下载文档第一篇：GIS开发实习报告
学 号 1221030205 売徐诫產女 f 实习报告 GIS 程序设计实习起止日期：
202_ 年 7 月 13 日 至 202_ 年 7 月 19 日 学 生 姓 名
吴馁
班
级 12 级地信 2 班 成绩
指导 教师（签 字）
地质与测绘学院
202_ 年 7 月 20 日
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二、实习内容 利 熟悉开发环境：Visual Studio 202_;C#;Arc En gi ne 10.1 &讥功能需求分析 J 基于组件技术开发应用型地理信息系统 组件式技术已成为当今软件技术的潮流之一。组件式 GIS 软件的基本思想 是把GIS 各大功能模块划分为几个控件。各个 GIS 控件之间，以及 GIS 控件与 其他非 GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成 最终的 GIS 应用。
重点完成的工作包括：1）建立 ArcGIS Engine 应用程序框架；2）实现对 矢量数据（Shape File 格式）的访问；3）实现采用简单、唯一值、分类等多种 方式对面状矢量数据进行渲染（Ren de）。
三、实习步骤：
实习一：初识 ArcGIS Engine 开发环境 1、新建一个 Windows 窗体应用程序
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2、在新建窗体中添加控件 在工具箱中选择添加 toolbarco ntrol , TOCCo ntrol , Map Co ntrol 控件
在解决方案资源管理器中双击 program.cs 在主函数中添加 ESRI.ArcGIS.Ru ntimeMa nager.Bi nd(ESRI.ArcGIS.ProductCode.E ngi ne);使得文件可以加载到 MapControl 中。
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右击 toolbarcontrol 选择属性，如图选择 Items 选项，添加如图控件
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Q T LSM [^KQtate 』.认 Ir«i^ * S cr ^■tScralL Left * S cralt E: gtil f Scroll V,土 J DSTI Ln * t ■ *1 j If C ITU Ui U 通过以上步骤添加的控件还只是单独存在，而我们的程序需要各控件间协同工作，因此要进 行控件绑定。分别右击 ToolbarControl、TOCControl 控件，将 Buddy 设置为 axMapControll。 试运行一下如图 可以看出基本框架已经搭建好了，但是还得调整一下布局 在工具箱的所有 Windows 窗体下选择 —: ■ ■控件，放在窗体里，如图 褐 ArrGIS 10.1.Cnaift* Too b^rControl 亘 ircGlE 1D.1 Engine a>cMapControl 1 分别选择窗体里 TOCControl，MapControl 的属性，将其 Dock 值设置为 fill,如图 调整窗体布局如图 八 For ml ArrGlE W.l Engmw Tc«cltia.rC0ffTTtrol 即址| JkrcGIS 10.1 fnyn ircG]S 10.L Erkgir^ MdpCantiali ■l=S N^ ITHQ; jMMapQinifoll 叫 Fomn l 实习二：建立 ArcGIS Engine 应用程序框架 2.1 地图浏览 1、新建项目，添加控件 新建 windows 窗体应用程序，选择工具箱中 StatusStrip（状态栏），将其拖入到窗体，再选择工具箱中的 ToolbarCo ntrol 控件拖入窗体，修改 dock 值为 TOP，再将 SplitC on tai ner 控件拖入窗体，Dock 设置为 Fill，将 TabControl 控件拖入 Panel1，将 Alignment 属性设置为 Bottom，Dock 属性设置为 Fill。点击 TabPages 属性右边的按钮，弹出 TabPage 集合编辑器，将 tabPage1 的 Name 设置为 ”Layer ； “ Text 设置为 图层”；将 tabPage2 的 Name 设置为 “ Property, Text 设置为 属性”。 选择图层”选项卡，拖入 TOCControl 控件，设置 Dock 属性为 Fill，选择属性”选 项卡，拖入所有 Windows 窗体|PropertyGrid 控件，设置 Dock 属性为 Fill。 拖入 TabControl 控件到 Panel2，设置 Dock 属性为 Fill。 结果如图所示： f ■ :F CEI I 口 ”3 £3 T4 2、力卩 shp 数据 在工具箱中选择 MenuStrip 控件，添加到左上角，命名为文件，下拉选项为打开矢量数 据和打开栅格数据，如图： 选中文件控件下的加入矢量数据控件，双击事件并写入代码，在开始使用 ArcGIS Engine 进行编码前，首先需要添加 ArcGIS 的引用，在解决方案管理器中右键点击 添加引用”，如 图： usi ng ESRI.ArcGIS.Carto;usi ng ESRI.ArcGIS.C on trols;usi ng ESRI.ArcGIS.esriSystem;usi ng ESRI.ArcGIS.Display;usi ng ESRI.ArcGIS.Geometry;usi ng ESRI.ArcGIS.SystemUI;usi ng ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;///////////////为 SHP 数据功能 增加的类库 usi ng ESRI.ArcGIS.DataSourcesFile;usi ng ESRI.ArcGIS.Geodatabase;using Syste m.IO; 键入的代码如图： rrivarte void 打 JF® TocISt ripHenLiIten_C1 ick“"ot j ezt sendsr.E”jentAras e)I |apenF^leDialogl.Filter = * sl“.apefile^L l *.shp)|*.shp”;openFileDialojl.MuL ti select = false;DialofResult pDialngFjegul!= apenFileDialogl.Shcmt)ialog(“: if(pDialagfiEsult == Dialog?esalt,OK){ st iinf pPart 上 = oTEnFileQialogl.FiLeHajne;st i pF alder = Syst em, Iu, Path ・ recto ryWaJiie [pF art h);string piFileNa*e = System.IQ,Fath, GetFileWsme(praTh): IWuLkipaucFc.I.1;pWu:kipaJc-Fabt □ cfi 1 cW J ikipa.J cFiut J().T” orbcpico pWockzpacs-pWorkspaceFCpenFrcnFi ^pFolder, Q)IFe^iur^Wo rkrp ■-pFe ature^fc.rk sp are — p.Wo rkrp ac>? ww IF ta.+.lveV^crkrpi re;TF P -.+nr^-i?pFC — pFpsrtiirpVorlz“ffpar a.rtppnFpatUTe 匚 1 hfm(pFi 1 pTffajie): IFeatureLayer pFLayer = new FeartuceLayerO ； ； pFLavein Featured lass = rFC;pFLayetn Name = pFC ・ Al;asNanie ILaye r pLayer-pFLayer as ILayer;IT Tap pMap = ^KWafCantrol 1 IVIap: pMap.AddLayer(pLayer)axJIapControll ・ ActiveV^ew ・ Ref resh(); 实习三：矢量要素符号化 1、简单渲染 选中“简单渲染”菜单，在属性框中点击事件按钮，在事件列表中双击 Click 事件；或 者双击“简单渲染”菜单，在方法内输入处理代码。部分代码如下： private void 简单渲染 ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e){ IFeatureLayer pFLForRender = axMapControl1.get_Layer(0)as IFeatureLayer;SimpleRender(pFLForRender, @”“);} private void SimpleRender(IFeatureLayer pFeatureLayer, string sFieldName){ // 设置用于渲染的颜色 IRgbColor pColor = new RgbColor();pColor.Red = 255;pColor.Blue = 0;pColor.Green = 0;// 设置用于渲染的符号的基本属性(面状符号)ISimpleFillSymbol pSFSBase = new SimpleFillSymbol();pSFSBase.Style = esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;// 设置填充方式 pSFSBase.Outline.Width = 0.4;// 设置边框的宽度 pSFSBase.Color = pColor as IColor;// 设置简单渲染的相关属性 ISimpleRenderer pSR = new SimpleRenderer();pSR.Symbol = pSFSBase