May 2009  This  training  session  provides  an  overview  of  ArcGIS,  and  the  basic  functionality  of  ArcMap  and ArcCatalog. In Part‐1, we will go over what is GIS and why to use GIS, what is ArcGIS Desktop, ArcView and its components, system requirements, and overview of some resources ‐ open source, tutorials and datasets.  In Part‐2, we will go over ArcMap and ArcCatalog and their interfaces, how to open, connect to folder, add/remove data, examine layers, data and metadata, examine attribute table, understand Data View and Layout View, finalize map and save/export the map.   

Part‐1: Introduction to GIS   What is GIS?    Why GIS?  What is ArcGIS Desktop?  Key features of ArcView  System Requirements  ArcView Components:  

- ArcMap - ArcCatalog - ArcToolBox 

Some Resources:  Available GIS products in the market: 

- Major Companies, Open Source  Tutorials: 

- DSS, ESRI, NYU Courses  Data Sources  

Part ‐2: ArcMap and ArcCatalog  ArcMap 

- Launch application - Understanding the interface and its main features - Add and remove layers - View the data – attribute table - Examine layer properties - Understand workspace and Layout view - Finalize and save the map 

ArcCatalog - Launch application - Understanding the interface and its main features - Connect to folder - Preview spatial data and metadata - Learn how to bring the data into ArcMap 

Introduction to ArcGIS 9.3 

    What is GIS? – Geographic Information System  

Definition:  A  geographic  information  system  (GIS)  integrates  hardware,  software,  and  data  to  capture,  store, analyze, manage, and display various forms of geographically referenced information.  Today’s  GIS  involves  collaboration  of  various  technologies  and  disciplines  like  geography, cartography,  surveying,  remote  sensing,  satellite  imagery,  photogrammetry,  spatial  statistics, mathematics,  geometry,  topology,  computer  science,  information  science,  library  science,  web‐technology, etc.  

Why GIS?  

GIS ‐  ‐ integrates variety of data with a spatial component regardless of its source, ‐ stores and manages the data, ‐ analyzes the data as a whole and display it in various formats, ‐ leverages visualization to make critical business and planning decisions, and hence it saves tremendous time and money.  Example: 

                ‐ Point (landmark, tree, etc.)                                ‐ Line (street, river, stream, etc.)     

                  ‐ Polygon (land parcels, buildings, etc.)                     ‐ Topography (terrain, contours, etc.)                     ‐ Raster Image (satellite imagery, historic photos, etc.)                   ‐ Integrated representation and management of data   

  Applications: There are several applications of GIS technology. It can be used for urban planning, historic mapping, archeology, environmental studies, transportation studies, emergency management, health studies, 

Part ‐ 1: Introduction to GIS 

ecological studies, asset management, natural resource management, marketing, economic studies, demographic studies, crime‐stats mapping, affordable housing analyses, and many other purposes.   For example:  GIS can be used to map asthma rates of specific neighborhood in the city and its surrounding land‐use  patterns.  GIS  can  be  useful  to  simulate  disaster  planning  and  to  map  evacuation  routes  and fastest routes for ambulances to reach to the emergency sites. GIS can be used to determine the best location for a super‐market to launch its business.   

What is ArcGIS Desktop?   ArcGIS Desktop is a GIS product created by ESRI (Environmental Systems Research Institute) that allows you to analyze your data and author geographic knowledge to examine relationships,  test predictions, and ultimately make better decisions.  It is a family of three products—ArcInfo, ArcEditor, and ArcView—that share the same core applications, user interface, and development environment.  ArcGIS Desktop 

 Each product provides additional GIS functionality as you move from ArcView to ArcEditor to ArcInfo.  Key Features of ArcView: 

- ArcView allows performing basic visualization (map authoring), spatial query, editing and data   integration, and basic modeling and analysis of your data. 

  Visualization:  

o Map  authoring:  e.g.  predefined  map  templates  to  save  time,  easy  to  create  a consistent style maps, etc. 

