ГИС ArcGIS лабораторный практикум. Учебное пособие

УДК 681.3:681.5

ГИС ArcGIS: лабораторный практикум: учеб. пособие / А.Н. Колесенков, Н.В. Акинина; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2020. 56с.

Содержит теоретические сведения для изучения основ работы с геоинформационной системой ArcGIS 10.3, а также методические

материалы для подготовки к выполнению лабораторных работ. Предназначено для студентов специальности 12.05.01

«Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения».

Подготовлено на основе курса «ArcGIS® I: Введение в ГИС». Версия курса 2.0. Предназначено для некоммерческого использования в рамках программы ESRI по поддержке высших учебных заведений.

Табл. 3. Ил. 1. Библиогр.: 11 назв.

Геоинформационные системы, ГИС, мониторинг, ДЗЗ, спутниковые снимки, аэрокосмические изображения

Печатается по решению редакционно-издательского совета Рязанского государственного радиотехнического университета.

Рецензент: кафедра «Космические технологии» Рязанского государственного радиотехнического университета (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.И. Таганов)

Введение

Карты и география – это универсальный язык общения и передачи огромного объема информации простым и понятным способом. Но в настоящее время методы получения и применения информации из карт изменились: все чаще люди используют интернет и смартфоны для работы на уровне современных требований, где необходимо применять дополнительную информацию.

Географическая информационная система (ГИС) – это информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, визуализацию и распространение пространственно временных данных. ГИС содержит данные о пространственных объектах в цифровой форме.

Цели ГИС - создавать и применять полезные данные на основе карт, которые повышают эффективность работы, организовывать общий доступ к ним, а также создавать необходимую базовую географическую информацию для повышения качества карт и управлять этой информацией.

На российском рынке представлено большое количество программных ГИС-пакетов. Комплексное решение для создания корпоративных геоинформационных систем может быть достигнуто на основе программных продуктов ESRI, которые позволяют выполнять все функции по созданию и эксплуатации ГИС, а также интегрировать хранение и обработку геоданных с существующими системами обработки атрибутивных данных, работающих под управлением программных систем сторонних производителей. Система ArcGIS позволяет выполнять основные функции по вводу, корректировке, обновлению, хранению, обработке и представлению пространственных данных. Система ArcGIS построена по модульному принципу.

ArcGIS – всеохватывающая ГИС, использующая силу компьютерных технологий для анализа сложных задач, моделирования, выполнения потенциальных решений и предоставляющая доступ к вашей информации и решениям другим людям. Карты и данные ГИС доступны в настольных компьютерах, ноутбуках, планшетных компьютерах, смартфонах и других мобильных устройствах.

ArcGIS предоставляет возможность пользователям создавать свои собственные карты и географические данные, а также обеспечивает доступ к он-лайн ГИС-картам, данным, отчетам, другой информации и их использование. Все это может быть доступно через веб-сайты организаций, мобильные устройства и внутренние сети, являющиеся частью компьютерных сетей организаций.

не имеет срока действия, дает доступ к средствам совместного доступа и хранения в ArcGIS Online. Регистрация на веб-сайте под глобальной учетной записью ESRI дает возможность хранить ресурсы, созданные в ArcGIS Online, и организовывать общий доступ к ним.

Чтобы создать глобальную учетную запись ESRI:

-НажмитеСоздать персональную учетную запись.

-Введите необходимую информацию. Для заполнения полей используйте только латинские символы и цифры. Обратите внимание на подсказку о количестве и составе имени пользователя и пароля (справа).

-Щелкните на кнопкеПрочтите и примите Условия использования.

-В открывшемся окне прочтите Условия использования, затем щелкните Я принимаю.

-НажмитеСоздать мою учетную запись.

После того как вы войдете под глобальной учетной записью ESRI, щелкните Карта вверху веб-страницы. Во вьюере карт ArcGIS Online откроется карта по умолчанию - базовая топографическая карта.

2. Выбор базовой карты

Базовая карта служит отправной точкой при создании карты в ArcGIS Online. Часто на базовой карте отображается фоновая справочная информация (например, формы рельефа, дороги, достопримечательности и политические границы), поверх которой размещается другая географическая информация.

2.1.Щелкните Базовая карта.

Откроется меню базовых карт.

2.2.Выберите ту, на которой показаны улицы и дороги. Например, улицы.

