Пособие учебно-методическое (для студентов дневной формы обучения специальности 070900 «Геоинформационные системы и технологии») Министерство образования и науки Украины Харьковская национальная академия городского хозяйства Введение в использование ArcGIS Учебно-методическое пособие (для студентов дневной формы обучения специальности 6.070900 «Геоинформационные системы и технологии») Харьков – ХНАГХ − 2005 Введение в использование ArcGIS / Учебно-методическое пособие (для студентов дневной формы обучения спец. 6.07090 «Геоинформационные системы и технологии»). Сост. Шипулин В.Д. - Харьков: ХНАГХ, 2005. – 258 с. Составитель: В. Д. Шипулин Рецензент: И. М. Патракеев Учебно-методическое пособие предназначено для того, чтобы помочь студентам начать использовать современное программное обеспечение геоинформационных систем ArcGIS ™ от ESRI ®. Пособие знакомит с подходами, методами и операциями работы в ArcGIS в контексте разработки проекта географической информационной системы. Составлено на основе материалов Getting Started with ArcGIS, © ESRI Inc. с согласия ЗАО ЕСОММ Со. - официального дистрибьютора ESRI Inc. Рекомендовано кафедрой геоинформационных систем и геодезии, протокол № 5 от 7.02.2005 Содержание Раздел 1. Знакомство с ArcGIS 6 Предисловие 7 1. Добро пожаловать в ArcGIS 5 8 Что Вы можете делать с ArcGIS? 9 Уникальные проекты к ежедневной деятельности 10 Задачи, которые Вы решаете с ArcGIS 14 Советы относительно изучения ArcGIS 18 2. Изучение ArcCatalog и ArcMap 20 Введение в ArcCatalog 21 Просмотр данных в ArcCatalog 23 Соединение с вашими данными 23 Представление ArcMap 28 Работа с картами 29 Исследование карты 32 Добавление слоя к карте 36 Добавление пространственных объектов из базы данных 37 Изменение способа представления пространственных объектов 38 Добавление подписей к карте 41 Работа с макетом карты 42 Сохранение карты 46 Печатание карты 46 Что дальше? 47 3. Исследование данных ГИС 48 Географические модели данных 49 Форматы данных пространственных объектов 53 Раздел 2. Разработка ГИС-проекта 69 4. Планирование ГИС-проекта 70 Что является ГИС-анализом? 71 Шаги в ГИС-проекте 75 Планирование Вашего проекта 78 5. Сборка базы данных 90 Организация базы данных проекта 91 Добавление данных к папке project 96 Предварительный просмотр данных в ArcCatalog 100 Исследование данных в ArcMap 104 Очистка дерева Каталога 114 6. Подготовка данных для анализа 117 Задачи подготовки данных 118 Определение системы координат для данных высот 120 Чем определяются системы координат? 125 Проектирование шейпфайла реки 127 Экспорт шейпфайла реки в базу геоданных 133 Оцифровка исторического парка 135 Слияние слоев участка 153 7. Выполнение анализа 155 Начальные установки для анализа 156 Очерчивание области, в пределах которой должно быть местоположение предприятия 157 Очерчивание области, вне которой должно быть местоположение предприятия 161 Нахождение участков, которые удовлетворяют критериям местоположения 169 Нахождение свободных участков 172 Нахождение подходящих участков около дорог и около соединения сточных вод 175 Нахождение подходящих участков, удовлетворяющих требованию к общей площади 183 Рассмотрение результатов анализа 187 8. Представление результатов 193 Проектирование карты 194 Установка страницы карты 197 Создание обзорной карты 204 Создание карты подходящих участков 209 Создание карты наиболее подходящих участков 215 Создание отчета об участке 228 Добавление списка критериев местоположения к карте 231 Добавление элементов карты 232 Сохранение карты и печатание ее 246 Что дальше? 248 Раздел 1 Знакомство с ArcG-IS Предисловие Это пособие предназначено для того, чтобы помочь Вам начать использовать программное обеспечение ArcGIS ™ от ESRI ® и иллюстрировать методы и процедуры, включенные в разработку проекта географической информационной системы (ГИС-проекта). Если Вы плохо знакомы с ГИС, эта книга – большая возможность для того, чтобы начать изучать ГИС. В то время, когда Вы учитесь использовать ArcGIS, Вы можете узнать, как применить ГИС для решения проблемы. Это пособие разделено на два раздела. Первый раздел "Знакомство с ArcGIS" знакомит Вас с основами ArcGIS и ГИС-данными. Второй раздел "Разработка ГИС-проекта", который начинается с главы 4 "Планирование ГИС-проекта", представляет образец ГИС-проекта, с которым Вы бедете работать на протяжении всего раздела. Проект разработан так, чтобы позволить Вам работать в собственном темпе без необходимости дополнительной справки. Читатели, которые желают завершить полный ГИС-проект в этом разделе, должны планировать потратить приблизительно восемь часов времени, фокусированного на проекте. Чтобы начать работать, Вам нужно иметь программное обеспечение ArcGIS, установленное на компьютере с Windows ®. Вам также необходимо установить учебные данные ArcTutor на вашу машину или на диск сетевой структуры. Перейдите к главе 1 " Добро пожаловать в ArcGIS", когда будете готовы начать работать. Глава 1 Добро пожаловать в ArcGIS В этой главе: · Что Вы можете делать с ArcGIS? · ArcGIS как однопользовательская ГИС; · ArcGIS как многопользовательская ГИС; · Образцы задач ГИС; · Краткие указания по изучению ArcGIS. Добро пожаловать в ArcGIS - главное программное обеспечение ГИС ESRI. Вы можете делать фактически любое ГИС-задание в любом масштабе сложности с ArcGIS, от проведения вашего собственного отдельного проекта анализа до осуществления обширной, многопользовательской, производственной ГИС для вашей организации. Используйте это пособие, чтобы изучить, что есть ГИС, и в такое короткое время Вы сможете начинать применять ArcGIS для всех ваших ГИС потребностей. Сегодня ГИС используется тысячами различных организаций и сотнями тысяч индивидуальных пользователей, чтобы обращаться и эффективно управлять различными наборами географически связанной информации. В этой главе Вы найдете образцы реальных использований ArcGIS, краткое обсуждение различных способов использования ГИС и некоторые примеры того, как ArcGIS позволяет Вам использовать центральные функции GIS и, наконец, некоторые рекомендации для более глубокого изучения ArcGIS. Что Вы можете делать с ArcGIS? · Обязанность чиновника налоговой службы - создавать карты землепользования для оценщиков и планировщиков. · Отдел водоснабжения находит вентили, чтобы изолировать разорванную водопроводную магистраль. · Полицейский отдел изучает структуры преступлений, чтобы интеллектуально развернуть его персонал, и контролировать эффективность программы наблюдения окрестностей. · Технический отдел контролирует состояния дорог и мостов и составляет планировочные карты для стихийных бедствий. · Отдел перемещения поставит карты велосипедных дорожек для пригородных пассажиров. · Отдел сточных вод располагает по приоритетам области для ремонта после землетрясения. · Телекоммуникационная компания изучает местность, чтобы найти размещения для новых ячеистых телефонных антенн. · Трубопроводная компания находит путь оптимальной стоимости для нового трубопровода. · Служба электроснабжения моделирует ее цепи, чтобы минимизировать потери мощности и планировать размещение новых устройств. · Гидролог контролирует водное качество с целью охраны здоровья. · Биолог изучает влияние проектов строительства на водораздел. · Синоптик подготавливает предупреждения для округов о пути жестокого шторма. · Коммерческая фирма оценивает размещения для новых предприятий розничной торговли, рассматривая близлежащие концентрации заказчиков. · Организация управления чрезвычайными ситуациями планирует средства облегчения, моделируя требования и доступность. · Противопожарный расчет предсказывает протяженность пожара леса, используя местность и сводку погоды. · Полицейский диспетчер находит самый быстрый маршрут к чрезвычайной ситуации. · Менеджер водными ресурсами трассирует вверх по течению, чтобы найти возможные источники примесей. Уникальные проекты для ежедневной деятельности Вы можете использовать ArcGIS различными способами в зависимости от сложности ваших задач. Некоторые люди используют ArcGIS прежде всего как однопользовательский инструмент отображения и анализа обычно в контексте четкого, конечного проекта. Это общее использование ArcGIS иногда называют ГИС-проект. Другие люди используют ArcGIS в многопользовательской системе, спроектированной для того, чтобы обеспечивать текущие задачи учреждения для географической информации. Многопользовательская ГИС иногда разделяется на ведомственную ГИС и ГИС предприятия согласно уровню сложности и интеграции системы с ежедневными операциями учреждения. Эта книга представляет ArcGIS в контексте ГИС-проекта, потому что проект - хороший, автономный способ исследовать ряд базисных функций ГИС. ГИС-проект В проекте ГИС анализа аналитик стоит перед разнообразием задач, которые могут быть сгруппированы в четыре базисных шага. Первый шаг должен трансформировать проект в базы данных ГИС и план анализа вопрос типа “ Где лучшее место для новостройки? ” или “Сколько потенциальных заказчиков около этого магазина?" Это включает разделение вопроса на логические части, идентификацию слоев данных, которые будут необходимы, чтобы ответить на каждую часть и разработку стратегии для объединения ответов на каждую часть вопроса в заключительный ответ. Второй шаг - создание базы данных, которая содержит географические данные, требуемые для ответа на вопрос. Это может включать оцифровку существующих карт, получение и трансляцию электронных данных из разных источников и форматов, и добавление отдельных предметов к данным, чтобы наметить путь анализа результирующих значений. При этом следует убедиться в том, что слои имеют адекватное задаче качество, что слои находятся в одной системе координат и их наложение будет корректным. Персональные рабочие пространства файловых данных и персональные базы геоданных (geodatabase ) используются, чтобы организовать ГИС проект базы геоданных. Третий шаг заключается в анализе данных. Это обычно включает наложение различных слоев, запросы атрибутов и местоположения пространственных объектов, чтобы ответить на каждую логическую часть вопроса, извлечение и комбинирование ответов, чтобы получить законченный ответ на вопрос. Заключительный шаг в анализе на базе проекта заключается в том, чтобы сообщить результаты анализа обычно тем людям, которые не используют ГИС и которые имеют различный уровень опыта в использовании карт. Карты, отчетная документация и графики - все используется вместе, чтобы сообщить ответ на вопрос. Многопользовательская ГИС В многопользовательской ГИС люди в учреждении - от нескольких человек в отдельном офисе до сотен человек в различных подразделениях – используют ГИС различным образом, чтобы поддержать их ежедневные задачи. Ведомственная ГИС относится к системам, разработанным в пределах одного отдела, чтобы поддержать ключевую функцию отдела. Например, отдел планировки мог бы обычно использовать ГИС, чтобы уведомить владельцев собственности относительно предложенных изменений зонирования около их собственности. Ведомственная ГИС обычно управляется внутри отдела и часто имеет специалистов, подготовленных к различным задачам. Например, отдел мог бы иметь собственного системного администратора, устройство ввода графической информации и ГИС аналитика. Ведомственная ГИС является часто настраиваемой под пользователя, чтобы автоматизировать и упорядочить процедуры. Например, отдел планировки мог использовать ГИС, которая находит названия и адреса владельцев участков в пределах обозначенной области и автоматически генерирует письменные извещения. ГИС предприятие охватывает отделы учреждения. Эти большие системы поддерживают множество функций учреждения от ежедневного бизнеса до стратегического планирования. ГИС предприятие обычно управляется как часть инфраструктуры информационной технологии учреждения. Например, ГИС-предприятие города интегрирует деловые функции застройки и поддержания города. Технический отдел формирует инфраструктуру для подразделения, используя ту же самую базу геоданных, которую используют отдел планировки и налоговый чиновник, чтобы выполнять их работу. Полная сеть учреждения становится платформой для ГИС предприятия. Чтобы обеспечить доступ для многих пользователей, ГИС-предприятие хранит данные в коммерческих реляционных системах управления базой данных (RDBMSs), типа Oracle®, динамического сервера Informix ®, сервера SQL ™ от Microsoft ®, которые пространственно совместимы с программным обеспечением ArcSDE от ESRI ™ (ранее SDE ®). Использование ArcSDE позволяет многим пользователям одновременно отображать и редактировать ГИС данные. Чтобы максимально использовать возможности системы с сетевой структурой, множество мест ключевых приложений, типа ArcCatalog ™, ArcMap ™, и ArcToolbox ™ развертываются на настольных машинах во всем учреждении. Серверы снабжают их данными и выполняют задачи интенсивного процессора. Функции многопользовательской ГИС подобны таковым в ГИС проекте, но большего масштаба и операционности в непрерывном, циклическом действии. Планирование является ключевым для многопользовательских систем, но вознаграждения - огромные, включающие увеличение функциональной способности, лучшее распределение дефицитных ресурсов, связность информации и лучшее объяснение решений. Задачи, которые Вы решаете с A rcGIS Используете ли Вы ГИС в проекте или многопользовательской среде, Вы можете использовать три настольные приложения ArcGIS - ArcCatalog, ArcMap, и ArcToolbox, чтобы делать вашу работу. 1. ArcCatalog – это приложение для управления хранением ваших пространственных данных, для управления базами данных вашего проекта, и для ре ГИС трации и просмотра метаданных. 2. ArcMap используется для отображения и редактирования задач так же, как для основанного на картах анализа. 3. ArcToolbox используется для конверсии данных и обработки геоданных. Используя эти три приложения вместе, Вы можете выполнять любые задачи ГИС от простых до продвинутых, включая отображение, организацию данных, географический анализ, редактирование данных и обработку геоданных. ArcCatalog ArcCatalog позволяет Вам находить, предварительно просматривать, документировать, организовывать географические данные и создавать сложные базы геоданных, чтобы сохранять эти данные. ArcCatalog обеспечивает каркас для организации большого и разнотипного хранения данных ГИС. · Различные виды ваших данных помогают Вам быстро найти то, в чем Вы нуждаетесь, находится ли это в файле, персональной базе геоданных или удаленной RDBMS, обслуживаемой ArcSDE. · Вы можете использовать ArcCatalog, чтобы организовать папки и данные на основе файла, когда Вы создаете базу данных проекта на вашем компьютере. · Вы можете создавать личные базы геоданных на вашем компьютере и использовать инструментальные средства в ArcCatalog, чтобы создавать или импортировать классы пространственных объектов и таблицы. · Вы можете также рассматривать и модифицировать метаданные, позволяющие Вам документировать ваши наборы данных и проекты. ArcMap ArcMap позволяет Вам создавать карты и взаимодействовать с картами. В ArcMap: · Вы можете рассматривать, редактировать и анализировать ваши географические данные. · Вы можете сделать запрос ваших пространственных данных, чтобы находить и понять отношения между географическими объектами. · Вы можете символизировать ваши данные в широком разнообразии способов. · Вы можете создавать диаграммы и отчеты, чтобы сообщить ваше понимание другим пользователям. · Вы можете разместить ваши карты в макете представления «что я вижу, то я получу». · С ArcMap Вы можете создавать карты, которые интегрируют данные с большим разнообразием форматов, включая шейпфайлы, покрытия, таблицы, чертежи AutoCAD изображения, сетки, сети нерегулярной триангуляции (TIN). ArcToolbox ArcToolbox – это простое приложение, содержащее много инструментальных средств ГИС, используемых для обработки геоданных. Простые задачи обработки геоданных выполнены через инструментальные средства на основе формы. Более сложные операции могут быть сделаны при помощи мастеров. Доступ к настольным приложениям ArcGIS К настольным приложениям ArcGIS можно обращаться, используя три программных продукта, каждый обеспечивает более высокий уровень функциональных возможностей. · ArcView® обеспечивает всестороннее отображение и инструментальные средства анализа, наряду с простым редактированием и инструментальными средствами обработки геоданных. · ArcEditor™ включает полные функциональные возможности ArcView с добавлением продвинутых возможностей редактирования. · ArcInfo™ расширяет функциональные возможности обоих, чтобы включить продвинутую обработку геоданных. Обратите внимание, что есть две версии ArcToolbox: законченная версия ArcToolbox, которая идет с ArcInfo, и более легкая версия ArcToolbox, которая идет с ArcView и ArcEditor. ArcToolbox для ArcInfo идет с законченным, всесторонним набором инструментальных средств (более чем 150) для обработки геоданных, преобразования данных, управления листами карты, оверлейного анализа, проекций карт и гораздо больше. ArcToolbox для ArcView и ArcEditor содержит больше чем 20 обычно используемых инструментальных средств для преобразования данных и управления. Вы можете использовать эту книгу с ArcView, ArcEditor, или ArcInfo, так как она использует функциональные возможности, общие для всех трех программных продуктов. См. What is ArcGIS? (Что есть ArcGIS?) для получения большей информации о ArcView, ArcEditor, и ArcInfo. Советы относительно изучения A rcGIS Эта книга предназначена, чтобы помочь Вам изучить основы ArcGIS. Вы можете использовать другие книги, которые поставляются с программным обеспечением ArcGIS, чтобы дополнить информацию этой книги и узнать больше о других задачах, которые Вы можете выполнить, используя ArcGIS. Когда Вы хотите быстро получить информацию о том, как делать определенную задачу, Вы можете узнать об этом в трех удобных справочниках: Using ArcCatalog (Использование ArcCatalog), Using ArcMap (Использование ArcMap) и Using ArcToolbox (Использование ArcToolbox). Эти книги созданы для определенных задач. Они обеспечивают ответы в ясных, кратких шагах с пронумерованной графикой. Некоторые из глав также содержат предварительную информацию, если Вы хотите выяснить больше о концепциях, связанных с задачей. Building a Geodatabase (Построение базы геоданных) обеспечивает шаг за шагом руководство к формированию базы геоданных и осуществление Вашего проекта базы геоданных в ArcGIS. Две других книги Modeling Our World (Моделирование нашего мира) и The ESRI Guide to GIS Analysis (Руководство ESRI по ГИС анализу) представляют концепции моделей данных ГИС и географического анализа соответственно. Система интерактивной справки в ArcGIS также обеспечивает богатство информации относительно использования программного обеспечения. Нужно только щелкнуть на кнопке Help на любой инструментальной панели или диалоговом окне. Чтобы получить подробную информацию, см. Using this Help system (Использование этой системы помощи) в теме справки Getting more help (Получение большей помощи). Секция What’s next? (Что дальше?) в конце этой книги перечисляет дополнительные ресурсы для изучения ArcGIS и для получения справки в завершении ваших собственных ГИС проектов. Глава 2 Изучение ArcCatalog и ArcMap В этой главе: · Введение в ArcCatalog; · Просмотр данных в ArcCatalog; · Соединение с данными; · Введение в ArcMap; · Работа с картами; · Исследование карты; · Добавление слоя к карте; · Добавление пространственных объектов из базы данных; · Изменение символизации слоя; · Добавление подписей; · Макет карты; · Сохранение карты; · Печать карты; · Что дальше? Карты – это инструментальные средства для понимания пространственной информации наиболее общего использования. Делаете ли Вы анализ или редактирование, производите стенные карты или иллюстрируете отчетную документацию, проектируете базы данных ГИС или управляете ими, когда Вы работаете с ГИС, Вы работаете с картами. ArcMap позволяет вам работать со всеми вашими географическими данными в картах, независимо от формата или размещения лежащих в основе данных. С ArcMap Вы можете собрать карту быстро из предопределенных слоев или Вы можете добавить данные из покрытий (coverages ), шейпфайлов (shapefiles ), базы геоданных (geodatabases ), сеток (grids ), сети нерегулярной триангуляции (TIN ), изображений (images ) и таблиц (tables ) координат или адресов. Два других GIS приложения —ArcCatalog и ArcToolbox — разработаны, чтобы работать с ArcMap. В ArcCatalog Вы можете просматривать, организовывать и документировать ваши данные и легко перетащить их на существующую карту в ArcMap. Используя инструментальные средства в ArcToolbox, Вы можете проектировать и преобразовывать данные. Если Вы работаете в ArcInfo, ArcToolbox также имеет инструментальные средства для утонченной обработки геоданных. Никогда еще не было более легко использовать мощь ГИС. В этой главе Вы создадите карту для планирования встречи городского совета Гринвэли (Greenvalley ). Вы будете использовать ArcCatalog, чтобы найти данные и создать карту в ArcMap. Введение в ArcCatalog ArcCatalog - инструмент для просмотра, организации, распределения, и документирования ГИС-данных в собственность учреждения. В этом упражнении Вы работаете для города Greenvalley (Гринвэли). Городской совет дебатирует предложение формировать дополнительный центр водопроводных магистралей города. Как часть процесса, Совет делает обзор потребления воды в деловом центре города. Вас попросили сделать карту, которая показывает водопроводные магистрали в центре города Greenvalley и относительное потребление воды в каждом земельном участке в центре города. Чтобы сделать карту легкой для чтения, Вы добавите данные к обзорной карте города. Запуск ArcCatalog 1. Щелкните на кнопке Start (Старт) на панели задач. 2. Укажите на Programs (Программы), чтобы показать меню Programs (Программы). 3. Укажите на ArcGIS . 4. Щелкните на ArcCatalog. ArcCatalog запускается. Вы видите две панели в окне ArcCatalog. Дерево Каталога слева от окна ArcCatalog предназначено для просмотра и организации ваших ГИС данных. Содержание текущей ветви отображено справа от окна Catalog (Каталог). Просмотр данных в ArcCatalog Когда Вы нуждаетесь в подробной информации относительно ветви дерева Каталога, Вы можете использовать ярлыки Contents (Содержание), Preview (Предварительный просмотр), и Metadata (Метаданные ), чтобы рассмотреть ваши данные многими различными путями. В этом примере покрытие “cl” ArcInfo содержит оси улиц. Это зафиксировано на диске E:\ компьютера в папке, названной City (Город). Если Вы выбираете источник данных в дереве, Вы можете рассматривать это несколькими путями в зависимости от ярлыка, который Вы выбираете. Каждый ярлык имеет связанную с ним инструментальную панель, которая позволяет Вам изменять то, как Вы видите ваши данные. Это – виды Contents (Содержание) Это – виды Preview (Предварительный просмотр) Это – виды Metadata (Метаданные ) Соединение с вашими данными Когда Вы запускаете ArcCatalog впервые, дерево Каталога имеет ветвь для каждого локального жесткого диска. Ветви для Coordinate Systems (Систем координат), Database Connections (Связей базы данных), Geocoding Services (Сервисов геокодирования), Database Connections (Связей баз данных), Internet Servers (Серверов интернет) и Search Results (Результатов поиска) могут быть добавлены, щелкая в меню Tools (Инструменты) и Options (Опции) и затем щелкая в окошке-переключателе рядом с ветвями, которые Вы хотите добавить к каталогу. Вы можете рассматривать содержимое ветви, дважды щелкая на ней или щелкая на знаке "плюс" за ней. Вы можете также создавать новые ветви в дереве Каталога, чтобы облегчить возможность перемещаться к вашим данным. Эти ветви названы connections (связями). Перед продолжением Вам нужно будет знать, где были установлены данные учебного пособия в вашей системе. Создание связи с данными учебного пособия Теперь Вы добавите связь с папкой, которая содержит учебное пособие. Это новая ветвь в дереве Каталога останется, пока Вы не удалите ее. 1. Щелкните на кнопке Connect to Folder (Связать с папкой). Когда Вы щелкаете на кнопке, открывается окно, которое позволяет перемещаться к папке на вашем компьютере или к папке на другом компьютере вашей сети. 2. Перейдите к папке ArcGIS\ArcTutor\Getting_Started\Greenvalley на диске, где установлены данные учебного пособия. Нажмите OK . Новая связь представлена как ветвь в дереве Каталога. Исследование связи папки Greenvalley Теперь Вы можете смотреть на данные учебного пособия, которые Вы добавили. 1. Щелкните на папке ArcGIS\ArcTutor\Greenvalley , чтобы рассмотреть ее содержание на правой стороне окна ArcCatalog. 2. Щелкните на знаке "плюс ", чтобы развернуть связь в дереве Каталога. Эта ветвь дерева содержит папку, документы карты и слой. Папка Greenvalley имеет специальный значок, чтобы показать, что она содержит ГИС данные. По умолчанию ArcCatalog распознает много типов различных файлов как ГИС данные, включая шейпфайлы (shapefiles), покрытия (coverages), растровые изображения (raster images), сети нерегулярной триангуляции (TIN), базы геоданных (geodatabases), файлы проекций (projection files) и так далее. Если список опознаваемых типов файлов не включает файл типа, который Вы используете в ГИС-анализе, Вы можете настраивать ArcCatalog, чтобы распознать дополнительные типы файлов как ГИС данные, например, текстовые файлы. Картографический документ Greenvalley - универсальная карта города. Слой Water Use (Потребление Воды) показывает набор участков в городе Greenvalley с цветной схемой, которая указывает относительное потребление воды в каждом пакете. Карты и слои Карты и слои - важные средства организации и отображения данных в ArcGIS. Карты, типа каждодневных бумажных карт, могут содержать много видов данных. Данные на карте организованы в слои, которые расположены на карте в определенном порядке. Каждая карта содержит макет страницы, где размещаются графические элементы такие, как тип легенды, стрелки на Север, масштабные шкалы, текст и другая графика. Макет показывает страницу карты так, как она будет напечатана. Слои определяют, как набор географических объектов будет представлен, когда они будут добавлены к карте. Они действуют так же, как ярлыки быстрой связи с местом, где данные фактически хранятся – не обязательно с тем же самым местом, где файл слоя хранится. В этом случае и карта и слой относятся к данным, которые сохранены в папке Data (Данные). Если Вы сохраняете ваши географические данные в центральной базе данных, Вы можете создавать карты и слои, которые относятся к базе данных. Это делает ее удобной для того, чтобы использовать совместно карты и слои в пределах организации и устранить потребность делать двойные копии ваших данных. Вид эскиза карты Greenvalley Правая панель ArcCatalog отображает наборы данных многими различными способами. Вы можете щелкнуть на объекте в левой панели, чтобы рассмотреть это в правой панели. Один из видов, который может быть полезным, когда Вы хотите выбрать специфическую карту, это - вид эскиза карты. 1. Щелкните на кнопке Thumbnails (Эскизы карт) на Standard toolbar (Стандартной инструментальной панели). Вы можете видеть уменьшенный набросок карты. Откройте карту Greenvalley. Вы будете использовать карту Greenvalley , чтобы обеспечить контекст для информации, в которой нуждается Городской совет. 2. Дважды щелкните на Greenvalley в дереве Catalog . Двойной щелчок на карте в дереве Каталога открывает карту в ArcMap. Иногда Вы захотите запустить ArcMap без того, чтобы открыть существующую карту. Вы можете запустить ArcMap, щелкая на кнопке Launch ArcMap (Запуск ArcMap) в ArcCatalog. Вы можете также запустить ArcMap, как и любую другую программу вашей системы, независимо от того, открыто ли дерево Каталога или нет. Представление ArcMap ArcMap – это инструмент для создания, рассмотрения, запросов, редактирования, объединения и публикации карт. Большинство карт представляет сразу несколько типов информации об области. Карта Greenvalley содержит три слоя, которые показывают общественные здания, улицы и парки. Вы можете видеть слои в этой карте, перечисленной в таблице содержания. Каждый слой имеет окошко-переключатель, который позволяет Вам включать или выключать его. В пределах слоя символы используются для того, чтобы представить features (пространственные объекты). В этом случае здания представлены точками, улицы - линиями, парки - областями. Таблица содержания ArcMap перечисляет: · Точечные пространственные объекты; · Линейные пространственные объекты; · Площадные пространственные объекты. Каждый уровень содержит два вида информации. Пространственная информация описывает местоположение и форму географических объектов. Атрибутивная информация сообщает Вам о других характеристиках пространственных объектов. В слое park (парк) все пространственные объекты оформлены одним зеленым символом заполнения. Этот единый символ позволяет Вам идентифицировать области, которые являются парками, но он не сообщает Вам что-нибудь о различиях между парками. В слое street (улица) пространственные объекты оформлены различными линейными символами согласно типу улицы, которую линии представляют. Эта символьная схема позволяет Вам дифференцировать улицы от других типов пространственных объектов и сообщает Вам также кое-что о различиях между объектами. В слое buildings (здания) пространственные объекты оформлены различными точечными символами. Формы и цвета символов позволяют Вам дифференцировать учреждения, которые они представляют. Все школы сгруппированы вместе и оформлены специфическим символом, так что Вы можете легко отделить школы от больницы или от здания муниципалитета. Каждый символ школы оформлен различным цветом, который позволяет Вам отличать Pine Elementary (начальную) от Greenvalley High (высшей). Работа с картами ArcMap предлагает много способов, чтобы взаимодействовать с картами. Исследование Карты позволяют Вам видеть и интерпретировать пространственные отношения между объектами. Вы можете использовать карту, которую Вы только что открыли, чтобы найти здание муниципалитета, идентифицировать парки около школ или получить названия улиц вокруг библиотеки. Анализ Вы можете создавать новую информацию и находить скрытые структуры, добавляя слои к карте. Например, если Вы добавили слой демографической информации к карте Greenvalley , Вы можете использовать результирующую карту, чтобы определить школьные районы или находить потенциальных клиентов. Если Вы добавили слои геологии и поверхностного наклона, Вы можете использовать карту, чтобы идентифицировать области риска для оползней. Результаты представления ArcMap позволяет легко подготовить макет вашей карты для печати, вставки в другие документы или электронные издания. Вы можете быстро делать большие карты ваших данных. Когда Вы сохраняете карту, вся ваша работа размещения, символы, текст и графика сохраняются. ArcMap включает обширный массив инструментальных средств для создания и использования карт. В остальной части этой главы Вы будете использовать некоторые из этих инструментальных средств. Настройка Карты - инструментальные средства для представления выполненной работы. Вы можете создавать карты, которые вполне имеют инструментальные средства, чтобы помочь Вам быстро выполнять вашу работу. Вы можете легко настраивать интерфейс ArcMap, добавляя инструментальные средства в существующие инструментальные панели (или удаляя их), или создавая пользовательские инструментальные панели. Вы можете сохранять эти изменения к интерфейсу со специфической картой или для каждой карты, которую Вы открываете. Вы можете также использовать язык программирования Visual Basic® for Applications (VBA), включенный в ArcMap, чтобы создать новые инструментальные средства и интерфейсы. Например, Вы можете создавать VBA инструмент, чтобы делать таблицу адресов зданий в выбранной области. Как только инструмент создан, Вы можете связывать это с пользовательской инструментальной панелью и сохранять это с картой для любого использования. Программирование Вы можете формировать полностью новые интерфейсы для взаимодействия с вашими картами и создавать новые специализированные классы пространственных объектов. ArcGIS создана на основе объектной модели программных компонентов (Microsoft’s Component Object Model - COM). Все компоненты COM доступны разработчикам, использующих COM понимающий язык программирования. Для получения дополнительной информации о настройке ArcMap и ArcCatalog, обратитесь к пособию Exploring ArcObjects (Исследование ArcObjects). Исследование карты Вы можете исследовать карту несколькими способами. Инструментальная панель содержит часто используемые инструментальные средства, которые позволяют Вам перемещаться по карте, находить пространственные объекты и получать информацию о них. Увеличение изображения и получение информации Если Вы хотите видеть область карты с большей детальностью, Вы можете увеличить изображение карты. Щелкните на кнопке Zoom In (Увеличить изображение). Растяните фрейм вокруг одного из парков, чтобы увеличить его изображение. Когда Вы растягиваете фрейм на карте после щелчка на кнопке Zoom In , карта изменяет масштаб изображения к новой области. Вы можете щелкнуть на кнопке Back (Назад), чтобы перейти назад к предыдущему экстенту карты. Щелкните на кнопке Identify Features (Идентификация объектов) и щелкните на парке. Когда Вы щелкаете на пространственном объекте инструментом Identify Features , появляется окно Identify Results (Результаты идентификации). Вы можете изучить атрибуты пространственного объекта в этом окне. Если инструмент находит несколько объектов, где Вы щелкнули, он регистрирует каждый объект на левой стороне окна. Вы можете щелкнуть на пространственном объекте в этом списке, чтобы рассмотреть их атрибуты на правой стороне окна. Закройте окно Identify Features (Идентификация объектов). Изменение масштаба изображения к полному экстенту карты Если Вы имеете увеличенное изображение карты и хотите видеть всю ее, Вы можете быстро ее уменьшить к полному экстенту карты. Щелкните на кнопке Full Extent (Полный экстент). Теперь Вы можете видеть полный экстент карты. Масштаб карты - около 1:95000 (в зависимости от установки вашего экрана и размера окна ArcMap), который Вы можете видеть на стандартной инструментальной панели. (Если масштаб карты не близкий 1:95000, измените его, щелкая в текстовом поле, заменяя текст на 1:95000 и нажимая Enter). В этом масштабе созданные символы не видимые. Свойство этого слоя Maximum Visible Scale (Максимальный видимый масштаб) был установлен 1:70000. Вы измените некоторые из свойств слоя позже в этой главе. Нахождение пространственного объекта Кнопка Find (Найти) позволяет Вам искать пространственные объекты карты, которые соответствуют вашим критериям поиска. Область, которую Вы хотите отобразить, находится вокруг здания Городского совета города Greenvalley , так что Вы найдете здание Городского совета и измените масштаб изображения к нему. 1. Щелкните на кнопке Find (Найти). Когда Вы щелкаете на кнопке Find , появляется диалоговое окно Find . Вы можете искать пространственные объекты в определенном слое или во всех слоях карты. 2. Напечатайте “City Hall” (Здание Городского совета) в текстовом поле Find . Щелкните в In layers (В слоях) на ниспадающую стрелку и щелкните на buildings_point . Щелкните в In fields (В полях) на ниспадающую стрелку и щелкните на NAME (Имя). Нажмите Find (Найти). Здание муниципалитета появится в списке объектов, которые нашел инструмент. 3. Щелкните правой кнопкой мыши на City Hall (Здание Городского совета) и щелкните на Zoom to feature(s) (Увеличить к объекту (объектам)). Карта изменяет масштаб изображения к зданию Городского совета. Поскольку масштаб теперь больший, чем порог 1:70000, созданный объект появляется на карте и Вы можете видеть синий треугольный символ для здания Городского совета. 