地理信息系统综合实习

地理信息系统综合实习

引言

（一）实习目的

（1）理论联系实际，加强对所学《地理信息系统原理》理论知识的理解和掌握；

（2）了解地图数字化的基本要求，基本程序和成图过程；

（3）增强同学对地理信息软件的认识和操作，并对掌握软件的基本功能。

（4）增强同学的地形图识图能力。

（5）培养同学的发现问题，解决问题和协作能力。

（二）实习意义

大四上学期，迎来了我们的又一次实习——地理信息系统综合实习。为了巩固本学期所学的<<地理信息系统>>理论知识， 加深对理论知识的理解，增强学生的实践能力和协作能力，增强学生在实践中发现问题，解决问题的能力，为了以后的深入学习和工作考虑，因此学院安排了此次实习

（三）实习要求

1、利用原有的地图地图，运用MAPINFO 软件进行地图数字化。

2、运用MAPINFO软件对地图数字化后的成果制作专题地图。

3、运用ARCVIEW软件对已知数据进行空间分析。

（四）实习规范

《1：5000 1：10000 地形图图式》

实习内容

（一）实习地点

学校机房

（二）实习安排

实习项目	名称	天数
项目一	地图数字化与专题地图	7
项目二	数据空间分析	2
项目三	编写实习报告	1

（三）实习软件

地理信息系统处理软件mapinfo,arcview

(四)地图数字化

地图数字化是地理信息系统中最基本的一项工作。8月27日，我们开始地图数字化的工作，并且有指导老师每天在机房为我们进行指导。

地图数字化包括配准和制图两部分，下面就这两方面对MAPINFO软件的应用作一些介绍：

1、利用MAPINFO软件进行配准

（1）、将栅格地图导入MAPINFO软件中；

（2）、弹出图像配准询问对话框（如图）

（3）查看坐标，对图像进行配准

（4）增加控制点

（5）、每幅图选择不少于三个控制点，配准完成后，查看配准后的任意一点坐标，如有坐标与图上坐标不符，则重新配准。

2、地图数字化

（1）、新建表

A．在文件菜单，单击新建表。此时将显示“新建表”对话框。

 

