mapgis地理信息系统实习报告

地理信息系统实习报告

姓名： 小小

信息工程学院信息工程系

2013年6月

目 录

1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9．

教学实习目的————————————————————1 教学实习内容————————————————————1 教学实习操作步骤及结果展示—————————————1 了解模块——————————————————————1 MAPGIS矢量化————————————————————2 地图投影转换————————————————————3 栅格分析——————————————————————6 矢量分析——————————————————————8 网络分析——————————————————————9

10． DEM分析——————————————————————12 11． 统计分析—————————————————————18 12． 综合应用分析———————————————————19 13． 心得体会—————————————————————24

1、 教学实习目的

本教学实习在于让学生了解MAPGIS软件各功能模块，熟悉界面环境，掌握MAPGIS的主要功能操作，加深对地理信息系统概念的理解，提高动手能力，培养对问题的独立思考和解决问题的能力。

2、 教学实习内容

1、 熟悉MAPGIS功能模块 2、 MAPGIS矢量化 3、 地图投影转换 4、 栅格分析 5、 矢量分析 6、 网络分析 7、 DEM分析 8、 统计分析 9、 综合应用 10、 综合分析

3、 教学实习操作步骤及结果展示

1、了解模块

MAPGIS总共划分为五大功能模块：图形处理模块、库管理模块、空间分析模块、 《地理信息系统应用技术》教案 ，图象处理模块和实用服务模块。

1.图形处理模块

图形处理模块主要管理着MAPGIS的数据采集、处理、编辑和输出，在图形处理系统中总共有数字测图、输入编辑、输出、文件转换和升级五个功能模块，其各功能模块可实现相应功能。

2.库管理模块

库管理模块是MAPGIS对属性数据、空间数据和影像数据统一管理、处理、编辑的工作环境，它包括数据库管理、属性库管理、地图库管理和影像库管理四个功能模块。

3.空间分析模块

空间分析模块是MAPGIS的核心系统，主要提供了二维、三维空间数据以网络数据的常规分析能力，其主要包括空间分析、DTM分析、网络编辑和网络分析四个功能模块。

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4.图象处理模块

图象处理模块是MAPGIS处理光栅数据的有利子系统，其包括图像分析、电子沙盘和高程库管理三个功能模块

5.实用工具模块

实用工具模块是MAPGIS综合辅助功能的集合，它包括了日常空间数据采集、编辑、处理、输出中常用的一些辅助功能，具体包括误差校正、投影变换和实用工具三个系统，其中实用工具又包含了图形裁剪、报表编辑、网络分析、属性管理、历史回放器和地图浏览六个组件。

2、 MAPGIS矢量化

14． 创建地理数据库，将已创建好的包含map.tif图像文件放到vector.hdf的地理数据库

中。 15． 添加光栅文件，将扫描原图的光栅文件装入工作区。 16． 光栅求反，在矢量化过程中，是以灰度级高的像素进行矢量化，灰度级低的像素作

为背景，利用“光栅文件求反” 功能实现。

17． 矢量化设置，按要求设置矢量化范围，矢量化参数和矢量化高程参数。 18． 矢量化包括非细化无条件自动矢量化、交互式矢量化、封闭单元矢量化和高程自动

赋值矢量化。

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操作结果

自动矢量化

交互式矢量化

3、 地图投影转换

地理信息都是具有三维空间分布特征且发生在二维地理平面上的，因而他们需要有一个空间定位框架，即共同的地理坐标和平面坐标系统。因此，要进行地图投影转换将不同的地图资料进行转换，用共同的地理坐标系统和直角坐标系统作为参照系来记录存储各种信息要素的地理位置和属性，保证统一地理信息系统内的信息数据能够实现交换、配准和共享。

1）理坐标转投影平面直角坐标（去投影带大地坐标）

1、 数据转换，将钻探数据文件drill.xls另存为drill.txt，以便被MAPGIS识别。

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2、 投影转换，创建数据库，并把drill.txt导入，将目标数据设为drill_point，设置分隔

符，在“高级参数设置”对话框中设置x，y的位置和指定数据起始位置，单击“图形参数”设置点图形参数，完成转换。

在“地图编辑器”子系统中单击“工具—投影变换—类投影”进行参数设置

进行目的简单要素类设置、目的空间参照系设置、坐标系转换设置完成类投影转换。

2）坐标转图形投影平面直角坐标

1、 建立纯文本文件，将mine.txt中所有点连成多边形时最后一个点和第一个点重合，构成封闭多边形，保存到boundary.txt中。

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2、 投影转换，创建名为mine.hdf的地理数据库，并导入坐标数据，设置高级参数

