地理信息系统原理.docx
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地理信息系统原理
资环学院
《地理信息系统原理》
实验指导书
编写
适用专业：
地理信息系统
二O一一年八月
1、实验一：
MAPGIS简介与输入编辑···························································4
2、实验二：
点、线的输入及编辑操作·························································9
3、实验三：
区的输入及编辑操作·································································10
4、实验四：
误差校正···················································································13
5、实验五：
标准图框-投影变换···································································16
6、实验六：
图形裁减···················································································21
7、附件一：
实验报告基本内容要求·····························································23
8、附件二：
实验报告格式············································································24
xx大学实验报告
（一）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
MAPGIS简介与输入编辑
实验目的
初步了解MAPGIS软件的主要功能，掌握MAPGIS中几种主要的文件类型，掌握图像的输入编辑操作。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
实验原理
实验步骤
（1）、将图件进件进行扫描，成灰度、或彩色、或二值。
（2）、建立相应的工作目录，即建立自已的工作文件夹。
如mapgis学习
（3）、将扫描的图像拷入到工作文件夹中。
（4）、将系统库（相当于\mapgis65\slib文件夹）拷到工作文件夹中。
（5）、进行读图分析，看分几层。
如水系层（河流、水库、泉等），交通层（铁路、公路、小路、航空线等），断层层（各种断层），地层层（地层界线，地层区，地层注记等），矿产层（各种矿产符号及注解等）。
（6）、进行系统设置。
单击主菜菜单左侧的按扭
，弹出“MAPGIS环境设置”如下对话框：
（7）、装入光栅文件。
Mapgis65—图形处理—输入编辑—取消—文件—打开工程或文件（或单击打开工程或文件快捷按钮）--弹出对话框—在文件类型中选“MAPGIS图像文件”，选中要装入的光栅文件—打开。
在工作区域中单击，按快捷工具
，也可单击左键，选“更新窗口”。
会发现图已装入。
（8）、编辑层名词典。
单击“图层”菜单——选最下面的
，弹出“修改图层名称”对话框。
如右图。
分别选中相应的图层，如0,1,等等。
在“当前层名”中输入相应的层名称。
在输入层名时，会有输不进的现象，此时，应选用左键将“当前层名”文本框中从左到右进行选中，然后进行输入就可以了。
实验内容
了解常用术语；MAPGIS几种主要文件类型及后缀；MAPGIS总体结构；输入编辑步聚。
实验数据
实验总结
MAPGIS总体结构如下图，其中框线圈中的部分是要学习的部分。
指导教师意见
签名：
年月日
注：
各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
xx大学实验报告
（二）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
点、线的输入及编辑操作
实验目的
掌握线、点的输入操作及对线、点的各种编辑操作。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
实验原理
实验步骤
根据实验一的输入线、点的方法，进行输入线、点。
一定要注意，对于线的操作，要在“线编辑”中找相应的命令。
对于点的操作，要在“点编辑”中找相应的命令。
1、对于点编辑：
输入点
，删除点
，移动点
，拷贝点
，修改文本
，修改点参数
，经常用到，被列于工具栏中。
2、对于线编辑：
输入线
，删除线
，剪断线
，线上删点
，线上移点
，修改线参数
，经常用到，被列于工具栏中。
