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1、地理信息系统原理与应用实习报告班级：测绘08-1班姓名：XXXXX学号：XXXXX学校：中国矿业大学成绩：目录MapInfo部分31、影像配准和要素特征的提取32、查询和检索53、统计world中的国家数，每个洲的总人口，每个洲的总面积：7实验四：专题地图的制作13ArcGis部分：18实验一：CAD数据与ArcGis数据的转换18实验二、GIS矢量数据空间分析19实验3 GIS栅格数据空间分析之学校选址28实验5 GIS 地形表面空间分析34实验6 入城高速公路配套定车场的选址分析39实验总结：44MapInfo部分影像配准和要素特征的提取一、实验目的：1、熟悉mapinfo地图配准的操作步
2、骤并对栅格图像进行数字化。2、掌握对数据化进行建库分析。二、实验内容：1）对“中国地图”进行配准，数字化中国各省行政区域边界，配准所需信息，(投影参数、配准所需坐标等)自定。 2）建库。请设计数据库结构保存各省市的名称、省会城市、人口、GDP（2009年）等信息。 三、实验数据：mapinfo digitalize四、实验要求：无五、实验过程： 1、打开矢量格式的中国地图对影像进行配准配准中所需要的坐标来源于world表中，打开world表2、建库建库过程中，运用相关的工具进行数字化，并录入相关的数据，如省级行政单位的名称，其省会城市，人口，GDP等等信息。所建的图层如下数字化及信息录入的结果
3、如下：2、查询和检索一、实验目的：1、熟悉mapinfo中对数据利用的方法。2、掌握mapinfo中利用SQL对数据进行查询与检索。二、实验内容：针对世界（World）和美国图层，完成： 1）查找World 表中有文化人数占总人口比例 90%以上的国家； 2）查询World 表中人口密度大于 500 人/KM 的国家 3）统计World 表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积； 4）统计美国各个州中的城市个数（使用 States 和City_125 表） 5）查询美国“I 94”公路穿过的所有州。三、实验数据：mapinfo word，USA四、实验要求：无五、实验过程：、查询有文
4、化人数大于百人之九十以上的国家：查询结果：2、查询每个洲的总人口，总面积、国家数：查询结果：3、统计world中的国家数，每个洲的总人口，每个洲的总面积：一、实验目的：1、熟悉mapinfo中对地理分析的方法。2、掌握mapinfo中缓冲区的运用。二、实验内容：分析美国分析某高级商业服务中心服务的人口。三、实验数据：mapinfo USA四、实验要求：已知这个高级商业服务中心分别在美国的 New York、Spokane、Albuquerque 和St.Paul 4 个城市设置了服务中心，其商品的服务半径大约为 500Km，请分析得到该高级商业服务中心大致的服务人口。五、实验过程：选定New
5、York,Spoane,Albuquerque,St.Paul商业中心城市,分析商品服务半径即对该城市进行缓冲区分析查询结果：4、统计美国每个州的城市数：查询结果：5、查询美国I94公路经过的所有州：查询结果：3、地理分析：首先选定商业中心城市执行对象-缓冲区点击下一步选定所有字段，然后单击确定将所建立的四个缓冲区选定，新建一个图层，将缓冲区放到新的图层中去 执行如下查询：查询结果如下：实验四：专题地图的制作一、实验目的：1、熟悉mapinfo中专题图的建立的方法。二、实验内容：制作一张世界人口密度的专题图三、实验数据：mapinfo word四、实验要求：要求：制作一幅“世界人口密度范围图”
6、。要求：根据 1994年人口制作，划分为10个范围、等计数法。图例主标题“世界 1994 年人口密度范围图”，子标题“单位：人/平方公里”五、实验过程打开world图层执行“地图”、“创建专题地图”命令：单击下一步输入表达式：单击确定，然后单击下一步：单击确定单击确定为地图创建图例：执行“地图”“创建图例”并输入标题和副标题：单击确定单击确定在装饰图层中输入题图的名称和出土单位，精度，保密性等信息执行“窗口”、“新建布局窗口”：单击确定在新建的视图窗口中，适当的调整专题地图及图例的大小、位置，然后保存当前窗口。选择适当的路径，取相应的名称，保存BMP格式的专题地图如下：ArcGis部分：实验一
7、：CAD数据与AreGis数据的转换一、实验目的： 1、掌握ArcGIS提供的工具实现数据交换。 2、掌握MapInfo提供的工具实现数据交换二、实验内容：CAD数据与 GIS数据的交换分别使用： 1）运用ArcGIS提供的工具实现数据交换。 2）运用MapInfo提供的工具实现数据交换三、实验数据：数据Data1四、实验要求：地理数据分层按照点线面分层五、实验过程：CAD数据转换成MapInfo格式的数据：在MapInfo中，执行“工具”、“通用转换器”设置适当的路径，选取适当的来源文件的格式和目标文件的格式，然后单击确定。CAD转换成ArcGis的格式执行“File”、“Add Data”
8、将CAD的数据导入到Are Map当中：右键单击每个图层的每个元素，执行“Data”、“Export Data”：选择自己想要的路径，将其输出，对每个图层都执行这样的操作。实验二、GIS矢量数据空间分析一、实验目的：1、熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠置分析。2、可以综合利用各项空间分析工具解决时间问题。二、实验内容：运用ArcGIS空间分析功能对市区择房进行分析，选择最适宜的购房地段。三、实验数据：矢量数据：城市市区交通网络图network.shp，商业中心分布图Marketplace.shp，名牌高中分布图school.shp，名胜古迹分布图famous place.shp四、实验要求：
