GIS Cvičení č. 1 Úvod do systému ArcGIS Desktop Program ArcGIS 9.2 Esri, Inc. - historie, vývoj ArcGIS - dělení, aplikace, nadstavby Popis uživatelského rozhraní \ Ovládání programu ArcGIS 9 ESRI, Inc. V roce 1969 Jack a Laura Dangermondovi založili v Kalifornii soukromou konzultační skupinu ESRI, Inc. Vstupní kapitál tvořilo pouhých 1 100 dolarů a starý dům v Jackově rodišti Redlands. Během sedmdesátých let se ESRI zaměřila na vývoj základních principů GIS a jejich využití v reálných projektech. První uživatelská konference se uskutečnila v roce 1981, proběhla v kancelářích firmy ESRI a zúčastnilo sejí osmnáct osob. Pro srovnání, uživatelská konference v roce 1998 přivítala více než 8 000 uživatelů a obchodních partnerů z 90 zemí celého světa. Z projekční firmy se postupně stala firma vyvíjející software. V roce 1981 byl uveden na trh první geografický informační systém Arclnfo, z něj se v roce 1986 vyvinula verze pro stolní počítače PC ARC/INFO. V roce 1990 ESRI upevnila svoji pozici na trhu s desktop produktem ArcView GIS, jehož bylo již prodáno přes 300 000 instalací. Prodej SDE na správu prostorových dat byl zahájen v roce 1994. V roce 1996 se rodina produktů ESRI rozrostla o další členy - Arclnfo pro Windows NT, MapObjects a DAK. Pro prohlížení geografických dat nabízí ESRI zdarma jednoduchý desktop GIS ArcExplorer. V roce 1997 ESRI zaháj"ila práci na náročném projektu, jehož cílem bylo přeprogramovat veškery její software na nové produkty založené na COM objektech. V prosinci roku 1999 vyletěla první vlaštovka -Arclnfo 8. ESRI také představila ArcIMS - první software umožňující uživatelům integrovat lokální data s daty v prostředí internetu. V dubnu 2001 začíná rozesílání ArcGIS 8.1, rodiny produktů, ze které lze vystavět komplexní GIS pro všechny úrovně organizací. V květnu 2004 ESRI uvádí na trh ArcGIS 9, další generaci produktů pro komplexní GIS. Součástí jsou dva nové produkty: ArcGIS Engine pro GIS aplikace na desktop a ArcGIS Server pro serverování GIS aplikací. r^ ArcGIS je název systému firmy ESRI, největšího světového výrobce software pro geografické informační systémy (GIS). ArcGIS Desktor poskytuje kompletní software pro GIS a je k dispozici ve třech úrovních (tj. licencích): ArcView, ArcEditor a Arclnfo, které se liší různou úrovní funkcionality. Záleží na konkrétním uživateli, které produkty ArcGIS bude potřebovat pro svůj geografický informační systém — ArcGIS poskytuje prostředky pro zajištění jakéhokoli GIS, od jednouživatelského systému po rozsáhlý systém, který zpřístupňuje geografická data a analýzy nejen pracovníkům organizace, ale prostřednictvím internetu i široké veřejnosti. Součástí systému ArcGIS jsou komponenty pro serverovou část rozsáhlého GISu, stejně jako software pro GIS do terénu. ArcGIS 9.2 Desktop GIS Začlenitelný GIS ArcGIS Desktop AicVtew Are Editor 1 ^ ^T ■ Aru Info kicRMdJ 4s~ + nadsta vbi f ArcGIS Vývojová sada ArcGIS Desktop .NET C++ VB ArcGIS Engine Uživatelské aplikace Vývojová sada ArcGIS Engine .NET C++ VB Java ArcObjects Komponenty - stavební kameny ArcGIS GIS na serveru ArcGIS Server Sada pro vývoj aplikací na serveru JAVA ADF N ET ADF C++ " ArcIMS ID Webové šablony Uživatelské šablony Uživatelské úpravy JScrlpt HTML/DHTML .NET XML Služby Java ActiveX (ASP) JSP ColdFusion Mobilní GIS ArcGIS Mobile ArcPad Uživatelské úpravy XML+ VBScript ArcPad Application Builder Geodatabáze Soubory ArcGIS Desktop Do kategorie ArcGIS Desktop spadají tři produkty (ArcView, ArcEditor a Arclnfo). Každý z