GIS實驗報告 電子版

1、地理信息系統(tǒng)課程設(shè)計實驗報告 專 業(yè)：資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理 年 級： 學 號： 姓 名： 指導老師：程雄 成 績： 評 語： 日 期：2014年6月22日 目錄一、概述2二、課程設(shè)計的目的2三、課程設(shè)計的要求3四、課程設(shè)計的內(nèi)容3 1、實習內(nèi)容3 A、橫車鎮(zhèn)簡介3 B、土地利用現(xiàn)狀圖3 2、實習原理4 3、實習具體步驟4 A、地理配準4 B、擦除得到邊界5 C、填補缺少的地塊8 D、融合聯(lián)合9 E、拓撲糾錯10 F、分地類、繪制餅圖12 G、墾殖率分級圖15 H、繪制緩沖區(qū)16 I、添加圖例等184、成果展示19五、心得感想19六、實習總結(jié)20 一、概述地理信息系統(tǒng)（GIS，Geograph

2、ic Information System）是一門綜合性學科，結(jié)合地理學與地圖學，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。GIS是一種基于計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理（對地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進行成圖和分析）。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對空間信息的存儲管理分析，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學調(diào)查、資源管理、財產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃

3、、繪圖和路線規(guī)劃，是一門發(fā)展前景好，運用范圍廣泛，值得好好掌握學習的技術(shù)。而ArcGIS作為地理信息系統(tǒng)的重要軟件，此產(chǎn)品線為用戶提供一個可伸縮的，全面的GIS平臺。ArcMap是一個可用于數(shù)據(jù)輸入、編輯、查詢、分析等等功能的應(yīng)用程序，具有基于地圖的所有功能，實現(xiàn)如地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等功能。ArcMap包含一個復雜的專業(yè)制圖和編輯系統(tǒng)，它既是一個面向?qū)ο蟮木庉嬈?，又是一個數(shù)據(jù)表生成器。ArcCatalog是ArcGIS Desktop中最常用的應(yīng)用程序之一，它是地理數(shù)據(jù)的資源管理器，用戶通過ArcCatalog來組織、管理和創(chuàng)建GIS數(shù)據(jù)。通過地理信息系統(tǒng)課程設(shè)計實習這一重要的實踐手

4、段，我們能夠?qū)⑺鶎W的理論聯(lián)系到具體應(yīng)用中，將課堂上所學的GIS知識系統(tǒng)化，完整化，實踐化。在進行基本技能訓練的基礎(chǔ)上，使我們具備了一定的動手能力和分析、解決問題的能力，具有較高的操作水平，特別是培養(yǎng)了我們每個同學的理論聯(lián)系實踐能力、鉆研精神以及認真嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。在本次實習中，我們既得到了操作上的鍛煉，也得到了思想上的鍛煉，可謂多方面練習。收獲頗豐。二、課程設(shè)計的目的利用ArcGIS軟件完成地理信息分析與專題地圖設(shè)計與編制從而掌握GIS中地理信息表達、集成、存儲、管理、應(yīng)用和輸出地理信息的相關(guān)知識。達到熟練操作ArcGIS軟件的地理信息的采集、編輯、管理、查詢、分析、顯示與輸出等基本技術(shù)功能，

5、達到能根據(jù)遙感衛(wèi)星影像和地類圖斑獨立繪制出一幅完整的地圖的實驗要求。三、課程設(shè)計的要求1.學習并掌握ACRGIS軟件的使用方法；2.采集橫車鎮(zhèn)中缺失的數(shù)據(jù)，進行拓撲糾正；3.并制作處“橫車鎮(zhèn)土地利用現(xiàn)狀圖”。四、課程設(shè)計的內(nèi)容1.實習內(nèi)容橫車鎮(zhèn)土地利用結(jié)構(gòu)圖及墾殖率分級圖A.橫車鎮(zhèn)簡介橫車鎮(zhèn)地處蘄春縣中西部，有蘄春西大門之稱。橫車原名橫車橋，相傳當年朱元璋揮軍至此被斷橋所阻，“橫”鋪戰(zhàn)“車”當橋通過而得名。課程設(shè)計中的數(shù)據(jù)顯示了橫車鎮(zhèn)管轄的17個村，人口約3.4萬人，東西長11277m，南北寬12126m，現(xiàn)已初步形成了以森工、石英砂為龍頭，藥果、畜禽、優(yōu)質(zhì)稻、建筑建材六大支柱產(chǎn)業(yè)。B.土地利

