1、l本課程是地理信息科學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課。主要介紹GIS軟件ArcGIS的基本原理與應(yīng)用操作方法，通過(guò)ArcGIS 軟件的實(shí)際操作，使學(xué)生了解并掌握GIS的基本概念及其應(yīng)用技術(shù)。該課程將幫助GIS軟件初學(xué)者實(shí)現(xiàn)從軟件認(rèn)知到功能應(yīng)用，再到綜合與創(chuàng)新應(yīng)用。為學(xué)生將來(lái)從事地理信息系統(tǒng)方面的工作奠定良好的基礎(chǔ)。本課程每周4節(jié)課，共64課時(shí)，以老師上機(jī)演示講授，學(xué)生實(shí)踐為主。要求學(xué)生注重GIS軟件應(yīng)用技能的掌握及相關(guān)理論知識(shí)的深入理解。l前置課程：GIS原理與方法2l第1章 ArcGIS軟件介紹（建議4或2課時(shí)，見(jiàn)備注解釋?zhuān)﹍第2章 地圖數(shù)據(jù)顯示與瀏覽（建議6課時(shí)）l第3章 地圖標(biāo)注與注記（建議6課時(shí)

2、）l第4章 GIS空間數(shù)據(jù)選擇與查詢(xún)（建議4課時(shí)）l第5章 坐標(biāo)系統(tǒng)與投影（建議4課時(shí)）l第6章 地圖編輯（建議8課時(shí)）l第7章 空間數(shù)據(jù)處理（建議10課時(shí)）l第8章 GIS空間分析（建議14或16課時(shí)）l第9章 地圖符號(hào)化與制圖（建議8課時(shí)）3l平時(shí)成績(jī)： 20分l期末上機(jī)實(shí)踐：80分（4-8個(gè)上機(jī)實(shí)踐題，時(shí)間2-4小時(shí)）4l融合了“迭代與協(xié)同”的教學(xué)和人才培養(yǎng)思想l通過(guò)反復(fù)迭代，使學(xué)生熟練掌握ArcGIS 軟件應(yīng)用功能。l通過(guò)“協(xié)同思想培養(yǎng)”，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：l使學(xué)生認(rèn)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的重要性；l通過(guò)團(tuán)隊(duì)作業(yè)，提高學(xué)生的項(xiàng)目分工，管理與協(xié)作能力；l提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，增強(qiáng)其適應(yīng)社會(huì)工作的

3、能力。5a 課堂間迭代模型 b 課堂內(nèi)迭代模型圖1 課程迭代模型l在現(xiàn)有啟發(fā)引導(dǎo)式、案例式等教學(xué)方法基礎(chǔ)上，融合了迭代式教學(xué)方法，以迭代的方式不斷強(qiáng)化學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和對(duì)技能的掌握。通過(guò)設(shè)計(jì)，盡可能在課堂內(nèi)（指時(shí)間相對(duì)連續(xù)的一次教學(xué)活動(dòng)內(nèi)，比如連上的三節(jié)課）或課堂之間（隔幾天或一周的教學(xué)活動(dòng)之間）實(shí)現(xiàn)方法與技能的迭代。教學(xué)過(guò)程中，把本堂課堂中學(xué)過(guò)的或前幾次課堂中學(xué)過(guò)的技能與技巧運(yùn)用到當(dāng)前教學(xué)中（有些情況也提前使用后期課程中的若干技能與技巧，通過(guò)適當(dāng)提高問(wèn)題求解難度，讓學(xué)生“跳”起來(lái)“摘桃子”，讓學(xué)生自主獲得技能，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。7lArcGIS的起源與發(fā)展lArcGIS產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)

4、lArcGIS for DesktoplArcGIS ProlArcGIS for ServerlPortal for ArcGISlArcGIS OnlinelArcGIS開(kāi)發(fā)產(chǎn)品8ESRIESRI簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 提到ArcGIS產(chǎn)品，我們不得不提到一家偉大的致力于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的公司美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc），簡(jiǎn)稱(chēng)ESRI公司，由數(shù)字地圖教父、GIS行業(yè)先驅(qū)和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者杰克丹杰蒙德（Jack Dangermond）于1969年創(chuàng)辦，總部設(shè)在美國(guó)加州雷德蘭茲（RedLands）市，是世界最大的地理信息系統(tǒng)技