Spatial query:  o e.g. measure distances and areas, find features in the map, select data by location or 

attribute, switch the selection, access layer properties, etc.   

 

 e.g. Proximity analysis ‐ to find out which closest services. 

  Simple feature editing and data integration: 

o e.g. create/edit point,  line, and polygon features and attributes,  integrate variety of data  types  including  demographics,  facilities,  CAD  drawings,  imagery,  web  services, and multimedia. 

 e.g. quickly make changes to several features (records) at once.  

Basic modeling and analysis: o e.g. model spatial relationships, generate charts/reports from findings, etc. 

Ready‐to‐Use Datasets: o e.g.  ESRI  Data & Maps Media  Kit,  which  is  updated  annually  and  preconfigured  to 

work specifically with ESRI software.  Enabled for extensions: 

o e.g. add even more capabilities ‐ Analysis, Productivity, and Solution‐based extensions perform extended tasks such as raster geoprocessing and three‐dimensional analysis.  

 

 System Requirements:  

Platform:     PC‐Intel  Operating System: Windows Vista (Ultimate, Enterprise, Business, Home Premium), Windows 

2000, or Windows XP (Home Edition and Professional)  Memory:     1 GB RAM  Processor:    1.6 Ghz 

 ArcView Components: ArcMap, ArcCatalog and ArcToolbox  ArcMap: Integrated map display, editing, and production environment.  ArcMap is used to display, query, edit, create, and analyze your geographically referenced data. 

Example: 

    ArcMap compositions including charts and reports effectively communicate your message.  

 Various styles for legends, scale bars, north arrows, and other map design tools are readily available in the ArcMap environment.     

 

 Various styles for legends, scale bars, north arrows, and other map design tools are readily available in the ArcMap environment.  

 ArcMap: The power of ARCEDIT and ARCPLOT and more in one modern application.  

 The user‐friendly ArcMap environment helps you create straightforward reports of your data.  

    

 ArcCatalog: data management application ArcCatalog helps users to browse, search, explore, view, and manage data (with metadata creation and editing capabilities) and maps. It also helps GIS database administrators maintain spatial and tabular GIS data for use by others in their organization.  

 

ArcCatalog interface:                      File/data types:                  ArcToolbox: geoprocessing tool. ArcToolbox  helps  users  to  perform  geoprocessing  operations  such  as  data  conversion,  overlay processing, buffering, proximity analysis and map transformation. Each tool has a menu‐driven interface with wizards or dialogs.                

 

Some Resources:  Available GIS products in the market: 

Major Companies - Autodesk  - Bentley Systems  - Intergraph  - ERDAS.  - ESRI  - ENVI  - MapInfo  - Manifold System  

 Open Source: 

- GRASS GIS  - SAGA GIS  - Quantum GIS  - MapWindow GIS  - ILWIS  - uDig  - gvSIG  - JUMP GIS  - Kalypso (software)  - TerraView  - Capaware  

Tutorials: - Data Service Studio (DSS):  Visit http://library.nyu.edu/dataservice for GIS tutorials offered by DSS. 

- ESRI: Visit http://training.esri.com  - NYU Courses: 

Data Sources: 

www.geodata.gov  www.census.gov  www.nyc.gov/html/dcp/html/bytes/applbyte.shtml  http://www.nyc.gov/html/doitt/html/eservices/eservices_gis_downloads.shtml  www.nysgis.state.ny.us  CrimeStat (http://www.icpsr.umich.edu/CRIMESTAT/download.html)  www.fountainware.com/compass 

 DSS, NYU‐Bobst  ESRI – Datasets   Geolytics  ReferenceUSA 

   ArcMap:  Launch Application: ArcMap can be launched by clicking Start>Programs>Statistics>ArcGIS>ArcMap  ArcMap can also be launched by clicking on the icon on            the Standard tool bar in ArcCatalog.                   Click on “A new empty map” 

   Understanding the interface and its main features:  

- Title bar and toolbars, - Table of contents - Data Frame - Status bar 

Part ‐ 2: ArcMap and ArcCatalog 

Main Menu Toolbar Title Bar

Tools Toolbar Layout Toolbar

Standard Toolbar

Table of Contents Draw Toolbar Data View tab Status Bar

ArcToolBox Data Frame other toolbars Title bar and toolbars:  Title bar:  displays the name of the ArcMap document. Toolbars: contains many toolbars viz. 