4. Щелкните на Cancel (Отмена), чтобы закрыть диалоговое окно Find (Найти). Карта теперь показывает часть области, которую Вы должны составить для муниципалитета. Когда Вы выбрали Zoom to feature(s) , в списке была другая опция Set Bookmark (Установка закладки). Пространственная закладка сохраняет специфический экстент карты так, чтобы Вы могли изменить масштаб изображения обратно к нему всякий раз, когда Вы хотите. Пространственные закладки сохраняются с картой, так что любой, кто откроет карту, может быстро изменить масштаб изображения к особенной области закладки. Изменение масштаба изображения к отмеченной области Поскольку Вы используете эту карту, чтобы обеспечить контекст для другой информации, Вы создали некоторые пространственные закладки для областей, которые Вы часто отображаете. Деловой центр города Greenvalley - одна из этих областей. 1. Щелкните на меню View (Вид) и выберите Bookmarks (Закладки). 2. Щелкните на Downtown Greenvalley (Деловой центр Greenvalley ). Теперь карта изменена в масштабе изображения всей области делового центра города. Этот экстент карты и масштаб использовались для предыдущих карт центра города Greenvalley. Карта, которую Вы делаете, будет проста для членов Совета, чтобы сравниться с другими картами области делового центра города. ArcMap обеспечивает превосходный интерфейс для исследования существующих карт в интерактивном режиме. Вы можете использовать инструментальные средства, которые Вы только что использовали, и другие, чтобы отвечать на вопросы о специфических пространственных объектах, находить пространственные объекты, и рассматривать ваши карты в разных масштабах. Вы можете изменять информацию, которая отображена на картах, добавляя и удаляя слои и изменяя способ, которым слои отображены. В следующей части этой главы Вы добавите данные к вашей карте и измените свойства слоя. Добавление слоя к карте Теперь, когда Вы открыли карту Greenvalley и установили экстент на деловой центр города, пришло время делать карту, в которой Вы нуждаетесь. Городской совет хочет, чтобы карта включила потребление воды в центре города и местоположение и размеры существующих водопроводных магистралей. Вы добавите слой Water Use (Потребление воды) к вашей карте. 1. Позиционируйте окна ArcMap и ArcCatalog так, чтобы Вы могли видеть их оба. 2. Щелкните на слое Water Use (Потребление воды) в ArcCatalog и перетащите его на карту. Вы можете нажать и перетащить любой уровень от дерева ArcCatalog на открытую карту в ArcMap. Слой показывает участки, оформленные градуированной цветовой шкалой. Также, как дороги и здания были представлены предопределенными символами, когда Вы открыли карту Greenvalley , этот слой оформлен определенным набором символов. Слой служит как инструмент быстрого доступа к данным. Он также сообщает ArcMap, как данные должны быть представлены. Вы можете сохранять слои в месте, которое является доступным для каждого в вашей организации, кто нуждается в определенном наборе данных; для каждого из них данные будут отображены таким же способом. Также, как слои являются полезными, так они иногда и не доступные. К счастью, Вы можете добавить необработанные географические данные к карте также легко, как Вы можете добавить слой. Добавление пространственных объектов из базы данных Когда Вы добавляете пространственные объекты непосредственно от покрытия, шейпфайла или базы данных, они все оформлены одним символом. Теперь Вы добавите пространственные объекты водопроводной магистрали к вашей карте. 1. Позиционируйте окна ArcMap и ArcCatalog так, чтобы Вы могли видеть их оба. 2. Щелкните на знаке "плюс " рядом с папкой Data (Данные) в дереве Catalog (Каталог), чтобы рассмотреть содержание папки. 3. Щелкните на знаке "плюс " рядом с GreenvalleyDB . Greenvalley БД – база геоданных, которая содержит остальную часть данных, и которую Вы будете использовать. Данные в этой базе геоданных организованы в пяти наборах данных пространственных объектов: Hydrology (Гидрология), Parks (Парки), Public Buildings (Общественные здания), Public Utility (Предприятия коммунального обслуживания), и Transportation (Транспортирование). 4. Щелкните на знаке "плюс " рядом с Public Utility . 5. Щелкните на watermains_arc (Водопроводные магистрали - дуги) и перетащите их на вашу карту. w atermains_arc - это класс пространственных объектов - коллекция пространственных объектов, представленных с тождественной геометрией (формой). В этом случае пространственные объекты имеют форму ломаной линии, которые представляют каналы в системе распределения воды. Базы геоданных, содержащие наборы данных пространственных объектов и классы пространственных объектов, есть то, как приложения ArcGIS управляют географической информацией. В главе 3 Вы больше узнаете об этих и других типах ГИС данных. Изменение способа представления пространственных объектов Муниципалитету нужно знать приблизительные размеры водопроводных магистралей в деловом центре города, так что Вы должны назначить некоторые новые символы пространственным объектам. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на watermains_arc (Водопроводные магистрали - дуги) в таблице содержания ArcMap и щелкните на Properties (Свойства). Появляется диалоговое окно Properties слоя. Вы можете использовать это диалоговое окно, чтобы осматривать и изменять свойства слоя в широком разнообразии. Класс пространственных объектов водопроводных магистралей включает несколько атрибутов водопроводных магистралей. Поскольку Совет желает знать размеры водопроводных магистралей, Вы будете группировать магистрали в пять классов, основанных на их атрибуте - диаметре. 2. Щелкните на ярлыке Symbology (Символика) в диалоговом окне Properties . Инструментом Symbology Вы можете изменять как символьную схему слоя, так и его появление в таблице содержания. 3. Щелкните на Quantities (Количества). Панель изменилась, чтобы дать Вам средства управления для оформления градуированным цветом. 4. Щелкните на Graduated symbols (Градуированные символы). Панель изменилась, чтобы дать Вам средства управления для оформления градуированными символами. 5. Щелкните на ниспадающую стрелку в Value (Значение) и щелкните на DIAMETER (Диаметр). ArcMap группирует данные в пять классов, используя классификацию Natural Breaks (Естественные интервалы) по методу Дженкса. Теперь ширина символов строки указывает диаметр водопроводных магистралей. Вы хотите, чтобы водопроводные магистрали были синими, поэтому Вы будете изменять основной символ. 6. Щелкните на Template (Шаблон). Когда Вы щелкните на Template, появляется диалоговое окно Symbol Selector (Селектор символа). Здесь Вы можете выбирать предопределенные символы, типа линейного символа Highway (Магистрали), или Вы можете проектировать ваши собственные символы. 7. Щелкните на Color (Цвет). Появляется диалоговое окно Селектора цвета. Вы можете выбирать один из предопределенных цветов от этой палитры или щелкнуть на More Colors (Больше цвета), чтобы смешать ваши собственные цвета, использующие одну из нескольких популярных цветовых моделей. Выберите темный оттенок синего цвета и нажмите OK. Теперь все водопроводные магистрали будут оформлены темными синими линиями с шириной линии, представляющей диаметр водопроводной магистрали. 8. Щелкните на OK в диалоговом окне Properties (Свойства), чтобы видеть вашу карту с новыми символами линий. Как Вы видели, ArcMap имеет богатый набор выбираемых символов линий и инструментальных средств редактирования. Эти и другие инструментальные средства работают также с символами точек и полигонов. Как только Вы установили символизацию для слоя, удовлетворяющую вас, Вы можете сохранять ее для дальнейшего использования путем сохранения карты (позже в этой главе) или сохранения слоя как файла собственного слоя типа слоя Water Use (Потребление воды), который Вы добавляли (см. Использование ArcMap для пошаговых инструкций). Добавление подписей к карте Карта теперь показывает некоторые из средних линий улиц и водопроводных магистралей подобными символами. Чтобы избежать запутывания читателя карты, Вы добавите названия улиц на карте и измените символ средней линии улицы. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на street_arc (Улица-дуга) в таблице содержания. 2. Щелкните на Label Features (Подписывание объектов). ArcMap добавляет названия улиц к карте. Изменение символа средней линии улицы. 3. Щелкните правой кнопкой мыши на street_arc (Улица-дуга) в таблице содержания снова и нажмите Properties (Свойства). 4. Щелкните на ярлыке Symbology (Символика). 5. Щелкните на Features (Пространственные объекты), затем щелкните на Single symbol (Единый символ). Средние линии улицы будут теперь оформлены единым символом. Вы измените цвет линии, заданный по умолчанию, на светло-серый, так что средние линии будут видимы, но ненавязчивыми. 6. Щелкните на кнопку Symbol (Символ). Селектор Символа появляется. 7. Щелкните на Color (Цвет). Щелкните на светло-серый и OK. 8. Щелкните на OK в диалоговом окне Properties (Свойства). Теперь средние линии будут оформлены в светло-сером цвете, так что они не будут перепутаны с водопроводными магистралями. Работа с макетом карты Все данные, в которых Вы нуждаетесь, теперь на карте и имеют символы. Карта, которую Вы делаете для встречи Совета, будет напечатана в цвете на листе бумаги размером 8.5" x 11 " и роздана каждому члену совета. 1. Щелкните на меню View (Вид) и щелкните на Layout View (Вид макета). Теперь Вы можете видеть карту на виртуальной странице. Слои данных появляются в фрейме данных на странице. Фрейм данных - способ организации слоев, которые Вы хотите видеть вместе на карте. Есть всегда по крайней мере один фрейм данных на карте. Он называется Layers (Слои); Вы можете видеть ее название вверху Таблицы содержания ArcMap. Вы можете добавлять дополнительные фреймы данных к карте, чтобы сравнить две области рядом или показывать краткие обзоры, или детальные вставки. Вы можете видеть все фреймы данных на вашей карте в Layout view (Виде макета). Если Вы переключаете назад к Data view (Виду данных), Вы будете видеть слои, которые находятся в активном фрейме данных. Активный фрейм данных показывается в жирном начертании в Таблице содержания. В Виде макета Вы можете изменять форму и позицию фрейма данных на странице, добавлять другие элементы карты, типа масштабных шкал и легенд к карте, и изменять размер страницы и ориентацию. Инструментальная панель Layout (Макет) добавлена к интерфейсу ArcMap, когда Вы выбираете Layout View (Вид макета). Вы можете использовать инструментальные средства на инструментальной панели Макет , чтобы изменить размер и позицию виртуальной страницы на вашем экране или изменить масштаб виртуальной страницы. Вы можете также использовать инструментальные средства в меню Tools (Инструменты) в Layout View (Виде макета), чтобы изменить экстент слоев, которые показываются в фрейме данных. 2. Щелкните правой кнопкой мыши на странице и выбирите Page Setup (Установка страницы). 3. Щелкните на Landscape (Панорама) в окне Map Size (Размер Карты) и в окне Printer Setup (Установка принтера), чтобы изменить ориентацию страницы, затем щелкните на OK . Теперь страница находится в горизонтальной ориентации. Вы добавите масштабную шкалу, северную стрелку, легенду, и заголовок к странице, чтобы помочь членам Совета использовать карту. Сначала Вы создадите некоторое пространство на странице для этих других элементов карты, уменьшая размер фрейма данных. 4. Щелкните на кнопке Select Elements (Выбрать элементы). 5. Щелкните на фрейме данных, чтобы выбрать его. Фрейм данных теперь выделен пунктирной линией и имеет маркеры выделения в ее углах и гранях. 6. Наведите курсор на маркер выделения в нижнем правом углу фрейма данных. Курсор становится двухнаправленным курсором изменения размера. Щелкните на угловой маркер и перетащите его вверх и налево. Добавление масштабной шкалы 1. В меню Insert (Вставить) щелкните на Scale Bar (Масштабная шкала). Появляется диалоговое окно Scalebar Selector (Селектор масштабной шкалы). 2. Щелкните на одну из масштабных шкал и щелкните на OK . 3. Щелкните на масштабную шкалу и перетащите ее к пустому пространству ниже левой стороны фрейма данных. Добавление стрелки Севера 1. Щелкните на North Arrow (стрелка Севера) в меню Insert (Вставить). Селектор северной стрелки появляется. 2. Щелкните на одну из северных стрелок и щелкните на OK . 3. Щелкните на North Arrow и перетащите ее к пустому пространству ниже фрейма данных и направо от масштабной шкалы. Добавление легенды 1. Щелкните на Legend (Легенда) в меню Insert (Вставить). Появляется Legend Wizard (Мастер Легенды). Изменение параметров Мастера легенды изменяет вид легенды на вашей карте. Мастер легенды предоставляет Вам пять диалоговых окон, которые позволяют Вам изменять слои, включенные в вашу легенду, вид заголовка легенды, вид фрейма легенды, размер и форму исправлений использованного символа, чтобы представлять линейные и полигональные пространственные объекты, и интервал между элементами легенды. В этом случае заданные по умолчанию параметры легенды соответствуют вашей карте. Однако параметры легенды можно изменять в любое время, щелкая правой кнопкой мыши на легенде в виде макета и выбирая свойства в меню, которое появляется. 2. Щелкните на Next (Следующий) несколько раз, чтобы делать шаги мастера легенды, принимая заданные по умолчанию параметры легенды. Щелкните на Finish (Конец), когда будет выполнено. На вашей карте появляется легенда. 3. Щелкните на легенде и перетащите ее к пустому пространству направо от фрейма данных. Вы можете нажимать на синие маркеры выделения, чтобы изменить размеры легенды и чтобы подогнать их к правой стороне страницы. Добавление заголовока 1. Щелкните на Title (Титул ) в меню Insert (Вставить ).Часть заголовка “Greenvalley” появляется в виде макета. Greenvalley – название документа карты, но Вы будете нуждаться в более пояснительном заголовке на карте. 2. Напечатайте “Downtown Greenvalley Water Mains and Water Use ” (Водопроводные магистрали и потребление воды в деловом центре города Greenvalley ). Нажмите Enter , затем щелкните на заголовоке и перетащите его к вершине, выровняйте его по центру страницы. Сохранение карты Вы сделали много изменений к этой карте. Поскольку Вы хотите сохранить новую карту, которую Вы создали, а также сохранить шаблон старой карты, Вы будете использовать Save As (Сохранить как), чтобы сохранить эту карту под новым названием. 1. Щелкните на File (Файл) и нажмите Save As (Сохранить как). 2. Перейдите к папке Greenvalley . 3. Напечатайте “Downtown Water ”(Вода центра города). Нажмите Save (Сохранить). Теперь Вы готовы печатать копию этой карты для Городского совета. Печатание карты Вы можете легко печатать карты, которые Вы составили в ArcMap. Вид макета позволяет Вам упорядочивать элементы карты, типа рамок данных, масштабных шкал и северных стрелок на странице точно так, как Вы хотите, чтобы они были напечатаны. Вы можете печатать ваши карты, используя любой принтер в вашей сети, и Вы можете выбирать, чтобы печатать, использовать механизмы печати Windows, PostScript® или ArcPressT™ (если они установлены). 1. Щелкните на File (Файл) и щелкните на Print (Печать). Появляется диалоговое окно Print . Вы можете изменять заданный по умолчанию принтер, щелкая Setup . 2. Щелкните на OK. Вы готовы взять карту к встрече Совета. Закройте ArcMap и ArcCatalog. 