2.3.В правом верхнем углу страницы в окне поискаНайти адрес или место напечатайте Florida US.

2.4.Щелкните кнопку Найти местоположение.

Карта сфокусируется на штате Флорида в США.

2.5. Если необходимо, закройте появившееся окно

Местоположение.

Ваша карта центирована на штате Флорида. Далее вы добавите файл местоположений банков крови во всем штате.

3. Добавление файла данных на вашу карту

В этом шаге вы загрузите файл с вашего компьтера.

3.1. В левом верхнем углу щелкните на стрелке вниз рядом с кнопкой Добавить, затем выберите Добавить слой из файла.

6

3.2.В диалоговом окне Добавить слой из файла нажмите

Выберите файл.

3.3.Перейдите к D:\Student\ARCGIS1\OnlineFiles и выберите

FL_BloodBanks.txt, затем нажмитеОткрыть.

3.4.В диалоговом окнеДобавить слой из файла нажмите

Импортировать слой.

3.5.Если открылось окно Местоположение, нажмите на X в верхнем правом углу, чтобы закрыть его.

Теперь на вашей карте показаны банки крови в штате Флорида.

3.6.Щёлкните на одном из банков крови.

В отдельном окне откроется атрибутивная информация, относящаяся в этому банку.

4. Сохранение карты и предоставление общего доступа к ней

4.1.Щелкните Сохранить над изображением карты, выберите из ниспадающего списка Сохранить.

4.2.В диалоговом окне Сохранить карту:

-Напечатайте Название Банки крови Флориды.

-Введите Теги: ARCGIS1, Банки крови, Флорида.

-В Итоговой информации введите общее описание вашей

карты.

- В строке Сохранить в папке выберите учетную запись или подпапку в учетной записи, где вы собственно хотитесохранить карту.

4.3.Нажмите Сохранить карту.

4.4.Над изображением карты щелкните Общий доступ.

4.5.В диалоговом окне Общий доступ включите опцию Для всех (общий).

4.6.Закройте диалоговое окно Общий доступ.

5. Контрольные вопросы

1.Что такое ArcGISOnline?

2.Какие возможности глобальной учетной записи ESRI?

3.Где найти базовую карту в ArcGIS?

4.Как сделать общий доступ к карте?

5.Перечислите основные возможности геоинформационных

систем.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.

ИЗУЧЕНИЕ ГИС-ДАННЫХ ПРИ ПОМОЩИ ArcMAP

1. Открытие ArcMap и установка подключения к данным

1.1. На панели задач, расположенной в нижней части компьютерного экрана, щёлкните значок ArcMap.

7

1.2. На панели инструментов Стандартные щёлкните на кнопке

Окно Каталог.

Откроется окно Каталог.

1.3.Чтобы окно Каталог всегда оставалось открытым, щёлкните кнопку автоматического скрывания, чтобы она была направлена вниз.

1.4.В верхней части окна Каталог щёлкните на кнопке Подключиться к папке (или можно щёлкнуть правой кнопкой на

Подключения к папкам и воспользоваться командой Подключиться к папке).

1.5.В диалоговом окне Подключиться к папке выберите Компьютер, затем локальный диск (D:).

1.6.Прокрутите вниз и выберите папку Student, затем

ARCGIS1.

1.7.Щелкните OK.

1.8.Если хотите, разверните в окне Каталог Подключения кпапкам и убедитесь, что там появилась папка D:\Student\ARCGIS1.

1.9.Разверните D:\Student\ARCGIS1.

2. Просмотр данных в ГИС

Впапке D:\Student\ARCGIS1 находятся папки Florida, OnlineFiles, ResultsиWilsonNC. В папке Florida находятся данные по штату Флорида. В папке WilsonNC - данные по городу Wilson (Уилсон), который находится в штате Северная Каролина (очень часто данные организуют по пространственному расположению). В папках OnlineFiles и Results находятся резервные копии тех данных, которые вам надо будет создавать и/или загружать в ArcGIS Online.

Разверните папки Florida и WilsonNC.

3. Определение различных типов файлов

3.1. Разверните FloridaData.gdb и Wilson.gdb.

3.2. Изучите различные файлы, которые находятся внутри и снаружи этих баз геоданных.

3.3. Сверните базу геоданных и посмотрите на прочие данные в папках Florida и WilsonNC.

