GIS課程實(shí)習(xí)報(bào)告

《地理信息系統(tǒng)原理課程綜合實(shí)習(xí)》實(shí)習(xí)匯報(bào)班級(jí)：XXXX姓名：XXXX學(xué)號(hào)：XXXXX指導(dǎo)老師：XXXX武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院實(shí)習(xí)目的本實(shí)習(xí)是為學(xué)習(xí)和理解《地理信息系統(tǒng)原理》課程的有關(guān)知識(shí)而專門設(shè)計(jì)的。通過實(shí)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成、功能、數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示輸出等基本概念、理論和措施的理解和掌握。規(guī)定學(xué)生理解ArcGIS10.0的基本構(gòu)成，理解Geoway和ArcGIS10.0軟件的基本構(gòu)成和基本功能；理解GIS數(shù)據(jù)庫的有關(guān)知識(shí)；理解Geoway和ArcGIS9的文獻(xiàn)構(gòu)造和類型，掌握創(chuàng)立這些文獻(xiàn)的措施；掌握空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的輸入措施、數(shù)據(jù)編輯措施；TIN生成、DEM生成、坐標(biāo)變換的基本措施；掌握柵格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的基本分析措施；掌握數(shù)據(jù)顯示的基本措施以及布局地圖的制作和輸出措施。實(shí)習(xí)內(nèi)容Geoway數(shù)字化實(shí)習(xí)采用軟件Geoway數(shù)據(jù)加工平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，使用I49G037012柵格圖，自選鄰近的數(shù)字化4塊公里格圖塊進(jìn)行網(wǎng)數(shù)字化，使用自動(dòng)跟蹤、邊角提取等有效的數(shù)字化功能對(duì)該柵格圖進(jìn)行數(shù)字化并輸出成圖。ArcGIS軟件學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)ArcGIS軟件，根據(jù)指導(dǎo)書中的操作環(huán)節(jié)，進(jìn)行ArcGIS軟件的學(xué)習(xí)，同步學(xué)會(huì)運(yùn)用其強(qiáng)大的分析功能進(jìn)行空間分析，并學(xué)會(huì)制作地圖、生成TIN、DEM等內(nèi)容。ArcGIS軟件學(xué)習(xí)重要內(nèi)容包括：ArcMap簡介要素及其屬性查詢專題地圖顯示屬性表的編輯、連接、維護(hù)互相位置查詢、空間連接地圖布局與報(bào)表柵格數(shù)據(jù)生成和顯示柵格空間距離計(jì)算再分類與疊合計(jì)算鄰近區(qū)多邊形合并、疊合地表模型生成、顯示工程中的土方、縱坡視線、視域最佳途徑、近來設(shè)施、服務(wù)區(qū)點(diǎn)、線、多邊形要素輸入和編輯多邊形要素的高級(jí)編輯拓?fù)湟?guī)則投影變換、坐標(biāo)校正通過轉(zhuǎn)換建立數(shù)據(jù)庫ModelBuilder運(yùn)用ArcGIS進(jìn)行空間分析考核結(jié)合Geoway數(shù)字化成圖，運(yùn)用ArcGIS軟件的空間分析功能，圍繞某一主題進(jìn)行對(duì)應(yīng)的空間分析，規(guī)定所用圖層不少于2層，運(yùn)用到的功能不少于3個(gè)。可以考慮的主題有：果園選址最短途徑分析近來設(shè)施、服務(wù)區(qū)的選用工程中的土方、縱坡……最終所需提交成果如下圖所示，文獻(xiàn)名按“學(xué)號(hào)+姓名”命名。