5、術(shù)提供商。9Jack Dangermondesri起家的建筑物RedLandsESRI 總部辦公室lESRI公司每年在美國(guó)舉行全球用戶(hù)大會(huì)，該會(huì)議是世界上最大的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)相關(guān)行業(yè)從業(yè)者的盛會(huì)。自1997年起，通常每年7月前后在美國(guó)加州圣地亞哥會(huì)議中心，為期1周左右。第一屆ESRI用戶(hù)大會(huì)于1981年在雷德蘭茲市ESRI總部舉行，當(dāng)時(shí)僅有15位用戶(hù)。2016年的用戶(hù)大會(huì)，來(lái)自全球138個(gè)國(guó)家和地區(qū)的超過(guò)16000人參加了本次會(huì)議。會(huì)議主題是“GIS開(kāi)啟更加智能的世界（GISEnabling a Smarter World）”，歷時(shí)5天，通過(guò)300場(chǎng)主題會(huì)議，450小時(shí)的技術(shù)培訓(xùn)，

6、13場(chǎng)會(huì)前研討會(huì)，還有眾多路演、演講、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，來(lái)揭示GIS如何幫助人們創(chuàng)建一個(gè)更加智能的世界。11ArcGIS PlatformArcGIS PlatformAppStudioAppStudio for ArcGIS for ArcGISArcGIS 3D AnalystArcGIS 3D AnalystArcGIS API for JavaScriptArcGIS API for JavaScriptArcGIS Data InteroperabilityArcGIS Data InteroperabilityArcGIS Data ReviewerArcGIS Data Reviewer

7、ArcGIS Defense SolutionsArcGIS Defense SolutionsArcGIS EarthArcGIS EarthArcGIS Editor for ArcGIS Editor for OpenStreetMapOpenStreetMapArcGIS EngineArcGIS EngineArcGIS Explorer DesktopArcGIS Explorer DesktopArcGIS for AutoCADArcGIS for AutoCADArcGIS for Aviation: AirportsArcGIS for Aviation: Airports

8、ArcGIS for Aviation: ChartingArcGIS for Aviation: ChartingArcGIS for DefenseArcGIS for DefenseArcGIS for DesktopArcGIS for DesktopArcGIS for Desktop ExtensionsArcGIS for Desktop ExtensionsArcGIS for DevelopersArcGIS for DevelopersArcGIS for Electric UtilitiesArcGIS for Electric UtilitiesArcGIS for E

9、mergency ArcGIS for Emergency ManagementManagementArcGIS for Gas UtilitiesArcGIS for Gas UtilitiesArcGIS for INSPIREArcGIS for INSPIREArcGIS for Local GovernmentArcGIS for Local GovernmentArcGIS for Maritime: ArcGIS for Maritime: BathymetryBathymetryArcGIS for Maritime: ChartingArcGIS for Maritime:

10、ChartingArcGIS for Parks & GardensArcGIS for Parks & GardensArcGIS for Personal UseArcGIS for Personal UseArcGIS for ServerArcGIS for ServerArcGIS for Server ExtensionsArcGIS for Server ExtensionsArcGIS for State GovernmentArcGIS for State GovernmentArcGIS for TelecommunicationsArcGIS for Te

11、lecommunicationsArcGIS for Water UtilitiesArcGIS for Water UtilitiesArcGIS for Windows MobileArcGIS for Windows MobileArcGIS GeoEvent Extension for ServerArcGIS GeoEvent Extension for ServerArcGIS Geostatistical AnalystArcGIS Geostatistical AnalystArcGIS Image Extension for ArcGIS Image Extension fo

12、r ServerServerArcGIS Maps for Adobe ArcGIS Maps for Adobe Creative CloudCreative CloudArcGIS Maps for OfficeArcGIS Maps for OfficeArcGIS Network AnalystArcGIS Network AnalystArcGIS OnlineArcGIS OnlineArcGIS ProArcGIS ProArcGIS PublisherArcGIS PublisherArcGIS Runtime SDKsArcGIS Runtime SDKsArcGIS Sch