3. Щелкните на File и щелкните на Exit , или просто щелкните на кнопке Close или (x) в правом верхнем углу окна ArcMap. Выполните то же самое для ArcCatalog. Что дальше? При создании вашей первой карты Вы учились, как запустить и использовать два ГИС приложения: ArcCatalog и ArcMap. В следующей главе Вы узнаете больше о ГИС данных и как работать с различными типами данных. Работа в поле ГИС анализа неизбежно означает работу с географическими данными в разнообразии различных форматов. Понимание преимуществ и ограничений каждого формата - важный первый шаг в любом проекте и особенно в проекте, который Вы начнете в главе 4 «Планирование ГИС проекта». Глава 3 Исследование данных ГИС В этой главе: · Географические модели данных; · Покрытия; · Шейпфайлы; · Базы геоданных. В главе 2 «Изучение ArcCatalog и ArcMap» Вы работали с картой и слоями. Слои на карте основаны на данных ГИС. Когда Вы добавляли водопроводные магистрали к карте, Вы добавляли данные из класса пространственных объектов, сохраненного в базе геоданных. Другие форматы для данных ГИС включают шейпфайлы, покрытия, и растры. Форматы данных ГИС изменяются, но они все хранят пространственную и атрибутивную информацию. Много данных имеет пространственный компонент, который непосредственно не может быть явным. Например, базы данных клиентов часто включают адреса. С подходящим набором данных улиц эти адреса могут быть размещены на карте как точки или геокодированы. Точно также таблицы данных о продаже могут быть связаны с запросом к классу пространственных объектов коммерческих территорий и отображены на карте. Полезно понимать различные типы данных ГИС и модели базы данных, когда Вы проводите проект анализа. Эта глава содержит краткое введение в общие типы данных ГИС и модели базы данных. Географические модели данных ArcGIS сохраняет и управляет географическими данными в нескольких форматах. В ArcGIS используются три основных модели данных - векторные, растровые и TIN модели. Вы можете также импортировать табличные данные в ГИС. Векторные модели Один способ представления географических явлений - точками, линиями и полигонами. Этот вид представления мира в общем называется векторной моделью данных. Векторные модели особенно полезны для представления и сохранения дискретных пространственных объектов, таких как зданий, трубопроводов или границ участков. Точки – это пары координат x, y. Линии - наборы координат, которые определяют форму. Полигоны - наборы координат, определяющих границы, которые окружают области. Координаты - наиболее часто пары (x, y) или тройки (x, y, z), где z представляет значение типа высоты. Координатные значения зависят от географической системы координат, в которой сохранены данные. Системы координат обсуждены более подробно в главе 6 «Подготовка данных для анализа». ArcGIS сохраняет векторные данные в классах пространственных объектов и наборах, топологически связанных классов пространственных объектов. Атрибуты, связанные с пространственными объектами хранятся в таблицах данных. ArcGIS использует три векторные модели различной реализации, чтобы представить данные пространственных объектов: покрытия, шейпфайлы и базы геоданных. Растровые модели В растровой модели мир представлен как поверхность, которая разделена на регулярную сетку ячеек (grid of cells) . Координаты х, y по крайней мере одного угла растра известны, так что он может быть расположен в географическом пространстве. Растровые модели полезны для сохранения и анализа данных, которые являются непрерывными во всей области. Каждая ячейка содержит значение, которое может представлять принадлежность к классу или категории, измерение или интерпретируемое значение. Растровые данные включают изображения (I mage) и сетки (G rid) . Изображения типа аэрофотоснимка, спутникового фотоснимка или сканированной карты часто используются для производства данных ГИС. Гриды представляют полученные данные и часто используются для анализа и моделирования. Они могут быть созданы из типовых точек таких, как для поверхности химических концентраций в почве, или основанными на классификации изображения такого, как для сетки покрытия земли. Гриды могут также быть созданы, конвертируя векторные данные. Гриды могут сохранять непрерывные значения такие, как для поверхности высот. Они могут также сохранять категории такие, как для сетки типов растительности. Гриды, сохраняющие информацию категорий, могут сохранять дополнительные атрибуты о каждой категории. Например, грид типов растительности могла бы сохранять для каждой категории числовой код, название типа растительности, оценку пригодности среды обитания для некоторой разновидности живой природы и общий код типа. В этом отличие от данных пространственных объектов, где атрибуты сохранены для каждого индивидуального пространственного объекта. Чем меньший размер ячейки для растрового слоя, тем выше разрешающая способность и более детальная карта. Однако потому что ячейки формируют правильную сетку на всей поверхности, уменьшение размера ячейки с целью сохранить более высокие данные разрешающей способности существенно увеличивает полный объем данных, которые должны быть сохранены. ArcGIS может распознавать и использовать растры многих различных типов файлов изображений и гридов, сохраненных в рабочих пространствах. Вы можете добавлять растровые наборы данных к карте также, как Вы добавили бы пространственные объекты, и Вы можете осматривать и организовывать их в ArcCatalog. TIN модели В модели нерегулярной триангуляционной сети (triangulated irregular network - TIN) мир представлен как сеть смежных треугольников, проведенных через нерегулярно расположенные точки со значениями x, y, и z. TIN - эффективный способ сохранять и анализировать поверхности. Неоднородные поверхности, которые изменяются резко в некоторых областях и меньше в других в данном объеме данных, могут быть смоделированы более точно триангуляционной поверхностью, чем растром. Это объясняется тем, что много точек может быть размещено там, где поверхность высоко переменная и меньшее количество точек может быть размещено, где поверхность менее переменная. ArcGIS сохраняет триангулированные поверхности как наборы данных TIN. Как и с растрами, Вы можете добавлять наборы данных TIN к карте в ArcMap и управлять ими в ArcCatalog. Для получения дополнительной информации о растровых данных и TIN см. Моделирование нашего мира: Руководство ESRI по проектированию базы геоданных. Табличные данные Вы можете думать о ГИС как о базе данных, которая понимает геометрию. Подобно другим базам данных, ArcGIS позволяет Вам связывать таблицы данных вместе. Примерно так любая таблица данных может быть соединена с существующим классом объекта или растровым набором данных, если они совместно используют атрибут. Например, Вы можете иметь шейпфайл участков переписи с полем номера участка и табличным файлом дополнительных данных переписи, также содержащих поле номера участка. Вы можете связать данные переписи с таблицей атрибут шейпфайла и отображать дополнительные данные. Геокодирование - другое средство представления табличных данных на карте. Возможно, самый простой пример геокодирования есть нанесение на карту точек, основанных на таблицах географических координат. Например, Вы можете наносить местоположения проб почвы, основанных на значениях долготы и широты, полученных при помощи глобальной системы позиционирования (GPS). Вы можете также наносить точки определением местоположения по таблицам адресов существующей сети улиц. Это часто называется адресным геокодированием. Форматы данных пространственных объектов ArcGIS поддерживает и модели объекта на основе файла и моделей объекта системы управления базой данных (СУБД). Две модели на основе файла – это покрытия и шейпфайлы. Покрытия и шейпфайлы используют геореляционную модель данных . Они сохраняют векторные данные для пространственных объектов в двоичных файлах и используют уникальные идентификаторы, чтобы связать пространственные объекты с атрибутами, сохраненными в таблицах атрибут в других файлах. Модель объекта СУБД, поддерживаемая ArcGIS, – модель данных базы геоданных . В этой модели объекты хранятся как строки в таблице реляционной базы данных. Строки в таблице содержат и координаты и атрибутивную информацию объектов. Покрытия Покрытия - традиционный формат для сложной обработки геоданных, создающей высококачественные географические наборы данных и выполняющей утонченный пространственный анализ. Покрытия содержат первичные, составные и вторичные типы пространственных объектов. Первичные пространственные объекты в покрытиях – точки меток, дуги и полигоны. Составной пространственный объект – маршруты, (секции и регионы) - сформированы из первичных типов пространственных объектов. Покрытия могут также содержать вторичные объекты: тики, связи и аннотации. Тики и связи не представляют географические объекты, но используются, чтобы управлять покрытиями. Аннотация используется, чтобы представить текст о географических объектах на картах. Первичные объекты в покрытиях Точки меток (Label points) могут представлять индивидуальные точечные объекты, например, колодцы. На схеме ниже точка вверху слева представляет номер 57 колодца. Точки меток также связывают атрибуты с полигонами. Каждый полигон в покрытии имеет единственную точку метки с его номером ID объекта, обычно располагаемый около центра многоугольника. Схема ниже показывает точки меток полигонов 102 и 103. Дуги (Arc) – это связанные наборы линейных сегментов с узлами в конечных точках. Отдельная дуга может быть автономной, типа линии сброса на геологической карте; несколько дуг могут быть организованы в линейные сети типа потоковых или инженерных сетей. Дуги могут также быть организованы в полигоны, которые представляют области, такие как типы почвы. Узлы (Node)– это конечные точки и связи между дугами. Узлы могут иметь атрибуты, так что они могут представлять точечные объекты в сети типа клапанов в сети водопроводных магистралей. Узлы важны для прокладки пути, так как объекты в покрытиях связаны друг с другом; это определяется топологией . Вы больше узнаете о топологии покрытия позже в этой секции. Полигоны (Polygons ) представляют области. Они ограничены дугами, включая дуги, которые определяют островные полигоны. Многоугольники в покрытии могут совместно использовать дуги типа B и C ниже, но они не накладываются. Каждая точка области попадает точно внутрь одного полигона, так, например, точка в пределах полигона А находится вне полигона B. Составные объекты в покрытиях Маршруты (Route) и секции (section)- линейные пространственные объекты, которые составлены из дуг и частей дуг. Маршруты определяют пути по существующей линейной сети типа маршрута от фирмы до аэропорта по сети улиц. Поскольку точки, представляющие интерес на сети, не всегда в узлах, секции идентифицируют части дуг. Они фиксируют, как далеко по данной дуге маршрут начинается или заканчивается. Регионы (Region)– это площадные пространственные объекты, которые составлены из полигонов. В отличие от полигонов, регионы могут быть прерывными. Например, материк и остров могут быть отображены как два полигона, но они могут принадлежать одному региону. Регионы в покрытии могут также накладываться. Например, в покрытии полигонов леса два региона, которые представляют различные пожары леса, могли накладываться, если область, которая горела в одном году, также горела и в другом году. Вторичные объекты в покрытиях Аннотации (Annotation) – это текстовые строки, которые описывают пространственный объект, когда карта отображена или напечатана. Аннотация может быть позиционирована в точке, между двумя точками или вдоль ряда точек. Аннотация используется, чтобы делать карты более легкими для чтения и понимания. Аннотация хранится в географических координатах, которые определяют ее позицию и масштаб относительно других объектов покрытия, когда они отображены. Тики (Tic ) – это географические контрольные точки. Они представляют известные местоположения на земле и используются, чтобы регистрировать и преобразовать координаты покрытия. Тики позволяют точно преобразовать оцифрованные объекты на бумажной карте от единиц измерения дигитайзером в сантиметрах или дюймах к единицам измерения реального мира типа километрам или милям. Это хорошая практика для того, чтобы использовать те же самые местоположения тиков, когда Вы оцифровываете наборы объектов от карты в различные покрытия так, что они будут накладываться корректно. Связи (Link) – это векторы смещения, которые используются, чтобы корректировать форму покрытий, например, согласовывать грани смежных покрытий. Связи состоят из "от-точки" "к-точке" . Топология покрытия Топология - процедура для явного определения и использования пространственных отношений, свойственных геометрии пространственных объектов. Три главных топологических отношения, которые поддерживают покрытия, - это связность, определение области и смежность. Покрытия обеспечивают выполнение топологии и делают явной запись этих пространственных отношений в специальных файлах. Сохранение связности делает покрытия пригодными для моделирования и трассирования потоков в линейных сетях. Сохранение информации об определении области и смежности делает возможным находить или объединить смежные полигоны и соединять оверлейными операциями географические объекты различных покрытий. Покрытия хранят связность посредством записей узлов, которые отмечают конечные точки дуг. Дуги, которые совместно используют узел, являются связанными. Это называется топологией дуга-узел . Каждая дуга - связанный набор вершин от-узла и к-узлу. Покрытия определяют области путем поддержания списка связанных дуг, которые формируют границы каждого полигона. Это называется топологией полигон-дуга. Покрытия сохраняют смежность путем поддержания списка полигонов левой и правой стороны каждой дуги. Это называется топологией слева-справа . Полигоны, которые совместно используют дугу, смежные. Хранение покрытий Покрытия хранятся в рабочих пространствах. Рабочее пространство (workspace ) – это папка в файловой системе. Папка рабочего пространства содержит папку, названную info, и папки, названные по имени каждого покрытия в рабочем пространстве. Здесь рабочее пространство называется a_workspace , а покрытия называются a_coverage и b_coverage . Папка покрытия содержит набор файлов, которые хранят информацию о пространственных объектах в покрытии (координаты, топология и так далее). Атрибуты пространственных объектов покрытия хранятся в таблицах атрибут , которые управляются базой данных INFO™. Папка info содержит файлы данных info и табличные определения для каждого покрытия. В ArcCatalog Вы видите рабочее пространство покрытия как папку данных ГИС. Вы можете идентифицировать геометрию покрытия (точка, линия, полигон и так далее) его значком. Вы можете также видеть классы пространственных объектов внутри покрытия. Здесь Вы можете видеть, что папка a_workspace содержит два покрытия: a_coverage и b_coverage. A_coverage содержит класс объектов дуг и класс объектов тиков. Это покрытие имеет топологию полигона, так что оно содержит также класс объектов полигонов и класс объектов меток. Набор данных b_coverage - покрытие линий, так что оно содержит только классы объектов дуг и тиков. Вы можете также видеть дополнительные таблицы данных в рабочем пространстве покрытия, если есть другие таблицы, сохраненные в базе данных INFO типа связанных таблиц данных или поисковых таблиц символов. Шейпфайлы Шейпфайлы (Shapefiles) полезны для картографии и некоторых видов анализа. Большое количество географических данных доступно в формате шейпфайлов. Шейпфайлы более просты, чем покрытия, потому что они не сохраняют полные топологические ассоциации среди различных пространственных объектов и классов пространственных объектов. Каждый шейпфайл сохраняет пространственные объекты, принадлежащие одному классу пространственных объектов. Объекты в шейпфайлах Шейпфайлы имеют два типа точечных объектов: точки и мультиточки. Они имеют линейные пространственные объекты, которые могут быть простыми линиями или многочастными полилиниями. Они также имеют площадные объекты, которые являются простыми или многочастными областями, называемые полигонами. Точечные формы имеют простые одноточечные пространственные объекты типа колодцев или памятников. Здесь выбран колодец номер 57. Многоточечные формы – это коллекции точек, которые представляют один объект. Группа маленьких островов могла быть представлена как одна многоточечная форма. Здесь выбран многоточечный объект 22. Линейные формы могут быть простыми непрерывными линиями типа линий сброса на карте. Они могут также быть ломаными линиями с ответвлением типа реки. Линейные формы могут также иметь прерывистые части. Полигональные формы могут быть простыми областями типа отдельного острова. Они также могут быть многочастными областями типа нескольких островов, которые составляют единое государство. Полигональные формы могут накладываться, но шейпфайлы не хранят топологические отношения между ними. Торговые области двух магазинов могут быть представлены как накладывающиеся полигональные формы. Хранение шейпфайлов Шейпфайлы хранятся в папках. Шейпфайл состоит из набора файлов векторных данных в шейпфайле и файла dBASE® .dbf, содержащего атрибуты объектов. Каждый составляющий файл совместно использует имя шейпфайла. Шейпфайл содержит формы только одной геометрии: точка, мультиточка, линия или полигон. Когда Вы смотрите на папку шейпфайлов в ArcCatalog, Вы видите шейпфайлы как автономные классы объектов. Базы геоданных Базы геоданных реализуют основанную на объектах модель данных ГИС – модель данных базы геоданных. База данных хранит каждый пространственный объект как строку в таблице. Векторная форма объекта хранится в поле shape (форма), в таблице с атрибутами в других полях. Каждая таблица сохраняет класс пространственного объекта. В дополнение к пространственным объектам база геоданных может также сохранять растры, таблицы данных и ссылки на другие таблицы. Базы геоданных – это архивы, которые могут держать все ваши пространственные данные в одном месте. Они подобны сложению покрытий, шейпфайлов и растров в СУБД. Однако они также добавляют важные новые возможности файловым моделям данных. Некоторые преимущества базы геоданных состоят в том, что пространственные объекты в базе геоданных могут иметь встроенное поведение, пространственные объекты базы геоданных полностью хранятся в одной базе данных и большие классы пространственных объектов базы геоданных могут быть сохранены без швов, не отдельными листами. В дополнение к универсальным пространственным объектам типа точек, линий и областей, Вы можете создавать пользовательские пространственные объекты типа трансформаторов, трубопроводов и участков. Пользовательские пространственные объекты могут иметь специальное поведение, чтобы лучше представить реальные объекты. Вы можете использовать это поведение, чтобы поддержать сложное моделирование сетей, предотвращения ошибки ввода данных, заказное представление пространственных объектов и заказных форм для осмотра или ввода атрибутов объектов. Пространственные объекты в базе геоданных Поскольку Вы можете создавать ваши собственные пользовательские объекты, число потенциальных классов пространственных объектов неограничен. Основными формами для классов пространственных объектов базы геоданных являются точки, мультиточки, сетевые соединения, линии, сетевые грани и полигоны. Вы можете также создавать пространственные объекты с новой геометрией. Все классы точечных, линейных и полигональных пространственных объектов могут: · быть мультичастными (например, подобно мультиточечным формам или регионам в покрытии); · иметь x, y; x, y, z; или x, y, z, м. координаты (м- координаты хранят значения измерения расстояния типа расстояния к каждому мильному столбу по магистрали); · быть сохранены как непрерывные слои вместо плиточных. Точечные и мультиточечные пространственные объекты базы геоданных подобны соответствующим типам пространственных объектов в шейпфайлах. Универсальные точечные пространственные объекты могут, например, представлять местоположения здания в городе.