《空间数据库》实验指导书.docx

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《空间数据库》实验指导书

《空间数据库》实验指导书

实验一熟悉常用GIS软件

一、实验目的

（1）熟悉现今比较流行的几种GIS软件ArcGIS,GeoStar和MapGIS的界面环境

（2）初步掌握MapGIS重要工具、菜单命令的使用

二、实验内容

1、熟悉常用的GIS应用软件平台：

从ArcGIS,GeoStar和MapGIS中选择一种GIS软件，熟悉软件的界面环境。

2、进一步练习使用各软件的主要工具及菜单命令。

三、实验要求

1.熟练掌握GIS软件的功能和使用。

2.利用软件进行简单的查询及其空间分析。

附件：

MAPGIS介绍

    MAPGIS地理信息系统6.1版本以上的MAPGIS是新一代全组件化地理信息系统，除了包含MAPCAD的所有功能外，还具有如下功能：

高性能的空间数据库管理

客户机/服务器结构：

    使用空间数据库引擎在标准关系数据库环境中实现了客户机/服务器结构，允许多用户同时访问。

支持多种硬件网络服务器平台，支持超大型关系数据库管理空间和属性数据，支持分布式多级服务器网络体系结构。

动态外挂数据库的联接：

    可实现一图对多库、多图对一库应用要求。

多媒体属性库管理：

可将图象、录像、文字、声音等多媒体数据作为图元的属性存放，以适应各种应用需要。

开放式系统标准：

    支持运用TCP/IP协议的LAN和WAN环境的访问，支持UNIX和PC平台混合配置。

完善的安全机制：

保证用户对数据库的访问权限，在单个图元记录及空间范围层面上支持共享和独占的锁定机制。

完备的空间分析

空间叠加分析：

    提供区对区、线对区、点对区、区对点、点对线叠加分析等，支持高效率大数据量分析。

BUFFER分析：

    提供点、线、区BUFFER分析。

属性分析与统计：

    有单属性累计、累计频率和分类统计及初等函数变换，双属性累计、累计频率统计和四则运算等操作，统计结果可生成直方图、饼图、折线图和立体图。

属性查询：

    可进行图示点、范围和区域检索以及条件检索。

DTM分析

数据建模:

    支持多种类型地形数据的地表模型建立，可输出TIN模型和网格模型。

原始等高线数据结合地形特征点/线数据。

平面离散点数据结合高程属性数据。

高程库管理:

    采用金字塔结构存放多种空间分辨率的栅格数据，实现对整个地形数据的快速无缝漫游和提取。

地表模型分析:

    能生成平面/立体等高线图、进行地形因子分析（如坡度、坡向、沟脊系数等）、距离量算、剖面图制作以及根据地形数据自动提取水系等。

模型应用:

    提供高程点标注制图、连线可视性及可视域、土方量计算、表面最佳路径、流域、洪水淹没等实用分析功能。

地表三维绘制:

    对TIN模型和网格模型提供了强大的三维交互地形可视化环境，支持高程分层设色、遥感影像叠加、矢量数据叠加等多种绘制方式；实现三维场景的多角度实时观察、动态飞行模拟；提供地貌晕渲图、飞行场景录制等输出功能

