GIS macht Schule. GIS macht Schule Erste Schritte in ArcView 9.1

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1 GIS macht Schule Erste Schritte in ArcView 9.1 Erste Schritte in ArcView 9.1 1

2 Copyright 2006, ESRI Geoinformatik GmbH Alle Rechte und Technische Änderungen vorbehalten. ESRI, ArcView, ArcInfo, ArcIMS und der ESRI Globus sind eingetragene Markenzeichen von ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc.), gesetzlich geschützt innerhalb der Vereinigten Staaten, in der Europäischen Gemeinschaft und bestimmten anderen Ländern. Das ESRI Logo, ArcCatalog, ArcEditor, ArcExplorer, ArcGIS, ArcGlobe, ArcMap, ArcObjects, ArcPress, ArcReader, ArcReader Publisher, ArcSDE, ArcToolbox, 3D Analyst, ModelBuilder, Spatial Analyst, Maplex, das ArcGIS Logo, das ArcIMS Logo, das ArcPress Logo, das ArcSDE Logo, das ArcView GIS Logo, das ArcView 3D Analyst Logo, das ArcView Network Analyst Logo, das ArcPress für ArcView Logo, das ArcView Spatial Analyst Logo, das Maplex Logo sind Geography Network und das Geography Network Logo sind Dienstleistungsmarken von Environmental Systems Research Institute, Inc., Redlands, USA. Das deutsche ESRI Logo ist eingetragenes Warenzeichen der ESRI Geoinformatik GmbH. Daniel Schober GIS macht Schule ESRI Geoinformatik GmbH Erste Schritte in ArcView 9.1 2

3 Inhalt: 1. Daten sichten in ArcCatalog Daten laden in ArcMap Arbeiten mit Layereigenschaften und Attributdaten in ArcMap Features nach bestimmten Attributen auswählen Klassifizieren und Symbolisieren von räumlichen Daten Erstellen eines Kartenlayouts in der Layout-Ansicht...23 Erste Schritte in ArcView 9.1 3

4 Erste Schritte in ArcView Daten sichten in ArcCatalog Sie wollen sich zunächst die Daten, mit denen Sie arbeiten werden in ArcCatalog ansehen. ArcCatalog erlaubt neben dem Anlegen neuer GIS- Daten die Sichtung, Verwaltung und Dokumentation Ihrer GIS- Datenbestände. Öffnen Sie dazu ArcCatalog über Start > Alle Programme > ArcGIS > ArcCatalog Verbinden Sie ArcCatalog zunächst mit dem Ordner, in dem wo sich Ihre Daten befinden. o Entweder über den Button o oder über das Menü Datei und die Funktion Zum Ordner verbinden Über den Button bzw. die entsprechende Menüfunktion können Sie Ordnerverbindungen auch wieder trennen. Navigieren Sie im Fenster Zum Ordner verbinden zu dem Ordner GIS, wo Ihre Daten zu finden sind. Das Laufwerk und der Pfad werden Ihnen vorher mitgeteilt. Orientieren Sie sich in ArcCatalog. Sehen Sie sich zunächst die Daten in dem Ordner Europe an. Dies sind Daten aus den mit ArcView 9 mitgelieferten Data & Map CD-Roms bzw. DVDs. Öffnen Sie den Ordner basemap mit einem Doppelklick. Selektieren Sie die Datei country.sdc mit einem linken Mausklick. Erste Schritte in ArcView 9.1 4

5 Wählen Sie den Reiter Vorschau aus und betrachten Sie die Daten im Vorschaufenster. Probieren Sie die folgenden Werkzeuge aus: Die Funktionen werden erklärt, wenn Sie mit dem Mauszeiger einen Moment über dem Symbol bleiben: Zoomen Sie auf ein Land Ihrer Wahl und identifizieren Sie es mit dem Identifizierungstool. Betrachten Sie Angaben im Fenster Abfrageergebnisse. Wechseln Sie zu den Reitern Inhalt und Metadaten und betrachten Sie die Inhalte Gehen Sie zurück zum Reiter Vorschau und wählen bei der Auswahl unter dem Kartenfenster die Option Tabelle anstatt Geographie. Erste Schritte in ArcView 9.1 5