6、用現(xiàn)狀圖土地利用現(xiàn)狀圖是用質(zhì)底法反映一個地區(qū)農(nóng)、林、牧、居民地、工礦、交通及其它行業(yè)的用地現(xiàn)狀的專題地圖1。制作土地利用現(xiàn)狀圖是以同等比例尺的地形圖為工作底圖, 勾繪出各類用地的分界線及其權(quán)屬界線, 最后生成各地塊的圖斑。土地利用現(xiàn)狀圖不象普通地圖那樣完全著眼于對各要素的同等概括, 而是緊緊圍繞用地權(quán)屬和用地性質(zhì)來選取專題要素。因此, 本次課設(shè)的土地利用現(xiàn)狀圖的基本要素包括地類界線、權(quán)屬界線、權(quán)屬名稱和土地利用類型名稱、線狀地物名稱等。土地利用現(xiàn)狀圖是土地調(diào)查的重要成果，是用空間方式表達一定區(qū)域內(nèi)的土地利用類型分布、面積及土地利用結(jié)構(gòu)的專題地圖，能夠為各級政府部門制定土地利用總體規(guī)劃，合理調(diào)整

7、土地利用結(jié)構(gòu)等工作提供科學依據(jù)。土地利用現(xiàn)狀圖級成果數(shù)據(jù)具有財政功能，法律功能，規(guī)劃功能，社會功能和服務(wù)功能。財政功能是指，通過土地測量所獲得的土地面積、質(zhì)量、數(shù)量、權(quán)屬、利用狀況等資料現(xiàn)實性強，準確度高，是地產(chǎn)權(quán)屬的唯一合法證明文件，為合理征收土地使用稅提供了必要而準確的數(shù)據(jù)。法律功能是指，通過對土地權(quán)屬界線的測量定位和土地權(quán)屬界線的圖上標定，獲得了準確的地位，再加上土地面積、土建和統(tǒng)計資料是具有法律效力的土地管理文件，該資料是土地戶籍得到的法律保護的科學依據(jù)。規(guī)劃功能是指，土建和成果數(shù)據(jù)資料表達了土地資料的綜合狀況，他為土地總體規(guī)劃、進行土地調(diào)整和土地整理等方面提供了準確數(shù)據(jù)資料。社會功能

8、是指，土地利用現(xiàn)狀調(diào)查資料對地產(chǎn)進行法律保護，從而避免許多地產(chǎn)糾紛，保證了良好的社會秩序，無論在經(jīng)濟、司法、社會秩序等方面均產(chǎn)生很大的社會效益。服務(wù)功能是指，土地利用現(xiàn)狀圖及成果資料信息系統(tǒng)，信息源豐富，可廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通、畜牧、區(qū)劃、城建、水利、工業(yè)等部門的規(guī)劃設(shè)計與組織生產(chǎn)，為科學安排國家經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)提供了準確數(shù)據(jù)，為整個社會經(jīng)濟活動、公共事業(yè)、司法等方面提供了廣泛的服務(wù)3。由此可知，編制土地利用現(xiàn)狀圖不僅需要工作底圖，實地考察的不同地類區(qū)域的名稱、地類界線、種類、用途，以及其文本形式，還需要確定土地利用的分類，指定編碼原則、編圖原則（如定位原則、閉合原則、取舍原則等），以便

