实用的地理信息系统软件——ArcView3.0 艾克熙 1998年 第24期 15版 #1　　“地理信息系统软件”？读者朋友可能会嘀咕：一个地理专业软件，跟我没什么关系。事实并非如此！地理信息系统（GIS）软件是一类功能强大、用途广泛的软件。不信？看看本文介绍的ArcView 3.0吧，你一定会心服口服。（ArcView 3.0可用于旅游、房地产、军事、环保、市政、公安、消防、遥感、地质…………用途极为广泛，读者朋友千万要看哟！） #1　　一、MIS和GIS 　　我们知道，MIS（管理信息系统）可将表格式的数据录入计算机，它加快了信息检索、查询以及统计分析的速度，提高了信息处理的灵活性。但是，人们在日常生活与经济活动中所获取的许多信息，往往同具体的地理位置密切相关。 　　于是，出现了GIS（地理信息系统）。GIS是计算机科学同地学相结合的一个产物，是一种基于地图的MIS。它可将表格式的信息和地图式的信息结合起来，在计算机内组织成一个既反映数量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库。在相应软件工具作用下，GIS既对数值又对图形作各种分析处理。在GIS中，信息处理的方式主要是图形方式。它直观醒目，各地理要素的分布态势及彼此之间的拓扑关系一目了然，往往是“一幅图胜过千言万语”，使人能从宏观上迅速把握全局。九十年代初，以美国为首的多国部队就在海湾战争中使用了GIS。可以毫不夸张地说，哪里有空间定位的问题，哪里就用得着GIS。 #1　　二、ESRI及其ArcView 3.0软件 　　ESRI是美国环境系统研究所的简称，它被称为世界上GIS的拓荒者，同时也是当今GIS技术的领先者。 　　ArcView 3.0，又称为个人桌面GIS，是ESRI最新推出的普及型GIS软件。它适用于中小规模的GIS项目。在PC机上，借助于WIN95或WIN/NT的中文版，或外挂式中文平台，ArcView 3.0可实现全面汉化。ArcView 3.0还随带一个功能强大的面向对象的编程工具——Avenue，这就给用户提供了一个很好的二次开发环境。利用Avenue，用户可以重新组织ArcView 3.0的界面和功能，开发出各种各样具有特定功能的普及型GIS应用系统。 　　ArcView 3.0以项目（project）作为基本应用单元。一个项目就是一个扩展名为.apr的文件，它包含各种工作视图（view）、表格（table）、统计图（chart）、表现图（layout）以及程序段（script）。实际上，这些图、表、程序同时也是分析处理数据的手段或工具。 　　值得注意的是，ArcView 3.0的项目文件并不包含构成上述各种图的空间分布型或表格型基础数据，换言之，它仅是一种关于如何利用数据库中的基础地理数据产生视图、表格、统计图、表现图，以及通过程序产生一个特定的GIS应用或一组连续的相关GIS应用的描述性文件。不过，它也记录了原始地理数据在磁盘中数据库内的具体位置等参考信息。 　　由此可见，一个地区的基础地理信息，如行政边界、水系、道路等，对具体的GIS应用是非常重要的。同一组数据库的数据可以反复地为多个GIS项目所用；反过来，基础数据的更新也会在这些项目中得到反映。 　　在ArcView 3.0中，无论用view，table，chart，layout或script哪一种方式来对数据进行检索、查询、统计分析或生成图，都是通过对专题（theme），特征（feature，又作要素），属性（attribute），字段（field）进行操作来实现。由于主要以图形的方式工作，因此，ArcView 3.0易懂易学好用，特别适宜于广大中小企事业的普及型GIS应用。 　　下面，我们用一个实例来说明ArcView 3.0的具体使用方法，使读者对其功能特点有一初步认识。 #1　　三、ArcView 3.0应用举例 　　美国亚特兰大市一家食品公司想用ArcView 3.0制作一幅过去一年市内各食品店销售其产品的专题图，以便从中发现问题，从而制定新一年的销售策略。该公司已有一个载明客户名称、地址、类型、销量的dBASE文件，以及从基础地理数据生产商处购得的亚特兰大市街道图文件。利用这些文件和ArcView 3.0软件，该食品公司开始制作专题图。 　　在WIN95下点取ArcView 3.0图标，进入ArcView 3.0；打开项目文件qstart.apr，这时出现项目窗口，如^241501a^所示。左边列出了前述分析处理的五种工具，右边则列出了该项目下所有的地图。在左边选取视图Views，在右边选取地图Atlanta，鼠标双击或Open后，就出现了视图编辑窗口，显示出了市区街道图。 　　再次激活项目窗口，点取左边第二个工具：表格（Tables），并选择上方的“添加”（Add），待对话框出现后，选择相应目录路径下的dBASE文件customrs.dbf，于是屏幕上列出了客户数据表格。 　　