圖1-ArcGIS考核所需提交成果3.實(shí)習(xí)實(shí)現(xiàn)思緒和措施Geoway數(shù)字化實(shí)習(xí)Geoway數(shù)字化基本環(huán)節(jié)：1.創(chuàng)立工程1.1設(shè)置工程參數(shù)1.2導(dǎo)入方案2.數(shù)據(jù)采集2.1一般點(diǎn)的輸入2.2線對(duì)象的一般輸入2.3注記輸入及編輯2.4屬性的錄入與編輯3.查圖、編圖3.1懸掛點(diǎn)檢查及編輯3.2打折線檢查及編輯3.3高程屬性檢查及編輯4.圖幅整飾4.1選擇工具4.2設(shè)置圖層4.3設(shè)置整飾參數(shù)在進(jìn)行Geoway數(shù)字化實(shí)習(xí)的過程中要注意的幾種方面：在進(jìn)行矢量化的時(shí)，首先要將地圖的基本參數(shù)設(shè)置好，例如比例尺，單位等等。矢量化的過程中要靈活的使用Geoway提供的工具，在進(jìn)行曲線繪制的時(shí)候可以使用線跟蹤，在進(jìn)行房屋等面狀地物繪制的時(shí)候可以使用邊角提取工具，這樣可以提高繪制精度和速度，且繪制出的圖像也比較美觀。對(duì)于不一樣的地物要選擇好不一樣的地物類，也要選擇好對(duì)的的屬性。矢量化所有地物之后要對(duì)所繪制的成果進(jìn)行質(zhì)量檢查，提高地圖的質(zhì)量。注意地物的顯示效果，不一樣地物盡量使用不一樣的顏色，是整體效果較美觀。最終可以講矢量圖形按要素類導(dǎo)入到ArcGIS中進(jìn)行拓?fù)浞治?，檢查成圖的質(zhì)量和修正地圖。ArcGIS軟件學(xué)習(xí)ArcMap簡介（1）打開地圖文檔：在Windows下，用鼠標(biāo)選擇：開始/程序/ArcGIS/ArcMap10.1，首先出現(xiàn)的也許是ArcMap的啟動(dòng)對(duì)話框“ArcMapGettingStarted”；基本操作界面；專題圖層的顯示控制。（2）要素和屬性的簡樸查詢。單擊要素查屬性、選擇記錄查要素、選擇要素查記錄，運(yùn)用鍵盤中的Shift或Ctrl鍵，選擇多種要素或多條記錄。（3）進(jìn)入、退出ArcMap和Windows的一般操作類似。（4）若干專用術(shù)語：要素、要素類、圖層、屬性表、數(shù)據(jù)框架、數(shù)據(jù)源、地圖文檔。（5）ArcMap的操作重要靠菜單、按鈕、工具三種方式，輔之鍵盤。（6）主窗口稱MapDocumentWindow，顯示地圖的部分稱DataView，左側(cè)為目錄表（TOC）。要素及其屬性查詢查詢的成果是使要素、對(duì)應(yīng)的記錄進(jìn)入選擇集，同步也變化了顯示顏色。要素、記錄進(jìn)入了選擇集，深入的操作僅對(duì)選擇集有效，例如用統(tǒng)計(jì)圖體現(xiàn)查詢成果。假如選擇集是空的，就對(duì)全體記錄（或要素）有效。專題地圖顯示重要圍繞專題圖的符號(hào)設(shè)置對(duì)Layer（圖層）、Table（屬性表）、DataFrame（數(shù)據(jù)框架）的定義保留在MapDocument（地圖文檔）中，和數(shù)據(jù)源互相獨(dú)立，可以反復(fù)使用，當(dāng)數(shù)據(jù)源（空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)）被變化，Layer所顯示的詳細(xì)內(nèi)容也會(huì)自動(dòng)跟著變化，不需專門干預(yù)。要素的符號(hào)體現(xiàn)形式如下:要素類符號(hào)類型可控制的形式特殊形式點(diǎn)點(diǎn)狀符號(hào)點(diǎn)的式樣、大小、顏色傾斜、多屬性記錄圖線線型線的式樣、寬度、顏色橫向偏移、有方向性的線型多邊形填充符號(hào)圖案式樣、密度、顏色、邊界線型多屬性記錄圖、點(diǎn)密度圖注記字體字體式樣、大小、顏色傾斜、間距屬性表的編輯、連接、維護(hù)（1）屬性表新建，既有屬性表加載，記錄和字段的增長、刪除，屬性值的輸入、修改。