as ISymbol;// 接口转换，对渲染方式进行设置 IGeoFeatureLayer pGFL = pFeatureLayer as IGeoFeatureLayer;pGFL.Renderer = pSR as IFeatureRenderer;// 地图刷新 axMapControl1.Refresh();} 2、唯一值渲染 private void 唯一值渲染 ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e){ IFeatureLayer pFLForRender = axMapControl1.get_Layer(0)as IFeatureLayer DefineUniqueValueRender(pFLForRender, @”CONTINEN)T;“ private void DefineUniqueValueRender(IFeatureLayer pFeatureLayer, string sFieldName){ // 变量声明 bool bValFound;// 判断要素值是否存在 int iFieldIndex;// 用于存储字段所在的索引值 // 设置颜色列表，用于随机生成颜色(用于填充面状要素)//设置颜色的基本属性，包括色调(H)、饱和度(S)以及亮度(V IRandomColorRamppRCR = new RandomColorRam(p);pRCR.StartHue = 76;pRCR.EndHue = 188;pRCR.MinSaturation = 20;pRCR.MaxSaturation = 40;pRCR.MaxValue = 85;pRCR.MaxValue = 100;pRCR.UseSeed = true;pRCR.Seed = 43;// 设置唯一值渲染的相关属性 IUniqueValueRenderer pUVR = new UniqueValueRenderer();pUVR.FieldCount = 1;pUVR.set_Field(0, sFieldName);// 遍历要素类的所有要素，并为每个要素设置基本的渲染形式 // 遍历要素类中的所有要素 IFeatureClass pFC = pFeatureLayer.FeatureClass;IFeatureCursor pFCursor = pFC.Search(null , false);// 通过遍历，返回要素指针(FeatureCursor)IFeature pFeature = pFCursor.NextFeature();// 获取当前第一个要素 // 获得指定字段的索引值 IFields pFields = pFCursor.Fields;iFieldIndex = pFields.FindField(sFieldName);// 为不同的要素，设置不同的填充颜色 pRCR.Size = pFC.FeatureCount(null);// 获得应产生的颜色的数目 bool bOK;pRCR.CreateRamp(out bOK);// 判断随机颜色生产是否成功？ // 获得随机生成的颜色列表 IEnumColors pEnumColors = pRCR.Colors;pEnumColors.Reset();IColor pColorForFeature = pEnumColors.Next();// 开始遍历，为每个要素设置基本的渲染信息 while(pFeature!= null){ // 为每个要素设置基本的渲染符号 ISimpleFillSymbol pSFSForFeature = new SimpleFillSymbol();pSFSForFeature.Style = } esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;pSFSForFeature.Outline.Width = 0.4;pSFSForFeature.Color = pColorForFeature;// 获得当前要素中指定字段的名称 string sFeatureName;sFeatureName = pFeature.get_Value(iFieldIndex)as string;// 设置唯一值渲染的相关属性 pUVR.AddValue(sFeatureName, sFieldName, pSFSForFeature as ISymbol);pUVR.set_Label(sFeatureName, sFeatureName);pUVR.set_Symbol(sFeatureName, pSFSForFeature as ISymbol);// 设置该值渲染 信息 // 获得下一组要素和颜色 pFeature = pFCursor.NextFeature();pColorForFeature = pEnumColors.Next();} // 接口转换，对渲染方式进行设置 IGeoFeatureLayer pGFL = pFeatureLayer as IGeoFeatureLayer;pGFL.Renderer = pUVRas IFeatureRenderer;// 地图刷新 axMapControl1.Refresh();} 3、分级渲染 先打开 ArcMap 讲要导入数据的属性表打开添加一个字段命名为 X，并进行 计算几何处理，分级渲染便以这个字段里的值分级，分为两级，最小值到 90，和 90 到最大值。代码如下： private void 分类渲染 ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e){ IFeatureLayer pFLForRender = axMapControl1.get_Layer(0)as IFeatureLayer;ClassBreakRender(pFLForRender, @”x“); private void ClassBreakRender(IFeatureLayer pFL, string sFieldName){ IRandomColorRamppRCR = new RandomColorRam(p);IClassBreaksRenderer pCBR = new ClassBreaksRenderer();pRCR.StartHue = 76;pRCR.EndHue = 188;pRCR.MinSaturation = 20;pRCR.MaxSaturation = 40;pRCR.MinValue = 85;pRCR.MaxValue = 100;pRCR.UseSeed = true;pRCR.Seed = 43;pCBR.Field = sFieldName;pCBR.BreakCount = 2;IFeatureClass pFC = pFL.FeatureClass;pRCR.Size = 3;bool bOK;pRCR.CreateRamp(out bOK);if(bOK == true){ IEnumColors pEC = pRCR.Colors;pEC.Reset();IColor pColorForFeature = pEC.Next();for(int i = 0;i < pCBR.BreakCount;i++){ pSFSForFeature = new SimpleFillSymbol();pSFSForFeature1 = new SimpleFillSymbol();esriSimpleFillStyle.esriSFSSolid;pSFSForFeature.Outline.Width = 0.4;pSFSForFeature.Color = pColorForFeature;switch(i){ case 0: pCBR.set_Break(i, 90);pCBR.set_Label(i,ISimpleFillSymbol ISimpleFillSymbol pSFSForFeature.Style = ”-92-90“); pCBR.set_Descriptio n(i, ”-92-90“);pCBR.set_Symbol(i, pSFSForFeature as ISymbol);pSFSForFeaturel.Color = pSFSForFeature.Color;break;case 1: pCBR.set_Break(i, 153);pCBR.set_Label(i, pCBR.set_Descriptio n(i.”-90-90“);”-90-90“);pCBR.set_Symbol(i, pSFSForFeature as ISymbol);break;} pColorForFeature = pEC.Next();} IGeoFeatureLayer pGFL = pFL as IGeoFeatureLayer pGFL.Renderer = pCBR as IFeatureRenderer;axMapCo ntrol1.Refresh();} } 四、实习结果 1、实习一结果 2、实习二结果 3、实习三结果 叫-F-orml.* I — 1 口 Map F m Conlne^Tts k融 轻■§网 iw?7 沽”玉跖 D5 羽却価 “时 F(XE ： I-.二 立 I 丰绘屢壬 ［瓯-上;-1 Igl 巧？ W1DM 兰严呷 MW7974 昨舁 五、实习感受 通过此次实习，了解了用ARC Engine进行地理信息系统的二次开发的大致 流程，利用 ARC Engine 开发可以很好地定制自己所需的功能，而且也不是很难, 在 VS 中敲代码时很多方法和接口就自动提示出现，都不需要记住那么多方法，只要了解那些方法的功能，需要用时能够调用就行。开发的关键还是在于各种 接口以及控件方法的引用。此次实习也只是接触了皮毛，要想更好地利用其进 行地理信息系统的开发还是得熟悉和了解各种接口和方法的功能，要学会利用 帮助文档来查询所需的各种借口和方法。 介绍一种资源--------土地资源 ---------以中国为例 0907070066梁晶 土地资源是指已经被人类所利用和可预见的未来能被人类利用的土地。