9、1、所寻求的区域要满足一下条件：l离主要交通要道200m之外，以减少噪音污染（ST为道路数据中类型为交通要道的要素）。l在商业中心的服务范围之内，服务范围以商业中心规模的大小（属性字段YUZHI）来确定。l距名牌高中在750m之内，以便孩子上学便捷。l距名胜古迹500m之内，环境优雅。2、对每个条件进行缓冲区分析，将符合条件的区域取值为1，不符合条件的取值为0，得到各自的分值图。3、运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和，并分等定级，确定合适的区域。A满足其中四个条件为第一等级。 B满足其中三个条件为第二等级。 C满足其中二个条件为第三等级。 D满足其中一个条件为第四等级。 E不满足其中任何条
10、件为第五等级。五、实验过程首先将其所有的图层都加载到ArcGis中，执行“View”、“ Properties”，在“General”标签中的“Unit”选项中将单位改为“Meters”执行“Tools”、“Customize”，选择“Command”标签，在“Category”中选“Tools”，在“Commands”选择“Buffer Wizard”点击“Close”，将自己定制的按钮添加到工具栏中。点击自定义的“Buffer Wizard”按钮，进行如下的选择，单击“Next Step”：对新的图层进行输出目录等设置，如下：点击“Finish”，完成“School”图层的缓冲区创建。对商
11、业区和名胜古迹做同样的缓冲区。在图层惯例窗口中右键单击“network”图层，选择“Open attitude Table”，点击“Option”选项，进行SQL查询。然后点击“Apply”。右键单击该图层，然后选择“Data”选项，将其选中部分输出。将新导出的图层信息添加到map窗口中，用前面所述的方法给main_road图层设置缓冲区。对与学校的距离进行分类：对与Marketplace的距离进行分类：对与Famous place的距离进行分类：对Main_road进行分类：对上面的分类结果进行重分类：首先对Distance to school进行重分类：对于小于规定值的都定义为1，对于大于
12、规定值的都定义为0，从而进行重分类。对Distance to famous place进行重分类：同样，对满足要求的距离之内的定义为1，不满足的定义为0：对Distance to Market 进行重分类：同样，对满足距离要求的定义为1，不满足要求的定义为0对Distance to main_road进行重分类，在这个分类过程中，要注意在一定的范围内的都是不满足要求的，而在一定范围外的才是满足要求的，故在范围要求内的新值为0，范围之外的新值为1,。至此，重分类过程结束，接下来的过程将在重分类的基础上进行。还是在spatial analyze下进行点击Evaluate，得到如下的计算结果，至此，
13、空间分析结束。实验3 GIS栅格数据空间分析之学校选址一、实验目的：1、通过练习，熟悉 ArcGIS 栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并 等空间分析功能。2、熟练掌握利用 ArcGIS 上述空间分析功能分析和结果类似学校选址的实 际应用问题的基本流程和操作过程。 二、实验内容随着城市的发展，城市人口不断膨胀，随之而来的即是教育资源的短缺。在此情形下， 考虑适当增加学校数量是较好的解决方案。学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐 场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较 好的学校选址区。三、实验数据(1)Landuse（土地利用图）(2
14、)dem（地面高程图）(3)rec_sites（娱乐场所分布图）(4)school（现有学校分布图）四、实验要求1）新学校选址应该注意这些问题： A. 新学校位于地势较为平坦地方 B. 新学校选址的建立应该结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域 C. 新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好 D. 新学校应该避开现有学校，合理分布 2）各因素的权重比例为：距离娱乐设施为 0.5，距离学校占 0.25，土地利用类型和地势位置因素各占0.125 3）实现过程采用ArcGIS的Spatial Analyst扩展模块 4）给出适合新建学校的适宜地区图，并做简要分析 五、实验过
15、程1、启动Arcmap，加载Spatial analyst模块，如果spatial analyst模块还没有激活，可以在tools菜单的extension菜单中选择spatial analyst模块前面的复选框，单击close按钮，完成Spatial analyst模块的加载。2、加载相关数据。3、右键单击工具栏的空白地方，将Spatial analyst功能按钮加载，单击模块的下拉箭头，打开open对话框，进行相关的设置。4、在option对话框的general选项卡下进行输出路径的设置。5.打开option对话框中的cell size选项卡，在analyst cell size下拉框中选择