（2）調(diào)整字段的可見性、假名，適應(yīng)多種應(yīng)用的需要。（3）通過條件組合查詢，過濾不需要的記錄、要素，使屬性表、專題圖得到精簡。（4）二個(gè)或更多的屬性表可以連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜事物的查詢，Join和Relate所起的作用不一樣。（5）超鏈接使屬性成為查詢其他媒體信息或?qū)崿F(xiàn)其他處理功能的通道（擴(kuò)展了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的連接功能）?；ハ辔恢貌樵儭⒖臻g連接（1）兩個(gè)圖層之間可以互相選擇查詢：一種是選擇圖層，另一種為被選擇圖層。選擇的條件、關(guān)系諸多，可根據(jù)應(yīng)用的需要選用。（2）兩個(gè)圖層之間可作空間連接處理，按空間上的互相關(guān)系，實(shí)現(xiàn)屬性字段的連接、數(shù)據(jù)添加、傳遞。地圖布局與報(bào)表（1）地圖和頁面的設(shè)置。（2）DataFrame在頁面中的位置、比例、范圍設(shè)置。（3）在地圖中增長文字及其他元素，包括圖例、比例尺、指北針、圖片、闡明文字、圖框線、其他對(duì)象等。在DataFrame范圍內(nèi)，圖例、比例尺、指北針方向和DataFrame中有關(guān)特性的設(shè)置可保持一致。（4）將布局輸出到打印機(jī)或中間文獻(xiàn)。（5）將布局保留為模版，供未來反復(fù)使用。柵格數(shù)據(jù)生成和顯示（1）空間插值，除距離倒數(shù)權(quán)重法，SpatialAnalyst尚有其他措施，除用于地形，還可用于自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域。（2）柵格高程?hào)鸥窨僧a(chǎn)生矢量等值線圖，轉(zhuǎn)換成柵格坡度圖。（3）密度估計(jì)。（4）鄰近辨別配。柵格空間距離計(jì)算用柵格計(jì)算直線距離；成本距離計(jì)算；再分類與疊合計(jì)算在密度圖、距離圖的基礎(chǔ)上，增長矢量多邊形轉(zhuǎn)換成柵格、柵格數(shù)據(jù)再分類、多重柵格數(shù)據(jù)之間疊合計(jì)算等功能，重點(diǎn)是疊合計(jì)算，多指標(biāo)綜合評(píng)估。鄰近區(qū)針對(duì)點(diǎn)、線、面三類要素進(jìn)行緩沖辨別析?？梢允菃尉嚯x的鄰近區(qū)，也可以是多重距離的鄰近區(qū)。鄰近區(qū)的距離可以在操作過程中輸入，也可以靠要素的屬性控制，前者操作起來簡便，后者可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)定靈活控制、調(diào)整。鄰近區(qū)的成果是多邊形，互相交叉、重疊部分可以保留，也可合并、消除。多邊形合并、疊合（1）在地塊屬性表中增長一種字段，按地塊面積計(jì)算財(cái)產(chǎn)密度。（2）將地塊多邊形和高程多邊形作疊合處理（Union），生成的疊合多邊形（Unionl）具有高程、土地使用、地基類型、地塊財(cái)產(chǎn)密度等屬性。（3）計(jì)算疊合后的多邊形面積。（4）計(jì)算地塊損失和損失密度。地表模型生成、顯示建立不規(guī)則三角形網(wǎng)絡(luò)，在不規(guī)則三角網(wǎng)上疊加其他要素，同步以三維方式顯示。在ArcScence中能按產(chǎn)生三維場景動(dòng)畫，并輸出成通用的視頻文獻(xiàn)，用視頻軟件播放。在ArcScence中還能將影像文獻(xiàn)疊加到已經(jīng)有的三維表面上，到達(dá)更好的三維顯示效果。工程中的土方、縱坡（1）使用TIN體現(xiàn)高程時(shí)，也可以直接體現(xiàn)坡度，還可以直接進(jìn)行簡樸的填挖方計(jì)算。進(jìn)行細(xì)致的填挖方計(jì)算要將TIN轉(zhuǎn)換成柵格再計(jì)算。