这些命令大家要牢记，对于“线编辑”，“点编辑”，“区编辑”下的各个功能命令要求大家逐一进行实践，有个感性认识。
实验内容
MAPGIS中线、点的输入及各种编辑操作。
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
注：
各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
xx大学实验报告（三）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
xxx
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
区的输入及编辑操作
实验目的
通过实习操作，掌握MAPGIS中输入区和自动生成区的方法，掌握常用的区操作。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
实验原理
实验步骤
1、检查线是否有错误
（1）、仔细检查是否有遗漏的线。
（2）、放大窗口检查线错误并进行靠近线处理。
（3）、检查是否有重叠线、自相交线、重叠坐标。
“其它”菜单下--
--
，对于重叠坐标，在错误处选中一处错误，击右键，选“清除所有重叠坐标”。
对于自相交线，进行线编辑，用线上移点、线上删点和剪断线等功能进行编辑。
“其它”菜单下—检查重置弧线--
，对于重叠的线，在错误处选中一处，击右键，选“清除所有重叠线”
2、造区
按以下步聚进行：
（1）、将矢量化后的线做一备份，做为造区的线文件。
图形编辑——打开线文件——另存线文件，如起名：
ZQ.WL
（2）、打开造区用的线文件，即ZQ.WL
将不参加造区的线删除，如外图框、部分不造区的水系，公路，交通线等。
保存线文件。
（3）、进行其它——自动剪断线处理——线转弧段处理——存区文件（给文件名，如ZQ.wp，不要存线文件），关闭窗口，系统提示是否存线文件，选否。
（4）、打开区文件（ZQ），装入线文件（原文件，非ZQ）。
进行其它——拓扑错误检查。
（5）、针对拓扑错误对线进行修改（每一个错误）。
（6）、存线文件
重复1-6步聚，至无错误为止。
（7）、造区。
（其它——拓扑重建。
）
3、需熟知的几种区操作
（1）、输入弧段
（2）、线工作区提弧
（3）、弧上加点
（4）、弧段上移点
（5）、删除弧段
（6）、剪断弧段
（7）、延长缩短弧段中的靠近弧段、延长弧段
（8）、弧段结点平差
（9）、区编辑中的输入区、挑子区、删除区合并区、分割区等。
（10）、修改参数
（11）、统改参数等操作。
实验内容
在线、点文件者矢量化完后，先进行检查，然后进行造区。
要明白：
区是由四周封闭的弧所围成的区域，弧是区是边界。
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
xx大学实验报告（四）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
xxx
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
误差校正
实验目的
通过上机操作，初步掌握MAPGIS中误差校正的原理及步骤。
实验要求
通过上机操作，初步掌握MAPGIS中误差校正的原理及步骤。
实验原理
MAPGIS软件使用了分块校正方法，其校正过程如下.
（1）原图数字化.即从地图编稿图或地理底图上采集数据数字化，包括扫描矢量化、数字化仪数字化，形成图形数据文件.
（2）图形编辑处理.对于由于操作员跟踪线迹和线划时，出现重叠、漏采、输入差错等个别错误，借助编辑系统的功能，进行交互式编辑修改.对于由于纸张变形、定点误差、设备精度等引起整幅图形出现偏差，进行误差校正.（3）为了对输入的图元文件进行校正，首先得确定图形的控制点，通过采集控制点功能输入校正图形所用的控制点.控制点的采集要均匀，而且采集的控制点越多，控制越精确.（4）装入图形文件，键盘输入或直接在图上采集图形中控制点的实际值.（5）直接从键盘输入理论值或从标准数据文件中采集理论值.（6）根据采集的控制点构造格网，并计算每个格网的校正参数，然后进行相应文件校正.（7）显示校正后的图元文件，检查校正效果，若仍未达到要求的精度继续前述步骤.
实验步骤
在图形的描扫输入或矢量化过程中，由于操作的误差、扫描设备的精度及图纸的变形等因素，使输入后的图形存在着局部或整体的变形。
为了消除图形的变形，达到图形的精度。
图形输入后必须进行误差校正。
我们主要讲矢量数据的误差校正。
按以下步聚进行：
第一步：
采集较正控制点
1、将矢量化好图框（包括坐标网）单独提出，存一文件（如TK.wl），注意图框内的坐标线要和内图框靠近或出头，不要外图框，并且进行线文件的重叠线和重点坐标及自相交检查。
2、打开“误差较正”子模块，利用座标网进行较正点的采集。
（实用服务—误差校正）
3、打开tk.wl（文件—打开文件，选tk.wl）或单击打开图标打开tk.wl.