13、ematicsArcGIS SchematicsArcGIS Spatial AnalystArcGIS Spatial AnalystArcGIS Tracking AnalystArcGIS Tracking AnalystArcGIS Workflow ManagerArcGIS Workflow ManagerArcPadArcPadArcReaderArcReaderCityEngineCityEngineCollector for ArcGISCollector for ArcGISCommunity Maps ProgramCommunity Maps ProgramConfig

14、urable AppsConfigurable AppsContentContentData Appliance for ArcGISData Appliance for ArcGISDistricting for ArcGISDistricting for ArcGISDrone2Map for ArcGISDrone2Map for ArcGISESRI Business AnalystESRI Business AnalystESRI Community AnalystESRI Community AnalystESRI Defense MappingESRI Defense Mappi

15、ngESRI DemographicsESRI DemographicsESRI Developer Network ESRI Developer Network （EDNEDN）ESRI ESRI GeoportalGeoportal Server ServerESRI Maps for IBM ESRI Maps for IBM CognosCognosESRI Maps for ESRI Maps for MicroStrategyMicroStrategyESRI Maps for SharePointESRI Maps for SharePointESRI Production Ma

16、ppingESRI Production MappingESRI RedistrictingESRI RedistrictingESRI ReportsESRI ReportsESRI Roads and HighwaysESRI Roads and HighwaysESRI S-57 ViewerESRI S-57 ViewerExplorer for ArcGISExplorer for ArcGISFull Motion VideoFull Motion VideoGeoCollectorGeoCollectorGeoPlannerGeoPlanner for ArcGIS for Ar

17、cGISInsights for ArcGISInsights for ArcGISLiving Atlas of the WorldLiving Atlas of the WorldNavigator for ArcGISNavigator for ArcGISOpen DataOpen DataOperations Dashboard for Operations Dashboard for ArcGISArcGISPortal for ArcGISPortal for ArcGISStory MapsStory MapsStreetMapStreetMap Premium for Arc

18、GIS Premium for ArcGISSurvey123 for ArcGISSurvey123 for ArcGISTapestry SegmentationTapestry SegmentationWeb Web AppBuilderAppBuilder for ArcGIS for ArcGISWMC Client for ArcGISWMC Client for ArcGISWorkforce for ArcGISWorkforce for ArcGISWorld GeocoderWorld Geocoder ESRI官方網(wǎng)站（http:/www.ESRI.com/product

19、s#alpha-list）（2016年9月27日查詢(xún)）上公布的產(chǎn)品。l1981年ESRI發(fā)布了它的第一套商業(yè)GIS軟件ARC/INFO軟件。l2004年4月，ESRI推出了新一代9版本ArcGIS軟件。l2010年，ESRI推出ArcGIS 10。l2013年7月30日（美國(guó)時(shí)間）正式發(fā)布了ArcGIS 10.2。l2014年12月10日（美國(guó)時(shí)間），ArcGIS 10.3正式發(fā)布。l2016年初，ArcGIS 10.4全新發(fā)布。14新一代產(chǎn)品特性：l平臺(tái)內(nèi)容升級(jí)：新一代Web GIS平臺(tái)提供了3D、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、海量影像等更豐富的內(nèi)容，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上更是貼心地推出了矢量切片、3D局部場(chǎng)景、移

20、動(dòng)地圖包、新的影像能力。l平臺(tái)能力升級(jí)：新一代Web GIS的最大特點(diǎn)，是為了讓每一個(gè)人通過(guò)任何終端，能夠隨時(shí)隨地使用ArcGIS的功能，而分析工具是GIS最核心的功能。 Portal for ArcGIS新增空間分析能力，支持國(guó)產(chǎn)達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)，集成了R統(tǒng)計(jì)算法。15l平臺(tái)入口升級(jí)：一系列新的或者改進(jìn)的Apps隨著ArcGIS 10.4發(fā)布，使用這些Apps可以在辦公室里更智能、更快速的做出決策，最大化的提升外業(yè)工作的效率。l平臺(tái)安全和穩(wěn)健性升級(jí)：簡(jiǎn)化的本地和云端高可用部署、新增Web GIS平臺(tái)災(zāi)難恢復(fù)工具、ArcGIS for Server站點(diǎn)支持只讀模式。l平臺(tái)安裝部署升級(jí)：若用戶(hù)想在本地

