展规划（2014—2020年）》指明，到2020年我国地理信息产业总产值将超过8000亿元，成为国民经济发展新的增长点。目前，市场上呈现出GIS人才供不应求的现象，因此，迫切需要培养大量综合型、创新型、实战型GIS专业工程人才。

目前，我国开设地理信息科学（本科）专业及测绘地理信息技术（专科）专业的院校超过200所。相关院校均开设了GIS软件与应用类的课程。“GIS软件与应用”课程是我校地理信息科学专业的一门专业主干课，主要学习主流GIS软件—ArcGIS的基本原理与应用操作方法，是培养GIS工程人才重要基础课程之一。通过ArcGIS 软件的实际操作，使学生进一步理解GIS的基本概念并掌握其应用技术，为将来从事地理信息系统的应用、开发与研究打下良好的基础。在我校本课程每周4节课，共64课时，安排在大二下学期，老师讲授应用背景、相关概念及上机演示操作，学生验证与实践。一方面，由于当前一些受欢迎的实践类GIS软件应用教材适合作为参考书，而不是很适合设定课时的教材；另一方面，由于ArcGIS软件体系的变化、产品的更新换代。因此，迫切需要建设一本简单易懂、知识内容新颖的适合普通本科、专科学生课堂教学或社会工作人员的兼具基础性和实践性的“GIS软件与应用”类教材。

本书精选地理信息系统中的基础而重要的内容，按照64个教学课程量对教材进行编排，全面介绍最新的ArcGIS软件体系结构，清晰地介绍相关概念，分章节由简到难、由单一到综合地详细介绍软件功能的应用操作方法并阐述该功能应用的实际场景。强调在教学进程中总体上运用迭代思想，即本节课程需要融入上一次课或前几次课所学的技能技巧，通过平时的综合训练使得学生具有综合运用所学技能解决实际问题的能力，并且上课过程中强调协同思想的培养。通常把一个贴近现实的实践任务划分成多个子任务，在对学生分组后，分发每个子任务给各小组，每组完成指定的区域或专题任务，组内任务还可以继续划分，在完成任务期间，各组还要在工作技术标准、工作时间、联合作业等方面与其他小组协同，在任务完成后由协同小组组长、其他各组组长及老师对组和个人成绩进行评定。利用协同思想达到以下目标：

? 让学生明白标准与规范的重要性；

? 提高学生的项目分工、管理与协作能力；

? 提高学生适应未来工作的能力。

全书以江西师范大学地理与环境学院吴建华老师多年的“GIS软件与应用”课程授课提纲及教学内容为蓝本进行设计，由吴建华、逯跃锋为主编，余梦娟、舒志刚、韦朋杰、邓琦、袁蓉婧为副主编，参编人员包括张婷、刘野、尤一铭、冯晨、刘硕、张神鹰，最后由吴建华统稿。全书分为9章：第1章为ArcGIS软件介绍（建议4课时），学习了解ArcGIS的起源与发展，最新的ArcGIS产品体系结构以及核心的ArcGIS产品；第2章为地图数据显示与浏览（建议6课时），使学生认识ArcMap的界面，了解ArcGIS的数据格式，学会对地图数据的一些简单基本的操作；第3章为地图标注与注记（建议6课时），包括分类标注、地类图斑分数型标注、地下管线管径标注、道路名称标注、等高线标注、标注转注记、注记编辑等；第4章为GIS空间数据选择与查询（建议4课时），包括空间选择、根据空间位置查询属性、根据属性查找空间实体、空间属性联合查询、长度和面积查询、坐标定位、要素超链接设置和查看等；第5章为坐标系统和投影（建议4课时），包括地理坐标系统、投影坐标系统以及坐标系统及投影变换在桌面产品中的应用等内容。第6章为地图编辑（建议8课时），包括图形编辑、属性编辑、拓扑编辑等内容。第7章为空间数据处理（建议10课时），包括矢量数据空间校正、栅格数据地理配准、影像裁剪、数据转换、地图数字化等内容。第8章为空间分析（建议14课时），包括矢量数据的空间分析（如缓冲区分析、网络分析），栅格数据的空间分析（如距离制图、栅格计算），三维分析等内容。第9章为地图符号化与制图（建议8课时），包括点、线、面要素符号化、制图表达、创建符号和符号库、地图整饰与地图打印输出等内容。对于书中标注*的章节内容，建议由学生课后自学或以作业的