和投影参数，完成坐标转换。根据图元ID号先后顺序连接点生成多边形。

生成封闭多边形

3）投影平面直角坐标转投影平面直角坐标

附加名为geomap.hdf的地理数据库，添加地质点线面文件，将所有数据修改到同一参

照系下，设置投影参数，单击“执行”完成转换。

大地坐标系的地质图

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4）去带号大地坐标转投影平面直角坐标

选择“工具—投影变换—成批投影或转换”进行投影转换。

平面直角坐标系的地质图

4、栅格分析

栅格数据模型将地理空间分割为固定的格网，格网的基本单元是固定大小的矩形，空间事物按其在格网中的哪一行、哪一列、取什么值来表示其特征。根据矢量数据进行栅格分析主要有测定距离、邻近制图、计算密度和领域分析。

1）距离制图

1． 距离制图，附加名为well.hdf的地理数据库，单击“矢量处理—距离制图”命令设置距离制图分析参数，选择“直线距离”计算每个栅格与最近要素之间的距离，并按远近分级。

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Distance to wells

2、邻近制图，将所有栅格分配给距其欧几里得距离最近的要素。

距离制图分析 3、方向制图

proximity to wells

Direction to wells

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2）邻域统计

领域分析是对输入的栅格在特定的领域范围内进行某种计算。统计方式有最小值、最大值、高程范围、累加值、平均值、标准差和中值。 选择“数据统计—像元领域统计”菜单进行设置，如图所示。

高程范围AnalyseDEM

5、矢量分析

利用GIS对相关的空间位置数据和属性数据进行分析，进而对商业设施的选址优劣进行评价。

确定商店的服务范围

1、附加名为shoppers.hdf的地理数据库，选择“通用编辑—空间查询”命令，设置SQL表达式为REVENUES>0，选择所有的盈利商店。

2、选择“矢量处理—距离制图”命令求盈利商店的距离栅格图。

盈利商店的距离栅格图

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3、对距离栅格图进行重分类。

重分类对话框设置

距离栅格重分类图

6、网络分析

路径分析是GIS软件中基本空间分析方法，通常可以理解为求解最佳路径。 1、 创建名为“network1”的地理数据库，导入简单要素类，创建网络类（要素数据集—feature

—网络类—创建）

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确定使能状态、网络需求和指示流向。设置网络权，建立网络类，如下图所示。

网络类city_net

2、 查找路径，单击“网络分析—网络分析设置”命令进行网络设置（网络分析、网络权值、

权值过滤器、显示控制）

距离权值

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速度权值

添加点上网标，查找路径

速度权值查找路径 距离权值查找路径 单击“网络分析—网络分析—分析报告”查看路径分析报告

距离权值分析报告

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设置线上障碍

3、 寻找最佳路径，输入站点数据进行计算。

最短路径

7、DEM分析 1)数字高程模型建立

DEM主要用来模拟地表的起伏状态，是三维模型显示的基本数据，它是根据采集区域地形等高线及重要特征点、线图形数据，按一定曲面插值方法拟合生成的。DEM建立的方法主要有数学方法和图像法，图像法最重要的是规则格网矩阵（GRID）和不规则三角网（TIN）。

1、 GRID模型建立，将点数据和线数据通过高程点线数据栅格化直接形成规则网GRD高程

文件

输入设置

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离散数据网格化

生成surface from height栅格文件 生成tmpgrid.grd 栅格文件

2、 TIN模型建立，将点数据、线数据通过高程点/线三角化直接形成三角网高程文件。

高程点/线三角化参数设置

生成三角剖分图

生成TIN

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3、 TIN转GRID，单击“TIN分析—TIN转换为DEM”，选择三角网内插网格化方法进行

转换。

生成新的栅格数据

2）地形因子分析

地形因子能表示地形表面基本特征，往往通过各种地形因子的综合应用，在一定程度上客观地描述地形起伏变化。地形因子主要有坡度、坡向、高程信息、地表粗糙度、曲率等地貌学研究的重要内容。

