Basis Module ArcGIS Inhoud 1 ArcMap, kennismaking met de werkomgeving... 2 1.1 De ArcMap werkomgeving... 2 1.2 De werkbalken... 4 2 Een project maken: een kaart met de geboortecijfers... 5 2.1 Data toevoegen... 5 2.2 De weergave van de kaartlaag wijzigen (Symbology)... 7 2.3 Meerdere data lagen ordenen... 9 3 Een lay-out maken... 11 4 Data in (taart)diagrammen... 14 5 Informatie en bevraging... 17 5.1 Informatie via de datalijst (attribute table)... 18 5.1.1 Informatie via Identificeren (Identify tool)... 18 5.2 Selectiemethodes... 20 Bovenaan is het selectie menu.... 20 5.2.1 Interactive Selectie (Interactive Selection)... 20 5.2.2 Selecteer naar eigenschap (Select by Attributes)... 20 5.2.3 Selecteer naar locatie (Select by Location)... 21 5.2.4 Een selectie opslaan als een Layer File... 22 5.2.5 Wat is het verschil tussen een shapefile (.shp) en een layer file (.lyr)?... 23 This project has been funded with support from the European Commission. This report reflects the views only of the project members, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.
1 ArcMap, kennismaking met de werkomgeving Open het programma door te klikken Start Menu > Programs > ArcGIS > ArcMap. Bij het opstarten opent ArcMap een dialoogvenster met daarin 3 opties: - A new empty map : start met een nieuwe lege kaart - A template : start met een template - An existing map : eronder kun je bladeren naar een kaart of kijken in de lijst met recent geopende kaarten. Kies de eerste optie en klik op OK. 1.1 De ArcMap werkomgeving Werkbalk menu Werkbalk standaard Tools werkbalk Data lagen Map view: kaartbeeld De Map view toont een voorstelling van de data lagen uit de inhoudstafel. Met GIS wordt een kaart opgebouwd uit verschillende lagen. Een laag heeft een bepaalde vorm: een punt, lijn of polygoon. 2 ArcMap, kennismaking met de werkomgeving
De data lagen worden voorgesteld in een lijst waarin alle lagen van de kaart worden weergegeven. Enkel de lagen die zijn aangevinkt worden in het kaartbeeld weergegeven. Een voorbeeld maakt dit duidelijk: Deze kaart toont 3 lagen: - Onderaan het satellietbeeld van de aarde (genaamd wsiearth.tif) - Erboven een laag met de voorstelling van de HDI van alle landen - Bovenaan een lag met de steden. De lag met vulkanen is toegevoegd aan de kaart maar niet aangevinkt, dus niet weergegeven in het kaartbeeld. Basic Module ArcGIS ArcMap, kennismaking met de werkomgeving 3
1.2 De werkbalken De werkbalk Menu heeft een typische Windowsstijl, met alle mogelijke commando s gegroepeerd in verschillende topics. De werkbalk Standard toont enkele (meest gebruikelijke) commando s uit de werkbalk Menu: De Tools werkbalk toont de knoppen om te zoomen, kaart te verschuiven (pan), identificeren, zoeken, meten en hyperlink. Je kunt extra werkbalken toevoegen aan de werkomgeving. Klik in de werkbalk Menu op View > Toolbars en vink de werkbaken aan die je wilt zien. Elke werkbalk kan losgemaakt worden (zwevend) van de werkomgeving: Klik op de lijn hebt. bovenaan of aan het begin van de versleep die tot je een losse werkbalk 4 ArcMap, kennismaking met de werkomgeving
2 Een project maken: een kaart met de geboortecijfers In deze oefening leer je data toe te voegen aan een project en voor te stellen als in een kaartbeeld met de geboortecijfers per land. 2.1 Data toevoegen Klik op de knop Add Data. Weet je nog waar je de data voor het project hebt opgeslaan op de computer? Gebruik het dialoogvenster Add data om te bladeren naar de correcte map in delijst. Indien jouw data niet in de voorgestelde locatie staat klik je op de knop Connect to folder correcte folder. en kies je de Selecteer het bestand economics.shp en klik op Add. Nadat je de data hebt toegevoegd zal een wereldkaart verschijnen in het kaartbeeld. Het moet lijken op de kaart hieronder (al kan de kleur verschillen). Merk tevens dat in de data lijst (links) de laag is opgenomen. Vink het hokje naast laag uit om de kaart onzichtbaar te maken. Vink het weer aan en de kaartlaag komt terug. Dit noemen we een kaartlaag aan en uit zetten. Probeer de verschillende zoom tools in de Tools werkbalk om te oefenen (zie vorige pagina). Basic Module ArcGIS Een project maken: een kaart met de geboortecijfers 5