B．确定如何显示新表并从以下复选框中选择。 您可以作出多种选择， MapInfo将添加相应的新窗口。

• 打开新的浏览窗口 － 选中此复选框可将新表显示为新浏览窗口。

• 打开新的地图窗口 － 选中此复选框可将新表显示为新地图窗口。

• 添加到当前地图窗口 － 选中此复选框可将新表添加到当前地图窗口。

C．确定要用于新的表的表结构。选择以下选项之一：

• 创建新的 － 选择此按钮以创建新的表结构。

• 使用表 － 选择此单选按钮以便基于现有表的结构创建新的表。 从下拉列表中选择要复制的表。

D．在作出这些选择之后，单击创建。此时将显示“新表结构”对话框。

注： 如果在此前步骤中选择了使用表按钮，则您所复制的表中字段将显示在“新表结构”列表中。

E．执行以下操作之一：

• 如果正在添加全新的表，可单击增加字段按钮，然后添加要在此表中包含的字段。 继续添加字段直至完成表。

• 如果是复制现有的表，可单击增加字段按钮以添加字段，或者突出显示要删除的字段，然后在适当之处单击删除字段。

F．使用向上和向下按钮，对字段重新排序。 切记此对话框中的字段顺序（自上而下）

将在浏览窗口中实际显示为的列（从左至右）

G．在完成表的结构之后，单击创建以创建该表。此时将显示“创建新表”对话框。

H．在保存在字段，指定用于创建文件的 MapInfo Professional 表定义的位置。MapInfo表定义为 .tab 文件。 

I. 为“文件名”框中输入用于表的名称。

J. 在“保存类型”下拉列表中指定文件类型。

(2)、利用绘图工具描绘地图

A.绘图工具栏与功能：

增加节点	访问增加节点工具可在整形模式下用于向区域、直线或折线添加节点
圆弧	访问圆弧工具可用于绘制椭圆 1/4 大小和形状的圆弧。
椭圆	访问椭圆工具可创建椭圆形的对象。
框架	访问框架工具可在布局窗口中创建框 架，以显示地图、统计图、浏览窗口。
直线	访问直线工具可绘制直线。
线样式	访问“线样式”对话框，在其中可更改 线对象的样式、颜色和宽度。
多边形	访问多边形工具可绘制多边形（闭合连接的一系列直线）。
折线	访问折线工具可绘制折线（开放连接的一系列直线）。
矩形	访问矩形工具可绘制矩形和正方形。
区域样式	访问“区域样式”对话框，在其中可更改填充图案、颜色和背景，以及区域对象的边框样式、颜色和宽度。
整形	切换整形模式的开闭。 整形可用于通 过移动、添加和删除定义其的节点来编 辑区域、多边形、直线、弧线和点。
圆角矩形	访问圆角矩形可绘制圆角矩形和正方形。
符号	访问符号工具可在地图上放置类似“图钉”之类的点符号。
符号样式	访问“符号样式”对话框，在其中可更 改符号对象的样式、颜色和大小。
文本	访问文本工具可向地图或布局添加标题、标注和注释。
文本样式	访问“文本样式”对话框，在其中可更 改文本对象的字体字型、样式、颜色、 大小和背景。

B.图层控制

                    

通过图层控制可对每个表进行编辑可选可见等操作。

3、通过地图数字化的练习，让我们对MAPINFO软件有了更深入的了解，同时也对地图数字化的过程更加的熟练，能够让我们把学习到的理论充分的运用到实践当中去，为我们下一部分地理信息系统的学习打下了坚实的基础。

（五）专题地图制作

所谓专题地图，是指使用各种图形样式（颜色、符号和图案）以直观的形式来显示地图某一种或某几种信息的一类地图。与普通地图相比较，专题地图可以更突出、更完备地表示一种或几种要素。专题地图是分析和表现地图信息的一种强有力的方式。专题地图可将数据图形化，将数据直观、形象的显示于地图上，使人清楚地发现数据表中难以发现的模式和趋势。

1．直方图专题图

直方图专题图是将表中的每条记录的专题变量显示为一个直方图。使用直方图可以分析表中每个记录的多个变量。例如，比较每个直方图中各直方条的大小，可得到表中某条记录的信息，比较所有直方图中的相同直方条可获得所有记录的某一变量信息，比较各直方图的高度，可获得整张表的信息。

下面以创建美国1980和1990年人口直方图为例，简单直方图的创建过程：

首先选择 Map->Create Thematic Map 菜单，运行创建专题图向导，出现 Create Thematic Map—Step 1 of 3 对话框，如附图5-5。

 附图5-5 Create Thematic Map—Step 1 of 3 对话框

在Type 栏中选择 Bar Charts 项，表示要创建一直方图专题图。然后从Template Name 中选中Bar Chart Default，点击Next ，进入专题图向导第二步，对话框如附图5-6：

 附图5-6  Create Thematic Map—Step 2 of 3 对话框

在Create Thematic Map—Step 2 of 3 对话框中，从“Table”下拉列表框中选择要创建直方图的表“USA”，在Available Field列表框中分别选择Pop_1980和Pop_1990，并按“Add>>”，将两字段添加到Fields to Browse列表框中，然后点击Next，进入向导第三步，如附图5-7。

附图5-7  Create Thematic Map—Step 3 of 3 对话框

在Create Thematic Map—Step 3 of 3 对话框中，用户可设置范围地图的三个方面： Settings、Styles、Legend。用户可根据需要，调整样式、图例等内容，后点击OK 完成专题地图的制作。生成的结果如附图5-8所示。

 附图5-8 直方图专题图

2、饼图专题图

饼图专题图是另一种类型的多变量专题地图。饼图中可包含多个变量，因此，在地图上使用饼图可一次分析多个变量。例如，比较每个饼图中饼扇的大小，可以得到表中某条记录的信息；比较所有饼图中某一饼扇的大小，可以得到所有记录中某个变量的变化信息；比较各个饼图的直径，可得到表的整体信息。