6 Sie haben nun die Attributtabelle vor sich. Sehen Sie die Spaltenüberschriften und einzelne Werte an. Markieren Sie mit einem linken Mausklick auf eine Spaltenüberschrift die gesamte Spalte. Mit einem rechten Mausklick auf die Spaltenüberschrift erhalten Sie Funktionen zur Sortierung und Statistik der Attributdaten. Gehen Sie nicht auf die Funktion Feld löschen : Sortieren Sie die Länder nach Fläche und nach Alphabet Was ist das größte Land? Was ist das kleinste Land? Wechseln Sie vom Ordner basemap zum Ordner demography. Selektieren Sie die Datei nuts2.sdc mit einem linken Mausklick. Wechseln Sie zu dem Reitern Metadaten und betrachten Sie die Inhalte Erste Schritte in ArcView 9.1 6

7 Klicken Sie innerhalb der Metadaten auf den Reiter Spatial und betrachten Sie den Inhalt Wechseln Sie zum Reiter Attributes. Dort erhalten Sie Beschreibungen zu den Attributdaten. Nehmen Sie sich Zeit und sehen die einzelnen Definitionen durch. Sie werden später mit Hilfe dieser Beschreibungen selbst Attribute auswählen und eigene thematische Karten erstellen. Lassen Sie ArcCatalog geöffnet. Sie haben sich nun mit ArcCatalog vertraut gemacht, sich Geometrien und dazugehörigen Attributtabellen, sowie die Metadaten angesehen. Als nächstes werden wir die soeben gesichteten Daten in ArcMap laden, um damit zu arbeiten. Erste Schritte in ArcView 9.1 7

8 2. Daten laden in ArcMap (Start.mxd) Wichtig: Sollten Sie in Ihrer Arbeit unterbrochen werden, können Sie mit dem Kartendokument Start.mxd (Im Ordner GIS > Kartendokumente ) wieder am Ausgangspunkt starten. Jeweils unter der Kapitelüberschrift finden Sie in Klammern das entsprechende Kartendokument. Öffnen Sie ArcMap o Entweder über den Button in der Werkzeugleiste von ArcCatalog o Oder über denselben Weg, wie Sie ArcCatalog geöffnet haben Start > Alle Programme > ArcGIS > ArcMap Sie werden gefragt, wie Sie die Arbeit mit ArcMap beginnen wollen: Bestätigen Sie die Option Mit einer neuen, leeren Karte. Immer wenn Sie in ArcMap arbeiten, arbeiten Sie mit einem Kartendokument. Ein Kartendokument erkennen Sie an seiner Dateiendung.mxd. Im linken Teil des ArcMap-Fensters sehen Sie das table of contents (TOC), das Inhaltsverzeichnis der Kartenansicht. Noch ist das Inhaltsverzeichnis leer. Fügen Sie über die Schaltfläche nacheinander die Dateien urban, mjrwater, country und nuts2 als neue Einträge (Layer) hinzu. Selektieren Sie diese Dateien aus dem Ordner Data & Maps wie folgt: Data & Maps > europe > basemap > urban > Hinzufügen Data & Maps > europe > basemap > mjrwater > Hinzufügen Data & Maps > europe > basemap > country > Hinzufügen Data & Maps > europe > demography > nuts2 > Hinzufügen Erste Schritte in ArcView 9.1 8

9 Sie können einzelne Layer im Inhaltsverzeichnis beliebig per drag and drop höher oder tiefer einordnen. Klicken Sie hierzu auf den entsprechenden Layer (z. B. nuts2) und ändern Sie bei gedrückter linker Maustaste seine Position. Sorgen Sie für eine Anordnung der vier Layer in der abgebildeten Reihenfolge: Blenden Sie die Layer urban und mjrwater vorübergehend aus, indem Sie das Häkchen links neben den Namen der Layer entfernen: Machen Sie diese Layer anschließend wieder sichtbar, indem Sie ein Häkchen links neben die Namen der Layer setzen: Zoomen Sie - wie vorher in ArcCatalog - auf Ihre Bezirksregierung. Sollten Sie sie nicht auf Anhieb finden, können Sie ArcView auch danach suchen lassen. Benutzen Sie den Such-Button und geben Sie den Namen Ihres Regierungsbezirks ein. Doppelklicken Sie das Suchergebnis und Ihr Regierungsbezirk wird im Kartenfenster (kurz) angezeigt. Sie können auch über einen Rechtsklick auf das Suchergebnis über das eingeblendete Menü eine Aktion auswählen. Erste Schritte in ArcView 9.1 9

