headerphoto

Cvičení 1 - Základy ovládání prostředí ArcGIS Desktop

Většina dnes užívaných desktopových aplikací pro GIS využívá grafického uživatelského rozhraní (GUI), které zpřístupňuje běžnému uživateli funkce a nástroje aplikace, aniž by uživatel musel znát a zapisovat příkazy. Jak se jako uživatelé budete časem seznamovat s různými GIS aplikacemi, tak zjistíte, že uspořádání uživatelského rozhrání různých GIS aplikací si je více podobné, než se na první pohled zdá. Samozřejmě i zde existují výjimky potvrzující pravidlo.

Základní grafické rozhraní GIS aplikace by se dalo popsat například takto: Grafické rozhraní obsahuje jeden nebo několik panelů s nástroji a s různými menu. Občas s tolika funkcemi, že i zkušený uživatel aplikace je jimi překvapen. Aplikace dále obsahuje nějakého správce zobrazovaných dat. Můžete si ho představit jako okno se seznamem dat, která jsou aktuálně v aplikací načtená, popřípadě i zobrazená. Nepostradatelnou části takovéto aplikace musí být samozřejmě něco, co můžeme nazvat třeba mapovým oknem. V něm se zobrazují na požádání uživatele vybraná prostorová data. Taková průměrná GIS aplikace pravděpodobně nebude tvořená jediným modulem, ale bude se skládat z jádra, poskytujícího uživateli základní funkcionalitu a různých rozšíření. Rozšíření zajišťují dodatečné funkce aplikace.

Výše uvedený popis je trochu zjednodušující, přesto tvoří společný základ téměř všech GIS aplikací. Hlavním problémem je, že výše uvedené prvky, mívají v různých aplikacích různé názvy a bývají také různě uspořádány.

V dnešním cvičení se seznámíte se základním ovládáním desktopové aplikace ArcMap, která je součásti programu ArcGIS 10.1 Desktop. Seznámíte se s jejím grafickým rozhraním a s některými jejími funkcemi.

Během následujících cvičení budete pracovat většinou s ArcGIS 10.1 Desktop. ArcGIS je zde v roli nástroje, který by vám měl usnadnit pochopení základních principů, na kterých stojí geoinformační technologie.

Pokud pochopíte základní principy, na kterých geoinformatika stojí, je zcela jedno, zda pracujete v prostředí ArcGIS, IDRISI, GRASS, ERDAS, Geomedia, AutoCAD Map, JUMP, Quantum GIS nebo v prostředí jiném, protože principy geoinformatiky zůstávají stále stejné!

Cíle cvičení

  • seznámit se s grafickým rozhraním aplikace ArcMap
  • seznámit se se základy konfigurace prostředí ArcMap
  • nastavit Workspace (pracovní adresář)
  • seznámit se s nastaveními a základními vlastnostmi Data frame (datového rámce) a Table of Content (tabulky obsahu)
  • seznámit se se správou panelů nástrojů a extenzí
  • seznámit se s načítáním prostorových dat

Úkoly

  1. Založte projekt s definovaným jménem a proveďte jeho základní konfiguraci
  2. Proveďte konfiguraci datového rámce
  3. Do datového rámce načtěte prostorová data z archivu Cviceni01.zip, upravte názvy jednotlivých tematických vrstev a upravte jejich symboly tak, aby odpovídaly předloze na obrázku
  4. Nastavte 3 bookmarks (záložky) tak, aby zabíraly extent:
    - Kolejí v Porubském areálů VŠB-TUO
    - Komplex budov A, B, C, D, E, F, G, GP, H, J, K, NK, NA
    - Komplex budov CPiT TL1, CPiT TL2
  5. Výsledek své práce uložte v projektu *.mxd

Soubory pro cvičení

Obsah cvičení

Konfigurace systémového nastavení (desetinný oddělovač)

Před započetím práce si u počítače zkontrolujte nastavení národního prostředí. Pro některé aplikace je vhodné mít nastavenou tečku (standardní znak pro desetinný oddělovač v IT), jako znak pro desetinný oddělovač čísla, místo typicky české desetinné čárky.

Při ponechání desetinné čárky jako oddělovače, se mohou projevit chyby při některých operacích, jako například při zadávání hodnot do formulářů, při načítání dat z textových souborů. Společného jmenovatele všech potenciálních problémů je práce s reálnými čísly, desetinnou čárkou, přesněji řečeno tečkou a práce s textovými řetězci.

