新疆大学招聘2017-哥哥你好坏
《地理信息系统原理课程综合实习》
实习报告
班
级:
10031
班
姓
名:
***
学
号:
***
指导老师:
孙朝晖
武汉大学遥感信息工程学院
1.
实习目的
本实习是为学习和理解
《地理 信息系统原理》
课程的相关知识而专门设计的。
此次实习
旨在对于《地理信息系统原理》课堂知识的实践,并解决一些特定的地理信息系统问题。
具体实习过程中要求:
(
1
)通过实习加深对地理信息系统的组成、功 能、数据库以及数据输入、数据编辑、数
据分析、数据显示输出等基本概念、理论和方法
的理解和掌握。
(
2
)要求学生了解
ArcGIS9
的基本组成, 了解
Geoway
和
ArcGIS9
软件的基本组 成和
基本功能,了解
Geoway
和
Ar cGIS9
的文件结构和类型,掌握创建这些文件的方法;
(
3
)了解
GIS
数据库的相关知识,掌握空间数据和属性数据的输入方法、数据编 辑方
法;
(
4
)掌握影像匹配、
DEM
生成 、坐标变换的基本方法;
(
5
)掌握栅格数据、矢量数据和属性数据的基本分析方法;
< p>
(
6
)掌握数据显示的基本方法以及布局地图的制作和输出方法。
通过了解以上
GIS
数据处理和
GIS
产品生产的 一般流程,
加深对之前理论知识的理解,
并对行业的生产活动有一定了解
,借此提高动手能力和解决问题、创新思路的本领。
2.
实习内容
《地理信息系统原理课程综合实习》课程共
2
周,安排
Geow ay
、
ArcGIS
相关软件的实
习,实
习共分
12
个单元时间(每单元
4
小时)进行教学 指导。
Geoway
实习主要是是对北杜乡的扫描纸图 建立图层、进行矢量化、检查,然后到处为
shp
文件并在
arccatalog
中建库,在
arcmap
中进行拓扑检查 。
Arcgis
实习主要是依据
卫星影像对武大的一个校区的图幅进行矢量化,然
后进行空间
分析和网络分析解决一些实际的问题并输出专题图成果。
在此之前有二十个指导
< br>文档的小任务,对后面的实习有很强的指导作用。
3.
实习实现思路和方法
一、
Geoway
实习:
主要是矢量图层的建立、矢量数据的采集以及拓扑等检查工作。
1.
新建工程:
(
1
)启动软件,点击新建工程;
p>
(
2
)设置工程地图参数:比例尺、图幅号等;
(
3
)加载作业方案和符号库;
< /p>
(
4
)设置图像属性:输入底图比例尺、扫描分辨率等;< /p>
(
5
)保存工程。
2.
数据采集:
(
)设置作业环境,包括设置激活图层,激活符号视图等,如果预先激活号相应的图
层和符号,采集到的数据没有分类是没有意义的;
(<
/p>
2
)选择工具,主要分为点、线、面三种,可以通过一些辅助工具,如线跟踪等方法
来更加快速准确的提取信息;
(
3
)数据采集;
(
4
)采集空间数据的过程中,有时候同时还要输入它的属性数据(如高程点 、等高线
等);
(
5
)注记的输入,激活其它层,再输入工具栏中选择注记输入工具。
3.
数据检查及编辑:
在窗口
下方工具栏的专业功能中有图形检查的功能,
包括自相交及打折等不合规定的情
< br>况。使用该命令,分别选择图层,软件会自动定位到该图层中错误出现的地方。
另外的一个检查时在
arcgis
中进行的,
首先 在
geoway
中将所有图层输出为
shp
格式—
—这是
arcgis
支持的主流格式,
然 后再
arccatalog
中建立数据库,
新建数据集下建立拓扑
规则,需要选择图层和对应的拓扑规则;通过
preview
< p>标签可以看到所出现的错误;打开
arcmap
进行编辑,可以一一 消除这些不符合拓扑规则的情况。
在实际操作中,
拓扑 检查也会出现误报的情况,
这时候需要根据原来的矢量图进行人工
分析,
判断是不是真实的错误,再决定是否修改。
二、
Arcgis
实习:
(一)
Arcgis
相关小练习
这部分实习主要是参考实习数据中的说明文档,
对文档提供的数据进行操作,< /p>
来分步慢
慢学习使用
ArcMap
和
Arccatalog
的各种功能。
实习的基本要求是第一章到第六章,第十九章到第二十三章。
第一章,对
ArcMap
进行简单的介绍主要是界面,操作和软件 熟悉。第二章,要素及属
性查询,
包括了解表中的属性信息和图形的关联 、
使用
SQL
语句查询、
生成统计图和属性汇 p>
总等。第三章,专题图的制作,包括如何按照要素类型分类,如何插入图例、文字和统计地<
/p>
图。
第四章,
属性表的编辑链接维护,
主要 学习了表的关联和合并操作,
如何建立超链接等。
第五章,相互位置查询
、空间链接,包括点线面临近查询,两个图层之间的相互选择查询。
第六章,地图布局和
报表,这张主要是讲地图界面设置,比如边框、比例尺、指北针等。