9、統(tǒng)一考慮用地變化方向，解決土地利用的復雜多樣性同有限地圖幅面之間的毛肚，并更好地進行土地利用類型規(guī)劃。2. 實習原理：利用ESRI公司的ArcGIS桌面軟件提供的強大的制圖功能，繪制橫車鎮(zhèn)土地利用結(jié)構(gòu)圖及其墾殖率分級圖。ArcMap提供了強大的屬性編輯工具、注記工具、分析工具、整飾工具等，而ArcCatalog中，我們可以新建一系列的文件，建立出拓撲文件進行查錯和修改。進行這些工具的結(jié)合使用，就可以最終繪制出一幅可供印刷使用的地圖。3. 實習具體步驟擦除得到邊界填補缺少的地塊地理配準拓撲糾錯融合與聯(lián)合 建立緩沖區(qū)，繪制邊框完成全圖添加圖例等墾殖率分級圖分地類，繪制餅圖 A.地理配準打開無標題的

10、地類圖斑，再添加文件遙感衛(wèi)星影像橫車鎮(zhèn)，將其“縮放至圖層”，將空白區(qū)域放大,打開地理配準菜單：右鍵工具集適應(yīng)顯示范圍。再使用“添加控制點”，選取四個有代表性的點（河流道路的交叉點，各種線狀地物的轉(zhuǎn)折點等典型點）作為控制點，進行橫車鎮(zhèn)圖像和地類圖斑對應(yīng)的點的配準，并查看殘差。 B.擦除得到邊界1）僅顯示地類圖斑，“開始編輯”后選中一個標號為“205”的小色塊畫矩形框?qū)⑷珗D覆蓋住。2）再在“編輯器”下“保存編輯內(nèi)容”“停止編輯”，再右擊地類圖斑后“數(shù)據(jù)”“數(shù)據(jù)導出”到剛剛的文件夾里生成“Export_Output.shp”文件；3）再把矩形框用“通過矩形選擇要素”工具選中后“刪除”。4）然后點開“

11、工具箱”“分析工具”“疊加分析”“擦除”，得到新文件“Export_Outputxx1.shp”。5）再進行打散處理，“編輯器”“更多編輯工具”“高級編輯”以選中其他不需要的刪除，再“開始編輯”后“拆分成多部分要素”刪除需要的部分。6）接著在“Export_Outputxx1.shp”文件下右擊“打開屬性表”在新地類碼中打開“字段計算器”改成空值；7）在“Export_Outputxx1.shp”中把留下來的部分選中后，點開“編輯”中的“復制”，再“粘貼”到地類圖斑中，并更改“Export_Outputxx1.shp”的“符號選擇器”中的樣式為斜線透明。C.根據(jù)橫車鎮(zhèn)填充地類圖斑中缺少的那部分

12、1）選擇一部分面，選中“分割面工具”畫出相同地物的幾塊面，打開“屬性”把最大的面“取消選擇”，然后選中其他地方的已知的地物作為標準X，把剩下剛剛繪制的地物用“編輯器”里的“合并”工具以“X”為標準合并。2）還可以這個時候改變地類圖斑的樣式，即右擊“屬性”“符號系統(tǒng)”“類別”“值字段”可以更改色系，或者“與樣式中的符號匹配”或者“自定義”“樣式管理器”“樣式”“創(chuàng)建”新的樣式再匹配。D.融合并聯(lián)合E.在ARC catalog中建立拓撲文件以糾錯1）右擊“新建”“文件地理數(shù)據(jù)庫”為“ccccc.gdb”,再在“ccccc.gdb”上“新建”一個“要素數(shù)據(jù)集”命名為“ccc”,再在“ccc”上“導入

13、”“要素類（多個）”，添加聯(lián)合的文件后在它上面“新建”“拓撲”，添加兩個規(guī)則為“不能重疊、不能有空隙”，然后將新建的要素數(shù)據(jù)集拖到arcmap里面進行拓撲查錯。2）修改拓撲里面的空隙和重疊部分。通過查看重疊的部分進行剪切后合并，而空隙也進行選中后合并到后面的大類里面去。3)之后再聯(lián)合F.將地類分成8類進行面積計算并顯示出餅圖 1)打開拓撲融合的“屬性”“類別”“唯一值”“權(quán)屬名稱”“添加所有值”，再在拓撲的融合層里右擊“開始編輯”，選中一個村后進行切割，在“打開屬性表”里面把“權(quán)屬代碼”改成自己的學號，把“權(quán)屬名稱”改成自己的姓名。 2）在工具箱里找到聯(lián)合，把融合和拓撲的新聯(lián)合進行聯(lián)合得到“重