土地资源既包括自然范畴，即土地的自然属性，也包括经济范畴，即土地的社会属性，是人类的生产资料和劳动对象。 一基本概念： 土地资源指目前或可预见到的将来，可供农、林、牧业或其它各业利用的土地，是人类生存的基本资料和劳动对象，具有质和量两个内容。在其利用过程中，可能需要采取不同类别和不同程度的改造措施。土地资源具有一定的时空性，即在不同地区和不同历史时期的技术经济条件下，所包含的内容可能不一致。如大面积沼泽因渍水难以治理，在小农经济的历史时期，不适宜农业利用，不能视为农业土地资源。但在已具备治理和开发技术条件的今天，即为农业土地资源。由此，有的学者认为土地资源包括土地的自然属性和经济属性两个方面。土地资源是在目前的社会经济技术条件下可以被人类利用的土地，是一个由地形、气候、土壤、植被、岩石和水文等因素组成的自然综合体，也是人类过去和现在生产劳动的产物。因此，土地资源既具有自然属性，也具有社会属性，是“财富之母”。 二分类： （1）按地形，土地资源可分为高原、山地、丘陵、平原、盆地。这种分类展示了土地利用的自然基础。一般而言，山地宜发展林牧业，平原、盆地宜发展耕作业。（2）按土地类型利用，土地资源可分为已利用土地耕地、林地、草地、工矿交通居民点用地等；宜开发利用土地枣宜垦荒地、宜林荒地。宜牧荒地、沼泽滩涂水域等；暂时难利用土地枣戈壁、沙漠、高寒山地等。这种分类着眼于土地的开发、利用，着重研究土地利用所带来的社会效益、经济效益和生态环境效益。评价已利用土地资源的方式、生产潜力，调查分析宜利用土地资源的数量、质量、分布以及进一步开发利用的方向途径，查明目前暂不能利用土地资源的数量、分布，探讨今后改造利用的可能性，对深入挖掘土地资源的生产潜力，合理安排生产布局，提供基本的科学依据。（3）土地资源利用类型，由于中国自然条件复杂，土地资源类型多样，经过几千年的开发利用，逐步形成了现今的各种多样的土地利用类型。土地资源利用类型一般分为耕地、林地、牧地、水域、城镇居民用地、交通用地、其他用地（渠道、工矿、盐场等）以及冰川和永久积雪、石山、高寒荒漠、戈壁沙漠等。按《世界资源，1983》一的可比资料，中国与世界其他国土规模较大的国家相比，农业用地比重偏小。（4）从土地利用类型的组合看，中国东南部与西北部差异显著，其界线大致北起大兴安岭，向西经河套平原、鄂尔多斯高原中部、宁夏盐池同心地区，再延伸到景奉、永登、湟水谷地，转向青藏高原东南缘。东南部是全国耕地、林地、淡水湖泊、外流水系等的集中分布区，耕地约占全国的90%，土地垦殖指数较高，西北部以牧业用地为主，80%的草地分布在西北半干旱、干旱地区，垦殖指数低。水土资源组合的不平衡也很明显，长江、珠江、西南诸河流域以及浙、闽、台地区的水量占全国总水量的81%，而这些地区的耕地仅占全国耕地的35.9%。黄河、淮河及其它北方诸河流域水量占全国水量的14.4%，而这些半湿润、半干旱区需用灌溉的耕地却占全国耕地的58.3%。西部干旱、半干旱区，水资源总量只占全国水量的4.6%。 三土地本身的基本特征： 1．土地资源是自然的产物； 2．土地资源的位置是固定的，不能移动； 3．土地资源的区位存在差异性； 4．土地资源的总量是有限的； 5．土地资源的利用具有可持续性； 6．土地资源的经济供给具有稀缺性； 7．土地利用方向变更具有困难性。 四 中国土地资源的特征： 中国土地资源有四个基本特点：绝对数量大，人均占有少；类型复杂多样，耕地比重小；利用情况复杂，生产力地区差异明显；地区分布不均，保护和开发问题突出。 （一）绝对数量大，人均占有少 中国耕地面积居世界第4位，林地居第8位，草地居第2位，但人均占有量很低。世界人均耕地0.37公顷，中国人均仅0.1公顷，人均草地世界平均为0.76公顷，中国为0.35公顷。发达国家1公顷耕地负担1.8人，发展中国家负担4人，中国则需负担8人，其压力之大可见一斑，尽管中国已解决了世界 1/5人口的温饱问题，但也应注意到，中国非农业用地逐年增加，人均耕地将逐年减少，土地的人口压力将愈来愈大。 （二）类型复杂多样，山地多，平底少，耕地林地比重小 中国地形、气候十分复杂，土地类型复杂多样，为农、林、牧、副、渔多种经营和全面发展提供了有利条件。但也要看到，有些土地类型难以开发利用。例如，中国沙质荒漠、戈壁合占国土总面积的12%以上，改造、利用的难度很大。而对中国农业生产至关重要的耕地，所占的比重仅10%多些。中国地跨赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带，其中亚热带、暖温带、温带合计约占全国土地面积的71.7%，温度条件比较优越。从东到西又可分为湿润地区（占土地面积32.2%）、半湿润地区（占17.8%）、半干旱地区（占19.2%）、干旱地区（占30.8%）。又由于地形条件复杂，山地、高原、丘陵、盆地、平原等各类地形交错分布，形成了复杂多样的土地资源类型，区域差异明显，为综合发展农、林、牧、副、渔业生产提供了有利的条件。 （三）利用情况复杂，生产力地区差异明显 中国有相当一部分土地是难以开发利用的。在全国国土总面积中，沙漠占 7.4%，戈壁占5.9%，石质裸岩占4.8%，冰川与永久积雪占0.5%，加上居民点、道路占用的8.3%，全国不能供农林牧业利用的土地占全国土地面积的26.9 %。 资源的开发利用是一个长期的历史过程。由于中国自然条件的复杂性和各地历史发展过程的特殊性，中国土地资源利用的情况极为复杂。例如，在广阔的东北平原上，汉民族多利用耕地种植高粱、玉米等杂粮，而朝鲜族则多种植水稻。山东的农民种植花生经验丰富，产量较高，河南、湖北的农民则种植芝麻且收益较好。在相近的自然条件下，太湖流域、珠江三角洲、四川盆地的部分地区就形成了全国性的桑蚕饲养中心等等。 不同的利用方式，土地资源开发的程度也会有所不同，土地的生产力水平会有明显差别。例如，在同样的亚热带山区，经营茶园、果园、经济林木会有较高的经济效益和社会效益，而任凭林木自然生长，无计划地加以砍伐，不仅经济效益较低，而且还会使土地资源遭受破坏。 五 中国的土地资源问题 （1）土地资源退化 主要表现在大面积的土壤侵蚀、土地沙化和盐碱化不断发展，还有分布在工业比较集中的城镇附近的大片土地遭到固体废物和污水的污染。 首先 表现在水土流失愈益严重。据粗略估计，建国之初全国水土流失面积约为116万平方公里，到90年代初扩展到180万平方公里，几占全国土地面积的1/6。平均每年增加流失面积500～600万亩。全国受水土流失危害的耕地超过6亿亩，相当于耕地总面积的1/3。据估计，全国每年流失土壤达50亿吨，约占世界总流失量600亿吨的1/12，其中注入海洋的泥沙量约20亿吨，亦占世界陆地每年入海泥沙总量240亿吨的1/12。比较肥沃的表土及其所含大量氮、磷、钾等营养元素均随之流失。情况最严重的是黄土高原和长江中上游，其次是北方石山区、华南红壤丘陵区和东北黑土区。黄土高原水土流失面积43万平方公里，占高原总面积的70％，每年土壤侵蚀量高达16.3亿吨，其中在侵蚀最严重的沟壑区的侵蚀模数可达每年每平方公里5000吨。近十多年来开展小流域综合治理，情况有所缓和。长江流域水土流失面积在50年代为36万平方公里，到80年代扩展达74万平方公里，占全流域总面积的41％，创年侵蚀量达30亿吨的惊人记录。所以益趋严重的原因，一是开垦陡坡，二是超量伐木，三是过度放牧，四是大型基本建设缺乏水保措施。现已引起注意，加强了防护林和水土保持林的营建。 其次 是沙漠化面积不断扩大。中国是沙漠化危害严重的国家之一。全国沙漠化土地面积约33.4万平方公里，其中在人类史前早已存在的沙漠化土地约占12万平方公里，近50年来形成的现代沙漠化土地有5万平方公里，还有潜在沙化危险的土地约16万平方公里。若和沙漠、戈壁合计，则有153.3万平方公里，占到全国土地面积的15.9％。至今，沙漠化危害在继续发展之中，50～70年代沙漠化土地每年平均扩大1560平方公里，到了80年代增加到每年2100平方公里。在西北、华北和东北11个省区有5900万亩耕地和7395万亩草场经常处在沙漠化威胁之下。沙漠化之形成，自然因素（气候干旱，植被稀少，地表组成物质松散等）只是提供了可能，而人为的强度活动和不合理利用方式（过度开垦、过度放牧、过度樵 采等），则是主要促成因素。近年来着力营造“三北”防护林，开始调整半农半牧地带的产业结构和改进土地利用方式，以求遏制沙漠化的恶性蔓延。盐碱化也是影响土质的重要问题。全国盐渍化土地约有14.87亿亩（包括现代盐渍土壤5.54亿亩和潜在盐渍化土壤2.6亿亩）。全国耕地中受盐渍化制约的有1亿多亩，占5％强。随着城市规模的扩大、工业的发展、乡镇企业的兴起以及大量施用农药等原因，土地污染问题日益严重。据估计，全国受大工矿业“三废”物质污染的耕地达6000万亩，受乡镇企业污染的耕地有2800万亩，受农药严重污染的农田有2.4亿亩，三者合计达3.28亿亩。若不及早采取措施，土地污染问题将造成严重后果。 （2）耕地严重流失 作为一个农业大国，中国自古以来有“惜土如金”的传统，这是因为“有土斯有粮”，要满足人民吃粮，必须爱惜耕地。但改革开放以来，由于开发建设需要和受市场经济驱动影响，各行各业都伸手要地，在这股洪流冲击下，全国各地区的大量耕地纷纷被转作他用。耕地锐减直接削弱了粮食生产能力。据调查，1980～1985年间平均每年减少738万亩；1986～1990年间平均每年流失耕地353万亩；1990年以后由于土地审批权层层下放，多头批地，造成管理失控，以致1991～1995年间每年流失量上升到500万亩，主要发生在东南沿海各省市。总计，自1980～1995年间共流失耕地约8100万亩，如按75％的耕地用于种粮，亩产以400公斤计，则相当于每年削减粮食生产能力250亿公斤之多。 （3）人口和耕地供需矛盾突出。中国人口占世界22％，而耕地占世界7％，是人口大国而相对来说耕地偏少。特别是随着经济建设的发展，非农业用地增加，耕地逐年减少，与此同时人口则逐年增加，于是人口和耕地供需之间的矛盾加剧。 