Пользовательские точечные пространственные объекты могут также представлять здания, но они могли бы включать интерфейс, который перечислит владельца, площадь и оценочное значение здания или отобразит фотографию, или схему здания. Сетевые пространственные объекты соединений (Network junction features) - точки, которые играют топологическую роль в сети, подобно узлам в покрытии. Есть простые и сложные сетевые пространственные объекты соединений. Пространственный объект простого соединения (simple junction feature) может быть использован, чтобы представить приспособление, которое связывает два трубопровода. Он может иметь поведение верификации, которое будет гарантировать, что соединенные каналы имеют корректный диаметр и материалы. Пространственный объект с ложного соединения (complex junction feature) играет более сложную роль в сети. Он может содержать внутренние части, которые играют логическую и топологическую роль в большей сети. Например, пространственный объект сложного соединения может использоваться, чтобы представить выключатель в сети электроэнергии. В одной позиции выключатель мог связать точку А и точку B, в то время как в другой позиции он мог связать точку А с точкой С. Выключатель мог бы иметь правила редактирования верификации, которые будут управлять типами линий электропередачи, связанными с ним. Он может также иметь пользовательское поведение, которое будет отображать выключатель различными символами в зависимости от его состояния (например, открытый или закрытый). Линейные пространственные объекты – это линии, сформированные из трех видов сегментов: участки прямых, дуги окружностей и сплайны Безье. Одиночная линия может быть сформирована из всех трех частей, как на иллюстрации справа, ниже. Линии могут использоваться, чтобы представлять линейные географические объекты типа линий контура или дорог. Линейные пространственные объекты могут иметь пользовательское отображение поведения, которое обобщает линию в зависимости от масштаба карты или которое управляет размещением аннотации вдоль линии. Пространственные объекты сетевых ребер - линии, которые играют топологическую роль в сети. Они могут использоваться для трассирования и анализа потока. Здесь на сети была выполнена трассировка между А и B. Сеть содержит пространственные объекты простых и сложных сетевых ребер. Пространственный объект простых ребер - линейный сетевой пространственный объект, который соединяется с пространственными объектами соединений в его конечных точках. В этом отношении пространственные объекты простых ребер подобны дугам, которые имеют узлы в их конечных точках. Пространственный объект простого ребра может быть использован, чтобы представить трубопровод в водопроводной сети. Пространственные объекты простых ребер могут иметь правила обеспечения связности, например, 10-см трубопровод должен соединиться с 10-см гарнитурой. Они могут также иметь специальные методы класса, так что пространственный объект трубопровода мог вычислять снижение давления жидкости, текущей из одного конца к другому на основе диаметра трубопровода, шероховатости и длины. Они могут иметь интерфейсы специального запроса, редактирования и ввода данных. Пространственный объект сложного ребра (complex edge feature) - линейный сетевой пространственный объект, который может поддерживать одно или более соединений по его длине и все же оставаться одним пространственным объектом. В примере ниже линия от А до B - один пространственный объект сложного ребра. Линия электроснабжения может быть представлена как пространственный объект сложного ребра. Она может иметь пространственные объекты соединений в ее концах и дополнительных соединениях, где другие линии присоединяются к ней. Подобно пространственным объектам простых ребер, пространственные объекты сложных ребер могут иметь специальные методы класса и интерфейсы. Полигональные пространственные объекты представляют области. Их границы могут быть составлены из сегментов - прямой линии, дуги окружности и сплайна Безье. Это те же самые геометрические элементы, которые используются для создания линейных пространственных объектов. Они могут быть простой закрытой формы или они могут иметь дискретные части. Полигональные пространственные объекты могут также иметь вложенные острова и озера. Вы можете использовать полигональные пространственные объекты, чтобы представить географические объекты типа зданий, участков переписи или лесные массивы. Как другие пространственные объекты базы геоданних, полигональные пространственные объекты могут иметь пользовательское поведение и интерфейсы. Пользовательский полигон здания может быть оформлен в виде плана в одном масштабе, как обобщенный контур здания в другом и точечным символом в третьем. Он может также иметь пользовательский интерфейс для редактирования и рассмотрения его атрибутов. Вы можете создавать ваши собственные пользовательские базы геоданных на пустом месте или Вы можете изменять элементы существующей базы геоданных. Для получения дополнительной информации о проектировании баз геоданных и создания пользовательских пространственных объектов см. Моделирование нашего мира: Руководство ESRI к проектированию базы геоданных и Создание базы геоданных. Топология в базе геоданных Топология в базе геоданных позволяет вам представлять общую геометрию между пространственными объектами в пределах класса пространственных объектов и между различными классами пространственных объектов. Вы можете организовывать пространственные объекты в базе геоданных, чтобы создать плоскую топологию или геометрические сети. Классы пространственных объектов могут совместно использовать геометрию с другими классами пространственных объектов в плоской топологии. Например, Вы могли бы определять топологические отношения между улицами, кварталами, группами кварталов и участками переписи. Уличные сегменты определяют границу квартала, который они заключают. Группы кварталов могут быть собраны в объединение групп и объединение групп в участки. Плоская топология составлена из набора узлов, граней и поверхностей. Когда Вы модифицируете границу одного пространственного объекта, совместно используемые границы также модифицируются. Топологически связанная грань и пространственные объекты соединения в пределах набора данных могут ограничивать геометрическую сеть. Это полезно, когда пространственные объекты должны быть связаны друг с другом без разрывов. Например, Вы можете организовывать трубы, клапаны, насосы, и подающие лотки в водопроводную сеть. Хранение пространственных объектов базы геоданных Пространственные объекты базы геоданных постоянно находятся в базах геоданных. Многопользовательская версия базы геоданных может быть реализована, используя программное обеспечение ArcSDE, в любой из ведущих коммерческих полностью реляционных баз данных. Однопользовательские (или персональные) базы геоданных реализованы в файле Microsoft Access .mdb. Вы обращаетесь к базе данных через приложения ArcGIS, включая ArcMap и ArcCatalog. Все классы пространственных объектов базы геоданных содержат один геометрический тип пространственного объекта. Связанные классы пространственных объектов могут быть организованы в наборы классов пространственных объектов (feature datasets ). Наборы классов пространственных объектов полезны для организации классов пространственных объектов с общей топологией. Они могут также использоваться, чтобы организовать классы пространственных объектов тематически. Например, Вы могли бы иметь три класса пространственных объектов в наборе классов водных объектов: точки, представляющие водоемы; линии, представляющие реки; и полигоны, представляющие озера. Когда Вы смотрите на базу геоданных в ArcCatalog, Вы видите таблицы базы данных как коллекции наборов классов объектов (feature datasets) и классов пространственных объектов (feature classes), или просто как автономные классы пространственных объектов. Классы пространственных объектов базы геоданных хранятся с пространственными индексами, так что Вы можете работать эффективно с маленькими областями очень больших бесшовных баз данных. Это устраняет потребность делить большие, сложные наборы данных в отдельные листы. Получение подробной информации Существует много аспектов каждого векторного формата данных и многие проблемы Их нереально рассмотреть в пределах одного проекта базы данных. Для полного обсуждения этих проблем см. Modeling Our World: The ESRI Guide to Geodatabase Design (Моделирование нашего мира: Руководство ESRI к проектированию базы геоданных) и Building a Geodatabase (Построение базы геоданных). Раздел 2 Разработка ГИС-проекта Глава 4. Планирование ГИС-проекта В этой главе рассматривается: · Что является ГИС-анализом? · Шаги в ГИС-проекте; · Планирование вашего проекта. Начиная с этой главы и в остальной части книги Вы будете вести типовой проект ГИС-анализа. Задачи, которые Вы выполните, помогут вам изучить методы для выполнения ваших собственных ГИС-проектов. Вы узнаете о нескольких определенных методах ГИС-анализа и, возможно более важно, Вы изучите, как планировать и осуществить ГИС-проект. Эта глава обеспечивает краткий обзор ГИС-анализа и представляет шаги проведения ГИС-проекта. Затем она ведет вас через первый шаг - планирование проекта. Сценарий проекта содержит обнаружение лучшего места для нового предприятия обработки сточных вод для фиктивного города Гринвэлли. Чтобы найти подходящее место, Вам необходимо знать критерии выбора места. Затем Вы должны будете идентифицировать данные, необходимые чтобы адресовать эти критерии и использовать данные, чтобы найти подходящие места для предприятия. Это - фундаментальные элементы проекта ГИС-анализа. Что является ГИС-анализом? Фраза «ГИС-анализ» охватывает широкое разнообразие операций, которые Вы можете делать с географической информационной системой. Это диапазон от простого отображения пространственных объектов до комплексных, многошаговых аналитических моделей. Представление географического распределения данных Возможно самая простая форма ГИС-анализа - представление географического распределения данных. Концептуально это то же самое, что вколотые булавки в стенной карте, простой, но мощный метод обнаружения структур. Здесь карта – есть анализ. Полицейский отдел мог бы анализировать распределение краж, накладывая адреса сообщенных вторжений. Отдел мог делать карту более информативной, отображая инциденты различными символами, чтобы показать время дня, метод входа, или типы захваченных ценностей, о которых сообщили. Запросы ГИС данных Другой тип ГИС-анализа - запросы или выбор из базы данных. Запросы позволяют Вам идентифицировать и сосредоточиться на определенном наборе пространственных объектов. Есть два типа ГИС запросов, запросы атрибут и местоположения . Запросы атрибут , так называемые a-пространственные запросы , позволяют находить пространственные объекты по их атрибутам. Полицейский отдел, упомянутый выше, мог использовать запрос атрибута из их базы данных, чтобы получить таблицу преступлений, которые относятся к специфической категории. Запросы местоположения , также называемые пространственными запросами , позволяют находить пространственные объекты на основании того, где они находятся. Полицейский отдел мог использовать запрос местоположения в базе данных, чтобы найти преступления, которые произошли внутри данной области. Один способ делать запрос местоположения - растянуть прямоугольник на карте. Здесь полицейский отдел выбрал только те преступления, которые произошли внутри прямоугольника. Эти преступления могли быть изучены вместе, чтобы определить, связан ли какой-либо из них. Полицейский отдел мог также делать более сложные пространственные запросы, использующие полигональные пространственные объекты типа участков переписи, выбранных от другого слоя. Один из наиболее полезных особенностей ГИС - то, что Вы можете видеть результаты и пространственного и непространственного запросов на карте. Идентификация того, что находится вблизи Третий тип ГИС-анализа это нахождение того, что есть вблизи пространственного объекта. Один способ нахождения того, что является близлежащим к пространственному объекту, – создание буфера вокруг пространственного объекта. Комиссия городского планирования могла идентифицировать область в пределах 1000 метров от предложенного аэропорта, генерируя буфер вокруг пространственного объекта аэропорта. Буфер мог использоваться с другими слоями данных, чтобы показать, какие школы или больницы будут находиться около нового аэропорта. Мощная функция ГИС-анализа - то, что вывод одной процедуры может использоваться в другой. Здесь буфер вокруг аэропорта используется в запросе местоположения. Были выбраны две школы и больница, которые находятся в пределах буфера. Школа, которая находится вне буфера, не была выбрана. Наложение различных слоев Четвертый тип ГИС-анализа – наложение (overlaying) различных слоев пространственных объектов. Вы можете создать новую информацию, если выполните оверлей одного набора пространственных объектов с другим. Есть несколько типов оверлейных операций, но все включают объединение двух существующих наборов пространственных объектов в один новый набор пространственных объектов. Например, фермер хочет найти, сколько земли должно быть засеяно для нового урожая. Урожай не может быть получен на склонах и нуждается в почвах, которые являются высоко водопроницаемыми. Фермер объединяет оверлеем два существующих слоя данных о ферме: полигоны земной поверхности, классифицированые по склонам, и полигон водопроницаемости почвы. Фермер может теперь выбирать новые полигоны, которые имеют малые наклоны и высокую водопроницаемость. Есть несколько различных пространственных оверлейных и пространственных манипуляционных операций, которые Вы можете использовать на слоях, включая объединение, пересечение, слияние, растворение, и усечение. Выполнение сложного анализа Вы можете комбинировать все эти методы и многие другие в сложном ГИС-анализе. С ГИС Вы можете создавать детальные модели мира, чтобы решить сложные проблемы. Поскольку ГИС может исполнять эти операции быстро, возможно повторить анализ, каждый раз используя слегка различные параметры и сравнивая результаты. Это может позволить вам совершенствовать ваши методы анализа. Эта секция обеспечила краткий обзор некоторых из общих типов ГИС-анализа. Для получения большей информации об этих и других видах анализа, который Вы можете выполнить, используя ГИС, см. Руководство ESRI по ГИС-анализу . В следующей секции Вы узнаете о шагах в типичном проекте ГИС-анализа. Шаги в ГИС-проекте В типичном проекте ГИС-анализа Вы идентифицируете цели проекта, создаете базу данных проекта, содержащую данные, которые вам нужны для того, чтобы решить проблему, используете GIS функции, чтобы создать аналитическую модель решения проблемы, и представляете результаты анализа. Шаг 1: Идентифицируйте ваши цели Первый шаг процесса должен идентифицировать цель анализа. Вы должны рассмотреть следующие вопросы, когда Вы идентифицируете ваши цели: · В чем состоит проблема, чтобы ее решать? Как она решена теперь? Есть ли альтернативные пути ее решению, используя ГИС? · Что является конечными продуктами проекта - отчеты, работающие карты, качественные презентации карты? · Для какой аудитории предназначены эти продукты - общественность, техники, планировщики, должностные лица? · Будут ли использоваться данные для других целей? Каковы требования для них? Этот шаг важен, потому что ответы на эти вопросы определяют фрейм-проекта так же, как Вы осуществляете анализ. Шаг 2: Создайте базу данных проекта Второй шаг должен создать базу данных проекта. Создание базы данных проекта – это процесс с тремя шагами. Шаги заключаются в проектировании базы данных, автоматизации и сборе данных для базы данных, управлении базой данных. Проектирование базы данных включает идентификацию пространственных данных, которую вам необходимо будет базировать на требованиях анализа, определяя требуемые атрибуты пространственных объектов, устанавливая границу области изучения, и выбирая систему координат для использования. Автоматизация данных включает оцифровку или преобразование данных из других систем и форматов в пригодный для использования формат, а также верификацию данных и исправление ошибок. Управление базой данных включает проверку координатных систем и объединение смежных слоев. Создание базы данных проекта - решающая и отнимающая много времени часть проекта. Законченность и точность данных, которые Вы используете в вашем анализе, определяют точность результатов. Шаг 3: Анализируйте данные Третий шаг заключается в том, чтобы анализировать данные. Как Вы видели, анализ данных в ГИС простирается от простого отображения до создания сложных пространственных моделей. Модель - представление действительности, используемое чтобы имитировать процесс, предсказывать результат или анализировать проблему. Пространственная модель включает применение одной или большего количества из трех категорий функций GIS к некоторым пространственным данным. Эти функции: ·функции моделирования геометрические - вычисления расстояний, генерирование буферов, вычисления площадей и периметров. ·функции моделирования совпадения - наложения наборов данных, чтобы найти места, где значения совпадают. ·функции моделирования смежности – распределение, нахождение пути и новое районирование. С ГИС Вы можете быстро выполнять анализ, который был бы невозможным или чрезвычайно медленным, если делать его вручную. Вы создаете альтернативные сценарии, изменяя ваши методы или параметры, и выполняете анализ снова. Шаг 4: Представьте результаты Четвертый шаг заключается в том, чтобы представить результаты вашего анализа. Ваш конечный продукт должен эффективно сообщить ваши результаты вашей аудитории. В большинстве случаев результаты ГИС-анализа можно лучше всего показывать на карте. Графики и отчеты о выбранных данных - два других пути представления ваших результатов. Вы можете печатать отдельно графики и отчеты, внедрять их в документы, созданные другими приложениями или размещать их в вашей карте. Что дальше? Теперь, когда