轉(zhuǎn)換、計(jì)算過程產(chǎn)生的柵格一般是浮點(diǎn)型，沒有屬性表，假如需要，可以用SpatialAnalyst再轉(zhuǎn)換。（2）先要有“線”，可以臨時(shí)輸入3DGraph，也可以用已經(jīng)有的圖層，假如已經(jīng)有圖層中的要素是二維的，要將其先轉(zhuǎn)換為3DShapfile。（3）縱剖面生成在專門的圖形窗口中，根據(jù)需要，可以放入Layout，可以用文獻(xiàn)方式保留，再運(yùn)用，還可以輸出到其他應(yīng)用軟件中。視線、視域視線分析是判斷三維表面上任意兩個(gè)點(diǎn)之間與否通視。觀測點(diǎn)和目的點(diǎn)可以在三維表面上，顧客可以指定觀測點(diǎn)和目的點(diǎn)相對(duì)于三維表面的高程，也可以通過借用生成縱剖面的措施，繪一條直線，產(chǎn)生沿著該直線的縱剖面圖，再觀測起點(diǎn)和終點(diǎn)間的視線遮擋狀況。最佳途徑、近來設(shè)施、服務(wù)區(qū)（1）處理線狀空間數(shù)據(jù)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集用于網(wǎng)絡(luò)分析，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中必須有運(yùn)行成本屬性，一般用線要素的原始長度替代。途徑是網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，途徑必須通過有關(guān)站點(diǎn)，必須避開障礙，以交通成本最低產(chǎn)生分析成果。站點(diǎn)、障礙可以手工輸入，也可來自已經(jīng)有數(shù)據(jù)源中的圖層要素。途徑所通過站點(diǎn)的先后次序會(huì)影響計(jì)算成果，可以靠軟件自動(dòng)調(diào)整站點(diǎn)次序、優(yōu)化途徑，也可以手工人為調(diào)整站點(diǎn)次序，按指定的次序優(yōu)化途徑。（2）近來設(shè)施分析?？烧J(rèn)為每個(gè)事件查找單個(gè)近來設(shè)施，也可以同步查找多種設(shè)施，得到同一事件和不一樣設(shè)施之間的最佳途徑。（3）服務(wù)辨別析。給定交通成本，產(chǎn)生離開服務(wù)點(diǎn)的所有方向的最遠(yuǎn)途徑，將途徑最遠(yuǎn)點(diǎn)連接起來，形成最大范圍的外邊界，為多邊形形狀的服務(wù)區(qū)。在同樣的距離條件下，基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)范圍比同心圓式的鄰近區(qū)要小。（4）網(wǎng)絡(luò)分析產(chǎn)生一種臨時(shí)的特殊圖層，可以按需要調(diào)整顯示符號(hào)，措施和一般圖層同樣。點(diǎn)、線、多邊形要素輸入和編輯練習(xí)點(diǎn)、線、多邊形空間數(shù)據(jù)的輸入和基本編輯措施。對(duì)于Geodatabase和Shapfile兩種重要的數(shù)據(jù)格式，ArcMap的編輯處理措施基本相似，ArcMap提供了許多空間數(shù)據(jù)的輸入、編輯功能，多種功能配合使用，可以提高效率，防止差錯(cuò)，保證質(zhì)量。線、多邊形要素的高級(jí)編輯用Geodatabase練習(xí)線要素、多邊形要素的高級(jí)編輯措施。ArcGIS具有地圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)構(gòu)造，運(yùn)用地圖拓?fù)錁?gòu)造進(jìn)行的編輯操作合用于Shapefile和PersonalGeodatabase，是在編輯狀態(tài)下的簡樸拓?fù)潢P(guān)系，尤其合用于共享邊界的多邊形要素編輯、某些特殊形狀的多邊形（如島狀多邊形、開洞多邊形）。地圖拓?fù)潢P(guān)系是臨時(shí)的、隱含的，僅僅在編輯、修改時(shí)臨時(shí)產(chǎn)生、起作用。