Door een laag toe te voegen heb je niet enkel de vormen van de continent en en landen toegevoegd maar ook een onderliggen de attributentabel. GIS heeft zowel ruimtelijke data als attributen data nodig, de eerste om de vorm exact te tekenen, de laatste om informatie voor te stellen. De attributentabel is een database bestand (tabel) met informatie over een in dit geval de landen. De eerste kolommen geven algemene info (naam van het land ), de volgende kunnen per kolom allerhande gegevens zijn. Om die informatie te zien klik je met de rechtermuisknop op Economics in de datalijst en in het snelmenu op Open attribute table. Elke kolom bevat data over de bevolking voor de verschillende landen. Om te sluiten klik je op de het kruis in de rode box (boven rechts). 6 Een project maken: een kaart met de geboortecijfers
2.2 De weergave van de kaartlaag wijzigen (Symbology) Bekijk de kaart: alle landen worden met eenzelfde kleur weergegeven. Om de kaart bruikbaarder te maken wijzig je de weergave. Je kunt immers de laag op verschillende methodes voorstellen: gelijke waarden, graduele kleuren. Je leert over symboliek, selectie van symbolen en classificaties. Hier wordt enkel aangehaald wat de mogelijkheden zijn. Om de symboliek te wijzigen klik je met de rechtermuisknop op de laag Economics en vervolgens Properties of: dubbelklik op het woord Economics Het venster Layer properties opent. Selecteer het tabblad Symbology. We willen een kaart die het geboortecijfer van de verschillende landen toont. Daarom is de beste optie onder Quantities Graduated colors. Denk hierover na: waarom is dit de beste keuze? Bestudeer de instellingen: Value (waarde): BRTHRATE Normalization: None (geen, het zijn immers reeds relatieve waarden). Classes (aantal klassen): 5. Bemerk de waarden van de klassen: beginnend bij -99, niet logisch voor een geboortecijfer. Deze waarde (soms ook - 9999) betekent no data. Om dit probleem op te lossen klik je op Classify. Basic Module ArcGIS Een project maken: een kaart met de geboortecijfers 7
Het diagram toont de spreiding van de verschillende waarden (en de klassen). Merk de grote kloof tussen de waarden -99 en 7,8. Om een correcte classificatie te bekomen moeten we de no data waarde uitsluiten. Klik op Exclusion. Op het tabblad Query moet je de correcte wiskundige syntaxis invoegen. Dubbelklik op BRTHRATE klik vervolgens op de knop = Klik op Get unique Values en dubbelklik op de waarde -99. als je dit correct hebt uitgevoerd moet je de correcte syntaxis zien in het onderste kader. Is dat niet het geval klik dan op Clear en begin opnieuw. Klik nu op het tabblad Legend. Vink aan Show symbol for selected data. Indien je dit niet doet worden de landen waarvoor geen data beschikbar zijn niet afgebeeld.. Denk even na hoe de kaart er zou uitzien in dat geval. Welke landen zouden/continenten zouden ontbreken? Standaard wordt daarvoor een grijze kleur gegeven. Klik op de kleur naast Symbol als je een andere kleur wilt gebruiken. Klik op OK. 8 Een project maken: een kaart met de geboortecijfers
Bemerk het verschil in het diagram: de kloof is verdwenen. De blauwe lijnen stellen de grenzen van de klassen voor zoals ze zullen te zien zijn op de kaart. Klik op de kaart OK. Kijk naar het kaartbeeld en de classificatie in het venster met de lagen: ze zijn hetzelfde. 2.3 Meerdere data lagen ordenen De kaart oogt mooier met een achtergrond (waarop de oceanen, grid ) dus ga je die toevoegen. Je leert de data lagen goed te ordenen. Voeg nog een data laag toe: World30.shp. Bemerk dat de laag met het geboortecijfer niet meer zichtbaar is. De reden: kijk in het venster met de data lagen: meerdere lagen die worden toegevoegd aan een ArcMap document worden op elkaar gelegd. De onderste laag wordt in dit voorbeeld volledig gemaskeerd door de bovenliggende World30.shp. Om dit op te lossen versleep je de laag World30 onder de andere laag. Verander de kleur van World30 in blauw. Klik op het kleurvak naast World30 en wijzig de kleur in Blue. Klik op OK. Basic Module ArcGIS Een project maken: een kaart met de geboortecijfers 9
