《地图学》上机指导.docx
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《地图学》上机指导
<<地图学>>上机指导
指导教师：
李亮
环境与测绘学院
2011.12
实习内容
1、栅格图像的配准
目的：
掌握扫描图（栅格图）的配准
数据：
实习用图.jpg、徐州市面图层.TAB
要求：
利用“徐州市面图层.TAB”中的控制点的坐标对“实习用图.jpg”进行配准。
2、通过扫描矢量化采集数据
目的：
1）学会屏幕数字化；
2）学会空间对象的操作；
3）学会属性数据的编辑及其表的简单维护
数据：
已配准的“实习用图”
要求：
在实验一中已配准的“实习用图”上对徐州地图进行数字化，需要提交的数字化结果：
（1）面图层：
徐州市的各个县区；
（2）线图层：
省市界限、县（市）界、主要铁路、高速公路、一级公路、二级公路；
（3）点图层：
乡镇点
3、专题图的制图
目的：
学会专题图的制作
数据：
“镇界.TAB”
要求：
通过地图数据表中的数据建立专题图，主要包括：
城市化水平直方图、人均固定资产分布图、城市化水平分布图、垦殖指数分布图、徐州人均收入分布图、徐州人口密度图、徐州乡村人口分布图、一级公路网密度分布图等八种专题图。
实习一栅格图像的配准
一、准备扫描图像
选择要数字化的图像，识别该图的投影和坐标系统，在图上选取至少4个控制点并获取控制点的实际地理坐标，然后将地图扫描成MapInfo可以识别的栅格图像格式保存。
二、栅格图像配准
在MapInfo中以打开表的方式打开栅格图像。
如果是第一次打开该图像，MapInfo会提示你是否配准（Register），选择配准按钮，然后进入配准图像对话框。
1）打开：
“File”—“Opentable”有如下对话框
在“文件类型”下拉式列表框中选择“栅格图像”（RasterImage:
*.bil,*.bmp等）.
图1-1加载数据
2）点击选择“实习用图.jpg”，打开，出现如下对话框，询问是简单的显示图像还是要配准图像，选择“配准”。
图1-2选择配准
图1-3配准操作
3）选择投影和单位
根据具体情况，设置地图投影是非常重要的，点击“投影”（Projection）按钮进行投影的设置，默认为经纬度投影。
坐标单位默认为度（Degree）。
用MapInfo数字化地图时，首先必须设定投影方式，这样才能考虑到该地图的变形，并保持地图要素之间的正确的空间关系。
需要注意的是，在数字化开始之后不能再改变投影方式，因此要确保正确设置投影。
在图像配准对话框中单击投影按钮来选择投影。
通常选择纸张地图图例中指定的地图投影。
除了选择合适的投影方式外，还必须设定坐标系使用的地图单位，例如，经/纬度投影中的地图将以“度”显示地图坐标。
如果没有该地图的坐标系统，那么需要把该地图数字化为非地球地图（Non-earthMap），这意味着该图像上的点只是彼此有关，而与地球上的点无关，这时可以使用其它地图单位。
图1-4选择投影
4）输入控制点
点击图中你可以确定其坐标的地方，出现“增加控制点”对话框，输入其对应的地图坐标值。
（注意，为了保险，每次增加新点的时候，要点击“New”），
在图像配准对话框的图像上选择一点并单击鼠标，然后在弹出的编辑控制点对话框中键入该点的实际坐标值。
输入四个控制点时应该注意：
其中任意三个点不能在一条直线上。
图1-5输入控制点
通过“实习一、二数据”中的数据图层“徐州市面图层.TAB”可以获取所需控制点的坐标。
图1-6控制点获取方法一
图1-7控制点获取方法二
5）编辑控制点
采用以上方法定义好至少三个控制点后（这里我们选取四个点），点击“确定”，完成配准。
输入第四个控制点后，MapInfo以像素为单位计算控制点的输入误差。
MapInfo利用控制点进行数值变换，靠该变换来倾斜、移动和调整数字化对象，使之与控制点相符合。
栅格图像的配准实际上是利用最小二乘法原理实现由栅格图像坐标到实际地理坐标的转换，然后就可以在屏幕上以实际地理坐标对栅格内容进行跟踪数字化。
完成后，如果想再次修改你的配准，请选择“Table”－“Raster”－“ModifyImageRegistration”进行修改。
图1-8配准后的地图
实习二通过扫描矢量化采集数据
一、实习目的
熟悉MapInfo主要绘图和编辑工具的使用。
掌握手工数字化的基本原理和方法，理解GIS存储空间数据的两种最简单的格式。
二、实验准备
（1）数字化底图：
实习用图.jpg
（2）确定地图的分层：
GIS是以图层的方式管理地图的，将点、线、面等地力实体按其性质的不同分别归入不同的图层进行分层管理是GIS管理空间数据的基本方式。