拓?fù)湟?guī)則Geodatabase可以建立多種點(diǎn)、線、多邊形的拓?fù)湟?guī)則，用于控制要素類之間特定的空間關(guān)系。Geodatabase的拓?fù)潢P(guān)系在ArcCatalog中建立。Geodatabase中一種要素類容許設(shè)置多種拓?fù)湟?guī)則，這些規(guī)則必須定義在一種拓?fù)漕愔?。建立拓?fù)潢P(guān)系，可以直接用于空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、維護(hù)，有效地提高數(shù)據(jù)的精度和完整性。運(yùn)用不一樣的拓?fù)湟?guī)則建立拓?fù)潢P(guān)系，還可以直接用于某些特定的空間分析。投影變換、坐標(biāo)校正重要操作：地圖投影，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)拉伸，接邊，影像配準(zhǔn)等。通過轉(zhuǎn)換建立數(shù)據(jù)庫將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)入Geodatabase，在轉(zhuǎn)入過程一般直接使用本來的坐標(biāo)，不過空間參照的有關(guān)參數(shù)應(yīng)由顧客指定。AutoCADEntity和ArcGISFeatureClass之間的關(guān)系如下：AutoCADEntity（實(shí)體類型）GeodatabaseFeatureClass（要素類）Line,Arc,Circle,Polyline,Solid,Trace,3DFaceLine，線要素類Point,Shape,Block的插入點(diǎn)Point，點(diǎn)要素類閉合的Polyline，Circle,Solid,3Dface,Polygon，多邊形要素類TextPoint，點(diǎn)要素類運(yùn)用ArcGIS進(jìn)行空間分析考核空間分析思緒對(duì)公路，居民地，果園分布進(jìn)行評(píng)估。為果品加工廠選址提供根據(jù)?？蛇\(yùn)用數(shù)據(jù)有三種。公路，線狀空間數(shù)據(jù)，果品加工廠不應(yīng)離公路太遠(yuǎn)，為此建立離開公路的距離圖。居民地，面狀空間數(shù)據(jù)，果品加工廠應(yīng)在居民地較遠(yuǎn)的地方，為此建立離開居民地的距離圖。果園分布，面狀空間數(shù)據(jù)，果品加工廠應(yīng)建在離果園較近的地方，為此建立離開果園的距離圖。1公路數(shù)據(jù)，將離開公路的距離分為四類，分別賦予評(píng)估指標(biāo)：0-50米：4，50-100米:3，100-150米:2，不小于150米:1。圖層12居民地?cái)?shù)據(jù)，將離開居民地的距離分為四類，分別賦予評(píng)估指標(biāo)：0-200米:1，200-400米:2，400-600米：3，不小于600米：4。圖層21果園數(shù)據(jù)，將離開果園的距離分為四類，分別賦予評(píng)估指標(biāo)：0-50米：4，50-100米:3，100-150米:2，不小于150米:1。圖層3果品加工廠的綜合評(píng)估指標(biāo)為：圖層1*圖層2*圖層3空間分析環(huán)節(jié)打開ArcMap導(dǎo)入所需圖層，設(shè)置工作環(huán)境；對(duì)公路數(shù)據(jù)，果園數(shù)據(jù)，居民地?cái)?shù)據(jù)求歐幾里得距離；對(duì)求距離后的公路柵格數(shù)據(jù)，果園柵格數(shù)據(jù)，居民地柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類處理；為重分類后的類別按照思緒中的四個(gè)分類賦權(quán)值；使用rastercalculator計(jì)算"交通"*"居民"*"植被"的值，生成分析成果4.