地理信息系统实习报告[键入文字] [键入文字] [键入文字] 目录 第一节：实习目的......................................................................................1 第二节：实习要求......................................................................................1 第三节：实习内容......................................................................................1 3.1 初识ArcGIS......................................................................................................1 3.2 农田保护区域分析..........................................................................................2 3.3 度假村选址......................................................................................................4 3.4 屏幕矢量化及拓扑建库..................................................................................6 3.5 投影转换及图形裁剪........................................................................................7 3.6 注记及属性编辑与连接..................................................................................8 3.7 燕麦试验田选址..............................................................................................9 3.8 商店选址评价................................................................................................11 3.9 土壤肥沃度分析..............................................................................................12 3.10 统计图表........................................................................................................14 3.11 网络分析........................................................................................................15 3.12 ArcGIS中DEM的应用...................................................................................17 第四节：结束语..........................................................................................21 0 地理信息系统实习报告 第一节：实习目的 地理信息系统经过了30多年的发展历程，目前已经成为信息产业中不可或缺的重要组成部分，越来越受到世界各国和社会各界的重视，并广泛用于国民经济的许多部门，如城市规划设计、资源环境管理等领域。随着人们对空间信息认识的加深和计算机网络技术的发展，地理信息系统将成为人们科研、生产、学习直至生活中不可缺少的技术工具。 在经过一个学期的学习，我们基本掌握了其运用，本次实习就是为了进一步的提过和巩固我们的学习成果，从而达到学以自用的目的而展开的。 第二节：实习要求 按要求完成3.0---3.12的实践操作；熟悉软件运行环境；掌握基本操作技能 第三节：实习内容 3.1 初识ArcGIS ArcMap中的栅格数据操作 这一小节中主要学习了有关ArcMap的启动,加载数据以及对图层的一些添加、扩大、缩小、改变颜色等操作。得到的最终图层3.1-1.图3.1-1 改变显示方式后的dsoils图层 地理信息系统实习报告 ArcMap中的矢量数据操作 这一小节中我们学会对矢量数据利用ArcCatalog选中打开数据、更改地图显示比例添加图层，以及设置图层属性中的地图符号参数等操作。下图3.1-2是按水管直径显示的watermain_arc图层。此外我们还可以尝试着改变地图符号的颜色、分类数据、分类标准等操作。 图3.1-2按水管直径显示的watermain_arc图 通过具体实践，对比栅格与矢量数据的操作，其基本操作大致相同。这也进一步加深了我们对栅格和矢量的认识。 3.2 农田保护区域分析 这一节在通过找出水坝保护的农田范围圈定这一实例，我们学会对得到的数据进行重分类、多个图层叠加相交处理来进行简单的GIS分析。主要思路为： 1.首先找出洪水淹没的区域； 2.找出适合耕种的土质； 3.面积达到一定公顷的； 4.对这三个图层进行叠加相交，得到一个新图层； 5.最后进行重分类增加农田保护区域 首先连接并添加数据加载Spatial Analyst工具栏，设置工具目录，最后从Spatial Analyst下拉菜单中选择Raster Calculator激活栅格计算器，并在弹出的Raster Calculator对话框中输入表达式：“【drelief】<8” （注：在Calculation图层中，栅格中只有两个值：0和1，其中1表示满足上一条 地理信息系统实习报告 件的栅格，即高程小于8的栅格区域，其他区域为零。） 图3.2-1 提取高程低于8米的区域 再者利用栅格转换器，确定水坝保护的可耕区域为高程低于8米的粘土土质分布区域, 用布尔操作“&”就可以给出在两个层都为“真”的区域。在Raster Calculator对话框中输入表达式： “【Calculation】&【Calculation2】”。然后将栅格转为矢量图层bestarea,设置地图单位,打开bestarea图层的属性表,并为其添加area字段,最后激活ArcToolbox, 计算可耕区域的面积。选取面积大于1公顷的区域，最后矢量转栅格化，重分类得到最终结果如图所示： 图3.2-2 最终效果图 在这个过程中遇到了很多困难，首先是在栅格转为矢量时，改动了存储位置，导致 地理信息系统实习报告 栅格—矢量数据转换结果出不来；其次，由于粗心，在为其area字段赋值的对话框中将大写的“I”看成是小写的“l”输入，以至于出现错误。由此，任何学习都必须认真仔细，切不可浮躁马虎。其中对于栅格转换器，操作相当便捷，只需简单的指令即可得到所需的图层。 3.3 度假村选址 分析是在之前的基础上，熟悉GIS的叠置分析、缓冲区分析等操作，对度假村进行选址分析。 首先利用距离计算公式(istance tool),选取水源大于200m的地区，重分类后建立缓冲区结果如图所示。 图3.3-1hydro2的缓冲区hydrobuff 接着确定Kerri森林以外的区域，添加图层，利用reclassify项重分类；利用Surface Analysis→Slope项，在弹出的Slope对话框中，设置坡度参数，在Raster Calculator 对话框中输入表达式：“【slope】<3”,单击Evaluate按钮进行栅格计算,其结果重命名为slope2,如图所示。 图3.3-2 slope图层的柱状统计图 地理信息系统实习报告 图3.3-3slope图层的栅格计算结果slope2 利用回归方程求取平均温度分布，提取年平均温度高于16.5’C的区域，图3.3-4 temperature图层的提取结果temperature2 在弹出的Raster Calculator对话框中输入表达式：“【hydro3】&【forest2】&【slope2】&【temperature2】”，确定满足所有4个条件的区域,，将栅格数据转换为矢量形式的特征数据，面积在30~40公顷的区域添加标识。最后将特征图层转换为栅格图层,再确定其属性值,得到最终的度假村的选址结果,如图3.3-5所示。 地理信息系统实习报告 图3.3-5 度假村的选址结果 3.4 屏幕矢量化及拓扑建库 这一小节主要如何进行屏幕矢量化及拓扑建库。首先在工具栏中添加控制点进行图像配准，图3.4-1选择控制点 添加Editer菜单栏,将CropLine图层设定为编辑状态.确定编辑任务,最后进行数字化.得到的数字化多边形线.最终保存数字化结果如图3.4-2.地理信息系统实习报告 图 3.4-2数字化结果 在Arccatalog中建立拓扑构建，结果如图。 图 3.4-3生成多边形要素类的CropPoly 在此过程中，深深地感受到只有生成过头线数字化时，系统才会自动建立拓扑，也就是老师上课常说的，必须保证多边形闭合。 3.5 投影转换及图形裁剪 投影转换,坐标系转换；设定图层的外边界，完成图形裁剪结果如下； 地理信息系统实习报告 图3.5-1 查看CropPloy_1和 soils_polygon 如图3.5-2 剪裁结果CropCov 3.6 注记及属性编辑与连接 这一小节主要是学习新建纯属性表、连接属性、修改属性等操作。最终结果如下： 地理信息系统实习报告 图3.6-1添加注记后的CropCov图层 3.7 燕麦试验田选址 这一节给出了一个选址的空间分析问题，选址的目的是找到一块试验田进行提高燕麦产量的实验。选址确定后还要根据该地块的价格制定预算。为了完成选址，进一步熟悉检索、叠加分析、缓冲区分析等操作。 首先转化数据格式，设置空间参考，然后利用缓冲分析确定公路周围100m以及河流周围100m的区域，结果如图 图3.7—1道路缓冲区 地理信息系统实习报告 利用叠加分析的7种工具进行叠加分析，分别是：erase，identify、intersect、spatial、symmetrical、difference、union、update，各种工具结果各有千秋，根据要求具体操作结果如图所示。 