操作手册mapgis

目 录

第一讲 MAPGIS地理信息系统的基本功能………………………………………… 1 第二讲 图形输入…………………………………………………………………… 10 第三讲 图形编辑…………………………………………………………………… 15 第四讲 拓扑处理及实用工具……………………………………………………… 28 第五讲 系统库编辑………………………………………………………………… 32 第六讲 误差校正…………………………………………………………………… 36 第七讲 图型裁剪…………………………………………………………………… 38 第八讲 数字高程模型（DTM分析）……………………………………………… 41 第九讲 图形输出…………………………………………………………………… 44 第十讲 数据接口转换……………………………………………………………… 47

第一讲 MAPGIS地理信息系统的基本功能

一、地理信息系统概述

(一) 地理信息系统的基本概念

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机软、硬件支持下，采集、存储、管理、检索、分析和描述地理空间数据，适时提供各种空间的和动态的地理信息，用于管理和决策过程的计算机系统。它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学、信息科学和管理科学等为一体的边缘学科，其核心是计算机科学，基本技术是地理空间数据库、地图可视化和空间分析。

(二) GIS的基本功能 GIS的基本功能有： ① 数据采集与输入； ② 地图编辑； ③ 空间数据管理； ④ 空间分析； ⑤ 地形分析； ⑥ 数据显示与输出。

GIS所管理的数据主要是二维或三维的空间型地理数据，包括地理实体的空间位置、拓扑关系和属性三个内容。GIS对这些数据的管理是按图层的方式进行的，既可将地理内容按其特征数据组成单独的图层，也可将不同类型的几种特征数据合并起来组成一个图层，这种管理方式对数据的修改和提取十分方便。

(三) GIS与通用数据库的区别

虽然数据库系统和图形CAD的一些基本技术都是地理信息系统的核心技术，但地理信息系统和这两者都不同，它是在这两者结合的基础上加上空间管理和空间分析功能构成的。

GIS与通用的数据库技术之间的主要区别有：

①侧重点不同 数据库技术侧重于对非图形数据（非空间数据）的管理，即使存储图形数据，也不能描述空间实体间的拓扑关系；而GIS的工作过程主要处理的是空间实体的位置及相互间的空间关系，管理的主要是空间数据。

②对数据管理的方式不同 通用数据库技术按字段来管理数据，通过选择关键字来建立索引进行检索，对数据的存储是根据数据的不同类别将其存储为不同的文件；GIS以图层的方式来管理数据，一个图层对应一个图形文件和一个属性数据文件，对空间实体的查询是通过空间实体间的拓扑关系（或位置关系）来进行。

③数据结构不同 数据库技术采用自由表的方式，不支持长字段名；GIS采用矢量和栅格两种空间数据结构，对字段名的长度并无限制。

(四) GIS的软件

由于GIS应用受到广泛的重视，各种 GIS软件平台纷纷涌现，据不完全统计目前有近500种。各种GIS软件厂商在GIS功能方面都在不断创新、相互包容。大多数著名的商业遥感图

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像软件都汲取了GIS的功能，而一些 GIS软件如Arc/Info也都汲取图像虚拟可视化技术。为了更好地使广大用户对不同平台软件功能进行了解，一些国家机构还专门对各种软件进行测试，我国也多次对优秀国产软件进行测评。总体来说，各种软件各有千秋，互为补充，目前市面上用户使用较多的软件平台有Arc/Info、Mapinfo、MAPGIS等软件。 1. Arc/Info软件

Arc/Info是由美国环境系统研究所开发的，是目前世界上使用最多的商业化软件之一。Arc/Info是以矢量数据结构为主体的GIS系统，它是通过关系数据库管理属性数据。 2. Mapinfo软件

Mapinfo是美国MAPINFO公司推出的适用于不同平台的GIS系统，在PC桌面平台上其占有相当大的市场。Mapinfo是以矢量数据结构为主体的GIS平台，对空间数据管理采用无拓扑矢量结构，具有强大的符合工业界数据库标准的管理系统，在城市规划、行政管理等方面得到广泛应用。它的主要优势是在空间数据库管理和分析方面，简单易学、实用，而且桌面制图功能强，但在GIS空间分析方面似乎落后于Arc/Info软件。 3. Intergraph MGE软件

MGE是实力强大的计算机硬件与软件商美国INTERGRAPH公司的产品，其优势是应用平台是NT平台，采用栅格矢量一体化数据结构，其功能模块模拟与ARCINFO公司相似，但在图形动态模拟方面有较大的优势。 4. GRASS软件

GRASS是Unix系统平台上的GIS系统，主要采用栅格数据结构，在地下水模拟方面使用很广。

5. MAPGIS软件

MAPGIS是中国地质大学信息工程学院武汉中地信息工程有限公司自行研制开发的地理信息系统，是国产优秀的桌面GIS软件，它属于矢量数据结构GIS平台，主要优势功能有： ① 将空间数据数字化输入、编辑、拓扑一体化。

② 具有强大的制图功能，包括各种专题图例符号的制作较其它软件方便灵活得多。 ③ 基本上完成了GIS方方面面的分析功能。

二、MAPGIS 地理信息系统的基本功能

(一) MAPGIS系统的运行环境及应用范围

MAPGIS 硬件环境：PC－486（推荐奔腾Ⅱ）以上微机，内存 8M(推荐64M)以上，硬盘420M（推荐4.3G）以上，1024×768×256色的彩显设备。

