本书主要以ArcGIS 10.5版本为讲解依托，95%的内容适合ArcGIS 10.0以上的用户。内容共分16章，包括ArcGIS入门、数据库管理、坐标系统、数据转换、数据处理、数据建模、地图打印到DEM制作、三维制作和分析等。书中提供了大量的实际应用案例和Python源码，并把很多案例做成了模型。书中附带了作者自己开发的接幅表生成和标准分幅打印工具软件，以及配套数据资源和视频。

本书注重实用性，既深入浅出适合ArcGIS初学者，也适合具有一定基础的ArcGIS专业人员。同时也可以作为高等院校的地理信息系统、测绘等相关专业的教材，并对ArcGIS二次开发的用户也有一定的帮助。

作者拥有丰富的专业知识和培训经验，写的书通俗易懂。本书理论与实践并存，并配有配套教学视频，帮助读者快速入门。

随着信息技术的发展，地理信息系统（GIS）产业异军突起，在国民经济各个行业中的应用日益广泛，物联网、智慧地球、云计算、大数据、人工智能、共享经济等很多都依托GIS技术，ArcGIS作为全球领先的GIS平台，发展迅猛。

我多年来一直从事ArcGIS、Mapinfo、MapGIS、AutoCAD和Skyline等GIS软件的开发，也从事过国土、水利、规划、电子政务、交通等相关行业，有20年的ArcGIS使用经验。近10年来，在开发ArcGIS软件的同时，也从事ArcGIS培训工作，与中科院计算研究所教育中心、中国3S技术应用研究中心、51GIS学院、北京中科云图三维科技有限公司、北京中图地信科技有限公司等机构合作，在全国各地开展与ArcGIS应用相关的培训300多次。

本书配有配套视频课程，以供读者学习。

在本书编写的过程中，得到了昆明冶金高等专科学校韩长菊老师、云南云金地杨社锋经理、北京51GIS学院领导和北航出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢。同时也对参加培训的学员表示感谢，我从学员那里学到了很多东西。本书部分内容来自ArcGIS的帮助和ESRI公司的官方技术文档，在此表示衷心感谢。

由于作者水平有限，时间仓促，技术发展太快，难免有不妥和错误之处，敬请读者和同行批评指正。

闫磊，一直从事地理信息系统软件的开发，先后做过Mapinfo、ArcGIS、MapGIS、AutoCAD和Skyline等GIS软件的开发，熟悉C#、VB.Net、Java、Delphi和Python等开发语言，熟练掌握Oracle和SqlServer等数据库，从事过国土、水利、规划等软件开发。