10 Schließen Sie das Suchfenster mit dem Schaltknopf Nun wollen wir die Layer umbenennen. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste im Inhaltsverzeichnis auf den Layer urban, um das Kontextmenü zu öffnen. Klicken Sie im Kontextmenü auf Eigenschaften. Ändern Sie in den Layer-Eigenschaften im Register Allgemein den Layer-Namen zu Siedlungsflächen. Klicken Sie auf OK. Erste Schritte in ArcView

11 Verfahren Sie mit den restlichen Layern genauso. Ändern Sie die Layer-Namen zu: o mjrwater Größere Gewässer o nuts2 Regierungsbezirke o country Länder Tipp: Sie können die Namen der Layer auch direkt im Inhaltsverzeichnis umbenennen. Linksklick auf den Namen, kurz warten und dann noch ein Linksklick, dann können Sie in das Feld tippen. Als nächstes werden Sie die Darstellungsfarben der Layer ändern Doppelklicken Sie im Inhaltsverzeichnis auf das Farbfeld unter dem Layer Siedlungsflächen. Erste Schritte in ArcView

12 Sehen Sie sich die vorgegebenen Füllfarben an. Wählen Sie dann eine eigene Farbe aus und klicken Sie auf OK. Wenn Ihnen die ausgewählte Farbe nicht gefällt, wiederholen Sie den Vorgang. Experimentieren Sie auch mit den Einstellungen der Umrissstärke und farbe. Verfahren Sie genauso bei den übrigen Layern. Für den nächsten Schritt brauchen wir die Layer Siedlungsflächen und Größere Gewässer nicht. Sie werden sie deshalb entfernen. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste im Inhaltsverzeichnis auf den Layer Siedlungsflächen, um das Kontextmenü zu öffnen. Klicken Sie im Kontextmenü auf Entfernen. Wiederholen Sie den Vorgang für den Layer Größere Gewässer. Speichern Sie Ihre Arbeit über den Button im Ordner Kartendokumente. Geben Sie Ihrem Kartendokument einen eindeutigen Namen, z.b. <Vorname_Nachname>_Karte. In diesem Teil haben Sie sich mit ArcMap vertraut gemacht. Sie haben ein Kartendokument (.mxd) geöffnet und Namen, sowie Farben der Layer geändert. Erste Schritte in ArcView

13 3. Arbeiten mit Layereigenschaften und Attributdaten in ArcMap (Kapitel_3.mxd) In diesem Schritt lernen Sie am Beispiel des Layers Regierungsbezirke, wie beschreibende Informationen, auch Attribute genannt, mit raumbezogenen Daten zusammenhängen. Schalten Sie den Layer Länder aus, indem Sie das Häkchen links davon im Inhaltsverzeichnis entfernen Sorgen Sie dafür, dass Deutschland komplett und möglichst groß im Kartenfenster zu sehen ist Markieren Sie die soeben eingestellte Ausdehnung durch ein räumliches Lesezeichen. Im Menü Ansicht > Lesezeichen > Erstellen, als Lesezeichenname Deutschland eingeben und mit OK bestätigen! Mithilfe eines Lesezeichens können Sie zu einer festgelegten Ausdehnung zoomen: Menü Ansicht > Lesezeichen > Deutschland Sie wollen jedoch im Moment nur die Regierungsbezirke Deutschlands sehen und werden dazu die Regierungsbezirke der anderen Länder ausblenden. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Layer Regierungsbezirke. Klicken Sie im Kontextmenü auf Eigenschaften. Klicken Sie auf den Reiter Definitionsabfrage und anschließend auf die Schaltfläche Abfrage-Manager Erste Schritte in ArcView