21、的多臺(tái)GIS服務(wù)器上自動(dòng)安裝ArcGIS for Server，并且這些Server都在單一站點(diǎn)集群中，那么可以使用ArcGIS Cookbook，實(shí)現(xiàn)Web GIS平臺(tái)的無(wú)人值守式一鍵安裝。1617l應(yīng)用（Apps）：用戶(hù)訪問(wèn)ArcGIS平臺(tái)的入口，不管是GIS專(zhuān)家還是弱GIS人群，都可通過(guò)Apps訪問(wèn)ArcGIS平臺(tái)提供的內(nèi)容。l門(mén)戶(hù)（Portal）：ArcGIS平臺(tái)的訪問(wèn)控制中樞，是用戶(hù)實(shí)現(xiàn)多維內(nèi)容管理、跨部門(mén)協(xié)同分享、精細(xì)化訪問(wèn)控制，以及便捷的發(fā)現(xiàn)和使用GIS資源的渠道。l服務(wù)器（Server）：Server包括ArcGIS for Server，Content和Services。18

22、產(chǎn)品功能：產(chǎn)品功能：l空間分析：ArcGIS for Desktop本身包含數(shù)以百計(jì)的空間分析工具，而且還集成了R這個(gè)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析語(yǔ)言。l數(shù)據(jù)管理：支持130余種數(shù)據(jù)格式的讀取、80余種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，用戶(hù)可以輕松集成所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化和分析。l制圖和可視化：大量的符號(hào)庫(kù)、簡(jiǎn)單向?qū)Ш皖A(yù)定義的地圖模板、成套的大量地圖元素和圖形、高級(jí)的繪圖工具、圖形、報(bào)表和動(dòng)畫(huà)要素、一套綜合的專(zhuān)業(yè)制圖工具。l高級(jí)編輯：使用強(qiáng)大的編輯工具，可以降低數(shù)據(jù)的操作難度并形成自動(dòng)化的工作流。高級(jí)編輯和坐標(biāo)幾何（COGO）工具能夠簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)入和清理。l地理編碼：使用地理編碼地址，可以顯示地址的空間位置，并識(shí)別

23、出信息中事物的模式。19產(chǎn)品功能：產(chǎn)品功能：l地圖投影：用戶(hù)可以輕松融合數(shù)據(jù)、進(jìn)行各種分析操作，并生產(chǎn)出極其精確、具有專(zhuān)業(yè)品質(zhì)的地圖。l高級(jí)影像：ArcGIS for Desktop有許多方法可以對(duì)影像數(shù)據(jù)（柵格數(shù)據(jù)）進(jìn)行處理，可以使用它作為背景（底圖）分析其它數(shù)據(jù)層。l數(shù)據(jù)分享：在ArcGIS for Desktop中，用戶(hù)不用離開(kāi)ArcMap界面就可以充分使用ArcGIS Online或Portal for ArcGIS中的資源。l可定制：在ArcGIS for Desktop中，使用Python、.NET、Java等語(yǔ)言通過(guò)Add-in或調(diào)用ArcObjects組件庫(kù)的方式來(lái)添加和移除按

24、鈕、菜單項(xiàng)、停靠工具欄等，能夠輕松定制用戶(hù)界面。20ArcMap是ArcGIS for Desktop的核心應(yīng)用程序，界面。它把傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)編輯、查詢(xún)、顯示、分析、報(bào)表和制圖等GIS功能集成到一個(gè)簡(jiǎn)單的可擴(kuò)展的應(yīng)用框架上。ArcMap提供兩種類(lèi)型的操作界面：地理數(shù)據(jù)視圖和地圖布局視圖。21ArcCatalog是地理數(shù)據(jù)的資源管理器，用于組織和管理所有GIS數(shù)據(jù)，其界面如圖。它包含一組工具用于瀏覽和查找地理數(shù)據(jù)，記錄和瀏覽元數(shù)據(jù)，快速顯示數(shù)據(jù)集及為地理數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。22l瀏覽和查找地理信息l創(chuàng)建各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)l記錄、查看和管理元數(shù)據(jù)l定義、輸入和輸出Geodatabase數(shù)據(jù)模型l在局