为将客户数据定位于街道图上，重新激活视图窗口，并在点取上方的编辑菜单项View后弹出的下拉菜单中点取“Geocode Addresses”（地理定位），从而产生一个关于地理定位的对话框，其功能主要是将作为客户数据表格的dBASE文件中的有关字段（field）同街道图中的专题（theme）——市区街道下的特征（feature）有关字段（具体为邮码与街名）逐个匹配，得到完全匹配（100％）的50个客户。 　　这50个客户的名称、地址、类型、销量等有关信息，在视图中自动形成了一个专题Geocod1.shp，如^241501b^所示。要注意的是，该专题同高速公路（Highways），市区街道（Streets in downtown），用地分区（Census tracts）等专题（见^241501b^左）并列，表明它已通过表格的联结，实现了地理定位，并转换成了被称为“型”（shp）的数据类型，在图中以黑色圆点的形式显示出来。如果双击任一专题名，ArcView 3.0还提供了对显示该专题图形符号的编辑手段，可随用户喜好，按照专题下的具体特征，比如土地用途、公路等级、食品销量等进行分类，然后用逐级变化大小或颜色的方式显示该专题。^241501b^即已经对客户按销量作了分级显示处理。 　　接下去的工作是从众多不同类型的客户（食品商店、饮料店、餐馆、户外摊点……）中，将销量较多的食品商店分离，也就是检索查询出来，并用另一种颜色的符号突现。为此，点击工具栏中形如榔头的图标（Query），在随后出现的对话框中，字段选“Type（类型）”，操作符选“=（等于）”，属性值选“Store（食品商店）”，从而建立起如左下角空白栏中的检索条件：（〔Type〕=“Store”），最后点选“New Set（新选择集）”按键，从50个客户中检索出16个符合条件即为食品商店的客户。更进一步将这16个大客户按销量大小排序，得到前5名客户。这时，根据图中反映出的情况，即可发现这5家大客户主要集中在亚特兰大市的北部。 　　类似的工作还可再做下去。例如，双击图上的“用地分区”专题，将其下的特征按“人均收入”或“住宅类型”等分级分色显示，找出食品商店分布与销量同顾客身份这些特征属性在空间分布上的某种联系……最终，销售人员便可根据该项目GIS应用的分析结果，制定出新一年的销售策略，比如应到某些高收入人口地区寻找新的客户，走访销量较小的客户倾听他们对产品的意见等等。 #1　　四、ArcView 3.0的其它功能以及扩展模块 　　上面我们用实例给大家介绍了ArcView 3.0的一些功能。下面对ArcView 3.0的其它功能做一简单介绍。 　　1．热链接（hot link） 在专题的属性表中增加关于照片、录相、文字、统计数字、平面图等文本文件、图形／图象文件，动画程序文件的字段，然后进入专题属性编辑对话框，实行专题与照片等对象的热链接。一旦定义好热链接之后，在地图上点取一个要素符号，就立即会弹出进一步说明该要素的资料来。这对于作战指挥、旅游业、房地产或设施管理的GIS应用很有意义。 　　2．GPS通信 利用应用程序间通信（IAC－Inter－Application Communication），ArcView 3.0可将安有GPS（全球定位系统）装置的运载工具的实时地理位置直接反映在有地图作背景的屏幕上，如^241501c^所示，从而及时了解被跟踪对象的活动情况。这对公安、急救、消防等领域的GIS应用很有好处。 　　3．IMS（Internet Map Server）扩展模块 最近，ESRI公司又在ArcView 3.0上推出支持WWW功能的IMS模块。IMS可在Web服务器上制作发布动态交互式GIS服务项目。客户只须在Microsoft Explorer 3.0或Netscape Navigator 3.0下即可浏览服务器方提供的GIS信息。 　　4．空间分析（Spatial Analyst）模块 该模块将影像文件（格栅数据）带进了ArcView 3.0，从而扩充了ArcView 3.0可使用的数据源。基于格栅的数据特别适合处理分析跨空间且连续变化的地理问题，如坡度分级，统计降雨量及流域面积，求出等高线／山脊／山谷，研究人口分布／迁徙与消费行为，森林火灾或空气污染的蔓延等。 　　5．网络分析（Network Analyst）模块 此模块使ArcView 3.0具有了解决各类地理网络问题（寻找最快或最短的运输路径，根据出行时间确定商业网点的设置，合理布置公交线路等）的能力。 　　6．三维分析（3D Analyst）模块 它以低廉的价格为普通用户提供了产生三维表面模型以及交互式三维透视观察的功能。许多领域，如军事、遥感、地质、环保、市政等可以利用该功能进行三维可视化的分析。 　　ESRI的网址为：http://www.esri.com，感兴趣的读者可从那里获得更多的信息。