在GRID中通过“数据分析—地形因子分析”进行坡度、坡向、粗糙度、沟脊值和曲率分析。

地形因子分析

粗糙度图

坡度图

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坡度图

沟脊图

曲率图

3）可视性分析

地形可视性是指从一个到多个位置所能看到的范围，或与其他地形点间的可视程度，两

点之间的可视性和可视域是可视性分析的两个重要因子，各种复杂的和应用有关的可视性分析大多数采用的是基于视线的方法，连线可视性主要用于判断两点是否通视。 1、 连线可视性分析，选取“数据分析—连线可视性分析”，弹出连线可视性分析菜单项后，

可用鼠标左键选择待分析的任意点，单击“可视分析”按钮，若点连接成的线为红色则为两点不可视，若点连接成的线为绿色则为两点可视。

连线可视性分析

2、 全局可视性分析是以观察点为中心、360度为视域角，对视域分析范围内的所有点进行

连线可视性分析，形成一幅可视域矢量图。

全局可视性分析结果

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4）道路选线

1、最短路径分析，选择“数据分析—路径分析”菜单命令，“分析类型”选为最短路径分析，在图层上左键单击几个点，单击右键停止，在“路径分析”中自动显示最短路径。

最短路径分析

2、将“分析类型”选为最佳路径分析，分析会得到一条最短路径和一个缓冲通道。

最佳路径分析

5）流域及洪水淹没分析

1、选择“数据分析—水文表面流域分析”菜单命令，弹出“流域分析参数设置”对话框进行水文表面流域分析。

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流域分析参数设置

方向栅格数据

河网线 汇水区

2、选择“数据分析—洪水淹没分析”菜单命令，弹出“洪水淹没分析参数设置”对话框进行洪水淹没分析。

洪水淹没分析设置

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8、统计分析

属性统计分析，选择“分析—属性分析—属性统计”菜单命令，进行属性设置，如图所示。

设置分类字段图斑面积

汇总信息

单值信息

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计数模式统计结果

求和模式统计结果

属性统计

9、综合应用分析

燕麦试验田选址 问题和数据分析

本例是进行一个选址的空间分析，选址的目的是找到一块试验田进行提高燕麦产量的试验。选址确定后还要根据该地块的价格制定预算。选址的标准为： （1）位置最好在燕麦（Oats）或紫花苜蓿（Lucerne）的管理区域； （2）土壤类型要适合燕麦的生长；

（3）必须选址在距现有公路400米以内的范围；

（4）为了避免硝酸盐浸出，选址区域必须距现有河流100米以外； （5）选址区域面积要大于一公顷。

为了完成选址，需要对地块多边形扫描地图进行矢量化，对得到的矢量数据进行编辑，建立拓扑关系，完成属性编辑，在些基础上，进行检索、叠加分析、缓冲区分析等操作，针对具体的选址标准需要进行的操作为：

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（1）检索出燕麦（Oats）和紫花苜蓿（Lucerne）的管理区域； （2）从土壤层（soils）中检索出适合燕麦生长的土壤类型； （3）在公路图层（roads）中对公路创建半径为400米的缓冲区； （4）在水系图层（hydro）图层中对河流创建半径为100米的缓冲区； （5）将以上几个图层叠加相交，选择满足条件的区域； （6）检索出面积大于1公顷的多边形。

现有一张扫描的地图，如图11.1-1所示，每个多边形代表不同的地块，为了对这些地块进行一些复杂的分析，需要把这幅扫描地图转换成矢量形式，并建立多边形间的拓扑关系。

图像配准

图像配准实际上是对扫描的地图建立空间坐标系，在MapGIS中通过添加已知的控制点坐标可以实现图像的配准。 1．打开cropmap.jpg数据

（1）打开“地图编辑器“子系统，右键点击MapGISCatalog下MapGISLocal，附加地理数据库CropDB.hdf，使用鼠标右键单击“新地图”，在弹出的快捷菜单中选择“添加图层”。弹出 “选择文件或类”对话框，“文件类型”选择“影像文件”，选中cropmap.jpg文件并打开。

（2）在“地图视图”中右键单击，在弹出的快捷菜单中选择“复位”，图像就能够显示出来。

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2．控制点信息

图有6个控制点，点的编号如图11.1-7所示，其对应的坐标值如表11.1-1所示，X(DMS)为经度，Y(DMS)为纬度，X(m)为转化后的高斯平面直角X坐标，Y(m) 为转化后的高斯平面直角Y坐标，比例尺为1：1，相当于大地坐标去掉投影带号37。