14 Um sich nur die Regierungsbezirke anzeigen zu lassen, die innerhalb von Deutschland liegen, formulieren Sie nun einen mathematischen Ausdruck: Im Listenfeld Felder doppelklicken Sie auf "NUTS0" Klicken Sie auf den Schaltknopf = aus der Operatoren-Liste Klicken Sie auf den Schaltknopf Einzelwerte anfordern unter dem Listenfeld Einzelwerte Klicken Sie im Listenfeld Einzelwerte doppelt auf den Wert 'DE' Klicken Sie auf OK Die Abfrage wurde im Reiterfeld Definitionsabfrage übernommen. Gehen Sie dort auch auf OK Im Kartenfeld sind nun nur noch die deutschen Regierungsbezirke zu sehen. Als nächstes sehen Sie sich die Attributtabelle des Layers Regierungsbezirke an. Rechtsklicken Sie dazu im Inhaltsverzeichnis auf Regierungsbezirke und klicken Sie auf Attribut-Tabelle öffnen Die Attributtabelle des Layers Regierungsbezirke wird geöffnet. Jeder Datensatz repräsentiert ein einzelnes Feature im Layer. Im unteren Bereich der Tabelle wird die Anzahl der Datensätze angezeigt. Frage: Wie viele Features enthält der Layer Regierungsbezirke? Erste Schritte in ArcView

15 Sie können in der Tabelle nach unten scrollen, um die Anzahl der Datensätze zu sehen, oder die Pfeile І benutzen, die sich unten an der Tabelle befinden, um zum letzten Datensatz zu springen. Suchen Sie Ihren Heimat- oder Schulbezirk in der Tabelle über die Suchfunktion. Klicken Sie auf Optionen. Gehen Sie im Kontextmenü auf Suchen & Ersetzen und geben Sie den Namen des Bezirks ein und geben Sie den Namen des Bezirks ein (z.b. Hannover). Achten Sie darauf, dass rechts neben Textentsprechung: Ganzes Feld und neben Suchen Alles eingestellt ist. Klicken Sie dann auf Weitersuchen, und schließen Sie die Dialogbox Suchen und ersetzen! Betrachten Sie die Markierung in der Attributtabelle! Klicken Sie auf das graue Feld links von der Zeile Ihres Bezirks. Sie haben den Datensatz jetzt ausgewählt und er erscheint türkis eingefärbt. Die Erste Schritte in ArcView

16 ausgewählte Fläche erscheint im Kartenfenster auch türkis eingefärbt. Um das Kartenfenster zu sehen, müssen Sie das Tabellenfenster unter Umständen verkleinern und verschieben. Klicken Sie wieder auf das graue Feld am linken Ende der Zeile und ziehen Sie bei gedrückter linker Maustaste den Zeiger einige Zeilen runter oder hoch. So können Sie mehrere Datensätze auf einmal auswählen. Beachten Sie die Auswahl der Regierungsbezirke im Kartenfenster. Schließen Sie die Attributtabelle mit der Schaltfläche Sie haben nun die Attributtabelle des Layers Regierungsbezirke gesichtet, einzelne Datensätze ausgewählt und die Verbindung von Geometrie und Attributtabelle kennen gelernt. Im nächsten Schritt werden Sie lernen, wie man die Attribute eines Layers benutzt, um bestimmte Features zu lokalisieren. Erste Schritte in ArcView