Als laatste verander je de naam van de laag: Bij Economics open je met de rechtermuisklik de Layer Properties, klik op het tabblad General. Verander de naam van de laag in: Birth rate (in %) Proficiat, je hebt je eerste kaart gemaakt met ArcMap. Bekijk de kaart in detail: Welke landen, regio's hebben het hoogste geboortecijfer? Welke het laagste? Wat zouden mogelijk beïnvloedende factoren kunnen zijn, factoren die eventueel met een andere kaartlaag kunnen gevisualiseerd worden? Vergeet tenslotte niet om je werk op te slaan. Denk goed na: in welke map zal je dit project opslaan? Een simpele oplossing kan zijn om het op te slaan in een map genaamd kaarten, in dezelfde hoofdmap als waar de databestanden zijn. Klik op File > Save as Geef het bestand een toepasbare naam en klik op Save. 10 Een project maken: een kaart met de geboortecijfers
3 Een lay-out maken Stel dat je een kaart van de geboortecijfers wil afdrukken, d.w.z. een kaart met de legende, schaal, noordpijl. Dit kun je in ArcMap zeer eenvoudig doen. Daarvoor maak je gebruik van de Layout View, die is verschillend van de Data View waar je normaal in werkt. Beide zijn wel verbonden met elkaar : als je in de Data view de kaart wijzigt, wordt die wijziging automatisch weergegeven in de Data View en vice versa. Door op het 3 de icoon te klikken vernieuw je het kaartbeeld. Probeer dit eens uit. Onthoud wel dat je de werkbalk Layout moet gebruiken wanneer je wil zoomen in de Layout View. Je leert een kaart met volledige lay-out maken. Om te schakelen van Data View naar Layout View gebruik je de knoppen (onderaan links). In de lay-out weergave wordt de kaart gecentreerd op de lay-out pagina. Voordat je die afdrukt moeten we: - de pagina-instellingen controleren en indien nodig wijzigen - de printerinstellingen controlren. Klik op File > Page and Print Setup en selecteer onder Paper Orientation Landscape of Portrait Kies als papierformaat A4 (als standaard printerpapier). Basic Module ArcGIS Een lay-out maken 11
Klik op de knop om de lay-out van de kaart te wijzigen. Selecteer als template World > WorldPlateCarree.mxt. Door een template te kiezen krijg je een mooie lay-out (zelfs met verschillende kaartprojecties). De meeste templates voegen dadelijk de essentiële onderdelen van een kaart toe: - legende - titel - noordpijl - schaal Bij deze template ontbreekt echter de schaal, die moet je nog zelf toevoegen (zie verder). Indien gewenst kun je deze onderdelen in de lay-out verplaatsen door te klikken en verslepen. Wijzig de titel in een meer sprekende titel; dubbelklik daarvoor op de titel en verander die in het Properties venster. Verander de naam in wereldkaart geboortecijfer. Klik op OK. De legend omvat standaard alle zichtbare lagen, dus ook de laag world30. In feite heb je die niet nodig, dus verwijder je die. Dubbelklik op de legende en het Legend Properties venster opent. Op het tabblad Items klik je onder Legend Items op world30 en vervolgens op. Klik op OK: de legende bevat niet meer world30. 12 Een lay-out maken
Via het menu Insert kun je extra elementen aan de kaart toevoegen, zoals een schaal. Er wordt altijd gebruik gemaakt van een lijnschaal. Voordat je dit doet controleer je eerst of de afstanden op de kaart zijn uitgedrukt in kilometers (en niet decimale graden of mijlen). Klik op View > Data Frame Properties en vervolgens op tabblad General. De weergave ( Units Display ) moet kilometers zijn. Klik op OK. Nu is de kaart af. Je kunt de kaart exporteren als afbeelding via File > Export Map. Dit kan handig zijn om de kaart op te nemen in een publicatie. Natuurlijk kun je de kaart ook afdrukken. Als er op de computer een pdf-printer is geïnstalleerd kun je de kaart ook opslaan als pdf-bestand. Basic Module ArcGIS Een lay-out maken 13