těchto tří produktů splňuje různou úroveň funkcionality a lze tak nasadit na té úrovni, která bude uživateli nejvíce vyhovovat. ArcView poskytuje rozsáhlé nástroje pro tvorbu map a získávání informací z map a jednoduché nástroje pro editaci a prostorové operace. ArcEditor má plnou funkcionalitu ArcView a navíc rozšířené editační možnosti pro shapefile a geodatabáze. Arclnfo rozšiřuje funkcionalitu obou předchozích produktů o rozšířené prostorové operace. Také umožňuje využít stávající aplikace pro Arclnfo Workstation, neboť v sobě zahrnuje i Are, ArcPIot, ArcEdit atd. z předchozí generace systému Arclnfo. Protože ArcView, ArcEditor a Arclnfo mají jednotnou architekturu, mohou uživatelé pracující s kterýmkoli z těchto klientů sdílet výsledky své práce s ostatními uživateli. Mapy, data, symboly, mapové vrstvy, uživatelské nástroje a rozhraní, výstupní sestavy, metadata atd. mohou být vzájemně sdíleny a vyměňovány mezi všemi třemi produkty. Použití jednotné architektury přináší uživatelům i tu výhodu, že k ovládání kterékoliv aplikace ArcGIS Desktop se stačí naučit ovládat jediné jednotné uživatelské rozhraní. Produkty z kategorie ArcGIS Desktop jsou tvořeny integrovanými aplikacemi ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox a ModelBuilder. Mapy, data a metadata vytvořená pomocí ArcGIS Desktop můžete dále sdílet s mnoha uživateli, ať už prostřednictvím volně dostupné prohlížečky ArcReader, uživatelských aplikací ArcGIS Engine nebo pokročilých webových služeb GIS, které zabezpečuje ArcIMS a ArcGIS Server. Funkcionalitu všech těchto produktů lze rozšířit přidáním nejrůznějších nadstaveb ArcGIS Desktop, vyvinutých ESRI a dalšími organizacemi. Mimoto si uživatelé mohou s využitím ArcObjects, knihovny softwarových komponent ArcGIS, vyvinout vlastní nadstavby ArcGIS Desktop. Tyto uživatelské nadstavby a nástroje mohou uživatelé vyvíjet ve standardních programovacích rozhraních Windows, jako je Visual Basic (VB), .NET, Java a Visual C++. (zdroj Arcdata Praha s.r.o.) Popis uživatelského rozhraní ArcGIS 9.2 Software sestává z několika vzájemně propojených aplikací: ArcMai ArcCatalo* ArcToolbox ModelBuilder ArcMap ArcMap je centrální aplikace ArcGIS Desktop, která slouží pro všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat. ArcMap je aplikace, která poskytuje kompletní funkcionalitu pro tvorbu map. Aplikace ArcMap poskytuje dva různé módy zobrazení mapy: 1. Zobrazení geografických dat (Data View) 2. Zobrazení výkresu mapy (Layout View) Při zobrazení geografických dat (Data View) pracujeme s datovými vrstvami a můžeme zde měnit symboliku, analyzovat a kompilovat datové sady GIS. Rozhraní tabulky obsahu (Table Of Contents) napomáhá organizovat a ovládat vlastnosti jednotlivých datových vrstev GIS vykreslených v datovém rámci (Data Frame). Zobrazení dat je jakýmsi oknem do datových sad GIS, které máme k dispozici pro dané území. V režimu zobrazení výkresu mapy (Layout View) pracujeme s celým mapovým listem, který obsahuje nejen rámec geografických dat (Data Frame), ale i další mapové prvky, jako je legenda, měřítko, severka a referenční mapa. V tomto režimu tvoříme výsledné mapové kompozice pro tisk a publikaci. W! Uijüilüd - AľĽjyiip - Áľ'jítlľitji 3|:i|0%n|wQQiíss^ô »to RGB I Red: Band_l Green: Band_2: Blue: Band 3i \ Data projektu ■ ■ Vr-->. ... ' ' : ■£ Nástrojová líšta Wmesgg načtená ---■■' ■. -J. ■> ■■ , ^ |f-. ry obsahu (TA3LH OP CQjvJTHjxJT3) DisplayJSource | Selection | Q r^" Drawing ▼ It ( □ T -597434.878 -1142056.873 Meters