17 4. Features nach bestimmten Attributen auswählen (Kapitel_4.mxd) Sie können auf eine Situation stoßen, in der Sie ein oder mehrere Features darstellen wollen, die bestimmte Kriterien erfüllen. In diesem Schritt werden Sie die Regierungsbezirke auswählen und lokalisieren, die eine bestimmte Einwohneranzahl aufweisen. Klicken Sie in der Menüleiste auf das Menü Auswahl > Nach Attributen auswählen Mit der Dialogbox Nach Attributen auswählen können Sie Abfragen für die Layer Ihrer Karte erstellen. Sie wählen den Layer Regierungsbezirke aus und formulieren einen mathematischen Ausdruck, der das Attribut "POPULATION" größer setzt. Dadurch werden alle Regierungsbezirke selektiert, die dieses Kriterium erfüllen. Die selektierten Bezirke werden dann im Anzeigenfenster markiert. Bei Layer wählen Sie Regierungsbezirke aus Im Listenfeld Felder doppelklicken Sie auf "POPULATION" Klicken Sie auf den Schaltknopf > aus der Operatoren-Liste Geben Sie per Hand den Wert ein Erste Schritte in ArcView

18 Klicken Sie auf Übernehmen Beachten Sie, dass im Anzeigefenster alle Features mit einer Bevölkerungsanzahl größer markiert werden. Vielleicht müssen Sie die Dialogbox Nach Attributen auswählen wegschieben, um die ausgewählten Features sehen zu können. In der Statusleiste von ArcMap (links unten) wird Ihnen die Anzahl der ausgewählten Features angezeigt. Klicken Sie in der Menüleiste auf Auswahl > Auf selektierte Features zoomen Schließen Sie nun die Dialogbox Nach Attributen auswählen Klicken Sie in der Menüleiste auf Auswahl > Feature-Auswahl aufheben Als Nächstes sollen Sie herausfinden, welche Regierungsbezirke an Hannover angrenzen. Dazu werden Sie als erstes den Regierungsbezirk Hannover auswählen und dann alle Regierungsbezirke, die dieses Kriterium erfüllen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Features auswählen Selektieren Sie im Kartenfenster den Regierungsbezirk Hannover mit einem Mausklick. Die Fläche ist nun türkis umrandet. Erste Schritte in ArcView

19 Klicken Sie in der Menüleiste auf das Menü Auswahl > Lagebezogene Auswahl Versichern Sie sich, dass Ihre Einstellungen den unten stehenden entsprechen. Klicken Sie auf Übernehmen. Sie haben jetzt alle Regierungsbezirke ausgewählt, die an Hannover angrenzen. Sehen Sie sich jetzt die Attributtabelle an, um die Namen der Regierungsbezirke zu erfahren. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Layer Regierungsbezirke. Klicken Sie im Kontextmenü auf Attributtabelle öffnen. Gehen Sie am unteren Rand der Tabelle auf das Schaltfeld Ausgewählte, um nur die selektierten Felder zu sehen. Frage: Wie heißen die Regierungsbezirke, die an Hannover angrenzen? Erste Schritte in ArcView

20 Schließen Sie die Attributtabelle mit der Schaltfläche Klicken Sie in der Menüleiste auf Auswahl > Feature-Auswahl aufheben Sie haben mit ArcView 9 soeben räumliche Analysen durchgeführt, zunächst attributsbezogen, dann lagebezogen. Erste Schritte in ArcView

21 5. Klassifizieren und Symbolisieren von räumlichen Daten (Kapitel_4.mxd) Der Layer Regierungsbezirke wird standardmäßig einfarbig angezeigt. Sie können die Bezirke jedoch auch mit Symbolen anhand demografischer Daten anzeigen lassen. Als Nächstes ändern Sie die Anzeige des Layers Regierungsbezirke so, dass der Wert der Durchschnittsbevölkerung durch einzelne Klassen wiedergegeben wird. Doppelklicken Sie im Inhaltsverzeichnis auf den Layer Regierungsbezirke. Das Dialogfeld Layer-Eigenschaften wird geöffnet. Klicken Sie auf die Registerkarte Symbologie Klicken Sie auf der linken Seite unter Darstellung auf Anzahl Standardmäßig wird die Option Abgestufte Farben ausgewählt. Klicken Sie im Bereich Felder unter Wert auf POP_DENSIT. In diesem Wert ist die Durchschnittsbevölkerung in Personen pro km² aus dem Jahr 2003 abgelegt. Diese Informationen bekommen Sie aus den Metadaten in ArcCatalog. Wählen Sie unter Farbverlauf nach Ihrem Geschmack Standardmäßig erhalten Sie fünf anhand der natürlichen Unterbrechungen berechnete Klassen. Sie finden diesen Wert direkt über der Schaltfläche Klassifizieren. Erste Schritte in ArcView