Main Menu:    default  tool  bar  with  pull‐down  menu  that  contains:  File,  Edit,  View,  Insert, Selection,  Tools,  Windows  and  Help.    Click  on  these  menus  to  select  various options within each menu. 

Draw:    allows drawing and editing graphics/text on the map and layout. Layout:  allows display, zoom and scale layouts. Standard:  allows  creating  a  new  document,  opening  an  existing  document,  saving  and 

printing  a  document,  editing  functions,  adding/editing  map  and  data,  opening ArcCatalog and ArcToolbox, opening Model Builder, and activating help.   

Tools:  allows  working  with  data  view  frame  or  work  space  viz.  displaying,  zooming, selecting, identifying, finding and measuring features and elements.  

 Several  other  toolbars  can  be  made  active  by  right‐clicking  on  the  Main  Menu  toolbar  or  by clicking on the pull down Main Menu/View/Toolbars… 

 Table of Contents: displays and manages (group, ungroup, activate, access  layer  properties,  etc.)  all  the  layers  (and  its  source)  and symbology of the layers.   Data Frame:   work  space  that allows displaying and working with map/s. Data Frame displays maps as layers that are checked in the Table of  Contents.  Each displayed  layer  does not  store  the  actual geographic  data  but  it  references  data  stored  in  shapefiles, geodatabases, etc.  Status  Bar:  displays  coordinates/units  of  the  cursor  in  the  Data View or Layout View.   Layers:  A  layer  contains  information  about  how  to  display  the dataset, but not the dataset itself. Each data frame contains one or 

more  layers.  Any  datasets  you  add  to  the  map  are  represented  as  layers  in  the  Table  of  Contents. Checking the box next to each  layer will display the map elements. The order of the  layers will display map elements in that order.    Add and remove layers To add layers for display click on Add Data icon                located on the Standard Toolbar.   Navigate to the shapefile that you would like to connect to. For instance: Select “Cabins.shp, Roads.shp and Boundary.shp”. Multiple select by pressing ‘control’ key while selecting files). Highlight the file and click on Add button.     

Notice that all the layers are added to the Table of Contents as well as displayed (if checked) in the Data View or  Layout View  (whichever  is  active).  Every  time you bring  in any  layer,  it will  be displayed with random colors and can always be changed.                    To remove the data, select the layer then right click on the layer and click on remove.  View the data – examining the Attribute Table of the layer Select  the  layer and right click on the  layer and then select open Attribute Table. Examine the table – rows corresponding columns.   

 

Examine Layer Properties Right  click  on  a  layer  and  click  on  the  Properties.  This will  display  Layer  Properties window.    You  can view, edit and change various properties of the layer. For instance,  

- General tab allows changing the name of the layer, adding description and credits, and make the layer invisible at  a certain scale.  

- Source tab allows viewing the metadata and editing the data source of the layer. Selection tab allows customizing selection symbology.  

- Display tab allows changing transparency of the layer.  - Symbology  tab  allows  customizing  and  importing  symbology  of  the  layer  via  Features, 

Categories, Quantities, Charts and Multiple Attributes. Fields tab allows displaying fields.  - Definition Query tab allows to write scripts to query the data via Query Builder.  - Labels tab allows displaying, changing symbology, and defining placement, scale and style of 

the labels. - Join & Relates tab allows joining and relating various datasets.  - HTML Popup tab allows showing the content of the layer using HTML Popup tool. 

 

  Understand Data View (workspace) and Layout view Data View allows displaying, editing, analyzing and working geographic data.  Layout View allows preparing finished maps for printing and publishing.

