地理信息系统导论实验指导docWord文档下载推荐.docx

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（三）电子地图操作

MapInfoGIS

①使用漫游工具。

②使用放大和缩小工具。

③使用控制图层在缩放范围内显示。

④使用所提供的数据，通过图层控制对话框完成操作。

⑤使用Info工具查询地图信息。

实验2数据采集

一、实验内容

1．数字化操作。

2．投影与坐标系设置。

1.通过实践，掌握采集数据的主要过程。

2.通过操作，掌握ArcView的Shape文件格式如何通过自身的实用工具创建，以及投影、坐标等设置。

（一）构建数据库

（1）实验内容：

利用ArcView构建GIS数据库。

（2）实验目的：

进一步了解GIS与一般数据库以及图形软件的区别和联系。

（3）实验数据：

收集数据或利用身边的数据。

（4）实验指导：

通过ArcView了解GIS的建库。

①ArcViewGIS建库。

②数字化。

③数据编辑。

（二）屏幕跟踪矢量化

1.实验内容：

屏幕跟踪矢量化。

2.实验目的：

通过实验，了解数字化的含义和操作步骤。

3.所需数据：

GIS_data\Data2目录下的FUZHOU.jpg图像。

4.实验指导：

（1）准备扫描图像。

（2）栅格图像配准。

（3）新建数字化图层。

（4）屏幕跟踪矢量化地图。

（5）输入属性值。

（三）地图投影和坐标设置实验

利用ArcView进行地图投影、坐标设置。

掌握地图投影、坐标系设置方法。

GIS_data\Data2目录下的Stationsll.shp和Idll.shp,两个以十进制表示经纬度数值的Shape文件。

利用ArcView进行地图投影、坐标系设置的步骤如下：

（1）加载数据。

（2）在视图属性对话框中选择投影。

（3）根据参数设置投影性质。

（4）在投影属性对话框中实现投影的设置，完成地图投影的转换。

实验3数据处理

1．错误查找与改正。

2．属性数据核对。

3．投影坐标转换。

4．数据格式转换。

5．数据内插。

二、实验目的

1．通过GIS软件，了解GIS数据处理的主要方法，掌握数据格式转换、投影变换和空间数据插值。

2．通过实验，了解地图投影和坐标系的转换，尤其要熟悉在ArcView中进行地图投影和坐标系的转换。

3．掌握常见的空间数据内插方法。

利用数据内插方法，实现趋势面分析（熟悉在ArcView中用脚本进行趋势面分析）、空间插值中的核密度估算法分析、规则样条法和薄板张力样条法空间差值以及普通克里金方法。

三、实验指导

（一）采集数据错误的查找与改正以及属性数据的核对

1.利用ArcView或MapInfo对地图数字化错误的编辑处理。

2.利用ArcView或MapInfo进行属性数据的核对。

（二）数据格式转换实验

GIS_data\Data3目录下的Fz_xzq.tab或用实验二屏幕跟踪矢量化实验的数据为例。

2.实验指导：

利用GIS软件直接进行数据格式转换有两种简单的方法实现。

（1）利用MapInfo的数据输入输出功能，先把表文件输出为MapInfo的交换文件格式*.mif，然后再利用ArcView的MiftoShape转换器把*.mif文件转为*.shp文件。

（2）利用MapInfo的通用转换器把MapInfo表文件转换成ArcView的Shape文件。

（三）投影变换实验

前面数据格式转换实验的结果数据。

利用ArcViewGIS中的主模块和扩展功能模块"

ProjectionUtilitywizard"

完成投影变换。

（四）空间内插实验

1．趋势面分析

（1）所需数据：

GIS_data\Data3目录下的Stations.shp，包含爱达荷州105个气象站数据的Shapefile文件。

Idout1.shp，一个显示爱达荷州外轮廓的Shapefile文件；

此外，需要用到"

tend.ave"

，它是ArcViewGIS进行趋势面分析的宏语言（AvenueScript）脚本文件。

（2）实验指导：

空间插值方法之一－趋势面分析。

本实验利用ArcView3.3中的主模块和扩展功能模块"

空间分析（SpatialAnalyst）"

以及宏语言（Avenue）编程完成。

在数据源中提供宏语言程序。

2．核密度估算

GIS_data\Data3目录下的Deer.shp，一个显示鹿点的点状shape文件。

利用ArcView3.3中的主模块和扩展模块"

调用核密度估算模型完成插值。

3．两种样条函数的比较

GIS_data\Data3目录下的Stations.shp和Idoutl.shp（实验时需要转化为网格数据，即Idoutlgd）。

在ArcView3.3主模块和扩展模块"

支持下，调用标准样条法和薄板张力法模型完成插值。

4．普通克里金法插值

GIS_data\Data3目录下的Stations.shp和Idoutlgd，以及kriging.ave。

其中kriging.ave是克里金法AvenueScript程序脚本。

在ArcView3.3中的主模块和扩展模块"