图3.7—2 叠置分析结果 最后对地址进行价格预算、确定适合燕麦生长的区域，先对之前的数据进行备份后，最后得到的选址结果如图所示： 图3.7—3最终选址结果 地理信息系统实习报告 3.8 商店选址评价 本节运用属性数据和空间位置数据综合分析，对商业选址的优劣进行分析评价。首先选取盈利商店，如图： 图3.8-1盈利商店距离栅格图 利用reclassify工具设置重分类结果如图： 3.8-2置重分类边界值 分析消费者特征，对lifestyle图层重新设定显示图例，利用矢量转栅格数据，得到 地理信息系统实习报告 结果为： 图3.8-3liferast图层 浏览recldist栅格数据层区域范围内的value值分布。在Arcmap的下拉菜单中选择Zonal statistics项，在弹出的对话框中设定recldist，Z值设为VALUE,取值栅格设定为 liferast等，完成recldist图层的Z值统计图，确定盈利商店服务范围内的潜在客户数。 3.9 土壤肥沃度分析 本节利用空间分析、地统计分析等扩展分析功能对某牧场的一组土壤样本进行分析，确定土壤中钾元素含量和土壤废物程度之间的大致关系。 首先，在View菜单下Data Frame Properties菜单项设置地图单位，通过设置potassium 图层的显示图例来实现查看钾元素的分布 图3.9-1 改变potasiium图层的显示图例 地理信息系统实习报告 以单值符号的形式显示soil图层的土壤类型属性，再将potassium 图层的显示图例还原，利用Geostatistical Analyst工具对potassium图层的K_PPM属性值进行统计，得到结果： 图3.9-2频率统计图 通过对potassium 图层的K_PPM属性做分布统计图，重复在soil图层选出土壤类型为6的区域再找出potassium图层落入soil图层为6的区域的数据点步骤，在计算potassium图层的空间平均中心，在建立标准差圆。最终结果图如下： 图3.9-3 最终效果图 地理信息系统实习报告 3.10 统计图表 统计图表提供了一种属性信息的图形化对比分析的信息表达方式，可以比属性表格更加直观显示空间要素的统计特征和要素间的相互关系。ArcGIS提供了饼状图、线状图、柱状图、曲线图、冒泡图、玫瑰图、散点图、面状图等形式形象表达数据之间的对比关系。本节利用ArcGIS提供的散点图来形象表达数据之间的对比关系。 利用Tool中的Graphs工具制作散点图，如下图： 图3.10-1散点图 单击统计图的偏差点，查看统计偏差点，如下图： 图3.10-2统计偏差点 利用ArcMAp制作最佳匹配图来找出相关变量的最佳匹配关系，最终得到如下趋势线图： 地理信息系统实习报告 图3.10-3趋势线 统计图表依赖于属性表，无论是外部数据文件、还是主题数据表，都可以建立相应的统计图表。ArcGIS提供多种类型的图表来表达数据间对比关系。另外由性表制作的图表可以加载到输出地图模板，是输出地图更加完整。本案例中，由于ArcGIS不具备回归分析的功能，所以可以利用ArcMAP制作最佳匹配图来找到相关变量的最近匹配关系。 3.11 网络分析 本节利用ArcMAP完成常规的网络分析功能，如流向分析、追踪分析等，且完成最短路径分析。 利用ArcCatalog中地理数据库NewGeodatabase工具创建一个几何网络，最终可见Catalog目录树中显示结果： 图3.11-1在Catalog目录树中的显示结果 地理信息系统实习报告 打开几何网络，创建源结点和终结点；利用Set Flow Direction按钮设置网络的流向。选择属性项设置不同流向的符号表示。最后单击 utility network analyst 的flow下拉菜单，选择display arrows 项，这样就得到下图： 图3.11-2在地图中显示流向箭头 单击utility network analyst 工具栏的tool选项，选择要放置的flag类型，选择weights选项卡设置连接点的权，设置相关的网络边的权和反向权。单击slove按钮，系统标识出最短路径，结果如下图： 图3.11-3最短路径 地理信息系统实习报告 3.12 ArcGIS中DEM的应用 在ArcGIS中利用Spatial Analyst 和Analyst 工具栏可以进行数字地面模型的应用，除了显示空间位置的X，Y坐标外还是显示第三维的数据，通常第三维为高程，可以是温度、湿度等。这一节主要学习ArcGIS中Spatial Analyst 和Analyst 工具栏的三维应用。利用ArcGIS中的3D Analyst 项，选择Interpolate to Raster的spline项设置，最终完成网格DEM生成，得到如下图： 图3.12-1离散点生成的DEM 利用ArcGIS中的3D Analyst 项，选择Create/Modify TIN的Create TIN From Feature 项进行设置，可生成离散点生成TIN或者等高线生成TIN，可见等高线生成的TIN的图如下： 图3.12-2等高线生成TIN 地理信息系统实习报告 利用3D Analyst的Raster to TIN将GRID 转化为TIN，最终效果如下： 图3.12-3栅网生成TIN 利用ArcMAP的Create Contours 选项单击DEM数据的任何点，立即产生一条过该点的等高线，如图所示： 图3.12-4 单条等高线 利用ArcMAP中Profile Graph，绘制剖面图，可得下图： 地理信息系统实习报告 图3.12-5 剖面图 通过对Slope 对话框进行设置参数，可得到坡度图，在其基础上再求一次坡度，便可以得到如下的曲率图： 图3.12-6 曲率图 利用Aspect项进行参数设置，可得到下图： 地理信息系统实习报告 图3.12-7 坡向图 通过对Hillshade设置参数，可生成山体阴影图，如下图所示： 图3.12-8山体阴影图 在ArcMAp中打开TIN 或Raster 文件，利用Create Line of Sight进行可视性分析，利用Viewshed项进行可视域分析，可见进行可视域结果图如下： 地理信息系统实习报告 图3.12-9 可视域图效果显示 第四节：结束语 当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张。信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、通信技术、卫星遥感等空间技术、自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示了更加广阔的前景。地理信息系统是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。地理信息系统迅速发展不仅为地理信息现代化管理提供契机，而且有利于其他高新技术产业的发展。GIS的用途十分广泛，不仅涉及国民经济的许多领域，如交通、能源、农林、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等等，而且与国防安全密切相关。在未来“数字地球”的建设中，GIS将起十分重要的作用。研究GIS的理论与技术，开发GIS软件产品以及推进和深化GIS各类应用已经成为国内外科技界和产业界的一大热点，意义十分重大。GIS在地学领域发挥越来越重要的地位，学好这门课成为我们必要。 当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张。信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、通信技术、卫星遥感等空间技术、自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示了更加广阔的前景。地理信息系统是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。地理信息系统迅速发展不仅为地理信息现代化管理提供契机，而且有利于其他高新技术产业的发展。GIS的用途十分广泛，不仅涉及国民经济的许多领域，如交通、能源、农林、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等等，而且与国防安全密切相关。在未来“数字地球”的建设中，GIS将起十分重要的作用。研究GIS的理论与技术，开发GIS软件产品以及推进和深化GIS各类应用已经成为国内外科技界和产业界的一大热点，意义十分重大。GIS在地学领域发挥越来越重要的地位，学好这门课成为我们 地理信息系统实习报告 必要。 通过一学期的学习，我们基本掌握了GIS的入门知识。虽然学习的过程中困难不少，但通过咨询老师和同学们的相互探讨，把问题一一解决了。GIS在地学领域有着广泛的利用，我们学好了GIS必定会促进我们自身的发展。在此非常感谢杨乃老师，感谢您不辞辛苦的奔波于公司与学校之间为我们授课！ 《GIS软件应用》实验报告 实验名称：利用R2V与ARCGIS制作中国政区图 专 业：资源环境与城乡规划管理 班 级：0902班 姓 名：吕婷婷 学 号：0910010214 二零一一年十月二十五日 1.重要概念 矢量数据模型：（网络查询得到）它是利用欧里几得几何中的点，线，面及其组合体来表示实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好的逼近实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储冗余低，便于进行网络分析，但对于多层数据的叠合分析比较困难。（地理信息系统导论）用点及其x,y坐标构造空间要素的数据模型。栅格数据模型：在GIS中也称格网，栅格地图，表面覆盖或影像。它由行，列，格网组成。行，列由格网左上角起始。在二维坐标系统中，行作为y坐标，列作为x坐标。网格单元由其行，列定义。地理坐标：是指用用经纬度表示地面点位的球面坐标。 地图：是指按照一定的数学法则，将地球表面上的空间信息，经综合概括，以可视化，数字或触摸的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传输，模拟和认知客观世界的空间信息。 