4. Просмотр описаний элементов

Описание элемента – это одно из представлений метаданных элемента.

4.1. Разверните FloridaData.gdb, щёлкните правой кнопкой на классе объектов FL_CEMMGT (прибрежные зоны затопления) и

выберите Описание элемента.

Вотдельном окне откроется описание с выделенной закладкой Описание. В верхней части окна Описание элемента вы увидите название файла с данными и какой тип у этого файла. Там также будет

8

образец (маленькое изображение) набора данных, как эти данные будут выглядеть при добавлении на карту. Под образцом находятся различные поля, например Краткая информацияи Описание,

которые помогут определить, что представляют из себя пространственные объекты этого файла.

4.2.Прочитайте метаданные в описании элемента.

4.3.Щёлкните на заголовке Метаданные FGDC (только для чтения) в нижней части описания элемента, чтобы увидеть этуинформацию.

4.4.В разделе Объекты и атрибуты вы увидите список полей, связанных с этимнабором данных, а также описание - что из себя представляет каждое их этих атрибутивных полей.

5. Исправление ошибок метаданных элемента

5.1.Вверху окна Описание элемента на закладке Описание нажмите Редактировать.

На закладке Описание можно редактировать содержание, указанное в описании элемента.

5.2.Если надо, в списке слева под пунктом Обзор щёлкните

Описание элемента.

5.3.В правой части окна прокрутите вниз до поля Резюме.

5.4.В поле Краткая информация измените пару слов в конце:

вместо "связанныхсними"напишите связанных с ними– это грамматическая ошибка.

5.5.Щелкните Сохранить, но не закрывайте окно Описание

элемента.

6. Просмотр географического и табличного представлений набора данных

6.1.В верхней части окна Описание элемента щелкните на закладке Просмотр.

6.2.Щелкните стрелку ниспадающего меню Просмотр ивместо

География установите Таблица.

Предварительный просмотр таблицы набора данных позволяет просмотреть таблицу атрибутов, не добавляя данные на карту и не открывая их атрибутивную таблицу специально.

Когда закончите изучать метаданные, закройте окно Описание элемента.

7. Добавьте данные на карту

7.1.В окне Каталог раскройте базу геоданных FloridaData.gdb.

7.2.Щёлкните на классе пространственных объектов FL_CEMMGT (прибрежные зоны затопления) и перетащите его мышкой на карту.

9

Данные отобразятся на карте, а в таблице содержания появится слой с таким же названием, как у набора данных, и с условным обозначением.

7.3.Обратите внимание, что пространственные объекты на карте выглядят так же, как на предварительном просмотре в Описании элемента, но цвет символа может отличаться.

7.4.В окне Таблицы содержания щелкните правой кнопкой на слое FL_CEMMGT (прибрежные зоны затопления) и воспользуйтесь командой Открыть таблицу атрибутов.

Обратите внимание, что поля в таблице атрибутов те же, что были перечислены в метаданных. Если вы не уверены, что представляет определённое атрибутивное поле или его значения, всегда можно посмотреть в метаданных.

7.5.Когда закончите изучать атрибуты, закройте окно

Таблицы.

7.6.В меню Файл выберите Выход.

7.7.В окне с предложением сохранить карту выберите Нет.

8. Контрольные вопросы

1.Что такое ArcMap?

2.Как посмотреть описания элементов?

3.Какая информация содержится в метаданных описания

элемента?

4.Зачем нужен предварительный просмотртаблицы набора

данных?

5.Как добавить данные на карту?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.

ИЗУЧЕНИЕ ГИС-РЕСУРСОВ ПРИ ПОМОЩИ

ArcGISONLINE

1.Поиск веб-ресурсов вArcGISOnline

1.1.Откройте браузер и перейдите на www.arcgis.com.

1.2.В верхнем правом углу кликните Войти.

1.3.Войдите под своим глобальным аккаунтом.

1.4.Щелкните ГАЛЕРЕЯ для поиска веб-карт и приложений для членов сообщества пользователей ESRI.

1.5.Щелкните Приложения → Веб для отображения только веб-приложений.

1.6.С правой стороны щелкните «Что такое вебприложения?» для того, что бы узнать больше о веб-приложениях.

1.7.Закройте окно справки, открывшееся после щелчка по

10