MAPGIS 软件环境：中文WINDOWS95、WINDOWS98（推荐）、WINDOWS2000以及NT4.0以上。

MAPGIS地理信息系统适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、石油、煤炭、铁道、交通、城建、规划及土地管理专业，目前我国已建立的各类地理信息系统绝大部分使用国外软件，它大多运行在工作站上，而MAPGIS的软件完全是自行开发并运行在PC－486以上微机平台，这套系统的推广使用，可以使更多的用户使用地理信息系统。

(二)MAPGIS系统的安装与启动

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MAPGIS目前最高版本是6.0，包括加速卡或软件狗一块，系统光盘一张，使用手册一本。 首先将加速卡安装到计算机的空闲的ISA扩展槽中或将软件狗插到打印口上，将其固定好。开机进入WINDOWS 95/98后，找到MAPGIS 6.0软件所在的目录，执行安装程序SETUP.EXE，按照屏幕上的提示进行安装。注意MAPGIS 6.0 的安全关键字是060087483128，一般选择典型安装即可，这样可把全部内容安装到你的计算机上。桌面上会自动建立一个“MAPGIS 6.0主菜单”的图标，在该图标上双击鼠标左键即可进入MAPGIS主菜单，然后运行各子系统。亦可从开始菜单进入程序，找到MAPGIS 6.0直接运行各子系统。

在运行各子系统前，最好先进性系统设置，即设置好工作目录、矢量字库目录、系统库目录和系统临时目录。

(三) MAPGIS系统的总体结构

MAPGIS是具有国际先进水平的完整的地理信息系统，它分为“输入”、“图形编辑”、“库管理”、“空间分析”、“输出”以及“实用服务”六大部分，如图1。根据地学信息来源多种多样、数据类型多、信息量庞大的特点，该系统采用矢量和栅格数据混合的结构，力求矢量数据和栅格数据形成一整体的同时，又考虑栅格数据既可以和矢量数据相对独立存在，又可以作为矢量数据的属性，以满足不同问题对矢量、栅格数据的不同需要。 输入子系统 数字化输入 扫描矢量化 文件转换、外业测量 GPS及其它数据源 图形编辑子系统 图形编辑及建拓扑 图象镶嵌配准 投影变换 误差校正 输出子系统 版面定义 矢量输出 栅格输出 文件转换 图1 MAPGIS系统的总体结构图

(四)MAPGIS的主要功能 l．数据输入

在建立数据库时，我们需要将各种类型的空间数据转换为数字数据，数据输入是GIS的关键之一。MAPGIS提供的数据输入有数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入和其它数据

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空间分析子系统 空间分析 图像分析 网络分析 DTM分析 库管理子系统 地图库管理 属性库管理 影像库管理 网络数据库管理 实用服务子系统 图形裁剪 报表定义 空间数据 属性数据

源的直接转换。

(1) 数字化输入

数字化输入也就是实现数字化过程，即实现空间信息从模拟式到数字式的转换，一般数字化输入常用的仪器为数字化仪。

(2)扫描矢量化输入

扫描矢量化子系统，通过扫描仪输入扫描图象，然后通过矢量追踪，确定实体的空间位置。对于高质量的原资料，扫描是一种省时、高效的数据输入方式。

(3)GPS输入

GPS是确定地球表面精确位置的新工具，它根据一系列卫星的接收信号，快速地计算地球表面特征的位置。由于GPS测定的三维空间位置以数字坐标表示，因此不需作任何转换，可直接输入数据库。

(4)其他数据源输入

MAPGIS升级子系统可接收低版本数据，实现6.X与5.X版本数据的相互转换，即数据可升可降，供MAPGIS使用。MAPGIS还可以接收AUTOCAD、ARC/INFO、MAPINFO等软件的公开格式文件。同时提供了外业测量数据直接成图功能，从而实现了数据采集、录入、成图一体化，大大提高了数据精度和作业流程。

2. 数据处理

输入计算机后的数据及分析、统计等生成的数据在入库、输出的过程中常常要进行数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等工作。MAPGIS通过图形编辑子系统及投影变换、误差校正等系统来完成，下面分别介绍之。

(1) 图形编辑

该系统用来编辑修改矢量结构的点、线、区域的空间位置及其图形属性、增加或删除点、线、区域边界，并适时自动校正拓扑关系。图形编辑子系统是对图形数据库中的图形进行编辑、修改、检索、造区等，从而使输入的图形更准确、更丰富、更漂亮。

(2) 投影变换

地图投影的基本问题是如何将地球表面（椭球面或圆球面）表示在地图平面上。这种表示方法有多种，而不同的投影方法实现不同图件的需要，因此在进行图形数据处理中很可能要从一个地图投影坐标系统转换到另一个投影坐标系统，该系统就是为实现这一功能服务的，本系统共提供了20种不同投影间的相互转换及经纬网生成功能。通过图框生成功能可自动生成不同比例尺的标准图框。 (3) 误差校正

在图件数字化输入过程中，通常的输入法有：扫描矢量化、数字化仪跟踪数字化、标准数据输入法等。通常由于图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形在位置上出现偏差，个别图元经编辑、修改后可满足精度要求，但有些图元由于发生偏移，经编辑很难达到实际要求的精度，说明图形经扫描输入或数字化输入后，存在着变形或畸变。出现变形的图形，必须经过数据校正，消除输入图形的变形，才能使之满足实际要求，该系统就是为这一目的

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