地图投影：是指按照一定的数学法则，将地球椭球体上的经纬网转化到平面上，使地面点的地理坐标与图上相应点的直角坐标建立一一对应的函数关系，并研究其变形问题。 投影变换：是指当系统使用来自不同的地球投影的图形数据时，需要将该投影的数据转换为所需要的坐标数据。 投影变形：是指用经纬度表示地面点位的球面坐标。 拓扑：研究在拉伸或弯曲等适当变换下仍维持不变的几何对象性质的数学分支。2.实验目的 掌握R2V地图矢量化方法，掌握.shp格式数据的创建，掌握利用ARCGIS进行定义投影及投影变化，掌握利用ARCGIS进行拓扑关系的建立，掌握对属性表的相关操作（添加字段，按属性值查询，计算面积等），掌握地图的编制、整饰及输出。3.数据来源 1：400万中华人民共和国行政区划图（.jpg格式、含地理坐标）,如图1所示。4.要求 （1）利用R2V矢量化中华人民共和国行政区划图，分别建立国界、省（自治区）直辖市界、首都、省会（首府）、岛屿、主要河流6个图层，分别进行矢量化。 （2）在图中左上、左下、右上、右下分别添加4个控制点，并将屏幕坐标改为地理坐标。 （3）利用R2V的矢量输出功能输出矢量，生成.shp格式数据。（4）在ARCMAP中添加.shp格式数据，进行定义投影、投影转换（转换成ALBERS等面积投影）；建立拓扑关系，添加各省（自治区）直辖市、省会（首府）名称及河流名称，添加面积字段并计算各省（自治区）直辖市面积。 （5）在ARCMAP中进行中华人民共和国行政区划图的编制、整饰（自动标注各省（自治区）直辖市、省会（首府）名称，手动标注主要河流，地图需包含图名、图例、指北针、经纬网、比例尺、制图人、姓名、班级、学号、专业）及输出。5.步骤 （1）打开R2V并添加中华人民共和国行政区划图 （2）在R2V中对中华人民共和国区域行政图进行矢量化，添加guojie,shengshijie,shoudu,shengjishi,daoyu,heliu，6个图层，在相应的图层对各要素进行绘制（注：guojie,shengshijie，daoyu,heliu为线性要素；shoudu,shengjishi为点状要素） （3）对矢量图添加4个控制点 （4）对绘制好的图形进行矢量输出，分别记作:城市.shp，边界.shp，河流.shp（注：输出文件格式为.shp；guojie,shengshijie，daoyu,heliu为线性要素；shoudu,shengjishi为点状要素）输出线状要素的时候： 输出点状要素的时候： （5）在ArcGIS中添加图层：城市.shp，边界.shp，河流.shp （6）对图形进行投影变换 第一步定义投影：打开ArcToolbox→单击数据管理工具→单击投影 和变换→选择定义投影（分别对边界，河流，城市进行定义投影，选择合适的地理坐标系） 第二步投影：打开ArcToolbox→单击数据管理工具→单击投影变换→单击要素→选择投影（分别对边界，河流，城市进行投影） 第三步要素转面：打开ArcToolbox→单击数据管理工具→单击要素→选择要素转面（对边界进行要素转面操作，保存文件名为bianjie1),得到投影图形如下： （7）对要素属性表进行编辑 第一步：（计算ID值）添加图层bianjie1→打开图层bianjie1的属性表→选择ID字段计算器→选择FID进行计算得到ID值 （name字段添加）打开图层bianjie1的属性表→在属性表的菜单栏中选择添加字段（添加字段name，文本型）→选择name计算器→选择name=“ ”(将对应的省市名称输入双引号中） （面积计算）在属性表的菜单栏中选择添加字段（添加字段area，文本型）→选择计算几何（对面积进行计算，单位为平方千米） 第二步：再打开bianjie1的属性→选择符号系统→选择唯一值（值字段为ID，选择添加所有值） 第三步：对城市进行要素标记（同上）（在chengshi图层点击右键点击标注要素就可以显示在地图上，如果显示的不是名称，则在chengshi图层点击右键→选择属性打开标注→将标注此图层中的要素选中并将标注字段选择为name→最后再标注要素）得到如下图 （8）河流的合并：选择图层heliu编辑要素→开始编辑→使用Ctrl+Shift键选中同一段河流→在编辑器菜单栏中选择合并（注：合并结束后停止编辑） （9）河流的标注：右键单击右上角空白处→选择自定义中的绘图→在绘图菜单栏里选择新建文本中的样条化文本→沿河流绘制曲线并添加文本（长江，黄河） （10）对地图进行布局标注 第一步添加标注：在ArcMap的菜单栏中选择插入菜单→插入指北针，比例尺，图例（图例的修改：鼠标放在图例上，点击右键，选择转换为图形→再点击右键选择取消分组，然后分别对每一个图例进行属性修改→最后将图例全部选中，点击右键选择组，将其合并）及文本（根据自己的需要进行修改）→再插入标题（中华人民共和国区域行政图） 第二步添加经纬网：右键单击图层→选择属性→选择格网→新建一个格网（经纬网）（根据需要对网格的属性进行修改） （11）导出地图：在ArcMap的菜单栏中选择文件菜单→选择导出地图（注：保存输出格式为.JPEG） 6.附图 图1：中华人民共和国区域行政图 图2：白水县DEM 图3：白水县等值线分布图 图4：白水县坡度等级图 图5：白水县坡向等级图 图6：西安市住房等级分布图 图7：学校选址图 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 长沙市数据采集、处理与制图 目录 概述..............................................................................................................................................2 1.1 实验目的..............................................................................................................................2 1.2 实验任务..............................................................................................................................2 1.3 实验要求..............................................................................................................................2 1.4 工作过程..............................................................................................................................3 1.5 实验进度安排......................................................................................................................3 1.6 实验任务与分配..................................................................................................................3 1．6．1 实验任务.................................................................................................................3 1．6．2 任务分配...............................................................................错误！未定义书签。2 实验过程与方法..........................................................................................................................3 2.1 总体流程..............................................................................................................................3 2.2地图配准...............................................................................................................................3 2.3 新建图层..............................................................................................................................6 2.4 矢量化..................................................................................................................................7 2.5 地图拼接..............................................................................................................................9 3 专题图制作................................................................................................................................12 