4、通过“控制点—设置控制点参数，弹出对话框如图，点确定。
5、控制点—选择采文件，选择打开的tk.wl文件。
6、控制点—自动采集控制点”进行控制点实际值的采集
7、根据采集情况和实际情况决定采集点是否有用，对其进行编辑修改（添加或删除）。
添加控制点：
控制点—添加校正控制点，在需要添加地方进行添加。
删除控制点：
控制点—删除校正控制点
8、通过“控制点—修改较正控制点”将修改的控制点拉框逐行、逐列框住，进行其理论值的输入。
（注意比例尺和坐标线间的距离值）
9、输入理论值后，“控制点”—“浏览控制点文本”进行浏览，看是否没有输入理论值的控制点。
10、“文件—保存控点”或
对控制点进行保存（如kzd.pnt）。
第二步：
数据较正
1、打开点、线、面文件（“文件—打开文件，在对话框中选取要进行较正的点、线、面文件，Ctrl+鼠标）
2、如果在采集完控制点并输入理论值后，并闭了“误差校正”模块，要进行此步操作，否则，可不进行，直接进行步聚3。
装入较正控制点（“文件—打开控制点，或
，选取控制点文件kzd.pnt）。
3、分别对点线面文件进行较正（如点文件较正，“数据较正—点文件较正转换”）
4、保存较正后的点、线、面文件（“文件—另存文件—选中new?
?
?
.?
?
?
文件进行保存，弹出对话框，输入相应文件名，如线文件?
?
?
cor.wl）”）
实验内容
矢量数据的误差校正。
。
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
注：
各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
xx大学实验报告（五）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
xxx
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
标准图框-投影变换
实验目的
通过上机操作，初步掌握MAPGIS中标准图框-投影变换的方法和步骤。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
实验原理
投影变换，是将图形从一种坐标系下转化为另一种坐标系下，或从一种投影系统下转换为另一种投影系统下。
实验步骤
1、投影系统及坐标系简介
（一）、常用的投影类型
（1）、兰伯特等角园锥投影用于小比例尺的地图投影（小于1:
50万）
（2）、高斯—克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）用于中大比例尺投影（大于1:
50万投影），如1/5万、1/1万。
（二）、坐标系（椭球参数）
我国有两种，1954年北京坐标系和1980年西安坐标系。
1980年西安坐标系国目前常用坐标系。
地理坐标：
单位是度、分、秒。
没有比例尺
大地坐标：
单位是米，有比例尺，为1
图纸坐标（平面直角投影坐标）：
单位是毫米，有比例尺，根据比例尺不同选不同的投影类型。
（三）、高斯—克吕格投影
是采用分带办法控制地图的变形。
也是常用的投影方式。
我国1/2.5万—1/50万地图采用6度分带，1/万地图采用3度分带。
具体每个带的投影中央经度见参考书。
根据图上大地坐标判断中央经线：
6度带：
中央经线=带号*6-3，3度带：
中央经线=带号*3
如：
19340000，前面两位数19是带号，且表示6度带，此时该幅图的中央经线是19*6-3=111度。
又如：
38340000，前两位38是带号，表示3度带，则其中央经线是：
38*3=114度。
2、投影变换需注意的
（1）、高斯坐标系中的X、Y轴正好对应MAPGIS坐标系中的Y、X，即高斯坐标系中的X值在MAPGIS系统中应为Y值。
（2）、高斯坐标系中的横向（东西向）坐标最多为6位，纵向（南北向）最多为7位。
在MAPGIS中，若横向为8位，则前两位为带号，在使用时要记着去掉前边的带号，将带号填入相应的参数中，单位是米。
3、标准图框生成（两种方法）
（一）已知图的四个角的经、纬度，生成标准图框。
1、打开“投影变换”子模块，“投影转换—绘制投影经纬网”或
图标。
弹出如下对话框。
输入起始和结束的经纬度值，以DDMMSS格式
2、单击角度单位，弹出对话框如下。