ArcCatalo Aplikace ArcCatalog pomáhá organizovat a spravovat data GIS, jako jsou mapy, glóby, datové sady, modely, metadata a služby. Obsahuje nástroje pro: • prohlížení a vyhledávání geografických informací, • zaznamenávání, prohlížení a správu metadat, • definování, export a import schémat a návrhů geodatabáze, • vyhledávání a nalézání GIS dat na místních sítích nebo na internets • administraci produktu ArcGIS Server. Aplikace ArcCatalog je vhodná pro organizaci, vyhledávání a využití GIS dat stejně jako pro tvorbu dokumentace geografických dat pomocí metadat odpovídajících standardům. Administrátoři GIS databáze používají ArcCatalog pro návrhy a tvorbu geodatabází. Administrátor ArcGIS Server spravuje promocí aplikace ArcCatalog rámec GIS serveru. File Edit View Go Tools Window Help ^ a al^ ß x m\& n|iff Location: C:\ Stylesheet: FGDCESRI 3-f Ll^ Nástrojová lišta =i*l g Catalog 0 iÜ C:\ E! Ü| D:\ B Q) ívaultí.avg +: □ Cestaky :+: CD Databáze CD + L_J Documents and 5et ±! □ Fotky + LJ GPS Ě CJ Hudba B-S IDRISI Andes + LJ Osobní Ě □ Pfdata B (S] Pracovní + LJ Program Files + LJ Přehledy činnosti + LJ Různá data - :_J Student EU igis2 BHZ] Results + :p| blan35.jpg -H-l linie.shp ;■■(!) ReadMe.txt B| Rectifyblan35.t + L-J Vyuka + LJ Výzkum B CH záloha B -B katastralka.jpg + jjjjl katastralka.tif + Hul RectifySerkovice.til + j^j] 5erkovice.jpg + Sä Serkovice.tif ■|J] sjdŕhia.xml B-{^ D:\Pracovni\5ummer_si '+ lift D:\Ruzna data\Petra_h :+i Ufe D:\Vyzkum\Vranov '+ L# D:\Vyzkum\VZ-Niva '+ Ui D:\Vyzkum\VZ-Niva\Zi B U§ F:\ |< :,: | > =i*l tffi ArcToolbox + ^ 3D Analyst Tools B-^ Analysis Tools ^ Cartography Tools + i^jfc Conversion Tools +■ 3§fc Data Interoperability Tools B--^ Data Management Tools B--^ Geocoding Tools + äjjfc Geostatistical Analyst Tools B"^ Linear Referencing Tools B-^ MyTools ■+.:-^ Network Analyst Tools +. ^ Samples t.: i^jfe Spatial Analyst Tools B í% Spatial Statistics Tools + ^ Analyzing Patterns + S|i Mapping Clusters + ^ Measuring Geographic Distributions + & Utilities Datové okno Favorites | Indew | Search | Contents | Preview | Metadata | Name Type □ dmt33 □ Documents and Settings □ drivers □ Program Files CjTemp □ windows Folder Folder Folder Folder Folder Folder Okno obsahu a přehledu dat a metadat ArcToolbox 3 m ArcToolbox Aplikace ArcToolbox obsahuje kompletní sadu funkcí pro zpracování prostorových dat včetně nástrojů pro správu a konverzi dat, vektorové i rastrové analýzy a statistické analýzy. ArcToolbox je začleněn do aplikací ArcCatalog a ArcMap a je k dispozici v produktech ArcView, ArcEditor a Arclnfo. Každá úroveň produktu obsahuje různý počet nástrojů pro zpracování prostorových dat. ArcView poskytuje základní sadu nástrojů pro jednoduché načítání a převod dat a elementární analytické nástroje; ArcEditor přidává menší počet nástrojů pro tvorbu a načítání geodatabáze; Arclnfo poskytuje úplnou sadu nástrojů pro vektorové analýzy, konverzi dat, načítání dat a zpracování prostorových dat ve formátu coverage. ArcView obsahuje v aplikaci ArcToolbox více než 80 nástroju, ArcEditor jich nabízí přes 90 a Arclnfo poskytuje přibližně 250 nástrojů pro zpracování prostorových dat. Aplikace ArcToolbox se otevře po kliknutí na ikonu v nástrojové liště ArcCatalogu či ArcMapu. i ArcToolbox ^ Analysis Tools ^ Cartography Tools £§| Conversion Tools -T^ Data Interoperability Tools ^ Data Management Tools ^ Geocoding Tools .T^ Geostatistical Analyst Tools ^ Linear Referencing Tools ^ MyTools £§| Network Analyst Tools ^ Samples ^ Spatial Analyst Tools ^ Spatial Statistics Tools + ^ Analyzing Patterns + íj^ Mapping Clusters + ^ Measuring Geographic Distributions + ib Utilities Favorites | Index | Search | ModelBuilder Rozhraní aplikace ModelBuilder poskytuje grafické modelovací prostředí pro návrh a implementaci modelů zpracování prostorových dat, které mohou zahrnovat nástroje, skripty a data. Modely jsou diagramy postupů zpracování dat, které seřazují řadu nástrojů a dat za účelem vytvoření progresivních procedura postupů zpracování Do modelu můžete přetáhnout nástroje a datové sady, propojit je a vytvořit tak uspořádanou posloupnost kroků pro provádění komplexních úloh GIS. ModelBuilder je produktivní zařízení pro sdílení metod a procedur s ostatními, ať již v rámci nebo mimo organizaci. j*" Feature Class To Feature Class Model Edit View Window Help * N * Q Qh« 13 iW-Ü a Feature Layer queries and field modifications) Create a Spatial Reference based on the input. Append the contents of the layer to the new feature class. Create a New feature class based on the layer. < i> , Start 3 +? & e m * OH EB ^P Scene layers B 0 brec91.tif RGB J Red: Band_l (Green: Band_2 | Blue: Band_3 B 0 brec90.tif RGB (Red: Band_l J Green: Band_2 | Blue: Band_3 B 0 brec81.tif RGB (Red: Band_l J Green: Band_2 | Blue: Band_3 B 0 brec30.tif RGB (Red: Band_l J Green: Band_2 | Blue: Band_3 B D tinjinraste Value High : 350 I Low : 164 Display Source I >£ start ■-■■■} *? # ft ß * 3 £ ArcGlobe ArcGlobe, část nadstavby ArcGIS 3D Analyst, umožňuje souvislé a interaktivní zobrazování geografických informací v různém rozlišení. Podobně jako ArcMap pracuje ArcGlobe s datovými vrstvami GIS, které zobrazují informace z geodatabáze a ze všech podporovaných datových formátů GIS. ArcGlobe nabízí dynamický 3D pohled na geografické informace. Jednotlivé vrstvy jsou v aplikaci ArcGlobe umístěny v rámci jediného globálního kontextu. ArcGlobe tak integruje všechny datové zdroje GIS do jediného globálního rámce a pracuje s daty různého rozlišení tak, že datové sady zobrazuje postupně až v příslušných měřítkách a úrovních detailů. Sjednocený interaktivní pohled na geografické informace v aplikaci ArcGlobe významně rozšíří možnosti uživatelů GIS integrovat a používat nesourodé datové sady GIS. ArcGlobe má předpoklady stát se široce rozšířenou aplikační platformou pro provádění běžných úloh GIS, jako je editace, analýza prostorových dat, tvorba map a vizualizace. Bez názvu - ArcG lobe - A re Editor File Edit View Selection Tools Window Help D g£ y S Layer: | Countries - A Globe layers B 0 Countries B 0 World Image Display I Source | Type | U Start « *3 # © té * O 3 rci !U IDistance: 5181.818 Kilometers Založení nového projektu v aplikaci ArcMap Spuštění aplikace ArcMap v TcMap - Start using ArcMap with A template Templates provide ready-to-use layouts and base maps for various geographic regions. An existing map: Spuštění aplikace ArcMap v menu Start - Programy -ArcGIS. Volba A new empty map pro založení nového projektu. — Definování souřadnicového systému projektu (podrobněji na dalším snímku) Přidání vrstvy pomocí ikony Add data Spojení se cvičnými daty pomocí ikony0 Connect To Folder. Otevření rastrového souboru 24 - 32 - 05.tif (Create pyramids - Yes), vektorového souboru vrs.shp a landuse.shp Data naleznete na adrese \\195.178.78.202\student\ArcGIS nebo na pracovní ploše ve složce 1_ STUDENTWcGIS (Login: student, Password: Idrisi) Browse for maps... D: \0 sobn í\Katastr_lomnice. mad D: WyzkunrAN