3.1长沙市各地学校在校学生专题图.....................................................................................12 3.1.1 建立表........................................................................................................................12 3.1.2 制作专题图................................................................................................................14 3.1.3 加入其他地图要素....................................................................................................15 4 实验总结....................................................................................................................................23 4.1 实验成果图........................................................................................................................23 4.2 遇到的问题及相应解决措施.............................................................................................24 4.2.1 地图的配准................................................................................................................24 4.2.2 矢量化过程................................................................................................................24 4.2.3 全要素图形................................................................................................................25 4.2.4 专题图制作................................................................................................................25 4.3 实验心得............................................................................................................................26 4.4 个人总结............................................................................................................................26 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 实验内容: 地图矢量化及专题图制作 实验时间: 202_年12月31日—202_年1月13日 实验地点: 测绘楼实验中心 指导老师: 贾泽露 概述 1.1 实验目的 本次实验运用地理信息系统导论、地图投影、GIS制图等课程的相关知识，通过应用GIS专业软件ArcGIS制作湖南省长沙市的电子地图及各种专题图.通过两个星期的实验,达到熟练掌握电子地图的数据采集和制作的基本步骤、方法的目的，并熟练专题图的制作方法,加深对GIS专业软件的理解并做到对其的熟练运用，培养团体分工协作的能力。 1.2 实验任务 数据采集、录入、编辑、处理、分析、应用.体表现为，采 用ArcGIS分层数字化扫描工作地图，并录入相应的属性数据，进行综合地图和各种专题地图的制作； 1.3 实验要求 通过运用本学期所学过的专业知识和专业软件，熟悉电子地图制作的数据采集、成图的基本流程，并熟练掌握查找相关资料并运用的方法。 对栅格图像的配准,要求达到一定的精度(误差<10最佳)利用ArcGIS进行图层矢量化,并建立其投影坐标系 矢量图层包括县界、道路、铁路、水系、政府驻地等。 属性数据参照《湖南省202_年统计年鉴》、湖南统计信息网以及长沙市政府网站。 上交成果数据包括实验日志，数字化的图形数据及收集录入的属性数据，长沙市的综合（全要素地图）电子地图，长沙市的专题地图实验总结报告及个人小结。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 1.4 工作过程 纸图扫描 —→栅格图像配准 —→ 建立图层 —→ 矢量化图层—→ 专题地图的数据资料收集 —→ 建立专题图 —→ 实验总结报告 1.5 实验进度安排 前3天完成地图的矢量化;第4天完成全要素综合地图;第5天查找制作专题图的相关资料;第6天外出参观;第7天确定所要制作的专题图并输入相关数据;第8天制作专题图并对其进行整饰;第9天完成个人小结与实验报告.1.6 实验任务与分配 1．6．1 实验任务 完成对湖南省长沙市地形图的矢量化（包括县界、道路、铁路、水系、政府驻地等）;拼接和裁剪地图形成长沙市全要素图;查找长沙市相关资料;制作长沙市的专题地图 实验过程与方法 2.1 总体流程 地图扫描——选择投影——底图配准——地物分类——新建图层——矢量化——拼接地图——图层叠加——完整的长沙市地图——输入属性数据——制作专题图——实验总结 2.2地图配准 打开ArcGIS/ArcMap，在新工作空间的Layer的属性中设置投影——高斯克吕格6度分带和北京54坐标系： 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 确定后，投影就确定了。然后加入我的地图——changsha.jpg，并新建图象金字塔。打开Georeferencing工具条进行配准。配准的时候，选择高斯克吕格投影坐标下的底图四角的四个点作为控制点，在地图上单击2次，在表中输入它的坐标，最后将控制点文件保存。 以后，每次在地图上进行矢量化之前，都需要将控制点文件“load”进来。 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 2.3 新建图层 打开ArcCatalog,在文件夹上点右键，选择new->shapefile，新建适当类型的图层。比如一个区域的边界，选择类型为线状，并设置投影。 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 我可以修改shapefile中的字段。比如需要为面状图层area_p添加一个字段：name，在area_p的属性中进行修改，输入字段名和相应类型。 2.4 矢量化 打开ArcMap，选择Add Data，将changsha.jpg添加进来并加载控制点，同时把建立好的图层也添加进来，以扫描得到的图作为底图在ArcMap中对各个图层进行矢量化。首先添加Editor工具条：在非工作区中点击右键，选择Editor。点击Editor中Start Editing,然后在Target中选择需要矢量化的图层，在Task中选择Create New Features，利用sketch工具就可以开始矢量化了。矢量化过程中，打开SNAPING工具当光标在一定范围时，会自动落在顶点上，使两条线的端点重合，线段连续。 我得到的图层有点状的，如图为政府驻地图层： 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 线状图层有道路、铁路、区划线、水系： 面状图层有行政区、水域： 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 当我完成线状图层的矢量化后，绘制面状图层的时候利用自动跟踪，可以减少很多工作量。比如利用县界绘制面状的县。Target中选择area_p,将要跟踪的线段选中，选择Trace Tool开始跟踪，最后回到起点的时候双击鼠标，就会得到闭合多边形。 接着打开属性表，为每一个对象输入相应的属性值。 选择标注字段为“name”,并在area_p上点右键，在Lable features前打勾，县名就标注了： 2.5 地图拼接 因为每个组的地图都是规则的长方形，难免有些需要的县在别人的地图上，而自己图上的不一定是需要的。这使地图的拼接成为必要。我组需要将张家界和地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 怀化地图的一部分拼接在一起。在各组矢量化完成后，从别的组的图层上选择我组需要的部分，粘贴到相应图层上；同时把图层中不需要的部分删除掉，得到完整的长沙市的各个图层。最后将各图层叠加，添加图名、图例，得到全要素地图。 步骤如下： 1．新建长沙市文件夹，在文件夹中建立需要的shapefile图层，并添加相应的属性和投影。 2．将长沙市、张家界和怀化地区的县界图层信息添加到ArcMap中，然后将所有信息复制到已经建立好的长沙市的shapefile图层中。 3．在新建的长沙市shapefile图层中修改信息，将属于长沙市的区域保留，将不属于长沙市的区域删除。在县界图层上，修改节点位置、添加删除节点，使各条线段连续。