22 Klicken Sie auf Übernehmen und verschieben Sie das Dialogfeld Layer-Eigenschaften so, dass Sie die Änderungen auf der Karte sehen können Als nächstes werden Sie die Werte im Inhaltsverzeichnis beschriften. Klicken Sie im Dialogfeld Layer-Eigenschaften auf den ersten Wert im Spaltenfeld Beschriftung. Schreiben sie hinter den Wert den Eintrag Einwohner pro km² Wiederholen Sie den Vorgang mit den anderen vier Werten. Klicken Sie auf OK Beachten Sie die Änderungen im Inhaltsverzeichnis Klicken Sie dort auf POP_DENSIT und ändern den Text in Bevölkerungsdichte Erste Schritte in ArcView

23 6. Erstellen eines Kartenlayouts in der Layout-Ansicht (Kapitel_4.mxd) ArcMap bietet zwei Ansichten für Ihre Daten. In den vorangegangenen Schritten haben Sie mit der Daten-Ansicht in ArcMap gearbeitet. Jetzt erstellen Sie ein Karten-Layout mit Hilfe der Layout-Ansicht. Sie können mit der Layout-Ansicht die Kartenelemente wie auf einem virtuellen Blatt Papier so strukturieren, dass die gedruckte Karte genau der Layout-Ansicht entspricht. Wechseln Sie zur Layout-Ansicht. Klicken Sie auf Ansicht > Layout-Ansicht Die Werkzeugleiste wird automatisch eingeblendet, wenn Sie von der Daten- Ansicht in die Layout-Ansicht wechseln. Sie sehen zwei Rahmen: Der äußere Rahmen zeigt die momentane Papiereinstellung des Standarddruckers. Der innere, mit einer gestrichelten Linie und Ziehklötzchen ausgestattete Rahmen kennzeichnet die Ausdehnung auf der fertigen Karte, die für die darzustellenden geographischen Daten vorgesehen ist. So können z. B. Flächen für eine Legende sowie andere kartographische Elemente freigehalten werden. Wichtig: Um eine Karte drucken zu können, müssen Sie vorher die Druckereinstellungen vornehmen. Diese erreichen Sie über das Menü Datei > Seiten- und Druckeinrichtung. Stellen Sie je nach Ihrem beabsichtigten Kartenformat Hoch- oder Querformat ein. Integrieren Sie nun über das Hauptmenü Einfügen folgende Elemente in Ihre Karte: Titel Nordpfeil Legende Autor/en (über Text) Maßstabsleiste: Treffen Sie hierzu in der Scale Bar eine Auswahl (linker Mausklick!), wählen Sie dann Eigenschaften und formen Sie die Maßstabsleiste nach Ihren Vorstellungen. Bestätigen Sie anschließend zweimal durch OK Erste Schritte in ArcView

24 Andere Kartenelemente (Fotos, Texte, Graphiken etc.), die Sie eventuell aus dem Internet herunterladen und in Ihrem Ordner abspeichern. Mit dem Werkzeug Elemente auswählen können Sie die eingefügten Elemente verschieben und deren Größe anpassen. Mit rechtem Klick auf ein Element können Sie die Eigenschaften anzeigen, um diese anzupassen. Wählen Sie Elemente nach Ihrem Geschmack aus und ordnen Sie diese übersichtlich an. Versehen Sie Ihre Karte auch mit einem Titel und Ihrem Namen. Speichern Sie anschließend Ihr Ergebnis über Datei > Speichern Sie haben auch die Möglichkeit Ihr Ergebnis als Grafikdatei zu exportieren, um es auf einem Stick zu speichern oder es per an sich zu versenden Gehen Sie auf Datei > Karte exportieren. Wählen Sie ein Dateiformat, die Auflösung und den Speicherort aus und gehen Sie auf Speichern. Erste Schritte in ArcView