Вы рассмотрели шаги в ГИС-проекте, Вы готовы начать планировать ваш собственный проект. Следующая секция представляет краткий обзор шагов для проекта предприятия обработки сточных вод города Гринвэлли. Эта глава содержит первый шаг - идентификацию целей проекта. Остальные шаги включают остающиеся главы в этой книге. Планирование вашего проекта Планирование - ответственный шаг в любом ГИС-проекте и может экономить ваше время и усилие, когда Вы займетесь шагами создания базы данных, анализа и отображения. В течение стадии планирования Вы идентифицируете цели проекта, определяете критерии для анализа и идентифицируете данные, требуемые, чтобы поддержать анализ. Вы должны также рассмотреть подход, который Вы будете использовать для анализа, и каковы будут конечные продукты проекта. Как только Вы сделали это, Вы можете переходить к созданию базы данных проекта. В остальной части этой книги Вы будете работать над небольшим проектом ГИС-анализа. В процессе Вы изучите, как планировать ГИС-проект и как использовать вместе ArcMap и ArcCatalog, чтобы выполнить это. В то время, как Вы будете выполнять определенный тип анализа - нахождение места для нового оборудования - шаги, которым Вы будете следовать в проекте, и многие из определенных задач будут применимы к диапазону ГИС-проектов. Сценарий для проекта - найти подходящее место для нового предприятия очистки сточных вод . Город Гринвэлли растет. Чтобы поддерживать этот рост, город формирует новую очистку сточных вод и перерабатывающее предприятие. Город планирует использовать сохранение и переработку сточных вод, чтобы помогать удовлетворять его ожидаемые водные потребности. В этой главе Вы выполните Шаг 1- идентификация целей проекта. Вы будете также делать некоторое планирование для остающихся шагов. Шаги в ГИС-проекте рассматриваются в главах: · Шаг 1: Идентифицируйте цели - Глава 4. · Шаг 2: Создайте базу данных проекта. Соберите данные - Глава 5. Приготовьте данные для анализа - Глава 6. · Шаг 3: Анализируйте данные - Глава 7. · Шаг 4: Представьте результаты - Глава 8. Шаг 1: Идентифицируйте цели проекта Цель этого ГИС-анализа состоит в том, чтобы найти подходящее место для нового предприятия очистки сточных вод города. Город никогда не использовал модель ГИС, чтобы найти место для предприятия очистки сточных вод. Существующее предприятие было расположено много лет назад, используя четырехугольную карту на ацетатной основе и знания Городского совета в консультации с городским инженером. Этот подход был адекватен, но затраты времени и общественность не были вовлечены в этот процесс. Проблема стала трудной, поскольку территория стала более разработанной, и регулирование окружающей среды и здравоохранения стало более строгим. Муниципалитет выбрал для использования ГИС-модель, чтобы ускорить процесс и гарантировать выполнение необходимых инструкций. Поскольку Совет признает, что расположение такого предприятия может быть спорно, он хочет выполнить анализ, чтобы идентифицировать все земельные участки, которые могли бы использоваться для места предприятия, и затем идентифицировать наиболее подходящие участки, основанные на очень специфических критериях. Возможные места будут обсуждены на общественной встрече. Карта, которую Вы создаете для встречи, должна пояснить, какие земельные участки являются наиболее подходящими, какие - менее подходящими, и какие - неподходящими. Город обеспечил вас списком критериев для подходящего местоположения. Земельные участки, выбранные для места должны быть: 1. Ниже 365 метров по высоте, чтобы минимизировать насосные затраты. 2. Вне поймы, чтобы избежать разрыва в течение штормов. 3. В пределах 1000 метров от реки, чтобы минимизировать конструкцию трубопровода обработанной воды, которая сливается. 4. По крайней мере 150 метров от жилой собственности и парков, чтобы минимизировать воздействие на жителей города. 5. На свободной земле, которая может быть разработана, минимизировать стоимость приобретения земли и строительства. 6. Кроме того, чтобы еще уменьшить затраты строительства, город предпочел бы, чтобы место было: · В пределах 1000 метров от главного соединения сточных вод (в пределах 500 метров рассматривается даже более подходящим). · В пределах 50 метров от существующей дороги. · Предприятию будет также необходима общая площадь, по меньшей мере 150000 квадратных метров. Предварительный обзор существующих бумажных карт показал, что наиболее вероятное местоположение для предприятия находится в северо-западном углу города, около реки и в низменной области. Это будет область изучения для проекта. ГИС-анализ позволит вам комбинировать критерии, чтобы идентифицировать определенные земельные участки, которые являются подходящими местами. Шаг 2: Создайте базу данных проекта Создание базы данных для этого проекта будет процессом с двумя шагами. Сначала Вы соберете существующие данные и будете делать их обзор. Затем Вы подготовите данные для анализа. Некоторые из данных будут пригодны для использования; другие слои будут нуждаться в дополнительной обработке. Вам можно также автоматизировать некоторые данные. Вы будете собирать данные в Главе 5 «Сборка базы данных» и готовить данные для анализа в Главе 6 «Подготовка данных для анализа». Тем не менее, в этом месте Вы можете планировать для этих задач, идентифицируя слои данных, в которых Вы будете нуждаться, и источники данных. Соберите данные проекта Несколько отделов города Гринвеэлли поддерживают ГИС данные и имеют рабочие средства, чтобы совместно использовать данные для городских проектов. Некоторые из этих данных уже хранятся в базе данных города Гринвэлли. Город также имеет соглашения о совместном использовании данных с несколькими региональными и государственными учреждениями. Поскольку база данных, содержащая многое из данных, в которых Вы нуждаетесь, уже существует, вам не нужно тратить так много времени на проектирование и автоматизацию базы данных вашего проекта, как если бы было иначе. Однако Вы все еще будете должны делать некоторую работу по проектированию базы данных для вашего проекта. Вы должны будете идентифицировать набор данных и любые атрибуты, требуемые для каждого критерия. Затем Вы исследуете доступные данные, чтобы видеть, какие слои выполнят ваши потребности. Каждый из критериев города будет требовать слой данных для анализа. Вот список критериев, соответствующих наборов данных и атрибутов. Обратите внимание, что набор данных земельных участков будет использоваться для нескольких критериев. Вы можете теперь брать опись данных, которые Вы имеете, и видеть, какие слои соответствуют требуемым наборам данных. Вы можете также идентифицировать другие слои, которые Вы должны получить или создать. · Чтобы находить области ниже 365 метров по высоте, Вы нуждаетесь в источнике данных высот. Коллега в Государственном департаменте Транспортирования (ГДТ) обеспечил сетку высот. Поскольку Вы просто должны знать, действительно ли участок ниже 365 метров, вам надо использовать полигон области ниже 365 метров, который ваш коллега в ГДТ создал по сетке. Эти данные находятся в формате шейпфайла. · Чтобы находить участки вне поймы, Вы будете использовать цифровой слой зоны наводнения Отдела городского планирования, сохраненный как класс пространственных объектов в базе геоданных города Гринвэлли. · Чтобы идентифицировать области в пределах 1000 метров от реки, Вы будете сначала нуждаться в слое реки. Отдел водных ресурсов округа имеет шейпфайл реки. · Вы будете нуждаться в наборе данных участков в вашей области изучения. Городской налоговый чиновник имеет базу данных участков по картографическим листам, сохраненных как шейпфайлы. Два из этих неперекрывающихся листов охватывают вашу область изучения. База данных участков включает атрибут использования земли, которую Вы будете использовать, чтобы идентифицировать жилые участки (так что Вы можете создать 150 метровый буфер к ним) и свободные участки. Вы будете использовать атрибут области шейпфайла участков, чтобы идентифицировать возможные места, площадь которых не менее 150000 квадратных метров. · Чтобы находить области больше, чем 150 метров от парков, Вы будете нуждаться в слое парков. Отдел городских парков и рекреаций имеет класс пространственных объектов существующих парков, который сохранен в базе геоданных города Гринвэлли. · Есть также недавно обнаруженное историческое место в проектной области изучения. Город планирует разрабатывать парк вокруг этого места, но предложенные границы парка все же не были помещены в класс пространственного объекта парка. Вы получите эту информацию в вашу базу данных проекта, оцифровывая сканированное изображение черновой карты границы парка. · Чтобы находить участки в пределах 1000 метров от главного соединения сточных вод, Вы будете нуждаться в слое, который включает соединение. Городской коммунальный отдел имеет покрытие магистральных линий сточных вод и соединения. · Чтобы выделять участки, которые находятся в пределах 50 метров от дороги, Вы будете использовать существующий класс пространственного объекта улиц от базы геоданных Гринвэлли. · Таблица ниже перечисляет слои, которые Вы собираете для базы данных проекта, основанной на доступных данных. Источник и формат каждого слоя также перечислены. · База данных будет также включать сканированное изображение исторического парка, который Вы будете использовать, чтобы оцифровать новый парк. Вы будете также включать сетку высот, поскольку Вы можете захотеть отобразить это на вашей заключительной карте. В главе 5 «Сборка базы данных» Вы будете собирать данные и организовывать их, так как их легко собирать внутри одной проектной папки. Вы будете затем делать обзор данных, чтобы видеть, какие слои будут требовать дополнительной обработки. Приготовьте данные для анализа Опираясь на ваш обзор данных, Вы определите, какие слои являются в настоящее время пригодными для использования и которые требуют дополнительной обработки для использования в анализе. Некоторые из общих задач, включенных в подготовку данных для анализа, включают: ·Проверку качества данных (удостовериться, что данные точны и современны); ·Преобразование форматов данных; ·Автоматизация данных путем оцифровки, сканирования, конвертации или определения местоположения; ·Определение систем координат; ·Проектирование слоев в новой системе координат; ·Слияние смежных слоев. Вам необходимо будет выполнить некоторые из этих задач для базы данных вашего проекта. Вы уже знаете, например, что граница предложенного парка, окружающего историческое место, должна быть оцифрованной. Вы имеете сканированную карту предложенной границы, которую Вы будете регистрировать в базе геоданных города и оцифровывать, используя слой участков как фон. Новый пространственный объект парка будет добавлен к существующему классу пространственных объектов парков в базе геоданных Гринвэлли. Вы будете также должны объединить два неперекрывающихся расположения участка для вашей области изучения, чтобы делать анализ проще. Как только Вы рассмотрите существующие данные (в главе 5), Вы сможете видеть, какие другие слои требуют дополнительной обработки. Большинство данных для проекта уже находятся в покрытии, шейпфайле, базе геоданных или в растровом формате, которые ArcGIS может использовать одновременно. Тем не менее могут быть случаи, где Вы должны конвертировать данные к другому формату (например, при преобразовании векторного к растровому формату или шейпфайла к классу пространственных объектов базы геоданных для хранения в существующей базе геоданных). ArcGIS может отображать и накладывать слои в различных системах координат, пока система координат для каждого слоя определена. Вы будете должны проверить это, особенно для данных, которые Вы получили из других источников. Вы выполните необходимые задачи обработки данных в главе 6 «Подготовка данных для анализа». Шаг 3: Анализируйте данные В течение стадии планирования проекта, Вы захотите рассмотреть методологию анализа и перечислять главные шаги в процессе. Этим путем Вы можете удостовериться, что Вы знаете о всех наборах данных, в которых Вы будете нуждаться, и можете включать их, поскольку Вы создаете базу данных проекта. Вы захотите создать схематическую диаграмму процесса как руководство. Анализ содержит три фазы. 1. В первой фазе Вы создадите слой областей, вне которых должно быть предприятие, и другой слой областей, внутри которых должно быть предприятие. 2. Во второй фазе, Вы будете использовать эти слои, чтобы выбрать подмножество участков, которые находятся в подходящем расположении. Затем Вы выберете подмножество тех участков, которые являются свободными, чтобы создать слой пригодных участков. 3. В третьей фазе Вы рассмотрите дополнительные критерии города, которые определяют наиболее подходящие участки. Вы найдете соответствующие участки в пределах 50 метров от дороги и те, которые находятся в пределах 500 и 1000 метров от соединения сточных вод; затем отметите их соответствующими кодами, чтобы они могли быть идентифицированными на карте. Вы также выясните, которые участки являются достаточно большими для строительства предприятия. В то время как схемное решение показывает главные шаги в процессе, есть ряд промежуточных этапов, которые Вы завершите в каждой фазе. Вы разработаете детальную методологию и осуществите анализ в главе 7 «Выполнение анализа». Шаг 4: Представьте результаты В течение планирования проекта Вы должны рассмотреть цель и аудиторию для ваших конечных продуктов. Для этого проекта Вы представите результаты анализа на карте презентационного качества, которая показывает участки, которые являются подходящими и наиболее подходящими местами. Карта будет представлена общей аудитории на открытом заседании. В то время как Вы не должны проектировать компоновку карты в этом месте, Вы захотите рассмотреть слои, которые будут показываться на карте. В дополнение к слоям анализа Вы можете захотеть включить другие слои, которые снабдят контекст для результатов анализа и будут делать карту более легкой для чтения и понимания. Для этого проекта в дополнение к слоям, которые Вы будете использовать и создавать в течение анализа, Вы захотите показать сетку превышений как фон. Так читатели карты могут видеть области малых и больших превышений в городе, поскольку превышения имеют главное воздействие на расположение предприятия обработки сточных вод. Вы будете проектировать и создавать презентационную карту в главе 8 «Презентация результатов». Что дальше? Теперь, когда Вы рассмотрели шаги, включенные в ГИС-проект, идентифицировали цели проекта и участвовали в некотором планировании проекта, пришло время начинать. Вы будете собирать данные для проекта и делать обзор данных в следующей главе. Глава 5 Сборка базы данных В этой главе: Организация базы данных проекта; Добавление данных в папку project; Предварительный просмотр данных в ArcCatalog; Исследование данных в ArcMap; Очистка дерева Каталога. Данные, в которых Вы будете нуждаться для проекта, существуют в нескольких местах и в различных форматах. Чтобы проводить ваш анализ, Вы должны найти данные, получить информацию относительно них и копировать их в соответствующее рабочее пространство. ArcCatalog позволяет Вам эффективно исследовать и организовывать ваши данные. В этой главе Вы организуете базу данных вашего проекта, чтобы хранить данные, которые Вы получите или создадите. Вы будете использовать ArcCatalog, чтобы предварительно просмотреть данные и копировать их, создавать папки для хранения данных и создавать слои, чтобы представить удаленные данные. Организация базы данных вашего проекта в одной ветви дерева Каталога облегчает возможность находить данные, в которых Вы нуждаетесь, так что Вы создадите связь с папкой project . Вы будете также использовать ArcMap, чтобы отобразить наборы данных в базе данных вашего проекта так, чтобы Вы могли видеть географические отношения между различными наборами данных, с которыми Вы будете работать в течение анализа. Предварительно просматривая данные в ArcCatalog и ArcMap, Вы будете способны видеть, какие слои нуждаются в дополнительной обработке, чтобы быть пригодными для использования в анализе. Организация базы данных проекта Имеются много путей, чтобы организовать базу данных проекта. Одна хорошая стратегия состоит в том, чтобы создать единственную папку project , затем подпапки, чтобы хранить введенные наборы данных и другие подпапки, чтобы хранить наборы данных, которые Вы создаете в течение анализа. Как для многих ГИС-проектов данные для вашего проекта получаются из нескольких различных источников. Некоторые из них находятся в различных форматах данных или в различных системах координат. Большинство данных уже было собрано для вас. Ниже показано, где постоянно находятся данные. Вы копируете данные (чтобы сохранить оригинал как резервную копию) и организуете их в единственной папке project , чтобы делать их более доступными. Вы также создадите новую папку, чтобы сохранить данные, которые Вы создадите в ходе анализа. Не существует единственного пути, чтобы структурировать базу данных проекта, это частично зависит от персонального предпочтения. Цель состоит в том, чтобы минимизировать дублирование наборов данных и иметь хорошо организованные и легкодоступные данные. Это поможет избежать беспорядка в течение проекта также, как если бы Вам нужно будет посетить проект в будущем. Прежде чем Вы начнете создавать папки на диске и перемещать наборы данных в них, есть хорошая идея зарисовать организацию папок проекта. Папки City_share, County_share и State_share хранятся локально на вашем компьютере, но они могут представлять совместно используемые папки, доступные в сети. Вы можете использовать ArcGIS, чтобы управлять и отобразить ГИС данные с любого общедоступного диска на вашей сети. Вы также будете думать о том, как назвать новые наборы данных, которые Вы создадите, и какие соглашения должны быть об их именах. Использование значимых названий поможет Вам видеть сразу, какой имеется каждый набор данных. Например, если Вы объединяете два набора данных parcel (земельных участков), Вы могли бы назвать результат parcel01mrg , чтобы указать, что это был первый (01) созданный набор данных участков и что была операция merge - mrg (Слить). Если Вы затем редактируете (edit ) набор данных, Вы можете назвать отредактированную версию parcel02edt и т. д. Вы будете использовать ArcCatalog, чтобы копировать папку, содержащую данные общего пользования для новой локализации, так что Вы можете работать с ней при поддержке первоначальных данных. Затем Вы создадите новую персональную базу геоданных, чтобы хранить несколько из новых наборов данных, которые Вы создадите. Вы также создадите две новых папки: одну, чтобы содержать слои базы геоданных города Гринвэлли, и другую, чтобы содержать слои, которые Вы создаете в течение анализа. Сделайте шаги: 1. Копируйте папку project . 