4 Data in (taart)diagrammen Met ArcGIS is het ook mogelijk om de informatie voor te stelln in de vorm van een (taart)diagram. Daardoor kun je meer informatie op eenzelfde kaart plaatsen, waardoor een betere analyse mogelijk is. Je leert data in een (taart)diagram toevoegen en voorstellen. We beginnen met een nieuwe kaart. Klik op File > New Kies Blank Document en klik op OK. Voeg de databestanden economics.shp en world30.shp toe. Orden ze correct. Verander de weergave world30 in een meer passende kleur indien nodig. Verander de Layer Properties van de laag economics : Klik op het tabblad General en wijzig de naam in totale bevolking. Klik op het tabblad Symbology - kies Graduated Colors met als waarde (value field) TOT_POP - Kies een toepasselijk kleurschaal. Bedenk: waarom is een kleurschaal geel tot rood beter dan lichtgroen tot donkergroen'? - aantal klassen: 5 (vergeet de waarde geen data niet en wijzig die zoals hoger gezien - p.8). Klik op OK. En vergeet niet dat elke computer soms een technisch probleem kan hebben. Dus op tijd en stond je werk opslaan. Klik op File > Save as. Kies een toepasselijke naam in een goede map 14 Data in (taart)diagrammen
Voeg nogmals de laag economics.shp toe. Je maakt een taartdiagram met de % tewerkstelling in de verschillende sectoren: primaire, secundaire (industrie) en tertiaire (diensten) sector. Open terug de Layer Properties, klik op tabblad Symbology. Kies in de lijst Show Charts > Pie. Bij Field Selection klik je op %AG_EMP en vervolgens op de knop >: deze laag verschijnt in het rechtse vak met een kleursymbool. Doe nu hetzelfde voor %IND_EMP en %SVS_EMP (SVS: service industries = diensten). Dubbelklik op het kleurvak naast elk van de 3 geselecteerde velden om die te wijzigen. Kies als kleuren: - AG: groen - IND: rood - SVS: blauw. Vervolgens dubbelklik je op de kleur van de achtergrond (background). Kies Hollow and en klik op OK. Als je die achtergrond niet transparant maakt zul je de kleur van de bevolkingsdichtheid niet zien. Op tabblad General verander je de naam in Tewerkstelling in sectoren. Klik op OK. Basic Module ArcGIS Data in (taart)diagrammen 15
De volledige kaart is moeilijk leesbaar omdat alle taartdiagrammen een bepaalde afmeting hebben. Zoom in naar de regio rond Griekenland. Bestudeer de resultaten voor deze regio. Niet iedereen kent de naam van de landen, voeg die daarom toe via Layer Properties, tabblad Labels. Vink aan Label features in this layer. Kies Text String > Label Field CNTRY_NAME. Laat als lettertype Arial 8, maar maak het vet. Klik op OK. Indien jouw beeld overeenkomt met de afdruk hiernaast: goed gedaan. Indien niet doe je de oefening opnieuw. Kies File > Save As om deze kaart op te slaan met als titel Economie regio Griekenland. 16 Data in (taart)diagrammen
5 Informatie en bevraging De echte kracht van GIS vergeleken met gedrukte kaarten of tabellen is niet alleen dat het kaart en tabel met elkaar verbindt, maar veel belangrijker dat eenvoudigweg informatie kan bekomen worden en (complexe) bevragingen kunnen gebeuren waardoor relaties tussen verschillende variabelen worden getoond. Daarvoor maak je gebruik van de datalijst die bij de shapefile hoort, de attribute file. Daarvoor moeten we eerste het verschil uitleggen tussen een raster file en een vector file. Je leert hoe je informatie kunt halen uit een laag en hoe je een bevraging doet. Voor deze oefening maak je een nieuw project waarin je 2 bestanden opent: - Demography.shp - Wsiearth.tiff (satellietbeeld van de aarde) Zorg ervoor dat Wsiearth onder demography.shp geordend is. Wat gebeurt er met het kaartbeeld indien je het omgekeerd ordent? Klik op de knop Zoom In in de Tools toolbar. Wat gebeurt er met het satellietbeeld naarmate je meer inzoomt? Vergelijk dit met de andere laag? Dit beeld is een rasterbeeld, samengesteld uit verschillende pixels (net zoals een foto van een digitale Demography.shp is een vectorbeeld, als je inzoomt blijft het scherp. Om een rasterbeeld te kunnen gebruiken moet het gegeorefereerd zijn, waardoor het correct op de kaart gepositioneerd wordt. Basic Module ArcGIS Informatie en bevraging 17