第
十九章,
点、
线、
多边形要素输入和编辑,
介绍了 相关的各种工具和方法。
第二十章,
线、多边形要素的高级编辑,这里更多的用到
Advanced Edi ting
工具。第二十一章,介绍
了各种点、线、面的拓扑规则。第二十
二章讲的是投影变换、坐标校正。第二十三章就是数
据转化、建库、拓扑检查。
(二)基于
卫星图像的校区专题图制作和分析
1
、医学部专题图的制作
首先
进行的工作时控制点的选取和纠偏,这在练习的小文档中已经学习过。
然后再
ArcCatalog
里建立相应的数据库,建立
feat ure class
,创建每个图层对应的
表,
并根据需 求编辑表内信息,
如对于建筑需要有一个
field
用来储存它的 类型,
对于道路
需要一栏来设定道路级别等,进行这些过程时候要特别注
意坐标系的选取。
打开
ArcMap
将 数据库中的那几个层导入,然后在已经纠偏过的卫星图像上找到所选择
的校区,
开始一步一步进行数据采集。
提取出地物的矢量信息后,
将相应属性信息填 入属性
表中(也可以全部提取完成后选中每个图形再进行相应的数据录入)。
首先采集的是房屋,
这部分不会有什么问题。
之后 的道路中心线则引发了一些讨论,
因
为在后面的网络分析中对道路的要求
比较苛刻,
每个节点都要打断——这是网络分析的先决
条件。
首先正常的画出道路中心线层,
然后导出为< /p>
coverage
在
arccatalog
中进行
clean
操作,
之后到处
shp
文件再加载到
arcmap
中,
这样的一来一去,
原本相连的整条直线规矩的在节点处打断,不必一条条用
Advanced Editing
操作,节省大
量时间。
道路面可以采用对道路中心线建立缓冲区的方法,
可以对不同级别的道路设定不同大小< /p>
的缓冲距离。
最后同样的要进行拓扑检查,
p>
以保证矢量数据采集的准确性。
无误后可以输出为专题图。
2
、矢量数据分析及网络分析
案例一:超市选址
在地理信息系统原理的学习中,
通常在数据库中的点、
线、
面实体 上建立各种类型要素
的缓冲多边形,用以确定不同地理要素的空间接近度或临近性,这就
是所谓的缓冲区分析。
在本案例中,通过对超市进行多级缓冲区分析,可以得到基于距离
的超市服务分级专题图,
比如分为最佳服务范围、
较好服务范围、
较差服务范围。
通过这个专题图对于超市的服务范
围和质量分布
一目了然,
并且也很容易得到超市服务较差的地区,
而这就是新超市建立其服 p>
务所要覆盖的地区。
但是直接通过目视判断何处适
宜新建超市点是不准确的,
带来的结果可能与预期有较大
的差别。
所以通过对超市受众和已有超市地点两个要素的考量,
最终通过栅格图像的叠加分
析可以很准确的反映出适宜建立新超市的区域。
具体
的流程:
首先生成距离图,
在距离图的基础上,
矢量多边形转换成 栅格,
然后栅格
数据再分类,多重栅格数据之间叠合计算,得出结果。<
/p>
A.
生成栅格距离图
结合已经矢量化的地图,选择以下两个图层作为数据源:
(
1
)现有超市:点状空间数据,新建超市不应离现有超市太近,为此 建立离开现有超
市的距离图。
(
2
)居民区:点装空间数据,新建的超市应该距离居民区越近越好,这里的居民区包
< p>括图层中的教职工宿舍、学生宿舍、住院部等等,为此建立距离每个居民点的距离图。
打开
Spatial Analyst
工具,选择< /p>
distance
,选择
straight line
开始对现有超市做栅格距离
图在向导中选择栅格大小,并输出栅格数据。
同样的方法,可以对居民区做栅格距离分级图。
分析结果如图:
上图:现有超市距离图
下图:居民区距离图
B.
栅格再分类
再分类的作用
是对基于根据真实的距离值的分类的重新定义级别和赋权值。
在栅格距离
分类中产生的等间距的类别压缩成更类别数更小的等间距分类,
而其中每个级别的权值参与
后期的多重栅格数据之间叠合计算。
结合超市选址的案例,做出以下分类决策:
(
1
)已有超市栅格距离分为三类,因为新的超市是距离已有超市越远越好,所以基 于
三个递增的距离梯度分别赋值
0
、
1< /p>
、
2
。
(
2
)居民区栅格距离分为三类,因为新的超市距离居民区越近越好,所以基于三个递
增的距离梯度分别赋值
2
、
1
、
0
。
上图:超市栅格图再分类
下图:居民区栅格图再分类
C.
栅格叠合计算
Spatial Analyst
中的
Raster Calculator
工具,进行以下计算:
[R_dormitory] * [R_supermarket]
输出超市需求情况分布图
图中红色表示的就是超市新建的最佳选址区域。
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