14、新聯(lián)合”文件，把該“重新聯(lián)合”“打開屬性表”計算面積，并且選中面積小于400平方米的部分進行“消除”。 3）打開“消除”的屬性表，按屬性選擇把20多種原來的地類分成八種“耕地”、“園地”、“林地”、“草地”、“交通運輸”、“水利用地”、“其他用地”、“城鎮(zhèn)工礦”。 4）再在融合層里面“打開屬性表”“添加字段”“連接與關(guān)聯(lián)”“字段計算器”進行計算，再“移除連接”等操作。5）最后在“屬性”里繪制餅圖。G.設(shè)置墾殖率并分級，添加村名，導出線狀地物的公路和部分河流，導出地類圖斑中的公路、鐵路、水庫、灘涂、河流 1）在融合層里面“打開屬性表”“添加字段”設(shè)置“墾殖率”為浮點型，在“字段計算器”里面計算出

15、墾殖率，再在“屬性”里面“符號系統(tǒng)”“數(shù)量”“分級色彩”把墾殖率合理地分成五類。 2）加村名。在融合層里面“標注”村名，設(shè)置字體大小等。 3）再次顯示餅圖，建立要素轉(zhuǎn)點文件。 在工具欄里建立要素轉(zhuǎn)點，輸入融合層。再在要素文件中的屬性里找到圖表顯示餅圖。 4）導出線狀地物里的公路和部分河流，在線狀地物的“打開屬性表”里“按屬性選擇”“公路”，并在“選擇”中“交互式選擇方法”“添加到當前選擇內(nèi)容中”，再導出已選線狀地物；同樣，在地類圖斑中也按屬性選擇公路、鐵路、水庫、灘涂、河流。再導出數(shù)據(jù)。H.建立緩沖區(qū)，制作邊框 1）先融合，再建立緩沖區(qū)，工具箱中“分析工具”中“領(lǐng)域分析”的“多環(huán)緩沖區(qū)”工具，

16、將距離參數(shù)調(diào)整成30和70米。用矩形框把全圖框進去，再選中矩形框后使用“工具箱”的“要素”進行“面轉(zhuǎn)線”操作得到了輪廓。 2）再保存編輯內(nèi)容，重新開始編輯，“平行復制”設(shè)置參數(shù)為100、200、300和400，再“打開屬性表”“添加字段”“名稱”，并改成1、2、3、4、5。3）打開屬性表，新建“ORIC_FID”，在字段計算器中使ORIC_FID=FID+1。4）在面轉(zhuǎn)線的文件里打開“屬性”，在類別中選擇“ORIC_FID”。I)轉(zhuǎn)為頁面布局，調(diào)整紙張大小，添加圖例、指北針、標題、文本、比例尺等4、最終成果圖如下所示：四、心得感想通過這次實習獨立完成了一幅地圖，感受到了ArcGIS軟件功能的強

17、大，盡管我們學習的都是最皮毛、最粗略的ArcGIS操作方法，仍然在實習過程中遇到了許多困難。但經(jīng)過各種途徑，使自己慢慢地適應(yīng)ArcGIS并逐漸熟悉了解其相關(guān)功能的實現(xiàn)，加上與教材知識原理的相結(jié)合，顯得更容易接受。因此，這門實習開設(shè)的必要性不言而喻。由于課程時間安排的沖突，這次實習非常短暫，但是收獲良多。軟件的操作和步驟比較復雜，因此要做到基于理解的基礎(chǔ)上進行操作。實習并不是一帆風順的，由于前期的實習做的不夠精細，在拓撲階段出現(xiàn)了很多問題，解決困難的途徑主要有上網(wǎng)查詢問題、求助于老師和自己不斷的摸索軟件工具使用方法以及與同學相互討論探討等等。在此也非常感謝老師的耐心指導。但是對于ArcGIS我仍然還有許多需要繼續(xù)學習的地方。 時間短，任務(wù)重。每天的實習結(jié)束后仍需要晚上加班來彌補落后的進度。不管過程多艱巨，但真正做下來后，感覺收獲不少，這不僅