支持下，还需要克里金法（AvenueScript）宏语言编程完成。

在数据源中提供克里金法宏语言程序。

实验4地形分析

1．DEM的建立。

2．面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制。

3．挖方和填方表达。

4．三维显示。

了解和掌握数字高程模型的建立及常用地形分析的基本操作方法。

（一）准备数据

1．实验数据：

GIS_data\Data4。

2．学生自己采集和预处理数据。

（二）地形分析

1．DEM的建立

GIS_data\Data4\Ex1目录下的地形的样本高程点（Spot.shp）和边界（Bound.shp）。

（2）实验内容：

本实验是典型的高程数据插入，由矢量点状专题"

高程点"

生成栅格数字高程模型。

（3）实验目的：

通过实验，了解生成栅格数字高程模型的方法，为后续的地形分析做准备。

基于ArcViewGIS软件的主模块和空间分析模块完成。

主要步骤如下：

①启动ArcView，加载数据。

②加载空间分析模块"

SpatialAnalyst"

。

③激活高程点。

④插值计算为"

距离倒数权重法（IDW）"

⑤编辑该专题图例，并分类。

2．面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制

GIS_data\Data4\Ex2目录下的高程格网Plne；

河流的shapefile文件Stream.shp。

高程格网是从美国地质调查局（USGS）的7.5分数字高程模型导入的。

河流的shapefile显示该地区的主要河流。

（3）实验内容：

本实验涉及应用ArcView的"

SpatialAnalyst（空间分析）"

进行地形制图和分析，主要是面积量算、坡度、坡向及剖面线图的制作。

通过本实习的练习，掌握由高程格网创建坡度和坡向专题图，并了解重新分类的意义及懂得面积量算的概念，学习剖面图的制作。

基于ArcView3.3软件的主模块和空间分析模块完成。

主要步骤如下。

①创建坡度专题图。

②创建坡向专题图。

③创建河流垂直剖面。

3．挖方和填方表达

GIS_data\Data4\Ex3目录下的三维地面模型crtin1和crtin2，场地边界Bound.shp。

（2）实验内容：

计算工程的填挖方量。

通过实验，了解计算填挖方的步骤，并能分析填挖方后结果。

基于ArcView3.3的主模块和扩展模块中的"

3D分析模块和空间分析模块"

完成。

①加载数据，并设置地图单位和距离单位。

同时激活三维地面模型，选择"

Surface/CutFill"

命令计算填挖方。

②定义表面为"

crtin1"

和定义输入范围。

③系统将自动产生填挖方计算栅格数据，并用一个名为"

cut_fillbetweencrtin1andcrtin2"

显示出来。

④打开属性表，可查有关填、挖方信息。

⑤将Grid转换TIN格式。

⑥利用地图计算器工具获取更详细信息。

4．三维显示

GIS_data\Data4\Ex2目录下的高程格网Plne和河流专题Streams.shp.

在ArcView中进行地图的三维显示，是通过3-D-scenes（三维图景）文档来制作三维透视图，3-D-Scenes文档调用了3-DAnalyst模块而加进的。

通过创建实验步骤，了解在ArcView中如何进行地图的三维显示操作，从而更好地分析数据。

基于ArcViewGIS软件的主模块和3D分析模块和空间分析模块完成。

①加载3D分析模块，选择"

3-D-scenes"

文档，打开了3-D-Viewer（三维阅读器）和一个单独的目录。

②在"

3-D-Scene/Addtheme"

命令中添加高程格网Plne。

③选择"

Theme/3-DProperties/Surface"

命令把二维的格网转成三维。

④选择"

3-D-scene/AddTheme"

命令，并选择河流专题数据Streams.shp；

叠置河流。

⑤选择"

Theme/Convertto3-DShapefile"

命令，选择"

Surface"

以获取z值，选择面专题Plne，把河流二维专题转化成三维Shape文件。

⑥把View中的专题加载到三维阅览器中。

实验5缓冲区分析和网络分析

1．缓冲区分析：

根据地理对象点、线和面的空间特性，自动建立对象周围一定距离的区域范围（缓冲区域），综合分析某地理要素（主体）对邻近对象的影响程度和影响范围。

2．网络分析：

了解网络的概念，选择最优路径、资源调配以及地址匹配。

1．掌握点、线和面缓冲的生成及掌握GIS缓冲区应用。

2．掌握线对象的网络分析操作。

（一）利用ArcView进行缓冲区分析

1．实验内容：

假设根据当地情况，沿着铁路的两侧20米、40米范围内，进行环境整治、植树，要求提供专题地图。

2．实验目的：

由简单生成缓冲区的操作，产生数据的缓冲区专题图，为实际应用如环境的整治和规划