（3）在计算机上建立自己的实习目录，例如：
E:
\GIS\MapInfo。
三、实验内容
1.认识绘图工具
2.地图编辑步骤：
（1）打开已经配准好的底图（中国政区图）。
（2）新建一个图层：
【文件】-【新建表】（快捷键：
ctrl＋N），出现图3-1对话框：
需要选择【添加到当前地图窗口】（AddtoCurrentMapper）
图2-1新建表窗口
（3）点击【创建】，出现【新表结构】对话框图3-2，创建字段：
【增加字段】是将输入完整的字段添加到上方的窗口，【删除字字段】则是将已有的字段删除。
创建四个字段，id，name,tall2004p（我国人口20-25岁人口身高分布图（2004））和tall2004p（我国人口20-25岁人口身高分布图（2005））。
并设置相应的类型。
图2-2修改表结构
（4）保存文件。
点击【创建】之后，出现图3-3【创建新表】对话框：
图2-3【创建新表】对话框
为新表设置名称如：
分省行政区图。
选择你自己设置的文件名和文件夹后，点击【保存】即可。
到此，新的MapInfo文件创建完毕。
新建图层自动加到当前地图窗口中。
（5）用同样的方法分别建立一个点图层（省级行政中心）和一个线图层（主要道路）。
分别给它们设置相应的表结构。
（6）将建立的点、线、面图层添加到当前地图窗口。
如图3-4所示：
图2-4图层控制
（7）在新建的图层中进行数字化：
利用Drawing工具条，首先可以先进行点、线、面显示风格的设置，然后进行数字化。
分别在省级行政中心，主要道路和分省行政区图三个图层上绘制点要素，线要素和面要素。
这儿以数字化面要素为例如：
点击Drawing工具条上的
，沿着图上的边界，单击鼠标依次绘制（注意：
公共边要数字化两次）。
如下图所示，是绘制完毕的“青海省”：
可以选用自动捕捉的方法。
具体方法是通过按下s键激活捕捉模式。
图2-5对青海省数字化
（8）输入属性信息：
使用【Main】工具条中的
按钮点击“青海省”行政区，弹出属性信息对话框，输入完数据后完成录入操作。
图2-6对青海省编辑属性
（9）保存：
切记在数字化完一个对象后，一定要进行保存操作。
【文件】－【保存表】或快捷键【Ctrl＋S】，点击【Save】
2.对象的高级操作
学习对象的高级操作，可以简化很多复杂的操作。
注意：
进行空间操作之前，应该使包含空间对象的图层可编辑。
注意：
进行空间对象操作的时候，至少在两个对象之间进行，都要首先把需要空间操作的对象设置目标（settarget），然后，才能进行空间操作。
注意：
合并对象的时候，可以不用设置目标，但必须选中两个或者两个以上的对象。
使图层可编辑（下面以空间对象的擦除为例）
1）在数字化的过程中，我们经常要数字化临接多边形，为了避免两次数字化公共边，我们可以采取多边形相互交叉，然后再进行擦除的方法。
例如：
图2-7绘制图形
2）选中其中一个对象（甘肃），设置为目标【对象】—【设置目标】，注意，快捷键为【Ctrl＋T】。
3）选中另一个对象（宁夏）。
图2-8擦除实例
3）点选【对象】—【擦除】，擦除两者之间的部分，即把设成目标的对象的交集部分擦除。
出现选项：
图2-9擦除的数据分解
4）点击【确定】之后，结果如下：
图2-10擦除的结果
5）数字化甘肃省其它部分，点选【对象】—【合并】，合并各对象。
图2-11合并的方法
6）请用帮助查看对象的其它菜单。
3.对象整形
有时，在完成某个区域或者是折线等地图对象的绘制之后，对绘制的区域或者是折线的形状要进行一定的修改。
此时，可以使用MapInfo的整形来完成此项任务。
（1）显示和选择一个对象的节点：
选择要整形的对象，选择【编辑】—【整形】命令。
或者在【绘图】工具栏中选择整形按钮
。
图2-12显示多边形的节点
（2）增加节点：
选择要整形的对象，选择【编辑】—【整形】命令，使对象的节点显示出来。
单击【绘图】工具栏中的增加节点按钮
以访问增加节点工具。
图2-13增加节点
（3）移动和删除一个对象的节点：
选择要整形的对象，选择【编辑】——【整形】命令，或者在【绘图】工具栏中选择整形按钮
。
此时对象的每个节点处出现小的填充框。
单击或拖动一个选中节点。
实习三专题图制图
制作专题地图是根据某个特定专题对地图进行“渲染”的过程。
所谓的专题渲染，就是以某种图案或颜色填充来表明地图对象（点、线、区域）的某些信息（例如人口、大小、年降雨量、日期等），也就是说，这些渲染存在着主题，经过渲染的地图就是专题地图。
MapInfo可创建单变量专题地图（如范围、独立值、点密度和等级符号等）或多变量专题地图（如饼图和直方图等）。
MapInfo还能利用一个符号反映两个不同的专题要素，例如，可以使用符号的颜色代表一个专题要素，符号的大小代表另一个专题要素。