3．添加控制点

向校正图像中添加控制点以用于几何校正，6个控制点的添加顺序并无要求，可以按照1、2、3、4、5、6的顺序依次添加，具体操作为：

（1）在“栅格几何校正工具”上单击“添加控制点”按钮，或者单击“添加控制点”菜单，此时系统处于添加控制点状态。

（2）用鼠标左键单击1号控制点，系统将弹出一个以目标点为中心的局部放大窗口，如图11.1-4所示，目标点在该窗口内被标注为红色“+”，此时可在该窗口内通过单击鼠标左键精确指定目标点。

（3）当确认该点位时，按“空格键”确认，系统弹出“请输入新的参照点坐标…”对话框，输入对应的控制点坐标（若校正影像输入的控制点超过3个，系统会将预测的参照点坐标显示在对话框中）。

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单击“确定”按钮，弹出“系统提示”对话框，单击“是”按钮，则成功输入一个新的控制点，如图11.1-5所示为输入的1号点的坐标。依次添加控制点2、3、4、5、6的坐标，最终结果如图11.1-6所示。如果出现错误，可以使用撤销、恢复功能，也可以利用和工具或“删除控制点或删除所有控制点”菜单删除控制点或删除所有控制点。

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（4）在“栅格几何校正工具”上单击“控制点信息”按钮或单击“控制点信息”菜单，可以查看添加的控制点详细信息，如图11.1-7所示。

（5）在“栅格几何校正工具”上单击“保存控制点文件”按钮或单击“保存控制点文件”菜单，将添加的校正影像的控制点保存为一个控制点文件。 4．校正预览

控制点添加完毕，可以预览效果。

在“栅格几何校正工具”上单击“校正预览”按钮或单击“校正预览”菜单，系统将处于控制点浏览状态，在校正图像和参照图像的图形窗口中突出显示出所有的控制点，此时不允许进行控制点的编辑操作，如图11.1-8所示

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5．几何校正

控制点输入完毕后，可以进行几何校正。

（1）在“栅格几何校正工具”上单击“校正参数”按钮或单击“校正参数”菜单，弹出“校正参数…”对话框，用来设置多项式次数，多项式次数支持一次到五次

（2） 在“栅格几何校正工具”上单击“几何校正”按钮或单击“几何校正”菜单，弹出“另存为”对话框，将“结果”命名为rectifcropmap，“文件类型”选择tif，路径E: \\Working。

（3） 设置完成后，单击“保存”按钮，系统又会弹出“交换参数设置”对话框，参数选择默认值，如图11.1-10所示。单击“确定”按钮，系统弹出对话框提示处理成功完成。

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矢量化结果

拓扑造区生成的区要素croppoly

4、心得体会

《地理信息系统》是一门科学的描述地理信息的学科，在对《地理信息系统》的学习过程中，能够更深刻理解地理信息对现代社会发展的重要作用。通过对该课程的课堂理论教学，我们已经基本掌握和了解地理信息系统的基本概念、基本原理、基本算法以及实现方法。可是理论知识不能脱离实际操作，通过实习我提高了自己的动手能力和实践本领，加深了对本学科的了解，希望以后能够更进一步的学习地理信息系统。同时MapGIS也是一款功能强大的软件，在对其使用过程中，能够感觉到其在地理系统中作用之大。

通过使用MapGIS实习，更加的了解学好一门科学的重要性，希望以后能够更深的了解有关地理信息的知识，更多的使用MapGIS软件做更多的实习，锻炼我们自己的动手动脑能力，也非常感谢黄老师和罗老师的耐心指导，这次实习我受益匪浅。

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矢量化结果

拓扑造区生成的区要素croppoly

4、心得体会

《地理信息系统》是一门科学的描述地理信息的学科，在对《地理信息系统》的学习过程中，能够更深刻理解地理信息对现代社会发展的重要作用。通过对该课程的课堂理论教学，我们已经基本掌握和了解地理信息系统的基本概念、基本原理、基本算法以及实现方法。可是理论知识不能脱离实际操作，通过实习我提高了自己的动手能力和实践本领，加深了对本学科的了解，希望以后能够更进一步的学习地理信息系统。同时MapGIS也是一款功能强大的软件，在对其使用过程中，能够感觉到其在地理系统中作用之大。

通过使用MapGIS实习，更加的了解学好一门科学的重要性，希望以后能够更深的了解有关地理信息的知识，更多的使用MapGIS软件做更多的实习，锻炼我们自己的动手动脑能力，也非常感谢黄老师和罗老师的耐心指导，这次实习我受益匪浅。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ime6.html