25、域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上搜索和查找的GIS數(shù)據(jù)l管理運(yùn)行于SQL Server Express中的ArcSDE Geodatabasel管理文件類(lèi)型的Geodatabase和個(gè)人類(lèi)型的Geodatabasel管理企業(yè)級(jí)Geodatabase，支持的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)包括DB2、Informix、SQL Server（including SQL Azure）、Netezza、Oracle、PostgresSQL以及國(guó)產(chǎn)的達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)l管理多種GIS服務(wù)l管理數(shù)據(jù)互操作連接23 24（a）ArcToolbox主界面 （b）ArcToolbox中的數(shù)據(jù)管理工具ArcToolbox是一個(gè)地理數(shù)據(jù)處理工具的集合，功能強(qiáng)

26、大，涵蓋數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、制圖、分析等多方面的功能。25ArcGlobe是 ArcGIS for Desktop中 3D 分析擴(kuò)展模塊中的一個(gè)部分，提供了全球地理信息的連續(xù)、多分辨率的交互式瀏覽功能。26ArcScene是ArcGIS Desktop中專(zhuān)門(mén)用于顯示與分析三維數(shù)據(jù)的獨(dú)立程序。ArcScene的功能包括：瀏覽三維數(shù)據(jù)、創(chuàng)建表面、進(jìn)行表面分析、三維飛行模擬等等。27 ModelBuilder（模型構(gòu)建器）是數(shù)據(jù)建模工具，它為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)ArcGIS中各種數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)圖形化的建模環(huán)境。擴(kuò)展模塊通常被劃分為三類(lèi)擴(kuò)展模塊通常被劃分為三類(lèi)：l分析類(lèi)：ArcGIS 3D Analyst、Ar

27、cGIS Spatial Analyst、ArcGIS Network Analyst、ArcGIS Geostatistical Analyst、ArcGIS Schematics、ArcGIS Tracking Analyst、Business Analyst Online Reports Add-inl生產(chǎn)類(lèi)：ArcGIS Data Interoperability、ArcGIS Data Reviewer、ArcGIS Publisher、ArcGIS Workflow Manager、ArcScan for ArcGIS、Maplex for ArcGISl解決方案類(lèi)：ArcGIS

28、Defense Solutions、ArcGIS for Aviation、ArcGIS for Maritime、ESRI Defense Mapping、ESRI Production Mapping、ESRI Roads and Highways28lArcGIS Pro是一款全新的桌面應(yīng)用程序，ArcGIS Pro作為一個(gè)高級(jí)的應(yīng)用程序，可以對(duì)來(lái)自本地、ArcGIS Online或者Portal for ArcGIS的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、編輯、分析。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了二三維一體的數(shù)據(jù)可視化、管理、分析和發(fā)布。此外，ArcGIS Pro是原生64位應(yīng)用，支持多線程處理，極大地提高軟件性能。29功能特色：l全新架構(gòu)和界面l工程項(xiàng)目管理l數(shù)據(jù)可視化管理l地理處理分析l協(xié)同工作l矢量切片創(chuàng)建30 ArcGIS for Server通過(guò) 幫助用戶(hù)在組織機(jī)構(gòu)內(nèi)搭建ArcGIS平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)Web GIS應(yīng)用模式，這種部署方式使得組織機(jī)構(gòu)里的每個(gè)人都能夠隨時(shí)隨地、使用任何設(shè)備來(lái)發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)建和分享GIS內(nèi)容。31 從概念上講，從概念上講，ArcGIS for Server包包括括3層：服務(wù)層、訪問(wèn)層和層：服務(wù)層、訪問(wèn)層和Apps層層lArcGIS Online是基于云的協(xié)作式平臺(tái)，允許組織成員使用、創(chuàng)建和共享地圖、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，以及訪