16、same as layer land use。6、从DEM数据中提取数据集，选择DEM数据层，单击Spatial analyst 模块的下拉箭头，选择surface analyst 并单击slope，生成slope数据集。7、对Rec_site数据提取娱乐场直线数据。选择Rec_site数据层，单击Spatial analyst 模块下拉箭头，选择distance 并单击straight line，进行相关的设置。对该因素处理后生成的数据集如下：8、从现有额位置数据“school”中提取学校直线建立数据库。选择school数据层，单击spatial analyst模块的下拉箭头，选择dista
17、nce，选择distance下的straight line的数据集，生成dis_school的数据集。9、在spatial analyst 模块的下拉菜单中对刚才生成的数据集进行重分类，将其分为十类，得到如下的分类直方图。分类的结果如下：10、对生成的Distance to rec_sites数据集进行重分类，考虑到距离景点越近越适宜建造学校，所以对离景点近的Old values 赋较高的值，对离的较远的数据集赋较低的值，对其进行重分类的关键步骤如下：重分类的结果如下：11、对Distance to school数据集进行重分类，考虑到新建的学校距离旧的学校不能太近，所以距离旧的学校较近的地区
18、的得分较低，距离旧的学校距离较远的地方的得分价高。12、对landuse 数据集进行重分类，考虑到在水上和其他一些地方不能建造学校，将这些属性在属性表中将其删除。13、对所有的考虑因素重分类完成之后，就可以进行计算了。在这个计算中，我们可以对不同的因素赋以不同的权重，按照权重进行计算，得到如下的分析方案：14、对其计算的结果，也就是重分析的结果如下，其图例在最左边的图层控制里面：15、学校选址工作完成。实验5 GIS 地形表面空间分析一、实验目的：1、加深对各种基本地形指标的概念及其应用意义的理解。2、熟练掌握使用ArcGIS软件提取地形指标的方法和步骤。二、实验内容：利用所提供的DEM数据，
19、提取该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。三、实验数据：栅格数据：某区域分辨率为5米的DEM数据四、实验要求、a. 基本要求：给出地形坡度、地形坡向、地形起伏度和地表粗糙度等信息 b. 附加要求：（无） c. 注意事项：（无）五、实验步骤：坡度:坡度处理的结果:粗糙度:粗糙度的处理结果:坡向:坡向处理结果:对于地形起伏度，我们进行如下的处理：首先对其对最大处理：处理结果如下：然后对其做最小处理：处理结果如下：当有了上面的数据之后，我们就可以进行地形起伏度的计算。计算结果如下：实验6 入城高速公路配套定车场的选址分析一、实验目的：1、熟练掌握ArcGIS缓
20、冲区分析和叠置分析。2、可以综合利用各项空间分析工具解决时间问题。二、实验内容：在这个例子中，将涉及入城高速公路配套停车场的选址问题，这些公路是进入城市的重要通道。为了方便车主使用，停车场应该靠近入城高速公路的出入口位置; 为了减少对社区居民的影响、降低成本，停车场应该建在已经规划好的，且没有被使用的区域内。 三、实验数据：data 4相关数据四、实验要求：理想的选址要符合以下的条件：1. 在距公路出口500 米的范围内 2. 有空地可供利用 3. 处于商业区内 数据：五、实验过程：土地利用数据，属性字段LU_CODE=VAC 表示空地，即未利用土地.右键单击landuse图层，然后选择ope
21、n attribute table，在选出来的属性表中的最下端有个options，单击options，选择selected by attribute。在弹出来的对话框中输入如图所示的表达式，点击apply，得出所选属性的数据。选择符合条件的属性的对话框如下：选出来的符合条件的街道的数据如下：对zone数据图层也执行同样的处理，表达式如下表：选择出来的结果如下：对street图层进行同样的选择：对street图层选择的结果如下：对每个图层右键单击每个图层的名称，在快捷菜单中选择dataoutput data，将其保存为新的图层。分别如下：Selected street：Selected land
22、use：Selected zoning：根据题意，对选择出来的street 做如下的缓冲区，执行toolsbuffer wizard选择相应的图层对其做适当的设置，然后单击下一步点击下一步，在弹出的对话框中做适当的设置，然后单击OK。对其做叠置分析，得到如下的分析结果：实验总结：本次实验总共耗时将近一个月，是上大学以来的最长的一次实验，总的来说收获颇多。本次试验用到了地理信息系统常用的mapinfo和arcgis两个软件，使我对它们有了更深的了解，为以后的工作打下基础。本次实验是课本外的又一次实践，这次实验也让我对课本上的理论知识有了更深的理解，对当时没学好的部分也得到了一些加强。Mapinfo软件和arcgis软件同属于图形处理软件，但是它们在侧重点上与CAD有着很大的不同。CAD侧重于分析比较侧重于用来代替或辅助工程师们进行各种设计工作，它们可以绘制各种技术图形，大至飞机，小至微芯片等等。而mapinfo和arcgis更加侧重于分析地理信息数据库，同时也同样具有强大的图像处理能力。随着计算机技术的发展和web技术的发展，地理信息系统在国民生产中的作用也越来越重要。GIS可以作为决策者进行决策时的很好的助手，可以大大的减小工作量，可以提供精度更高的分析结果。44