图3-1创建专题图第一步
1.范围专题图
范围专题图是指按照设置的范围显示数据。
这些范围用颜色和图案进行渲染。
范围专题图能够通过点、线和区域来说明数值，在反映数值和地理区域的关系（如销售数字、家庭收入），或显示比率信息如人口密度（人口除以面积）时是很有用的。
例如，要创建徐州市人口范围专题图，选择Map菜单中的“创建专题地图”（CreateThematicMap）命令，将运行创建专题图向导。
该向导的第一个对话框如图3-1所示，在该对话框中需要选择创建专题图的类型。
首先从“类型”中选择“范围”按钮，表示要创建一范围专题图，然后从“模板名称”中选择“区域范围、蓝、暗－亮”，表示使用蓝色实填充图形对象。
最后选择Next按钮，将进入创建专题图向导的第2步。
在向导的第2步显示的对话框中，需要设置创建专题图所需要的表和字段。
从“表”下拉列表框中选择“镇界”表，并从“字段”下拉列表框中选择“镇域人口”，表示要依据该字段来创建专题图。
最后单击Next按钮进入向导的第3步。
在专题图向导第3步中，可根据实际需要调整图例的样式、分级方法、标题，以创建符合视觉效果并能够反映客观规律的专题图。
单击OK按钮完成专题图的制作。
将显示如图6-2所示的范围专题图。
图3-2创建专题图第二步
图6-3范围专题图
2.独立值专题图
独立值专题图是一种比较简单的专题地图。
它使用不同的颜色、符号或线形来显示不同的数据。
根据独立值绘制地图对象的专题地图有助于强调数据的类型差异而不是显示定量信息（如给定区域内的商店类型、分区类型等）。
因此，当用户只需要使用单一的数据值来渲染时，可以使用独立值专题图。
3.点密度专题图
点密度专题图是在地图上用点来显示数据，每一点都代表一定数量，某区域中点的总数与该区域数值成比例。
每个点代表一定数量的单元，该数乘以区域内总的点数，就等于该区域的数值。
例如创建一个人口密度专题图，若某区域人口有20000人，而每个点代表100人，则该区域内将有200个点。
当要求在地图上显示一些原始数据，如人口数量、年销售额、犯罪率或者出生率等，点密度专题图十分有用。
可见点密度专题图有着广泛的用途。
例如，要创建徐州人口密度专题图，可以先选择“地图”菜单中的“制作专题地图”命令，将运行创建专题图向导。
在该向导的第一个对话框的“类型”中选择“点密度”，从“模伴名称”中选择“点密度、大红点”，单击“下一步”按钮进入下一个对话框。
在该对话框中从“表”下拉列表框中选择“镇域”表，并从“字段”下拉列表框中选择“镇域人口”。
再单击“下一步”按钮进入向导的第三步。
在第三步显示的对话框中单击“设置”按钮，弹出“自定义点密度设置”对话框，在该对话框中将每个点代表的人数改变为4500。
此外还可以通过“图例”按钮来设置图例的样式和标题。
最后显示如图6-3所示的密度专题图。
图3-4徐州人口密度专题图
6.4等级符号专题图
等级符号专题图为表中每条记录显示一个符号，符号大小与数值成一定比例。
等级符号地图用特定的数值来显示数据点，对于阐明定量信息（如由高到低依次变化）很有用处。
符号的大小与该点对应的数值成比例，数值越大点就越大，数值越小点就越小。
因此，等级符号最适合数值数据。
5.直方图专题图
直方图专题图是将表中每条记录的专题变量显示为一个直方图。
使用直方图可分析地图中每条记录的多个变量。
比较每个直方图中各直方条的大小可考察表中某条记录，比较所有直方图中某一直方条的大小可考察所有记录的某个变量，而比较各直方图的高度可考察整张表。
用直方图来表达负值时，直方条会沿直方图反方向伸展。
在叠加直方图中不显示负值。
6.饼图专题图
饼图专题图是以饼图显示表中各记录的专题变量。
饼图可包含多个变量。
在地图上使用饼图可一次分析多个变量，比较每个图中饼扇的大小可考察表中某条记录，比较所有饼图中某一个饼扇，可考察所有记录中某个变量的变化，比较各饼图的直径可考察整张表。
7.复杂专题图
有时在地图的数据表中可能没有所需的制作专题图的数据，这时就需要进行表的操作来添加所需数据。
方法一：
（1）选择【表】---【维护】---【表结构】
图3-5表结构
（2）增加所需的字段
图3-5增加表中的字段
（3）设置值的更新方法
图3-6更新设置
（4）专题图制作
图3-7垦殖指专题图
方法二:
如果用户不想在地图的表结构中添加字段，进行复杂的操作，用户可以采用在专题图制作的第二步中的“字段”中选择“Expression”，通过编辑表达式可以进行用户所需的专题图制作。
图3-8表达式编辑
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