角度单位即是设置输入的数值坐标的坐标系和投影类型。
因为我们输入的是DDMMSS，是地理坐标，因此，坐标系类型就选地理坐标，椭球体参数据图的需要选54或80，坐标单位为DDMMSS.ss。
点确定。
3、单击投影参数按钮，弹出对话框如下。
投影参数即是设置结果输出图框的坐标系和投影类型。
因为我们要的结果是成图坐标，坐标系类型就选投影平面坐标，椭球体参数据图的需要选54或80，坐标单位是毫米，定适当的比例尺。
确定和输入投影中心经度和任一点纬度，确定。
4、输入生成图框的线、点参数。
点击确定，弹出如下对话框：
将“图廓上画标尺刻度”打勾后，主间隔和次间隔变成可编辑状态。
输入相应的值（DDMMSS格式）上图表示隔5分画一个主间隔，隔1分画一个次间隔，主间隔长为5mm,则次间隔为2.5mm。
输入相应的图名，点确定。
5、这时小表一阵飞转，生成图框
6、保存生成的图框。
文件——另存文件，选中要存的文件，起名即可。
（二）已知图的四个角的大地坐标，生成标准图框
1、打开“投影变换”子模块，“系列标准图框——键盘生成矩形图框”或相应图标。
弹出对话框：
2、先选“矩形分幅方法”为任意公里矩形分幅，然后将“图廓参数”和“图廓内网参数”，“网线类型”，“比例尺”，“坐标系”，“起始带号”等参数输入，如上图。
3、输入生成图框的线、点参数。
4、点“确定”，生成图框。
5、保存生成的图框，文件——另存文件。
实验内容
投影系统及坐标系简介；投影变换需注意的；标准图框生成。
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
注：
各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
xx大学实验报告（六）
学院：
资源与环境工程学院专业：
环境工程班级：
091
姓名
xxx
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
图形裁减
实验目的
掌握MAPGIS中图形内裁和外裁的方法和步骤。
实验要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
实验原理
在图形输入完毕之后，在不同应用场合，经常只需要利用整个图形中的一部分或某一块，这就要求系统能根据不同需要将图形裁剪为任意形状。
就用到了图形裁剪功能。
内裁：
将剪裁框内部东西裁出来用。
外裁：
将剪裁框外部东西裁出来用
实验步骤
1、先确定一个剪裁框。
要在图形编辑下，得到一条封闭的多边形线。
并且线没有重叠点，没有自相交，没有重叠线等错误存在。
将其单独存为一个线文件，如cjk.wl。
2、进行图形裁剪模块。
装入要剪裁的文件。
在文件菜单下，选择“装入点（线或面）文件”，装入需要裁剪的点、线、面文件。
3、装入剪裁框。
在“编辑裁剪框”菜单下，选“装入裁剪框”，选中在图形编辑模块中编辑好的裁剪框，如cjk.wl。
4、建裁剪工程：
在“剪裁工程”菜单下，选择“新建”，弹出如下“编辑裁剪文件”对话框。
其中，裁剪框文件：
是装入的裁剪框。
其中，裁剪框文件：
是装入的裁剪框。
被剪裁文件：
是下面列表框中被选中的文件。
结果文件名：
裁剪后的文件路径及命名。
（注意不要和被剪裁文件同路径和同名。
）
类型：
是选择是内裁还是外裁。
方式：
分制图裁剪和拓扑裁剪两种方式，其主要区别是在于对区文件的剪裁。
使用制图裁剪裁两个相邻的区时，系统会将它们共同的弧段一分为二，使两个区相互独立，拓扑关系发生变化。
而拓扑裁剪的方式则使它们共同的弧段保持原来的拓扑关系。
对于列表框中的文件一一选中，选择相应的结果文件名，类型，方式后，单击“修改”就可以了。
5、这样每个列表文件都要进行上述操作后，单击“OK”，建立了裁剪工程。
6、裁剪：
选择“裁剪工程”菜单下的“裁剪”。
或单击工具栏中的
，系统开始进行裁剪。
这样，选中的文件就被进行了裁剪。
实验内容
图形裁减的方法和步骤。
实验数据
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
注：
各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
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