ArcGIS Desktop als Bestandteil von ArcGis

ArcGIS Desktop als Bestandteil von ArcGis
ArcGIS ist der Name einer Produktfamilie von ideal
aufeinander abgestimmten GIS Produkten.
Die ArcGIS Strategie sieht vor, dass alle Daten in Zukunft in
objektrelationalen
Datenbanken
gespeichert
werden.
Selbstverständlich werden Dateien als Datenquellen weiterhin
unterstützt.
Innerhalb ArcGIS wird zwischen den Server-Diensten und den
Klienten unterschieden.
Die Server-Dienste ArcSDE (Datenbankgateway) und ArcIMS
(Internet Map Server) stellen Grundfunktionalität zur Verfügung
und sind zugleich die Bindeglieder zwischen den GIS Klienten
und der unternehmensweiten IT-Infrastruktur.
Die Klienten sind funktional abgestufte Anwendungen.
Hier stehen die ArcGIS Desktop Klienten ArcView, ArcEditor
und ArcInfo im Vordergrund.
Diese
können
über
Erweiterungen
mit
Funktionalität schrittweise ausgebaut werden.
zusätzlicher
1
Die Bezeichnung „ArcView 8.x“ ist eigentlich irreführend; denn
ein Programm ArcView 8.x gibt es gar nicht.
Unter der Bezeichnung ArcGIS Desktop gibt es in Zukunft 3
völlig neue Programme.
ArcGIS Desktop setzt sich aus drei Anwendungen zusammen:
ArcCatalog, ArcMap und ArcToolbox.
2
ArcCatalog: Anwendung zur Datenverwaltung, Browsen von
Geo- und Sachdaten
•
ArcMap: die zentrale Komponente zur Visualisierung, zum
Editieren, zur Auswertung und Präsentation von Geo- und
Sachdaten
3
Ein Layer ist eine Datenebene, wie z.B. Flüsse,
Gemeindegrenzen, Adresspunkte (dies alles sind sog.
Vektordateien). Auch eine Rasterdatei, wie z.B. ein
Geländemodell, wird Layer genannt.
Jeder einzelne Layer enthält zumindest eines oder mehrere
Objekte (Features), welche üblicherweise die reale Welt
abbilden.
Dabei beinhaltet der Layer einer Vektordatei zwei Arten von
Informationen: zum einen die räumliche Information,
welche die Lage und die Form der geographischen Objekte
beschreibt und zum anderen die attributive Information,
welche die Charakteristiken (Attribute, Eigenschaften) der
Objekte beinhaltet.
Diese Objekte gehören je Layer zu einer der sog. Feature
Classes: Punkte (Points), Linien (Lines), Flächen (Areas)
oder Annotation. Die Features eines Layers werden anhand
von Symbolen dargestellt: dies können z.B. blaue Linien für
Flüsse sein oder rote Punkte für Adressen.
4
Ein Data Frame umfasst einen oder mehrere Layer, er
organisiert die Layer. Dargestellt werden die Layer im Data
View oder im Layout View. Der Data View wird verwendet,
wenn mit den Daten gearbeitet wird: symbolisiert wird,
abgefragt wird, etc... Der Layout View muss verwendet werden,
sobald ein Kartenlayout hergestellt werden soll.
Das Map Document (dieses ist eine Datei mit der Endung
*.mxd) beinhaltet zumindest einen Data Frame, in welchem
zumindest ein Layer enthalten ist. Ist eine Kartenansicht im
Layout View vorbereitet worden, so werden im Map Document
zudem die Kartenelemente abgespeichert. Dieses Map
Document wird häufig nur mit Map bzw. im deutschen mit
Karte abgekürzt.
Anmerkung:
Der Begriff "Layer" bezeichnet eigentlich nur einen Behälter,
welcher räumliche Daten (in welchem Format auch immer)
referenziert:
Ein Layer ist also nicht die eigentliche Datei mit den
Daten (z.B. ein Shapefile), sondern nur ein Zeiger, der
auf diese Datei hinweist.
Der Layer bestimmt die Darstellungsweise der so referenzierten
Daten. Ein Layer kann explizit gespeichert werden, um in
anderen Map Documents oder Data Frames eingesetzt zu
werden. Dies kann nachfolgend allerdings nur funktionieren,
wenn neben dem Layer (eine Datei namens *.lyr) auch die
referenzierten Daten zur Verfügung stehen.
•
ArcToolbox: Sammlung von GIS-Werkzeugen zur
Geoprozessierung von Geo- und Sachdaten
5
Geographische Datenmodelle
• File-basiertes Datenmodell: GIS-Datensätze der
Shapefiles, Coverages, Grids und TINs.