2. Создайте связь с папкой project. 3. Создайте в папке project персональную базу геоданных WaterProject (Водный проект). 4. Создайте папку City_layers (Городские слои) в папке project. 5. Создайте папку Analysis в папке project. Если Вы еще не создали учебное пособие к главе 2 «Изучение ArcCatalog и ArcMap», Вам будет необходимо связаться с вашим администратором системы, чтобы узнать, где установлены данные учебного пособия. Прежде чем Вы начнете проект, Вам также будет необходимо сделать связь папки в ArcCatalog с папкой Greenvalley , чтобы использовать команды в главе 2. Копируйте папку проекта Папка project содержит данные, которые используют другие организации совместно с вами. Вы копируете всю целую папку на ваш собственный диск. Сначала откройте ArcCatalog. 1. Щелкните на Start , укажите на Programs , укажите на ArcGIS и щелкните на ArcCatalog . 2. Проследуйте к папке ArcGIS\ArcTutor\Getting_Started . Дважды щелкните на папке Getting_Started , чтобы показать ее содержимое. 3. Щелкните на папке roject при нажатой клавише Ctrl, перетащите папку от ее текущей локализации на ваш C:\ диск или любой другой локальный диск или папку. Замените ваш локальный диск или папку в C: \ для остальной части этой главы. Перетаскивание папки на другой диск (например, с диска C:\ на диск D:\) копирует папку и ее содержание к новому местоположению. Перемещение к другому местоположению на том же самом диске перемещает папку. Чтобы копировать папку к другому местоположению на том же самом диске, нажмите клавишу Ctrl во время перетаскивания. 4. Когда ArcGIS закончит копирование данных, щелкните на C:\ в дереве Каталога, чтобы рассмотреть содержание диска C:\ на правой стороне окна Catalog. Вы можете видеть, что папка проекта внесена в список. Теперь, когда Вы скопировали папку проекта, Вы можете работать на вашей копии данных без изменения первоначальных данных. Соединитесь с папкой проекта Если Вы имеете много папок на диске, может стать утомительно листать по одной, если Вы делаете это часто. Создание связи помещает эту папку вверх дерева. Вы создадите связь для папки project. В обучающей программе Вы сделали связь папки, щелкая Connect to Folder и просмотр. Это более быстрый путь: 1. Перейдите к папке project в правой стороне окна Catalog (таблица Contents должна быть активной). 2. Щелкните на папке project и перетащите ее в Catalog наверх дерева Каталога. Новая связь папки C:\project внесена в список дерева Каталога. Связь - это ярлык к папке проекта. Для остальной части проекта Вы обратитесь к данным в папке проекта, используя эту связь. Создайте персональную базу геоданных Теперь Вы будете создавать персональную базу геоданных (Personal Geodatabase ) внутри папки project , чтобы хранить несколько из модифицированных и новых наборов данных, которые Вы создадите в течение проекта. Использование базы геоданных - эффективный путь хранения, доступа и управления данными. 1. Щелкните на связь папки project, которую Вы только создали, чтобы видеть ее содержание в правой стороне окна Catalog . 2. Щелкните правой кнопкой мыши на связь папки project , укажите на New и щелкните на Personal Geodatabase . Если Вы используете ArcInfo, Вы увидите дополнительные опции. Новая база геоданных внесена в список в правой стороне окна Catalog с ее подсвеченным названием (New Personal Geodatabase ). 3. Переименуйте базу геоданных, печатая "WaterProject " по подсвеченному тексту. Нажмите Enter . Создайте папки City_layers и Analysis Теперь Вы создадите две новых папки в папке project , чтобы содержать в себе слои от городской базы геоданных GreenvalleyDB и новые слои, которые Вы создадите позже в течение анализа. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на папке project , выберите New и затем Folder. Новая папка внесена в список на правой стороне окна Catalog с ее подсвеченным названием New Folder (Новая папка). 2. Переименуйте папку, печатая "City_layers " по подсвеченному тексту. Нажмите Enter . 3. Создайте папку Analysis тем же самым путем. 4. Щелкните правой кнопкой мыши на папке project , выберите New и затем Folder. 5. Переименуйте папку на "Analysis ". Если Вы делаете ошибку и создаете папку с неправильной локализацией или делаете орфографические ошибки в названии, просто щелкните правой кнопкой мыши на папке, щелкните Delete (Удалить) или Rename (Переименовать) и начните сначала. Добавление данных к папке project Три источника данных, которые Вам нужны – парки, улицы и зона наводнения - находятся в городской базе данных GreenvalleyDB, которая есть уже на вашем локальном диске. Так как Вы будете изменять класс пространственных объектов парков, добавляя новый исторический парк, Вы будете копировать его в базу геоданных WaterProject , которую Вы только что создали. Этим путем Вы сохраните первоначальные данные как резервную копию. Вы не будете изменять два других класса пространственных объектов, Вы только используете их для отображения и анализа. Прежде чем копировать их, Вы создадите слои в папке project , которые указывают на первоначальные данные в базе геоданных GreenvalleyDB . Это позволит Вам иметь доступ к данным изнутри папки project без создания копии наборов данных (это особенно полезно при доступе к данным по сети). Ваши шаги: · Копируйте класс пространственных объектов парков из базы геоданных GreenvalleyDB в базу геоданных WaterProject ; · Создайте слой streets в папке City_layers ; · Создайте слой flood_zone в папке City_layers . Копируйте класс пространственных объектов парков в базу геоданных WaterProject 1. Щелкните на знаке "плюс" рядом с папкой project в дереве Catalog , чтобы развернуть содержание. 2. Дважды щелкните на связь папки Greenvalley в дереве Catalog . Содержание появляется в правой стороне окна Catalog . В обучающей программе в главе 2 Вы создавали связь с папкой Greenvalley . Если связь больше не активна, проследуйте к папке Getting_Started , раскройте ее ветви и затем щелкните на папке Greenvalley. 3. В дереве Catalog , дважды щелкните на Data , дважды щелкните на GreenvalleyDB и щелкните на набор данных пространственных объектов Parks . База геоданных GreenvalleyDB организована, используя наборы данных пространственных объектов типа гидрологии и транспортирования. Наборы данных пространственных объектов полезны для группировки связанных классов пространственных объектов в пределах базы геоданных. Например, Вы могли бы включать классы пространственных объектов типа водопроводных магистралей, ответвлений, соединений и насосов, в пределах набора данных пространственных объектов WaterSystem . Все классы пространственных объектов в пределах набора данных пространственных объектов имеют тот же самый географический экстент. Кроме того, классы пространственных объектов поддерживают некоторые топологические отношения в общем. Так, например, если Вы редактировали класс пространственных объектов соединений и переместили местоположение соединения водопроводных линий, присоединенные к нему линии в классах пространственных объектов магистралей и ответвлений будут двигаться соответственно. Так как база геоданных WaterProject , которую Вы создавали, будет содержать только несколько классов пространственных объектов, не обязательно использовать наборы данных пространственных объектов. 4. Щелкните на классе пространственных объектов parks_polygon и перетащите его в базу геоданных WaterProject в дереве Catalog (прокрутка вниз дерева, если база геоданных WaterProject не видимая). 5. Щелкните OK в диалоговом окне Data transfer (Передача данных), которое появляется. 6. Когда перемещение закончено, щелкните на знаке "плюс" рядом с базой геоданных WaterProject в дереве Каталога. Класс пространственных объектов parks_polygon введен в список. Создайте слои streets и flood zone В отличие от класса пространственных объектов парков Вы не будете изменять данные улиц и зоны затопления – Вы будете просто использовать эти данные в процессе анализа. Так лучше чем копировать данные в папку project , Вы создадите слои, чтобы они служили как ярлыки данным. Этим путем Вы поддерживаете отдельную копию данных в GreenvalleyDB , но будете иметь доступ к данным изнутри папки project . Содержание базы геоданных GreenvalleyDB все еще должно быть видимым в дереве Каталога. Если нет, выполните двойной щелчок на папке Greenvalley, чтобы показать ее содержание, затем двойной щелчок на папке Data и двойной щелчок на GreenvalleyDB . 1. Выполните двойной щелчок на папке Transportation (Транспортирование). 2. Щелкните правой кнопкой мыши на street_arc и щелкните на Create Layer (Создать Слой). 3. В диалоговом окне Save Layer As (Сохранить слой как) переместитесь к папке City_layers в вашей папке project и назовите слой “streets” (Улицы). Щелкните на Save (Сохранить). Слой улиц создан в папке City_layers . Используйте ту же самую процедуру, чтобы создать слой для данных зоны наводнения. 1. Выполните двойной щелчок на наборе данных пространственных объектов Hydrology (Гидрология) в дереве Каталога, щелкните правой кнопкой мыши на классе пространственных объектов flood_polygon и щелкните на Create Layer (Создать слой). 2. Переместитесь к папке City_layers в вашей папке project и к называнию слоя "flood_zone" (Зона затопления). Щелкните на Save (Сохранить). 3. Щелкните на папке project в дереве Catalog и выполните двойной щелчок на папке City_layers. Здесь перечислены два слоя (Вам нужно будет щелкнуть на Refresh (Обновить) в меню View , чтобы видеть их). Слои streets и flood_zone теперь хранятся с данными вашего проекта. Фактические данные для каждого слоя сохранены в базе данных GreenvalleyDB . В этом случае эта база данных находится на вашем локальном диске, но точно также удаленная база данных может быть легко доступна по сети. К этому моменту Вы организовали все существующие данные проекта. Теперь Вы можете иметь доступ ко всем данным папки project . Вы можете открыть каждую папку и базу геоданных, чтобы видеть все слои. Предварительный просмотр данных в A rcCatalog До сих пор Вы организовали данные проекта, копируя папки данных и файлы. Это хорошая идея делать обзор каждого набора данных, чтобы видеть, как выглядят пространственные данные и какие атрибуты они имеют. Такое действие поможет Вам удостовериться, что Вы собрали наборы данных, в которых Вы нуждаетесь. Вы сможете также определить, нуждаются ли любые из данных в дополнительной обработке, чтобы быть пригодными для использования их в анализе. Вы имеете несколько опций, чтобы исследовать данные. ArcCatalog позволяет Вам быстро предварительно просматривать пространственные объекты и атрибуты в каждом индивидуальном наборе данных. ArcMap позволяет Вам отображать наборы данных вместе, измененить то, как они отображены, и увеличить изображение, чтобы выбрать более близкий просмотр. Вы будете использовать оба и ArcCatalog и ArcMap, чтобы делать обзор ваших данных. Предварительный просмотр слоев streets и flood zone 1. Щелкните на слое flood_zone (Зона затопления) в дереве Каталога. Правая сторона окна Catalog отображает название слоя, его тип и серый квадрат со значком, представляющим полигоны flood_zone . 2. Щелкните на ярлыке Preview ( Предварительный просмотр). Полигоны Flood_zone отображены. Здесь Вы можете также создавать эскиз вида слоя flood_zone . Это позволит Вам быстро увидеть, как выглядит слой, когда Вы перемещаетесь по дереву Каталога. Так как Вы только что создали слои, эскизы еще не существуют. 3. Щелкните на кнопке Create Thumbnail (Создать эскиз) на инструментальной панели. Ничего не произойдет на экране, но эскиз создан и сохранен со слоем flood_zone . 4. Щелкните на ярлыке Contents (Содержания). Он предпочтительней, чем серый квадрат, который Вы видели предварительно, Вы видите эскиз, показывающий фактические полигоны flood_zone . Теперь идет предварительный просмотр и создание эскиза для слоя улиц. 5. Щелкните на слое streets (Улицы) в дереве Catalog и щелкните на Preview ( Предварительный просмотр). Улицы отображены. 6. Щелкните на кнопке Create Thumbnail (Создать эскиз) на инструментальной панели. 7. Щелкните на ярлыке Contents (Содержания), чтобы видеть эскиз. 8. Щелкните на папке City_layers в дереве Каталога, затем щелкните на кнопке Thumbnails (Эскизы) на инструментальной панели. Эскизы, которые Вы только что создали для этих слоев, отображены. Эскизы полезны для быстрого предварительного просмотра всех пространственных данных в определенной папке или базе геоданных. Исследуйте другие папки данных Вы можете предварительно просматривать другие наборы данных, смотря на содержание других папок в базе данных проекта. Эскизы для этих наборов данных уже существуют. 1. Щелкните на знаке "плюс" рядом с папкой City_share (Город_часть) в дереве Каталога, чтобы представить список его содержания. 2. Щелкните на папке image (изображение). Когда выбран ярлык Contents и выбрана кнопка Thumbnail, на инструментальной панели отображается эскиз для исторического парка файла TIFF. 3. Щелкните на папке land (земля), чтобы видеть два шейпфайла участков, с которыми Вы будете работать, затем щелкните на папке utility (коммунальные сооружения), чтобы видеть покрытие соединений водопроводов. 4. Щелкните на папке State_share , чтобы отобразить эскизы для сетки превышений и шейпфайла низменности. Папка State_share (Часть штата) также содержит файл, названный state_dot.prj , который содержит определение системы координат для данных Департамента транспорта (Department of Transportation - dot ) штата. Ваш коллега из dot мудро включил его для случая, когда возник вопрос о системе координат наборов данных превышений. Так как это не географический набор данных - нет никакого эскиза. Предварительно просмотрите шейпфайл river Папка County_share содержит шейпфайл river ( река), созданный Отделом водных ресурсов Графства. 1. Выполните двойной щелчек на папке County_share , чтобы показать содержание папки в случае необходимости. Эскиз river появляется. Шейпфайл содержит единственную реку. Вы можете использовать более близкий просмотр, чтобы удостовериться, что они послали Вам правильный шейпфайл. 2. Щелкните на ярлыке Preview . Вы получаете сообщение “The selection cannot be previewed .” (выбор не может быть предварительно просмотрен). Дело в том, что папка County_share все еще остается выбраной. Ярлык Preview предварительно просматривает только один набор данных. Напротив, ярлык Contents отображает все наборы данных в папке или базе геоданных (или как эскизы, как список, или как иконки, представляющие наборы данных). Ярлык Contents также покажет Вам содержание отдельного набора данных. Наряду с эскизом он отображает название и тип набора данных для шейпфайлов, классов пространственных объектов, или файлов изображений. Для покрытий ярлык Contents перечисляет файлы, включенные в покрытие. 3. Щелкните на шейпфайле river в дереве Каталога. Теперь река отображена. Вы можете проверить ее атрибуты, чтобы убедиться, что это - действительно река. 4. Щелкните на ниспадающую стрелку Preview (Предварительного просмотра) и щелкните на Table (Таблица). Теперь Вы можете видеть таблицу атрибут пространственных объектов для шейпфайла river. Ваша область проекта находится вдоль реки Грин-Ривер. Это - правильный шейпфайл. Сейчас Вы закончили предварительный просмотр данных в ArcCatalog. 5. Щелкните на ярлык Contents . Исследование данных в ArcMap Ярлыки Contents и Preview в ArcCatalog дают Вам быстрый краткий обзор, как ваши данные выглядят. Однако изображения эскиза не вычерчены в масштабе или в правильном географическом пространстве. Плюс, каждый набор данных отображен отдельно. Чтобы видеть, как наборы данных относятся друг к другу географически, Вам необходимо отобразить их в ArcMap. Это позволит Вам утверждать, что все наборы данных покрывают вашу область изучения. Откройте новую карту 1. Щелкните на кнопке Launch ArcMap в ArcCatalog, чтобы запустить ArcMap. 2. Если диалоговое окно запуска появляется, щелкните на опции использовать A new empty map (новую пустую карту) и щелкните на OK . Если диалоговое окно запуска не появляется, ArcMap автоматически открывает новую карту. Вы можете думать об ArcMap как обеспечивающей две функции: инструментальные средства или рабочий стол, где Вы рассматриваете, делаете запросы, редактируете и комбинируете географические данные, холст или страница, где Вы составляете (размещаете) карты на дисплее. Вы обычно работаете в виде данных (data view) для первой функции и в виде макета (layout view) для последней (хотя Вы можете также работать с данными в виде макета). Вид данных – это оператор, устанавливаемый по умолчанию, когда Вы начинаете новую карту. Вы будете делать большую часть работы для вашего проекта в виде данных. Вы будете работать с видом макета в главе 8 «Представление результатов». Добавьте слои участков к карте Два слоя участков, которые Вы получили из офиса городского оценщика, составляют область, в которой Вы сосредоточите ваш поиск места для предприятия обработки сточных вод. Вы объедините эти два слоя в следующей главе, а пока Вы можете отображать их вместе, чтобы получить лучшее восприятие области, в которой Вы будете работать. Есть два способа добавить данные к карте. Вы можете использовать кнопку Add Data (добавить данные) на инструментальной панели ArcMap и перемещаться к местоположению набора данных, или Вы можете перетащить наборы данных из ArcCatalog на карту. Конечный результат тот же самый, так что, какой способ Вы используете - вопрос предпочтения. Вы будете иметь шанс использовать оба способа в этой секции. 