Základní prvky grafického rozhraní ArcMap, vlastnosti projektu

Rada úvodem: Čtěte obsah oken a formulářů při práci v ArcMap. Texty, které se v oknech zobrazují, Vám zpravidla přesně říkají, co máte dělat.

Po otevření ArcGIS byste měli nejdříve zahájit konfiguraci projektu a konfiguraci některých parametrů projektu. Správně nakonfigurované prostředí vám nejenom usnadní práci, ale také pomůže od některých chyb a nepříjemností.

Při nastavování prostředí byste měli postupovat zhruba v těchto krocích:

  • pojmenovat projekt
  • volitelně vyplnit některé základní informace o projektu
  • nastavit zapisování cest k datům v projektu pomoci relativních cest
  • nastavit na úrovni ArcGIS pracovní adresář, pokud nechcete, aby byla vámi vytvořená data ukládána do systémového pracovního adresáře TEMP

Pokud máte možnost při základní konfiguraci projektu výběru mezi relativním zápisem cest absolutním zápisem cest k prostorovým datům, vyberte si relativní způsob zápisu.

Rada: Z počátku si ukládejte projekt do adresáře, ve kterém máte prostorová data, na která se daný projekt odkazuje. Je to prevence proti tomu, aby se vám nestávalo, že zapomenete, při přenášení vaši práce mezi více počítači, přenést s projektem i data, na která jsou v projektu odkazy.

Práce s extenzemi a panely nástrojů

Pro toto cvičení budete potřebovat jenom tyto nástroje:

  • Main Menu
  • Draw
  • Standard
  • Tools

Pokud budete mít po otevření projektu otevřeno více nástrojů, než je uvedeno výše, vypněte je. Uvedené panely nástrojů tvoří základ, který je v ArcGIS vždy. Pokud budete chtít v budoucnu použít nějaké nástroje, které nejsou standardní součásti jádra systému, bude třeba aktivovat příslušnou extenzi.

Upozornění: V prostředí ArcGIS si můžete zobrazit všechny panely nástrojů, které uvidíte aktuálně v nabídce. Pokud ale není aktivována extenze, která se k danému panelu nástrojů váže, pak všechny jeho ovládací prvky zůstanou neaktivní.

Datový rámec (Data Frame) jeho vlastnosti

Současně se založením nového projektu se vám v tabulce obsahu zobrazí prázdný datový rámec s názvem Layer. Předtím, než si do tohoto rámce začnete načítat různá data, proveďte nastavení jeho základních vlastností. K těmto vlastnostem patří:

  • název datového rámce (volitelný),
  • jednotky datového rámce Map Units,
  • jednotky, které budou uživateli zobrazovány při práci v datovém rámci Display Units,
  • souřadnicový systém datového rámce.

Poslední, druhé a třetí nastavení je nutné definovat vždy, pokud se mají správně zobrazovat načítaná prostorová data a pokud se mají provádět analýzy, které jsou závislé na znalosti délkových jednotek.

Pokud mají prostorová data, která načítáte do datového rámce, definovaný souřadnicový systém, pak se poslední tři uvedené parametry datového rámce nastaví automaticky podle v pořadí první načtené datové vrstvy.

Pokud má datový rámec správně nadefinovaný souřadnicový systém, je ArcMap v daném datovém rámci schopen zobrazit správně, téměř jakákoliv data s definovaným souřadnicovým systémem. V případě, že data nemají nadefinovaný souřadnicový systém, musíte souřadnicový systém definovat ručně. Přinejmenším musíte zjistit, v jakých jednotkách jsou souřadnice v souborech uvedené.

Pokud nemá datový rámec definovaný souřadnicový systém, pak musí být všechna data, která do něj načítáte ve stejném souřadnicovém systému!

Načítání vektorových a rastrových dat a tabulka obsahu

Do datového rámce můžete načítat různé typy dat. Základem jsou vektorová data, rastrová data a nepravidelné sítě TIN, dále je možné například pracovat s tabulkami, sešity *.xsl (MS Excel) a CSV (textovými) soubory. Datový rámec v tabulce obsahu je propojen s vlastním mapovým oknem, ve kterém se zobrazuje geometrická složka prostorových dat načtených v aktivním datovém rámci.