• Geodatabase Modell: Objekt-orientierte Verwaltung
der o.g. Datensätze als topologisch integrierte
Objektklassen
in
einem
DBMS.
Dabei
können
dreidimensionale Objekte und Netzwerke verwaltet
werden
und
Beziehungen
und
Verhaltensregeln
zwischen Objekten definiert werden.
Arbeiten mit der Personal Geodatabase
ArcView 8.x ist keine verbesserte Version von ArcView 3.x sondern
ein völlig neues Programm
Die Fa. ESRI hat also ihre gesamte Desktop-Software neu
programmiert! Dabei hat sie Microsoft’s Component Object
Model (COM) Technologie benutzt. Deshalb fügen sich die
3 neuen Programme nahtlos in die Windows- und OfficeUmgebung ein. Das vereinfacht die Nutzung der Programme.
Von der Datei-orientierten Datenhaltung zur
Datenbank-orientierten Datenhaltung
Die wohl wichtigste Neuerung, die der Übergang von
ArcView 3.x zu ArcGIS 8 mit sich bringt, ist die veränderte
Datenhaltung. Bei ArcView 3.x. speichert das Programm die
geographischen Daten im Shape-Format.
Praktisch heißt das:
6
Zu jedem Datenbestand gibt es mehrere Dateien mit gleichem
Namen, aber unterschiedlicher Dateierweiterung, z. B. für die
Polygone
der
Gemeinbedarfsflächen
in
einem
Flächennutzungsplan:
gemeinbedarf.shp
gemeinbedarf.shx
gemeinbedarf.dbf
gemeinbedarf.avl
Die Geometrie der Polygone ist in den beiden ersten Dateien
abgespeichert, die Attributtabelle in der dbf-Datei (d. h. dBaseFormat), Legendeninformationen in der avl-Datei. Weitere
Dateien sind möglich. Bei einem Flächennutzungsplan kommen
wir leicht auf über 100 Dateien.
Das ist mit „Datei-orientierter Datenhaltung“ gemeint:
Die Daten sind in einer Vielzahl von Dateien gespeichert. Das
bringt eine Menge Probleme mit sich, insbesondere wenn man
die Daten austauscht. Wünschenswert wäre, dass die Daten alle
in einer Datei abgespeichert sind.
Das bringt der Übergang zur „Datenbank-orientierten
Datenhaltung“.
Die Daten werden in einer relationalen Datenbank-Datei
gespeichert
und
mit
einem
relationalen
Datenbankverwaltungsprogramm genutzt. Innerhalb der Datenbank-Datei
werden die Daten in Tabellen abgelegt und mit dem Programm
„Access“ von Microsoft bearbeitet. ESRI nennt die DatenbankDatei, in der die geographischen Daten gespeichert werden,
„Geodatabase“.
Die innere Struktur dieser Datenbank-Datei und die Funktionen
für ihre Nutzung hat ESRI für ArcGIS 8 neu entwickelt. Es wird
unterschieden zwischen einer „personal geodatabase“ und einer
„multiuser geodatabase“.
7
Die „personal geodatabase“ ist eine für den einzelnen
Arbeitsplatz konzipierte Lösung. Die Datenbank-Datei wird mit
dem Programm „Access“ verwaltet.
Die „multiuser geodatabase“ ist für die Nutzung durch eine
Vielzahl von Anwendern konzipiert. Zur Verwaltung der
Datenbank-Dateien
können
die
großen
relationalen
Datenbankverwaltungsprogramme genutzt werden, wie SQLServer von Microsoft, Oracle8i Spacial von Oracle oder DB2
Universal Database (UDB) von IBM.
Praktisch heißt das: Alle Daten der ALK oder eines
Flächennutzungsplans werden in einer Datenbank-Datei
gespeichert. Wie groß diese Dateien werden, muss sich noch
zeigen. Die Datenbankprogramme, die diese Dateien verwalten,
sind auf sehr große Datenbestände ausgelegt.
Zu ArcGIS Desktop gibt es analog zu ArcView 3.x eine Reihe
von Erweiterungen.
ArcGIS Optionale Erweiterungen:
http://www.esri-germany.de/products/arcgis/extensions/index.html
8
Die ArcGIS Erweiterungen sind Funktionsgruppen, die bei
bestimmten Anwendungen zusätzlich geladen werden und dann
in der Oberfläche des jeweiligen ArcGIS Desktop Produktes zur
Verfügung stehen.
In der Regel ist jede ArcGIS Erweiterung mit jedem ArcGIS
Desktop Produkt einsetzbar und für jede Lizenzierungsform
verfügbar.
Single Use und Concurrent Seat Lizenzen sind allerdings nicht
beliebig kombinierbar.