第1章ArcGIS基础和入门1

1.1ArcGIS 10.5 Desktop的安装1

1.1.1安装环境 1

1.1.2安装步骤2

1.1.3注意的问题3

1.2ArcGIS概述4

1.2.1软件体系4

1.2.2ArcGIS Desktop产品级别8

1.2.3中英文切换10

1.2.4各个模块的分工11

1.2.5扩展模块12

1.3ArcGIS 10.5的学习方法和界面定制14

1.3.1学习方法14

1.3.2主要操作方法17

1.3.3界面定制17

第2章ArcGIS使用和数据管理24

2.1ArcMap简单操作24

2.1.1界面的基本介绍24

2.1.2数据加载26

2.1.3内容列表的操作28

2.1.4数据表的操作31

2.2ArcCatalog简单操作36

2.2.1界面的基本介绍36

2.2.2文件夹连接37

2.2.3切换内容面板37

2.3ArcToolbox操作39

2.3.1Toolbox界面的基本介绍40

2.3.2查找工具42

2.3.3工具学习43

2.3.4工具运行和错误解决方法44

2.3.5工具设置前台运行46

2.3.6运行结果的查看47

2.4ArcGIS矢量数据和存储48

2.4.1Shapefile文件介绍48

2.4.2地理数据库介绍49

2.5数据建库50

2.5.1要素类和数据集含义50

2.5.2数据库中关于命名的规定50

2.5.3字段类型51

2.5.4修改字段52

2.5.5修改字段的高级方法55

2.6数据库维护和版本的升降级57

2.6.1数据库的维护57

2.6.2版本的升降级58

2.6.3默认数据库的设置61

第3章坐标系63

3.1基准面和坐标系的分类63

3.1.1坐标系的概念63

3.1.2基准面介绍64

3.1.3坐标系的分类65

3.1.4地理坐标系和投影坐标的比较和应用66

3.2高斯克吕格投影67

3.2.1几何概念67

3.2.2基本概念67

3.2.3分带投影68

3.2.4高斯平面投影的特点69

3.2.5高斯平面投影的XY坐标规定70

3.3ArcGIS坐标系72

3.3.1北京54坐标系文件72

3.3.2西安80坐标系文件74

3.3.3国家2000坐标系文件74

3.3.4WGS1984坐标文件74

3.4定义坐标系75

3.4.1定义坐标系75

3.4.2如何判断坐标系正确77

3.4.3数据框定义坐标79

3.4.4查看已有数据的坐标系79

3.4.5自定义坐标系80

3.4.6清除坐标系81

3.5动态投影84

3.5.1动态投影含义84

3.5.2动态投影前提条件84

3.5.3动态投影的应用87

3.5.4动态投影的优缺点87

3.6相同椭球体坐标变换87

3.7不同椭球体的坐标变换91

3.7.1不同基准面坐标系的参数法转换91

3.7.2不同基准面坐标系的同名点转换93

3.8坐标系定义错误的几种表现96

3.9坐标系总结98

第4章数据编辑99

4.1创建新要素99

4.1.1数据编辑99

4.1.2捕捉的使用100

4.1.3画点、线、面101

4.1.4编辑器工具条中的按钮说明102

4.1.5注记要素编辑和修改104

4.1.6数据范围缩小后更新104

4.2属性编辑105

4.2.1顺序号编号105

4.2.2字段计算器106

4.2.3计算几何108

4.3模板编辑110

4.4高级编辑工具条按钮介绍111

4.4.1打断相交线111

4.4.2对齐至形状113

4.4.3其他高级编辑115

4.5共享编辑115

第5章数据采集和处理117

5.1影像配准117

5.2影像镶嵌119

5.3影像裁剪122

5.3.1分割栅格122

5.3.2按掩膜提取124

5.3.3影像的批量裁剪125

5.4矢量化127

5.4.1栅格数据二值化127

5.4.2捕捉设置127

5.4.3矢量化129

第6章空间数据的拓扑处理131

6.1拓扑概念和拓扑规则介绍131

6.1.1拓扑含义131

6.1.2拓扑的主要作用131

6.1.3ArcGIS中拓扑的几个基本概念132

6.1.4建拓扑的要求132

6.1.5常见拓扑规则介绍133

6.2建拓扑和拓扑错误修改136

6.2.1建拓扑137

6.2.2SHP文件拓扑检查138

6.2.3面层拓扑检查注意事项138

6.2.4拓扑错误修改139

6.3常见的一些拓扑错误处理140

6.3.1点、线和面完全重合140

6.3.2线层部分重叠140

6.3.3面层部分重叠141

6.3.4点不是线的端点142

6.3.5面线不重合142

6.3.6面必须被其他面要素覆盖143

第7章地图制图145

7.1专题图的制作145

7.1.1一般专题145

7.1.2符号匹配专题152

7.1.3两个面图层覆盖专题设置154

7.1.4行政区边界线色带制作158

7.2点符号的制作161

7.3线面符号的制作164

7.3.1线符号制作164

7.3.2面符号制作166

7.4MXD文档制作169

7.4.1保存文档169

7.4.2文档MXD默认相对路径设置171

7.4.3地图打包173

7.4.4地图切片175

7.4.5MXD文档维护181

7.5标注183

7.5.1标注和标注转注记184

7.5.2一个图层所有的对象都标注190

7.5.3取字段右边5位191

7.5.4标注面积为亩，保留一位小数193

7.5.5标注压盖处理198

7.6分式标注200

7.6.1二分式200

7.6.2三分式203

7.7等高线标注205

7.7.1使用Maplex标注等高线206