實(shí)習(xí)成果圖Geoway數(shù)字化實(shí)習(xí)成果圖圖2-GeowayMap成果分析：Geoway矢量化柵格圖像成果圖基本將所選的北杜鄉(xiāng)四塊區(qū)域的地物地貌信息反應(yīng)出來了，對(duì)于不一樣的要素類建立了不一樣的圖層，也予以了每種要素類有關(guān)的屬性信息.在制圖過程中綜合運(yùn)用了點(diǎn)、線、面編輯工具，并使用了自動(dòng)跟蹤，邊角提取等自動(dòng)化功能，制圖精度較高。對(duì)成果圖也進(jìn)行了質(zhì)量檢查，消除了許多的誤差，質(zhì)量也很好。二維地圖圖3-ArcMap成果分析：ArcMap為我們提供了以便的工具插入圖名（Title）、文字（Text）、指北針（NorthArrow）、圖例（Legend）、比例尺（ScaleBar）等功能，有助于我們做出愈加美觀的地圖。同步，在制圖的過程中，我們應(yīng)當(dāng)注意圖層疊加次序，使其愈加符合人對(duì)于地圖的認(rèn)知。三維地圖圖4-三維地圖DEM的生成圖5-DEM空間分析（果品加工廠選址問題）對(duì)公路數(shù)據(jù)，果園數(shù)據(jù)，居民地?cái)?shù)據(jù)求歐幾里得距離，得到如圖1所示的成果（以果園為例）：（圖6：求得的果園的歐幾里得距離）（圖7：與圖一比較將分類分到需要的四個(gè)類別）（圖8：賦權(quán)值）（圖9：綜合分析成果得到的柵格圖像）（圖10：空間分析得到的新類）總結(jié)與體會(huì)首先得感謝兩位老師在這近半個(gè)月的時(shí)間中的陪伴與細(xì)心指導(dǎo)。在這兩周中，我們學(xué)到了豐富的GIS與制圖知識(shí)，將從課堂上學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的操作中，讓我們對(duì)課堂知識(shí)有了深入理解。從使用Geoway矢量化柵格圖像,到使用ArcGIS儲(chǔ)存分析數(shù)據(jù)，整個(gè)實(shí)習(xí)過程十分充實(shí)，收獲巨大！本次實(shí)習(xí)分為兩個(gè)階段，通過兩周的時(shí)間我們學(xué)習(xí)并掌握使用Geoway和ArcGIS兩個(gè)軟件。在第一階段，運(yùn)用Geoway軟件對(duì)北杜鄉(xiāng)的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化，由于是第一次接觸有關(guān)軟件進(jìn)行地圖矢量化工作，故進(jìn)度較慢。一開始沒有很好理解實(shí)際操作中的閉合，認(rèn)為只掉點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)上了就能完畢閉合，導(dǎo)致最初畫房屋等面狀地物所有采用折線繪制，無法閉合，所幸及時(shí)發(fā)現(xiàn)了這一問題，使用多邊形閉合，提高了工作效率和精確度。地圖中存在大量注記，由于對(duì)地圖符號(hào)系統(tǒng)的不熟悉，許多注記無法確認(rèn)，連首曲線和計(jì)曲線的概念也有些模糊。通過溫習(xí)地圖學(xué)書本重拾知識(shí)，這讓我明白之前所學(xué)知識(shí)的重要。對(duì)不清晰的事物應(yīng)當(dāng)及時(shí)提問，與老師同學(xué)溝通，這樣才能掌握對(duì)的的知識(shí)。而不懂裝懂敷衍了事只會(huì)使錯(cuò)誤愈加積累。第二階段，學(xué)習(xí)ArcGIS軟件的各項(xiàng)操作，詳細(xì)內(nèi)容已在實(shí)習(xí)匯報(bào)前面提過，在這就不再贅述。學(xué)習(xí)軟件操作是按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)書上一點(diǎn)點(diǎn)操作，二十多章的實(shí)習(xí)內(nèi)容閱讀量巨大，并且有大量專業(yè)詞匯，減少了我們實(shí)習(xí)過程的反應(yīng)速度，假如