Open de datalijst (attribute table) van beide lagen. Analyseer beide tabellen. De tabel van het rasterbeeld bevat 256 rijen (= aantal kleuren) en een beperkt aantal kolommen (fields): voor elke kleur worden de waarden van de 3 basiskleuren en het aantal pixels met die kleur weergegeven. In feite is dit dezelfde informatie als bij een digitale foto. Bekijk nu de tabel van het vectorbestand: elke rij komt overeen met een land, de eerste kolom beschrijft de vorm (punt, lijn of polygoon), alle andere kolommen bevatten statistische informatie over de landen. En dat is de informatie die kan bevraagd worden. 5.1 Informatie via de datalijst (attribute table) Om de datalijst die samenhangt met demography.shp te bekijken klik je met de rechtermuisknop op de laag in het datalaag venster. Kies Open Attribute Table in het snelmenu. Bestudeer aandachtig de inhoud van de tabel. Bemerk dat deze lijst zeer veel informatie bevat, daarom is dit niet direct de meest handige methode om informatie te bekijken. 5.1.1 Informatie via Identificeren (Identify tool) De Identificeer knop vind je in de Toolbar. Tools Opm: Indien de Tools toolbar niet wordt weergegeven: klik op View > Toolbars > Tools om die weer te geven.. Klik op de knop Identify 18 Informatie en bevraging
Het Identify dialoogvenster opent. Indien je kaart uit meer dan één laag bestaat kan het handig zijn om een selectie te maken via de lijst Identify from Dit zijn de keuzes: - <All layers>: alle lagen - <Top-most layer>: enkel data in de bovenste laag (in het datalaag venster) kan geidentificeerd worden - <Visible layers>: enkel de lagen die in het datalaag venster zijn aan gevinkt - <Selectable layers>: enkel de lagen die in de lijst worden aangevinkt Basic Module ArcGIS Informatie en bevraging 19
5.2 Selectiemethodes Via de selectie tools kun je functies van belang in de dataset isoleren. Je kunt ervoor kiezen om verschillende ruimtelijke of statistische relaties te ontdekken in de selectie, of gewoon om een selectie met behulp van verschillende symbolen te visualiseren. Je kunt een van de volgende 3 methodes gebruiken in ArcMap: 1) Interactive Selection (waarbij je de muis als aanwijzer gebruikt); 2) Select by Attribute (waarbij de de datalijst bevraagt); en 3) Select by Location. Bovenaan is het selectie menu. 5.2.1 Interactive Selectie (Interactive Selection) Bij gebruik van de interactieve selectie-methode is de eerste stap het instellen van de selectiemethode. Afhankelijk van de methode die je kiest, wordt elke klik van de muis: - ofwel maak een nieuwe selectie, - of toe te voegen aan de huidige selectie, - of verwijderen uit de huidige selectie, - of selecteer vanuit de huidige selectie. Nadat je een methode hebt ingesteld gebruik je de Select Feature tool vindt en klik je met de linkermuisknop op een bepaald element in de kaart. die je in de werkbalk Opmerking: De ArcMap Selecteren tool is standaard ingesteld op "Create New Selection. Indien je snel wenst toe te voegen aan een selectie of meerdere elementen tegelijk op de kaart selecteren houd je de shift-toets ingedrukt terwijl je klikt. Als je de Shift-toets los laat en opnieuw klikt verlies je de selectie, of klik op op de knop Clear Selected features in de Tools toolbar. 5.2.2 Selecteer naar eigenschap (Select by Attributes) Deze methode stelt je in staat elementen op basis van een gewenste eigenschap of reeks van attribuutwaarden te selecteren. Het menu Select by attributes laat je toe een bevraging (query) uit te voeren op twee manieren. De eerste is met behulp van de SQL-calculator. Klik in het menu op Selection > Select By Attributes. 20 Informatie en bevraging