iva. mud D:\Vyzkum\VZ - Niva\Niva.mxd D: \Vyzkum\Petra. mud D:\Osobni\Lomnice.mxd f Immediately add data Do not show this dialog again Definování souřadnicového systému projektu Klikneme pravým tlačítkem na vrstvy (Layers) v tabulce obsahu projektu (Table Of Contents). V menu vlastnosti (Properties) zvolíme v záložce Coordinate Systém souřadnicový systém S-JTSK Krovak EastNorth. Select coordinate system: Predefined Projected Coordinate Systems National Grids S-JTSK Krovak EastNorth Definování souřadného systému je nutné z důvodu nastavení měřítka mapy a také při práci s daty v rozdílných souřadných systémech (automatická transformace - není nutné zadávat souřadný systém u každé vrstvy). ■^ Add Data... ^ New Group Layer ÍŠ Copy B Paste Layer(s) A Remove Turn All Lay_ers On Turn All Layers Off Select All Layers E Expand All Layers B Collapse All Layers Reference Scale ► Advanced Drawing Options... Labeling ► Convert Labels to Annotation... ^ Convert Features to Graphics... Activate Annotation Groups | ^^fl(6nffl?cT9fl5^^^ Frame Size and Position General | Data Frame ^Coordinate SystennJ Illumination | Grids | Map Cache Current coordinate system: No projection v| Clear Transformations.. Select a coordinate system: C~\ Favorites FlPl Predefined B Cil Geographic Coc dinate Systems B-Q Projected Coorc mate Systems f+l-T~l Continental f+1-Pl County S »ems E-fi Gauss Kruger I a L . -\ nn-7 Ti j c ki\ .; - > Modify.. Import... New Add To Favorites Remove From Favorites OK Storno Použít Raster pyramids Rastrové pyramidy umožňují rychlejší zobrazování rastrových dat, je vhodné je vybudovat pokud pracujeme s rastrovými soubory většího rozsahu (řádově více než desítky MB). V podstatě se jedná o sérii rastrů s nižším rozlišením pixelu než je původní, které nám ArcMap zobrazuje při nastavení většího měřítka mapy. Pyramidy jsou uloženy v souboru s příponou .rrd 4:1 4:1 1:12,500 1:25,000 1:50,000 ate pyramids for 24-32-05.tif (5751 x 4929) This raster data source does not have pyramids. Pyramids allow for rapid display at varying resolutions. Pyramid building may take a few moments. Would you like to create pyramids? Help Yes No Cancel Use my choice and do not show this dialog in the future. Ovládání programu Ovládání převážně pomocí myši • levé tlačítko - aktivace zvolené funkce • pravé tlačítko - rozvinutí menu pro danou vrstvu, funkci apod. Kliknutí pravým tlačítkem na vrstvu v datovém okně nám umožňuje práci se zvolenou vrstvou - odstranění, zobrazení popisků a další možnosti nastavení. Tools |x) Většina nástrojů a funkcí sdružena do nástrojových lišt, otevření jednotlivých lišt pomocí View- Toolbars - zvolit lištu. Základní nástrojová lišta Tools slouží k ovládání mapového okna • posun výřezu, zoom in, zoom out, pan, atd. • pro zobrazení všech dat ikona Q Full Extent. Operace s mapovým oknem Režim zobrazení: • zapínání a vypínání vrstev • změna pořadí vrstev (přesunutím vrstvy nad sousední) • parametry zobrazení (ve vlastnostech vrstvy záložka Display \^ pn^m« např. nastavení průhlednosti Transparent ^ • zoom, nastavení měřítka _i X |b á P Layers RGB ■ Red: Band J □ Green: Bandl ■ Blue: Band J General] Source] Extent Display | Symbology | • posun výrezu "" Show Map Tips (uses primary display field) \~ Display raster resolution in table of contents I- Allow interactive display for Effects toolbar XT" Transparent: Nearest Neighbor (for discrete data) ~Z Transparent: 0 X Display Quality Coarse Medium Normal ___^ 1 1:10 000 3 QQ O ® <■ [k O OK Storno Použít