模仿上面直方图的制作步骤，可以容易地制作出饼图专题图。下图为加拿大使用各种语言人口的饼图分析。

 附图5-9 饼图专题图

（六）空间数据分析

　缓冲区分析在日常工作中极为普遍，如铁路部门要新修一条铁路，它必须了解新的铁路要占用多少耕地、多少房屋等，以便进行工程预算和损失赔偿；需要新建军事基地，由于保密的需要，需要划定军事隔离带；某城市要新引进一个化工厂，需要评估工厂对周围20公里范围的影响情况，机场附近1公里范围不能有高层建筑，经免飞机的起降等。

ArcView提供了缓冲区分析功能，任何特征和图形均可用于形成缓冲区，缓冲区还可以以图形方式人工绘制，而且生成的缓冲区图形可以保存到新的或已有的多边形专题中，以备后用。

下面我们以河流的防洪为例，说明如何创建和利用缓冲区。假定为了评估某河流受洪水水灾影响范围，需要计算受灾面积，假定此次受灾范围一般在距河流2公里范围以内。

1）启动ArcView，打开该河流及其流域所在的地图c:\\esri\\esridata\"r":"font-size:14px中的Cities.shp、Rivers.shp和States.shp文件（参见图8.1），

2）单击Rives.shp使之为活动专题。用选择按钮选择San Pedro河，使之成为当前活动要素（见图8.2）。

图8.1	图8.2

3）选择Theme菜单，选择Create Buffers菜单项（见图8.3），弹出Create Buffers向导式对话框（见图8.4）。What do you want to Buffer? 下的单选按钮用于指定用View中的图形　某个专题的特征来构建缓冲区，本例中选Rives.shp中的河流来形成缓冲区，Use only the Selected features复选框只有在View中选择某些特征时才会起作用。选择Next进入下一步。

图8.3	图8.4

4）这时进入向导的第二步界面（见图8.5）。此处有三种创建缓冲区的方法： At a specified distance（根据指定距离创建缓冲区，本例为此种类型）； At a distance from an attribute field（分析某个属性域值作距离值创建）； As multiple rings（创建不同距离的多个环的缓冲区，Number of rings用于指定环数，distance between rings用于设定环间距离）。Distance units are用来设定距离单位，本例为公里。设定相应的参数后，选择Next。

图8.5

5）这时进入最后一步界面（见图8.6）。Dissolve barriers between buffers? 单选钮用于设定是否消去各生成的缓冲区重叠部分之间的边界；Where do you Want the buffers to be Saved? 单选钮用于指定生成的缓冲区放在何处，有三种情况，即As graphics in the view（作为图形放在当前视图中保存）、In an exiting theme（存放在已有的专题中）、In a new theme（生成一个新的专题）。设定相应的参数后，选择Finish完成参数设定，并开始生成缓冲区数据。

6）根据所要生成缓冲区的数量，等待一定时间后，会在View中添加一个新的缓冲区专题，见图8.7

图8.6

图8.7

7）用鼠标左键按住缓冲区专题，将它拖到Rives.shp下面，使Rives.shp专题的内容显示出来（图8.8）。从图中可查询缓冲区的面积。

8）保存结果，退出ArcView系统。

实习成果

实习体会

为期近半个月的地理信息系统综合实习，给我留下了许多的回忆。有抱怨，有欢乐，有沮丧，有激动，收获的不仅仅是专业技能，学会了坚持，学会了合作。许多事情，只有经历过才会懂得。

不小心的失误，相互提醒;遇见了难题，一起克服，每天都在进步着。书本上那些枯燥的文字，开始慢慢融入自己的生活，书本上没有的知识，我们也在实践中得到了补充，然而还有很多的技能我们得掌握，有很多的细节我们得注意，还有很多未知等着我们去探索。

通过本次实习，我对地理信息系统处理软件有了很好的认识和掌握，对测绘工程这门专业有了一个全面的认识。使我知道，仅仅掌握了课本的理论知识是完全不够的，测量是一门实践性很强的的课程，只有到实践当中去，发现问题，运用学过的理论知识去解决问题，这样才能更好的掌握这门学科，理论与实践相互结合，这样才更能有效率。

此次实习很好的磨练我的耐力和毅力，测量是一个很细心的工作，我认为如果你能把测量这份工作做好，你一定会把任何事情做好。本次实习对我受益匪浅，对我以后的学习和工作有很大的帮助，最后感谢同学们对自己的照顾和包容，感谢老师对我们的教诲和引导……