The SQL-calculator opent. Stel dat je de landen wilt kennen waar het sterftecifer in 1970 kleiner was dan in 1999. Dubbelklik op DEATH_70: Het zal verschijnen in het onderste kader. Klik vervolgnes op de knop > Klik tenslotte op DEATH_99. Klik op OK. Deze landen worden nu geselecteerd op de kaart. Door gebruik te maken van de logische operatoren AND, OR, NOT kun je de bevraging uitbreiden. Om de selectie te verwijderen klik je op de knop Clear Selected features Tools toolbar. in de 5.2.3 Selecteer naar locatie (Select by Location) Deze methode van selectie is handig als u wilt tot items op de kaart identificeren binnen een bepaalde ruimtelijke ligging ten opzichte van andere laag items. Stel: je wilt weten hoeveel wereldsteden zijn gelegen binnen een afstand van 10 km van een actieve vulkaan. Open een nieuwe view. Voeg volgende lagen toe: - Wsiearth.tif - Cities.shp - volcano.lyr Verander de weergave van de laag cities in een meer toepasselijke voorstelling. Klik in het menu op Selection > Select by Location Basic Module ArcGIS Informatie en bevraging 21
De onderzoeksvraag is: hoeveel wereldsteden zijn gelegen binnen een afstand van 10 km van een actieve vulkaan. Vertaald is bevraging zoals in de schermafdruk rechts: - klik cities - klik Apply a buffer to the features in volcanoes en stel een afstand in van 10 km. Klik op OK (en vervolgens op Close indien je de volledige kaart wilt zien). De kaart licht nu die steden op die aan de onderzoeksvraag voldoen. Neem de tijd om het resultaat te bestduderen. Ken je de namen van de steden en hun bevolkingsaantal? Indien niet klik op. Vergeet niet de selectie te verwijderen als je die niet meer nodig hebt. 5.2.4 Een selectie opslaan als een Layer File A new layer file will be added to the data layer table of content window. You can change the symbology and the layer placement as you wish. This is only a temporary setting, however. If you wish to make this layer more permanent, right-click the new layer and choose Save As Layer File. Select an appropriate location to store the file, and click OK. Zodra je een selectie hebt gemaakt die je wilt behouden is de volgende stap het creëren van een laag of een shapefile van de geselecteerde items. Dit maakt de selectie meer permanent. Je kunt vervolgens de symbologie van die laag wijzigen, de laag aan- of afvinke, of toe te voegen aan een andere ArcMap. Om de nieuwe laag te creëren klik je met de rechtermuisknop op de cities datalaag nadat je klaar bent met de selectie. Kies Selection > Create Layer from Selected Features. Een nieuwe laag zal worden toegevoegd in het datalaag venster. Je kunt de weergave van de laag wijzigen. Echter, die weergave zal enkel zo zijn in dit project. Klik daarom met de rechtermuisknop op de nieuwe laag en kies Save As Layer File. Kies een geschikte locatie om het bestand op te slaan, en klik op OK. 22 Informatie en bevraging
5.2.5 Wat is het verschil tussen een shapefile (.shp) en een layer file (.lyr)? Een shapefile is een geografische bestand dat alle ruimtelijke informatie bevat om de data correct weer te geven op kaart. Een.layer file is enkel te openen met ArcGIS software of andere nieuwere softwareprogramma s. Dit bestand bevat niet de geografische data van het shp-bestand, wel de informatie over de voorstelling ervan: kleur, classificatie, naam Die voorstellingswijzen zijn meestal tijdrovend om elke keer opnieuw te maken, als lyr-bestand kun je die bewaren. OPGELET: je moet het lyr-bestand bewaren samen met alle bestanden behorend bij het shpbestand bewaren en samen ook delen met anderen. Open een nieuew view en voeg toe: - world30.shp - countries.shp - cities.shp - cities.lyr. De laatste is een layer file. Bekijk hoe beide lagen cities worden voorgesteld. Basic Module ArcGIS Informatie en bevraging 23