Z hlediska práce slouží tabulka obsahu jako správce toho, co se bude v mapovém poli ArcMap zobrazovat a jak. Prostřednictvím tabulky obsahu je možné nastavit různé vlastnosti jednotlivých datových souborů a datových rámců v projektu.

Při načítání dat, můžete odlišit typ dat a v případě vektorových dat i typ geoprvku, na základě ikony vrstvy. Po načtení se všechna data sama uspořádají podle typu do skupin. V rámci skupin se pak uspořádají abecedně.

Data načtená v tabulce obsahu se vykreslují podle schématu, co je v tabulce níže, to se vykresluje dříve. To vede k překreslování vrstev jinými vrstvami, proto by nejníže měla být rastrová data, popřípadě TINy a nad těmito daty, pak data s polygonovými geoprvky, liniovými geoprvky a nakonec bodovými geoprvky.

Všimněte si, že pokud provedete opakované načtení stejných dat, pokaždé je zvoleno náhodné barevné schéma symbolů geoprvků. To je dáno skutečností, že prostorová data, tak jak se s nimi pracuje v GIS, nenesou primárně informaci o způsobu, jak mají být vykreslena! O způsobu vykreslení symbolu musí rozhodnout uživatel.

Pokud však provedete uložení projektu a ten si opětovně nahrajete, bude u dat zachováno poslední barevné schéma a nadefinované symboly.

Základní vlastnosti tematických vrstev v datovém rámci

Tématické vrstvy, které jsou zobrazeny v tabulce obsahu a vizualizovány v mapovém okně, mají celou řadu vlastností. S některými z nich možná nebudete nikdy pracovat a naopak, některé budete měnit pokaždé, když prostorová data přidáte do nového projektu.

V prostředí ArcMap máte k dispozici tyto skupiny vlastností:

  • General - obecné vlastnosti aktivního souboru (název používaný v projektu, rozsahy měřítek pro zobrazení vrstvy)
  • Source - vlastnosti aktivního datového souboru extent, specifikace datového zdroje a souřadnicového systému
  • Selection - definice způsobů označování výběrů
  • Display - skupinu vlastností upřesňujících vykreslování dat na display (liší se obsahově pro rastrová a vektorová data)
  • Symbology - vlastnosti symbolů a různé metody vykreslování symbolů v závislosti na typu dat (liší se obsahově pro rastrová a vektorová data)
  • Fields - seznam atributů, které mají geoprvky v aktivním souboru. Obsahuje základní přehled názvů, přezdívek, datových typů a rozsahu hodnot, deaktivaci zobrazování některých atributů v projektu (jen vektor).
  • Definition Query - definiční dotaz pro vytvoření podmnožiny geoprvků ze všech geoprvků ve vrstvě, které budou dále zobrazovány (jen vektor)
  • Labels - definice popisků, včetně pravidel na jejich vykreslování (jen vektor)
  • Joins & Relates - spojení a relace, které má aktivní tematická vrstva na jiné vrstvy nebo tabulky.

V rámci cvičení si nastavte názvy všech vrstev, symboly a jejich barvy podle obrázku 1.

Předloha pro nastavení symbolů a názvů

Obr. 1: Předloha pro nastavení symbolů a názvů

Manipulace s obsahem mapového okna a nástroj Tools

Základním a nejpoužívanějším nástrojem se vztahem k mapovému poli je nástroj pojmenovaný Tools (česky: nástroje) a v základní nemodifikované variantě umožňuje provádět tyto operace:

  • Zoom In/Out - uživatelem definované přiblížení a vzdálení
  • Fixed Zoom In/Out - přiblížení a vzdálení s konstantní změnou měřítka
  • Pan - posun výřezu mapového okna
  • Full Extent - nastavení měřítka mapového okna tak, aby bylo možné zobrazit na display všechna data v aktivním datovém rámci
  • Go Back to Previous Extent / Go to Next Extent - nástroj zpět a dopředu pro poslední změny výřezů
  • Select Feature - kurzor pro výběr geoprvků myší
  • Clear Selected Feature - vymazání aktuálního výběru
  • Select Element - ukazovátko pro grafické prvky
  • Identify - kurzorový dotaz
  • Find - vyhledávání
  • Go to X,Y - přesun výřezu na definované souřadnice
  • Measure - měření vzdálenosti
  • nástroj hyperlink

Publikace a jiné informační zdroje