•
•
•
•
•
•
•
•
ArcGIS Spatial Analyst
ArcGIS 3D Analyst
ArcGIS Geostatistical Analyst
ArcPress for ArcGIS
ArcGIS Publisher
ArcGIS StreetMap™ USA und Street Map Europe
MrSID Encoder for ArcGIS
TIFF/LZW Compression
ArcGIS Spatial Analyst
Der Profi für Rasterdatenbearbeitung
Mit Spatial Analyst, bereits unter ArcView 3.x die
meistverwendete
Erweiterung,
werden
ArcGIS
Desktop
Produkte im Bereich Rasterfunktionalität optimal ergänzt.
Diese Erweiterung stellt Ihnen eine große Palette von
Funktionen zur räumlichen Modellierung und Auswertung
zur Verfügung. Zellbasierte Rasterdaten können mühelos
erzeugt, abgefragt, analysiert und kartografisch aufbereitet
werden.
Durch die einfache Raster/Vektorkonvertierung, das
Berechnen (räumliche Interpolationsverfahren) und Analysieren
von Oberflächen und umfangreiche Funktionalitäten zur
Rasterverschneidung erhalten Sie aus Ihren bestehenden
Datensätzen ganz neue Informationen.
9
ArcGIS Spatial Analyst ist natürlich, wie alle ESRI
Erweiterungen, vollständig in die ArcGIS Desktop Produkte
integriert.
ArcGIS 3D Analyst
Geodaten in der Dritten Dimension
Die Erweiterung ArcGIS 3D Analyst erlaubt es dem User,
Oberflächendaten zu erzeugen, diese zu analysieren, zu
modifizieren und in Echtzeit zu visualisieren.
Mit ArcGIS 3D Analyst haben Sie vielfältige Möglichkeiten zur
Erstellung, Bearbeitung und Analyse Ihrer 3D Daten:
Oberflächenberechnungen
durch
Interpolationsverfahren,
Oberflächenanalysen (Neigung, Exposition, Schummerung, ...),
Berechnung von Profilen, interaktive Abfrage von 3D
Elementen, perspektivische Darstellung von Oberflächen,
Volumenberechnungen, Sichtbarkeitsanalysen, Navigation und
3D-Flüge aufzeichnen sowie Export und Ausgabe im VRML 2.0Format.
10
ArcScene als Visualisierungsapplikation von ArcGIS 3D Analyst
ermöglicht es dabei, den Blickwinkel auf die Oberflächendaten
beliebig zu verändern und zu zoomen. Somit ist es mit der
Maus möglich, Objekte aus jeder Perspektive zu betrachten.
Mit ArcGIS 3D Analyst können GRIDs, TINs, CAD-Files (dxf,
dwg,...), Rasterdaten, ArcInfo Coverages und Shapefiles für
dreidimensionale Darstellungen verwendet werden.
Der 3D Analyst bietet neben dem Modul ArcScene zur
Erstellung von interaktive 3D-Szenen in Echtzeit, Scene Views
im ArcCatalog, dreidimensionale Modellierungswerkzeuge und
die Arc TIN-Bearbeitungswerkzeuge an.
11
ArcGIS Geostatistical Analyst
Mit ArcGIS Geostatistical Analyst wird ESRI dem steigenden
Bedarf geostatistischer Analysen mit einer Lösung gerecht, die
bisher
nur
durch
die
Kombination
verschiedener
Softwarepakete abgedeckt wurde:
z.B Explorative räumliche Datenanalyse (z.B. Scatterplots,
Trendanalysen, Semivariogramm-Analysen u.a.), räumliche
Oberflächenmodellierung (z.B. Kriging u.a.) usw.
Anwendungsbeispiele:
Interaktive Datenexploration
Jede geostatistische Datenverarbeitung beginnt mit der
Exploration der Daten. Hier bietet ArcGIS Geostatistical Analyst
12
die Erstellung von Histogrammen, QQ-Plots, Voronoi-Karten
und natürlich Variogrammen.
Dabei können alle gewonnenen Ergebnisse unmittelbar in der
Kartenansicht angezeigt werden.
Als Erweiterung zur ArcGIS Produktfamilie bietet ArcGIS
Geostatistical Analyst neben den obigen Beispielen weitere
umfassende Datenexplorations- und Analysemethoden mit
einer bisher einmaligen interaktiven Oberfläche und zahlreichen
Wizards zur bequemen Benutzerführung.
ArcPress for ArcGIS
Höchste Ausgabequalität für Ihre Karten
ArcPress für ArcGIS ist ein PostScript basierter Raster Image
Prozessor (RIP) für schnelles und qualitativ hochwertiges
Drucken und Exportieren Ihrer Karten.