7.7.2等值线注记209

7.8Maplex标注211

7.8.1河流沿线标注211

7.8.2标注压盖Maplex处理213

第8章地图打印216

8.1布局编辑216

8.1.1插入Excel的方法218

8.1.2插入图片218

8.1.3固定比例尺打印219

8.1.4导出地图221

8.2局部打印222

8.3批量打印226

8.4标准分幅打印228

8.5一张图多比例尺打印230

第9章数据转换232

9.1DAT、TXT、Excel和点云生成图形232

9.1.1DAT、TXT文件生成点图形232

9.1.2Excel文件生成面234

9.1.3XYZ点云生成点数据238

9.1.4LAS激光雷达点云生成点数据239

9.2高斯正反算240

9.2.1高斯正算240

9.2.2高斯反算243

9.2.3验证ArcGIS高斯计算精度244

9.3点、线、面的相互转换246

9.3.1面、线转点246

9.3.2面转线246

9.3.3点分割线248

9.4MapGIS转换成ArcGIS249

9.5CAD和ArcGIS转换250

9.5.1CAD转ArcGIS251

9.5.2ArcGIS转CAD254

第10章ModelBuilder与空间建模256

10.1模型构建器基础知识和入门256

10.1.1面（线）节点坐标转Excel模型257

10.1.2模型发布和共享260

10.1.3行内模型变量使用262

10.1.4前提条件设置264

10.2迭代器使用265

10.2.1For 循环(循环输出DEM小于某个高程数据)265

10.2.2迭代要素选择(一个图层按属性相同导出)268

10.2.3影像数据批量裁剪模型270

10.2.4迭代数据集(一个数据库所有数据集导出到另一个数据库)270

10.2.5迭代要素类(批量修复几何)271

10.2.6迭代栅格数据(一个文件夹含子文件夹批量定义栅格坐标系)272

10.2.7迭代工作空间(一个文件夹含子文件夹所有mdb数据库执行碎片整理)274

10.3模型中仅模型工具介绍276

10.3.1计算值276

10.3.2收集值278

10.3.3解析路径(把一个图层数据源路径名称写入某个字段)278

10.4Python279

10.4.1为什么要学习Python279

10.4.2用Python开发ArcGIS第一个小程序279

10.4.3ArcGIS Python的其他例子281

10.4.4Python汉字处理300

第11章矢量数据的处理301

11.1矢量查询301

11.1.1属性查询301

11.1.2空间查询305

11.1.3实例：县中（随机）选择10个县308

11.2矢量连接310

11.2.1属性连接310

11.2.2空间连接315

11.3矢量裁剪318

11.3.1裁剪318

11.3.2按属性分割320

11.3.3分割320

11.3.4矢量批量裁剪322

11.4数据合并322

11.4.1合并322

11.4.2追加324

11.4.3融合324

11.4.4消除324

11.5数据统计327

11.5.1频数327

11.5.2汇总统计数据327

第12章矢量数据的空间分析329

12.1缓冲区分析329

12.1.1缓冲区329

12.1.2图形缓冲337

12.1.33D缓冲区Buffer3D339

12.2矢量叠加分析340

12.2.1相交340

12.2.2擦除351

12.2.3标识352

12.2.4更新354

第13章DEM和三维分析357

13.1DEM的概念357

13.2DEM的创建359

13.2.1TIN创建和修改359

13.2.2Terrain创建363

13.2.3创建栅格DEM366

13.2.4LAS数据集创建370

13.3DEM分析372

13.3.1生成等值线372

13.3.2坡度坡向374

13.3.3添加表面信息376

13.3.4插值Shape377

13.3.5计算体积378

第14章三维制作和动画制作381

14.1基于DEM地形制作三维382

14.1.1使用DOM制作382

14.1.2使用矢量制作386

14.1.3保存ArcScene文档387

14.2基于地物制作三维389

14.2.1面地物拉伸390

14.2.2真实房屋三维391

14.2.3查看已有三维394

14.3三维动画制作395

14.3.1关键帧动画396

14.3.2组动画398

14.3.3时间动画400

14.3.4飞行动画403

第15章栅格数据处理和分析407

15.1栅格概念407

15.1.1波段407

15.1.2空间分辨率407

15.1.3影像格式409

15.2影像色彩平衡410

15.3栅格重分类413

15.4栅格计算器416

15.4.1空间分析函数调用417

15.4.2栅格计算器内置函数应用418

15.5地统计和插值分析419

15.5.1地统计420

15.5.2插值分析422

第16章综合案例分析430

16.1计算坡度大于25的耕地面积430

16.2计算耕地坡度级别432

16.3提取道路和河流中心线434

16.4占地分析437

16.5获得每个省的经纬度范围438

16.6填挖方计算442

16.7计算省份的海拔444

16.8异常DEM处理446

16.9地形图分析448

附录450

附录一ArcGIS中各种常见的文件扩展名450

附录二ArcGIS工具箱工具使用列表451

附录三ArcGIS中一些基本的概念454

附录四视频内容和时长列表456