1. Щелкните на кнопке Add Data (добавить данные) на инструментальной панели ArcMap. 2. Переместитесь к папке City_share под папкой project . 3. Дважды щелкните на папке land (земля). 4. Щелкните на шейпфайле parcel_1 , затем нажмите клавишу SHIFT и щелкните на шейпфайле parcel_2 , чтобы оба выбрать. 5. Щелкните на Add (Добавить). Участки перечислены в таблице содержания и отображены на карте. Вы можете видеть, что они смежные. Когда Вы добавляете набор данных к карте, ArcMap использует цвет, который оно выбирает. Цвета на вашей карте не могут соответствовать показанным здесь. Вы можете изменять цвета и символы для слоев на вашей карте, как Вы увидите позже в этой главе. Добавьте остальную часть городских данных к карте Теперь Вы добавите к карте слои улиц и зоны затопления из папки City_layers , класс пространственных объектов парков из базы геоданных WaterProject , и покрытие соединений трубопроводов сточных вод из папки City_share . Как альтернатива к добавлению данных к карте с использованием кнопки Add data (Добавить данные), Вы можете добавлять данные, просто перемещая наборы данных в ArcCatalog. 1. Удостоверьтесь, что оба окна ArcCatalog и ArcMap видимы. 2. В дереве Catalog переместитесь к папке project . 3. Дважды щелкните на City_layers в случае необходимости, чтобы отображать его содержание. 4. Щелкните на слой flood_zone и перетащите его на карту. Класс пространственных объектов flood_zone отображен на карте. 5. Щелкните на слой streets (Улицы) и перетащите его на карту. 6. В дереве Catalog , откройте папку utility в папке City_share . Щелкните на покрытии соединений и перетащите его на карту. 7. Наконец, откройте базу геоданных WaterProject в случае необходимости, и щелкните на и перетащите класс пространственных объектов parks_polygon на карту. Теперь Вы отобразили на одной карте большинство наборов данных проекта, которые хранятся в различных папках и в различных форматах. По умолчанию ArcMap чертит точечные пространственные объекты (типа соединения) на концах линейных пространственных объектов (типа улиц). ArcMap чертит полигональные пространственные объекты под другими. В пределах каждого типа порядок рисунка зависит от порядка, в котором данные были добавлены к карте, с самым последним добавлением сверху. Вы можете перестраивать порядок рисунка, щелкая и перетаскивая слои вверх или вниз в содержании. Вы можете также выбирать ваши собственные цвета и символы для слоев. Так как слой flood_zone отображен поверх участков, он частично затеняет их. Вы отобразите контуры участков поверх flood_zone , чтобы видеть flood_zone ниже. 8. В таблице содержания ArcMap щелкните на слое flood_zone и перетащите его вниз. 9. Щелкните правой кнопкой мыши на символе легенды под parcel_1 . 10. Щелкните на No Color (Нет цвета) наверху цветовой палитры. Делайте тот же самое для покрытия parcel_2 . 11. Щелкните правой кнопкой мыши на символе легенды под parcel_2 и щелкните No Color (Нет цвета) наверху цветовой палитры. Контуры участка отображены, и Вы можете видеть область зоны наводнения ниже. Вы все еще раскрываете область изучения, очерченную покрытиями участков. Чтобы получить большое изображение, измените масштаб изображения к полному экстенту наборов данных. 12. Щелкните на кнопке Full Extent на инструментальной панели Tools. Теперь экстент карты включает дополнительные наборы данных, которые Вы добавили к карте. Вы можете видеть, где относительно остальной части города находятся участки, на которых Вы сосредотачиваетесь. Добавьте шейпфайл river к карте Далее Вы добавите к карте шейпфайл river (река) из Отдела водных ресурсов графства. 1. Щелкните на кнопке Add Data на стандартной инструментальной панели ArcMap. 2. Переместитесь к папке County_share под папкой project . 3. Щелкните на river.shp и щелкните на Add (Добавить). ArcMap отображает сообщение, что шейпфайл river имеет географическую систему координат, которая отличается от систем координат других данных в карте. Все наборы данных, которые Вы добавляли до сих пор, получены от города и все используют одну географическую систему координат "Поперечная Меркатора" (Transverse Mercator ). Очевидно, шейпфайл river использует другую систему координат, чем городские данные. Каждый набор данных использует географическую систему координат, чтобы связать координаты, хранящиеся в ГИС, с фактическим местоположением на поверхности земли. Система координат позволяет ГИС определять, где географические пространственные объекты расположены относительно друг друга. Есть много различных систем координат, используемых с географическими данными. Вы можете отображать систему координат для набора данных в ArcCatalog. ArcToolbox позволяет Вам определять или заменять систему координат для набора данных. Вы будете иметь возможность делать это в следующей главе, где Вы также узнаете больше о том, что такое система координат. Когда Вы создаете новую карту в ArcMap, и добавите к карте систему координат, используемую первым набором данных, в этом случае шейпфайл parcel_1 определяет систему координат для всей карты. Если Вы добавляете набор данных, который не использует ту же самую систему координат, ArcMap будет пытаться преобразовывать ее на лету, так чтобы он был отображен корректно с другими данными. 4. Щелкните OK, чтобы закрыть окно Warning message (Предупредительное сообщение). ArcMap преобразовывает шейпфайл river к той же самой системе координат, в какой представлены другие наборы данных так, чтобы он мог быть отображен. Вы можете оставить шейпфайл в его первоначальной системе координат, но так как он будет в конечном счете добавлен к базе геоданных города GreenvalleyDB , Вы захотите поместить его в ту же самую систему координат, в которой находится остальная часть данных города. Вы будете делать это в следующей главе. Добавьте данные высот к карте Далее Вы будете смотреть на данные высот от Государственного департамента Транспортирования. 1. Щелкните на кнопке Add data (Добавить данные) и переместитесь к папке State_share . 2. Щелкните на elevation (высота) и щелкните на Add (Добавить). Как с шейпфайлом river, ArcMap предупреждает Вас о том, что этот набор данных имеет систему координат, которая отличается от других данных относительно карты. Очевидно, данные высот также представлены в системе координат, отличной от используемых городом для его данных. 3. Щелкните OK, чтобы закрыть окно Warning message . ArcMap добавляет сетку (grid ) высот к карте. Так как сетка – это растровые данные, которые отображаются как непрерывный слой, она добавлена к низу таблицы содержания и отображена ниже других слоев. Вы можете видеть, что сетка не лежит под всем городом, но совпадает с вашей областью изучения. Теперь добавьте шейпфайл низменности к карте. 4. Щелкните на кнопке Add Data (добавить данные) и щелкните на шейпфайле lowland.shp (низменность), затем щелкните на Add (Добавить). ArcMap предупреждает вас, что слой не содержит информацию о пространственной привязке и не может проектироваться. ArcMap может только преобразовать данные на лету, если данные находятся в координатах долгота-широта (которые ArcMap может распознать) или система координат для данных была предварительно определена, как это было для сетки высот. Очевидно, система координат не была определена для шейпфайла lowland , когда он было создан от сетки высот. Возможно это находится в той же самой системе координат, что и сетка высот, но в этом месте ArcMap не знает об этом. 5. Щелкните OK , чтобы закрыть окно Warning . ArcMap добавляет данные. Вы обратите внимание, что в то время, как шейпфайл lowland появляется в таблице содержания, он не отображается на карте (он должен появиться вверху слоев, которые перечислены в таблице содержания). Дело в том, что он находится в другой неизвестной в этом месте координатной системе, так что он не может быть отображен корректно с другими данными. 6. Щелкните на инструменте Full Extent (Полный экстент). Есть крошечная точка внизу экрана (которая является шейпфайлом низменности) и слегка большая точка наверху экрана (это остальная часть данных). ArcMap корректирует экстент к полному диапазону координатных значений в обеих системах координат и чертит все слои в пределах этого экстента. 7. Щелкните правой кнопкой мыши lowland в таблице содержания, и щелкните на Zoom To Layer (Изменить масштаб изображения к слою). Теперь Вы можете видеть шейпфайл низменности, но не остальную часть данных. Вы определите систему координат для низменности в следующей главе, так что Вы можете отображать и накладывать его с другими данными. 8. Щелкните на инструменте Go Back to Previous Extent (Вернуться к предыдущему экстенту), затем щелкните на нем снова. Другие наборы данных теперь должны быть отображены. Создайте слой от сетки высот По умолчанию, сетка высот отображена, используя полутоновую шкалу. Вы будете отображать сетку высот в заключительной карте позже в проекте, а здесь Вы создадите новый слой с символикой, которую Вы хотите использовать. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на elevation в таблице содержания и щелкните Properties (Свойства). Появляется диалоговое окно Properties . 2. Щелкните на ярлык Symbology (Символика). 3. Щелкните на ниспадающей стрелке Color Ramp (Шкала цветов), выполните прокрутку вниз до подходящей цветовой шкалы для представления высот (от оранжевого через желтый и зеленый к синему) и щелкните на ней. По умолчанию эта шкала имеет оранжевый цвет для низких значений и синий - для высоких. Вы хотите изменить в обратном направлении шкалу цветов для сетки высот. 4. Щелкните в окошке переключателя Invert . 5. Щелкните на ярлык Display и в текстовом поле Transparent (Прозрачный) напечатайте 50 . Это сделает цвета менее интенсивными, так что будет проще видеть другие слои, отображенные сверху сетки. 6. Щелкните OK. Сетка отображена, используя шкалу цветов и параметры настройки прозрачности, которые Вы определили. Пока параметры настройки экрана для сетки высот имеют силу только для текущей карты. Чтобы удостовериться, что сетка отображена таким способом, когда Вы создаете вашу заключительную карту, Вы сохраните это как файл слоя. 7. Щелкните правой кнопкой мыши elevation и щелкните на Save As Layer File (Сохранить как файл слоя). Появляется диалоговое окно Save Layer (Сохранить слой). 8. Перейдите к папке City_layers , назовите слой elevation_grid и щелкните на Save (Сохранить). Теперь, когда Вы хотите отобразить сетку высот снова, Вы можете только добавить слой elevation_grid к карте и она будет отображена, используя параметры настройки экрана, которые Вы определили. Слои сохраняют ярлык к источнику данных и необязательно иметь информацию о том, как данные должны быть отображены на карте. В любое время Вы добавляете набор данных к карте в ArcMap, Вы создаете слой, так как карта сохраняет источник данных и символику, связанную с ним. Когда Вы сохраните карту, информация слоя также будет сохранена. Как Вы видите, Вы можете также создавать слои как отдельные файлы. Эти файлы слоя могут использоваться, чтобы сохранить символику и другую информацию, так что данные отображаются тем же способом каждый раз, когда они добавляются к карте (как Вы уже делали со слоем сетки высот). Они могут также использоваться, чтобы обратиться к источнику данных без того, чтобы иметь необходимость перемещаться к фактическому местоположению данных (как Вы делали ранее со слоями улиц и зон затопления). Сохраните вашу карту Карта, которую Вы использовали, чтобы транслировать вашу базу данных проекта – это рабочая карта. Вы будете отображать и использовать некоторые из этих слоев в следующей главе. Сохраните карту теперь, так чтобы Вы могли использовать ее в следующей главе без необходимости добавить эти слои снова. 1. Щелкните на File (Файл) и щелкните на Save (Сохранить). 2. Перейдите к папке project . 3. Напечатайте " wastewater data " в текстовом поле File name . 4. Щелкните на Save (Сохранить). Карта сохранена как файл карты. Обратите внимание, что название карты теперь появляется в области заголовка. Вы это сделали, используя ArcMap, так что идите вперед и закройте ArcMap. 5. Щелкните на File (Файл) и щелкните на Exit (Выход), или просто щелкните на кнопке Close (x) в правом верхнем углу окна ArcMap. Очистка дерева Каталога К этому месту Вы сделали связи папок, создали и скопировали папки, создали слои, чтобы организовать вашу базу данных проекта. Дерево Каталога в ArcCatalog начинает казаться приведенным в беспорядок. Прежде чем Вы начинаете работать с данными в следующей главе, очистите дерево Каталога. Это облегчит возможность находить данные, в которых Вы будете нуждаться позже. Связь с папкой tutorial (обучающей программы), которую Вы создавали в главе 2, ненужная теперь, когда Вы скопировали папку project и файлы, снабженные городом, графством и штатом. Удаление этой связи сделает больше места в дереве. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на связи папки ArcGIS\ArcTutor\Getting_Started\ Greenvalley и щелкните на Disconnect Folder (Разъединить папку). Связь папки удалена в дереве Каталога. Теперь каталог показывает только данные, в которых Вы нуждаетесь для проекта. (Вам может быть нужно щелкнуть на View (Вид) и щелнуть на Refresh (Освежить) или закрыть и повторно открыть ArcCatalog, чтобы видеть слой elevation_grid и карту данных сточных вод, которую Вы создали так, как Вы раньше использовали ArcCatalog.) В этой главе, Вы собрали доступные данные в организованную базу данных проекта и рассмотрели данные. Некоторые из данных будут нуждаться в дополнительной обработке прежде чем Вы можете использовать это в анализе. Два смежных неперекрывающих расположения участков необходимо будет объединить в один слой. Вы также будете преобразовывать шейпфайл реки в ту же самую систему координат, в которой остальная часть данных города, так как она станет частью постоянной базы данных города. Так как данные высот будут использоваться только для этого проекта, Вы не нуждаетесь в преобразовании данных, но Вы должны определить систему координат для шейпфайла низменности. Наконец, Вы повторно вызовете из планирования проекта в главе 4 «Планирование ГИС-проекта», чтобы модифицировать слой парков и включить новый исторический парк. Получаете список слоев, с которыми Вы будете работать, их новое местоположение в папке проекта и требуемую обработку для каждого. Вы возьмете на себя задачи подготовки данных в следующей главе. Если Вы продолжаете, сохраните ArcCatalog открытым. Глава 6 Подготовка данных для анализа В этой главе: · Определение системы координат ; · Проектирование шейпфайла; · Экспорт шейпфайла в базу геоданных; · Оцифровка нового пространственного объекта; · Слияние двух наборов данных. Теперь, когда Вы собрали и организовали доступные данные, Вам необходимо будет подготовить данные для анализа. Некоторые из ваших данных пригодны для использования, но некоторые нуждаются в дополнительной обработке. Создание данных, пригодных для использования в анализе, может охватывать разнообразие задач. Если данные ГИС не находятся в той же самой системе координат, они не будут отображаться или накладываться корректно. Программа ArcMap способна согласовывать системы координат для двух различных источников данных. Вы можете отображать их вместе до тех пор, пока системы координат определены для обоих. Однако, если данные станут частью постоянной базы данных ГИС, Вы захотите удостовериться, что они находятся в той же самой системе координат и в том же самом формате данных, как остальная часть базы данных. Вам может быть нужно обновить или модифицировать существующие пространственные объекты на основе более современной информации. Это может включать изменение или добавление пространственных объектов, или изменение или добавление значения в таблице атрибут набора данных. Пространственные объекты иногда хранятся как наборы смежных плиток, как серии листов карты. Для анализа проще соединить смежные наборы данных в один набор пространственных объектов, так что Вы можете работать со всеми пространственными объектами сразу. Вы можете также нуждаться в том, чтобы получить новые данные для вашего проекта, основанного на требованиях анализа. В некоторых случаях Вы можете получать данные в пригодном для использования формате от другой организации локально или по Internet (или бесплатно, или покупая их из коммерческого источника). В других случаях Вы будете должны создать данные, оцифровывая или сканируя бумажную карту, или конвертируя данные из таблицы, или списка (типа списка адресов клиентов). Задачи подготовки данных Для этого проекта Вы будете должны выполнить несколько задач, чтобы подготовить ваши данные для анализа. Вы будете работать с данными из различных источников и в различных форматах: шейпфайлах, классах пространственных объектов базы геоданных, покрытиях и растрах. ArcGIS позволяет Вам отображать и комбинировать данные в этих форматах без их конвертации. Вы определите систему координат для шейпфайла низменности, так что он может быть отображен и объединен с другими данными. Затем Вы будете проектировать шейпфайл реки в той же самой системе координат, как существующей для данных города, и экспортируете его в базу геоданных WaterProject , так что он будет подготовленным к размещению в базе геоданных города. Секция "Что является системами координат?" далее в этой главе обеспечивает краткий обзор систем координат и картографических проекций.