Three ways to switch between Data View and Layout View: 1. Click on the View tab of Main Menu toolbar and then click on Data View or Layout View.  2. Click on                  for Data View, and click on                  for Layout View.       

 3. Click on the icons                                  on the Layout toolbar for Data View, Layout View  

                      and to switch between the two.   

 Finalize and save the map On the Layout View, you can insert toolbar title,  legend, scale and north arrow, via  Insert tab on Main Menu, to finalize the map.  Save the map by clicking on the File tab on the Main Menu toolbar. The Save dialogue box will pop up. Name  the  document,  navigate  to  the  location  and  click  Save.  The  map  will  be  saved  as  ArcMap Document (.mxd), which will contain all the working layers and referenced data.  To  save  the map as PDF or  JPG,  click on File  tab on  the Main Menu  toolbar and click on Export Map.  Navigate to the location, select the type as PDF or JPG from pull down menu, and click Save.   ArcCatalog  Launch Application: ArcCatalog can be launched by clicking Start>Programs>Statistics>ArcGIS>ArcCatalog ArcCatalog can also be launched by clicking on                the icon on the Standard tool bar in ArcMap.  Understanding the interface and its main features 

- Toolbars - Catalog Tree and Contents/Preview/Metadata window 

Main Menu toolbar Standard toolbar

         

Catalog Tree Contents/Preview/Metadata window

 Toolbars: contains many toolbars viz. 

Main Menu:    default  tool  bar  with  pull‐down menu  that  contains:  File,  Edit,  View,  Go,  Tools, Windows  and Help.    Click  on  these menus  to  select  various  options within  each menu. 

Standard:  allows connecting to any folders on hard drive as well as  folders on the network drives, disconnecting from folder, copying, pasting, deleting, viewing and searching files and folders.  It also allows  launching of ArcMap, Arc Toolbox, Command Line Window, Model Builder and Help. 

 Catalog Tree: displays all connected files and folders, and their directory tree. C/P/M Window: allows examining name and type of the file, previewing content (geography and tabular data) and viewing metadata of the file.  Connect to Folder Click on the File tab on the Main Menu toolbar and select Connect to Folder or Click on the icon   Navigate  to  the  desired  folder  in  the  Connect  to  Folder  dialog  box  and  click  OK.  For  instance, C:\Users\Poonam\Documents\Him 

                    Notice  that  ‘C:\Users\Poonam\Documents\Him’  will  appear in  the  Catalog  Tree  along  with  the  sub‐folders  within  Him folder.  

   Preview spatial data and metadata Select the shape file  in the Catalog Tree to preview its spatial data and meta data. For  instance, select Lakes in the Catalog Tree.   

 Click on the Content tab in the C/P/M Window to view the name of the file and the type of the file.  

  Click on the Preview tab in the C/P/M Window. Click on Geography tab from the pull down menu at the bottom of the C/P/M Window to view the physical shape of the file. Click on the Table tab from the pull down  menu  at  the  bottom  of  the  C/P/M  Window  to  view  the  tabular  data  associated  with  that geography/shape.  

         Click  on  the  Metadata  tab  in  the  C/P/M Window  to  view  the  metadata  of  the  file.  Description  tab displays brief description (Abstract, Purpose, Supplemental Information, Place, Status of the Data, Time Period, etc.) about the shape file. Spatial tab displays information about various coordinate systems used to  create  the  shape  file,  coordinates,  and  sources  of  the  file.  Attributes  tab  displays  features  and attributes of the data associated with the shape file.   

         

   Bring the data into ArcMap Launch  ArcMap  and  display  the  window  to  full  extent.  Make  the  ArcCatalog  window  smaller  than ArcMap such that ArcCatalog window floats on the ArcMap window.  Select one layer or multiple layers by use of Shift and Control keys from the C/P/M Window. Once the layers are selected, drag and drop them in the Table of Contents window of the ArcMap.   Alternatively,  you  can  add  data  from  ArcMap  by  clicking  on  the  icon                  located  on  the  Standard Toolbar.      Source: ESRI.com