ArcPress überträgt die Druckdateien in unterschiedliche
Standard Export Formate (TIFF, JPG, PNG, PCX, etc.) oder in
das von Ihrem Drucker benötigte Ausgabeformat. Da ArcPress
die
Druckaufbereitung
der
Kartenerzeugnisse
(auch
Stapelverarbeitung möglich) direkt auf dem Rechner ausführt,
sind Sie mit dieser Erweiterung nicht auf das Interpretieren und
Speichern der Daten auf dem Drucker angewiesen.
13
ArcGIS Publisher
Publikation der Geodaten
Um MXD Dateien aus ArcMap als read-only Dateien für den
kostenfreien ArcReader zur Verfügung zu stellen, benötigen Sie
ArcGIS Publisher. Die so entstehenden PMF Dateien (Published
Map Files) können per Passwort gegen Änderung (durch andere
ArcMap-Nutzer) gesperrt werden und sowohl Verweise auf
lokale Datenquellen wie auf Internetlayer enthalten. Auch
qualitative hochwertige Layouts können Sie auf diese Weise
weitergeben und ebenso optional deren Ausdruck erlauben. Die
ideale Lösung für reine Viewer-Arbeitsplätze, CD-Produktionen
oder Daten-Promotion.
14
ArcGIS Street Map USA™ und Street Map Europe
Straßendaten für USA und Europa (Street Map Europe nicht in
Campuslizenz enthalten.).
MrSID Encoder for ArcGIS
Kompression und Kachelung Ihrer Geodaten
Die Erweiterung MrSID Encoder ermöglicht eine effektive
Nutzung
von
sehr
großen
georeferenzierten
Rasterdatenbeständen in ArcGIS.
MrSID wandelt umfangreiche Image Files in das kleinere,
hochqualitative MrSID Format und optimiert so die Nutzung von
Karten-, Satelliten- und Luftbildern. Die Erweiterung MrSID
Encoder reduziert die Datenmenge um mindestens 95 Prozent,
erhält zugleich aber die geometrische Genauigkeit der
Ursprungsdatei.
Die MrSID Erweiterung handelt Datenmengen bis zu einer
Größe von 500 MB und bietet die Möglichkeit zum Mosaikieren
von unterschiedlichen Bildern in eine einzige Bilddatei.
Bereitstellung der Komprimierungsmethode MrSID
ArcToolbox für Bilder von 50 MB bis 500 MB Größe.
in
der
15
PlanzV für ArcGIS
Mit der Planzeichenverordnung für ArcGIS Desktop ist es nun
auch innerhalb der neuen ESRI Produktfamilie möglich,
planzeichenkonforme
Bauleitund
Landschaftspläne
zu
erzeugen. Die Erweiterung steht für alle ArcGIS Desktop
Produkte (ArcView, ArcEditor und ArcInfo 8.1 und höher)
gleichermaßen zur Verfügung. Der individuell anpassungsfähige
Planzeichenkatalog der PlanzV für ArcGIS Desktop enthält die
Planzeichenverordnung PlanzV 90 für Bauleitpläne (Anlage zum
BGBl Teil I Nr. 3 vom 22. 01.1991) sowie die Planzeichen für
die örtliche Landschaftsplanung (Bundesamt für Naturschutz
2000, BfN 2000).
Merkmale
Optionale Erweiterung für ArcMap
Planzeichenkonforme Darstellung wahlweise in schwarzweißer
oder farbiger Ausgestaltung
Automatisierte Erstellung von Layer-Legenden mit Planzeichen
und Beschriftung
Komfortable Zuweisung von Planzeichen mit Hilfe des
Symboldialoges
Automatische Zuweisung und Umwidmung zugeordneter
Planzeichen
Automatische Erzeugung formatierter Legenden im Layout
16
Neu in der PlanzV für ArcGIS Desktop:
Unterstützung des Anwenders bei der Zuweisung von
zugeordneten Symbolen, z.B. für verschiedene Grünflächenarten
komfortable Erzeugung beliebiger Sonderplanzeichen ohne weitere
Hilfsmittel; die durch den Benutzer selbstdefinierten Planzeichen
werden systematisch in den Katalog eingeordnet und sind in allen
Werkzeugen (Symboldialog, Legendentool, ...) voll integriert
individuelle Einstellungsmöglichkeiten für die formatierte Legende
im Layout
wahlweise Beschriftung mit kurzer oder vollständiger Bezeichnung,
mit oder ohne Ordnungsnummer
individuelle Angabe von Zeilenbreite und Spaltenanzahl wahlweise
Erzeugung einer gemeinsamen oder von getrennten Legenden für
verschiedene
Pläne,
z.B.
für
die
Teilpläne
eines
Flächennutzungsplanes
17