在面状图层上，重新自动跟踪原图上不完整的部分。 4．将其他图层按照以上步骤添加到益阳市相应的shapefile图层中，并进行相应的修改。 5．将各图层叠加在一起，在ArcMap layout view中对其进行全要素制图。如添加边框、底色、标题、比例尺、图例、指北针、经纬网等。边框、底色的添加是在工作区单击右键，选择Properties，在Frame对话框中选择需要的边框和底色。 标题、比例尺、图例、指北针的添加分别为点击工具条上的Insert->Text ,Insert->Scale Bar , Insert->Legend ,Insert->North Arrow，添加工作便完成。 经过图幅整饰，效果图如下： 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 专题图制作 的地图全部绘制完毕，我就开始了新的实验任务——专题图的制作，首先先确定了八个题目。每个人负责两个，包括：财政收入支出、农林牧渔产量、农民平均每人纯收入、在校学生、年末总人口数、国内生产总值、耕地面积、消费额。我用的资料是湖南省202_年年鉴。 下面就其中一个专题图来做说明： 3.1长沙市各地学校在校学生专题图 3.1.1 建立表 首先，在中选择需要输入属性信息的图层，在这里也就是在上面点右键，选择属性： 打开的菜单如下图所示，在其中添加相应字段：普通高等学校（college）,中等学校（Secondary）中等职业教育（Vocational）,普通中学（Regular_Se）高中(Senior)，初中(Junior)，普通小学(Primqry)。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 添加完，点击确定，打开打开，现在开始添加具体的属性信息； 先将地图显示在页面里打开下面的工具栏： 选择开始编辑，然后选中其中的一块区域，点击属性框然后将年鉴中的相应信息输入： 可以查看信息，选择的是A4的纸，将刚才添加属性字段的图层 将所有的县市地区的信息全部输入，为了让图较为好看，将每一个县都绘制了不同的颜色，选择，点右键，选择属性，按照县名来填充。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 点击确定后就比较好看了。 3.1.2 制作专题图 在右边的图层框中重新加入数据选择在上面点右键，选择属性。，将其改名为在校学生，弹开下面的对话框我就中等职业教育（Vocational）,高中(Senior)，初中(Junior)，普通小学(Primqry)四个字段来制作专题图，选择的是柱状图。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 点击确定就可以显示，这时的地图并不完整，所以要加入其他要素。 3.1.3 加入其他地图要素 首先是加入网格线，在图层上单击右键选择属性，弹出下面的对话框，然后选择新建 ； 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 因为我选择为北京54坐标系，所以要选择第二种网格。 一直选择下一步，然后点击确定。网格线就加好了。 第二步要添加地图名、指北针、比例尺、图例、制图人。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 选择菜单中的添加（Insert）第一个是加入图名 第二个加入指北针 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 第三个添加图例 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 第四个添加比例尺 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 第五个添加制图人信息 改变其他的边框等格式就可以出图了,下面是完成图: 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 实验总结 4.1 实验成果图 第一阶段出图 地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 全要素图： 4.2 遇到的问题及相应解决措施 4.2.1 地图的配准 1)地图出现扭曲,要注意的有两点: a.应该先选择投影坐标系, 再选择控制点进行配准.坐标系选择为:高斯克里格下的北京54坐标系,根据地图所在经纬度,选择19度带;b.配准的工具条Georeferencing中应该使Auto Adjust为未选中状态.2)误差较大,我就配准了很多次,从中选择误差最小的作为矢量化底图.3)保存配准后图形为rectify文件,图形显示效果会变暗变黑,可以通过图像处理软件处理或者通过改变其属性中的灰阶级别来改变显示效果,减少矢量化中因为原图不清楚而可能导致的误差.如果没有保存为rectify文件,则每次打开原图时需要加载控制点信息和坐标系信息.4.2.2 矢量化过程 1)各个图层要在统一的坐标系统下进行矢量化,否则会出现图层不能叠加到一起的情况,这时在窗口中显示的就是左右两边各有一部分图层,且显示的图形很小,调整图层使用菜单工具条Spatial Adjustment,使用工具New Displacement Link,在两边不同图层中寻找四个以上的相应点,然后使用Spatial Adjustment的下拉菜单中的Set Adjust Data„选择要叠加的图层,再Adjust就可以把图层叠加在一起,全图显示时所有图层在正中显示,这样地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 才正确.2)矢量化图层中遇到的一些问题.(1)面状湖泊或河流中存在岛屿或者沙洲,可以根据岛屿或沙洲的轮廓矢量化岛屿或沙洲的两边图形要素,再合并.我学会了一种更方便的方法,简称为“挖洞”,可以先不考虑沙洲或者岛屿,直接矢量化出河流或者湖泊的轮廓,然后选中该河流或湖泊,使用工具条Editor,画出沙洲或岛屿的多边形(即要挖出的洞),选中该多边形,选择Editor中的Clip,确定后删除该多边形,就挖好洞了,即得到了岛屿和沙洲的轮廓图.(2)矢量化过程中由于缩放比例不同,精度有欠缺,最后在放大到能看见栅格图形的程度来调整结点等的细节工作,提高矢量化精度.(3)要保证同一内容的不同类型的图层的对应.如县界的线状边界和县界面状图的边界应该一样,则需要使用自动跟踪,根据线画面,或者根据面画线,使用Editor中工具Trace Tool,从某一结点开始,可以自动跟踪结点,最后双击成图.这样就不会产生边界不重合,出现碎屑多边形等情况.(4)所有图层叠加到一起,图层内容有冲突,比如小支流河流穿过了面状河流,或者部分结点出现冗余或者不到位,还有面与面的合并可能会出现碎屑多边形或者间隙,都需要调整结点,提高精确度.4.2.3 全要素图形 图形的拼接.(1)对Merge图形的处理,由于水系网、公路网或者多个单独的面被合并为一个图形要素,但是只需要选择其中的一部分,这时需要还原其到没有合并之前的情况,选中需要拆分线段结点的图层内容,使用工具菜单Advanced Editor中的工具Explore Multi-Part Feature,就可以恢复到其没有合并之前,可以选择需要的内容了,而不需要手动去截断线或者面,其中,多个合并单独面的分割也可以使用“挖洞”的办法去除多余的面.(2)两个图层内容的合并,可使一个图层可视,另一个不可视,复制当前可视图层内容,再使当前可视图层不可视,当前不可视图层可视,粘贴复制内容,则当前可视图层就包括了两个图层的内容,一般当前图层为我的工作图层.4.2.4 专题图制作 1)专题图制作要注意数据的输入和保存,有时候稍有改动,就有可能丢失数据或者改变已编辑内容,需要重新编辑.2)专题图或者其它的工作空间保存,即使设置了相对路径后,在其他的机子上还是无法打开相应的图层,只得重新导入数据.点击图层右键,选择属性中的source或者Data->Set Data Source将数据直接导入.3)放大专题图，在专题信息显示处会有线段出现，而且线段会随着图层放大与缩小改变方向。这是引导线的问题，需要在图层属性中的Symbology中的按钮Properties„弹出菜单中，使Leader Lines中的Show为未选中状态。地理信息系统专业 202_级 《GIS原理与应用》 课堂实验报告 4.3 实验心得 通过这次基础实验中，极大地巩固了我平时GIS导论实验课的实际操作能力，这次的实验给了我一个具体的操作对象和目标，用到了很多平时所学的理论知识，如地图投影，GIS导论，GIS制图，加深了我对GIS的理解，学会了电子地图的数据采集和制作，以及专题图的制作，以及这些具体实践的思想，让我懂得了很多东西老师都不一定能给你，但是自己不要总是靠老师来帮忙解决，要学会自己思考和探索，发现问题，解决问题，做出自己的成绩。 本次实习的主要问题有： 1、2、面状河流的矢量化过程中，因为面状河流中间存在沙洲等非水体，并不是一个完完整整没有孔洞的面，专题图制作中，在专题信息显示处会有线段出现，这个问题我最初并没有多加注意，在对比别人的专题图时才发现自己的不完善之处，这是引导线的问题，而且线段会随着图层放大与缩小改变方向，需要在图层属性中的Symbology中的按钮Properties„弹出菜单中，使Leader Lines中的Show为未选中状态。 4.4 个人总结 通过本次基础实验，我加深了对理论知识的理解，提高了专业软件操作的熟练度，巩固了我平时所学的理论课程和实验操作，特别是对ArcGis软件的具体应用到电子地图的制作上有了一个较全面的理解，学习了电子地图制作和专题图制作的思想，这些对我以后的基于软件操作上的更深一层次的学习是很有帮助的，我成功地完成了此次基础实验的任务，学习别人的长处，帮助别人解决问题，从中又提高了自己，不仅仅是知识方面，也学习了很多为人处事的道理。 大家都学到了很多新的东西，从理论到实践，从书本到具体操作，我都很高兴有这么一次基础实验，真真正正提高了我的能力。第二篇：gis实习报告
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