实用的网络分析

最短路径求解：

    指定若干地点，求顺序经过这些地点的最短路径。

游历方案求解：

    求取遍历网线集合或结点集合的最佳方案。

上下游追踪：

    查找网络中与某一地点联系的上游部分或下游部分。

最佳路径：

    任意指定网线和结点处的权值，求取权值最小的路径。

空间定位：

    为用户规划各类服务设置的最佳位置。

资源分配：

    模拟资源在网络中的流动，求取最佳的分配方案。

关阀搜索：

    由用户指定爆管处，求取所有需关的阀门。

多源图象分析

多种影像格式：

    支持GeoTiff、JPEG、BIL、BSQ、BMP等。

影像处理：

    支持影像动态灰度变换、小波及傅氏变换、自定义滤波、自定义运算及影像监督、非监督分类等。

影像定位：

    控制点灵活采集、精确定位；实现影像配准、镶嵌、融合及与矢量数据迭合等。

矢栅一体化：

    提供矢栅相互转化及影像裁剪等功能。

影像建库管理：

    金字塔式数据组织、增强的数据压缩，提供海量影像的建库管理能力

方便的二次开发

开放性：

    支持VC++，VB，Delphi等集成开发环境。

多层次：

    API函数层；C++类层；ActiveX组件层

实验二利用MapGIS进行空间数据管理

一、实验目的

（1）理解GIS空间数据编码、组织原理，掌握使用MapGIS软件进行简单地理信息系统数据库的创建和管理的整套方法。

（2）实现图形数据和属性数据的连接

（3）利用MapGIS对数据库、属性库、影像库、符号库进行管理

二、实验内容

1．图库操作

MapGIS图库操作提供了新建图库、打开图库、保存图库、图库另存为、图库压缩存为、关闭图库文件等操作。

1．1新建图库

    建立新的图库。

1．2．打开图库

    将已存在的图库装入系统，图库文件名后缀为“*.DBS”。

1．3．保存图库

    用来保存当前图库。

1．4．图库另存为

    保存当前图库到新文件中。

1．5．图库压缩存为

    用压缩的形式保存当前文件。

1．6．关闭图库文件

    清除当前图库文件。

2．图幅管理

一个图库从平面范围来看，是由许多图幅拼接形成，而从纵向厚度来看，是由许多“要素层”重叠起来。

即一个图幅可对应多个点、线、面文件；属于同一图幅的多个点`、线`、面文件具有不同的属性结构，我们称这些不同属性结构的文件为不同的类，每种类具有类名，这样的类称为库类。

“图幅管理”主要包括如下一些功能：

图库层类管理器、图幅数据维护管理器以及对图幅入库、查询图库信息和删除图幅等操作。

2．1图库层类管理器

    单击该菜单项，系统就会显示“图库层类维护管理器”对话框。

通过该对话框，可以实现向图库添加新的库类以及对各层库类设置开关状态。

在新的库类没有进入图库之前，属于此库类的文件不能进入图库。

库类名不能与库中已存在的库类名相同。

    单击对话框中的“新建”按钮，系统则显示“新建图库层类对话框”。

“层类路径及属性结构提取”是指：

用户指定一图形文件，系统从该文件中提取属性结构作为图库的库类结构，新的库类结构不能与已存在的库类结构相同。

 2．2图幅数据维护管理器

    单击此菜单项，然后双击欲维护的图幅，则系统显示“图库图幅数据维护管理器”对话框。

通过该对话框，可以实现对所选图幅的数据编辑、实现插入新的图层文件或删除某图层文件。

2．3图幅批量入库

    单击此菜单项，系统则显示“图幅自动入库设置对话框”窗口，通过此窗口设置欲入库的层类；然后双击欲入库的图幅位置，则系统显示“图库图幅数据维护管理器”对话框，并激活“插入线文件”按钮，让用户输入文件名及图幅数据。

2．4查询图库信息

    单击此菜单项，系统则显示“图库信息概览”窗口。

通过此信息窗，用户可了解图库参数，包括投影参数、库类、接边参数；可了解图库范围及底图库路径名等。

2．5删除图幅

    单击此菜单项并双击欲删除的图幅，则该图幅被删除。

2．5图幅检索

图幅检索包括：

图幅检索、区域检索和图元属性检索等。

    选取图幅数据输出：

单击该菜单项后，系统显示“选择图库中的图幅”窗口。

通过该窗口，用户可依次选择预输出的图幅，选择完毕按“确定”按钮。

此时，系统则显示“另存文件”对话框，让用户输入文件名并予以保存。

2．6区域检索

   区域检索数据输出：

此功能是根据用户提供的裁剪区域，系统将该裁剪区域所跨接的所有图幅拼接起来，并将落入裁剪区域内的图元剪取，所得结果输出为*.MRJ文件。

此功能可设置的区域方式为：

（1）鼠标开窗方式:

用户用鼠标构造矩形裁剪框来选择裁剪区域。

（2）两点输入方式:

给出裁剪区域的左下及右上点坐标。

    （3）圆心半径方式:

通过圆心半径给出圆作为裁剪区域。

    （4）任意区域方式:

通过设置任意多边形作为裁剪区域。

功能窗中给出是否需要键盘校正,如选中此项则在输入点时系统给出该点值并允许修改。

    （5）全部图库区域:

将全部图库区域设置为裁剪区域。

    （6）读入区域边界：

裁剪区域为一区文件（*.wp）。

    执行该功能前，用户需在“图幅”操作中将欲检索的相邻诸图幅的接图表或图形显示在屏幕上；然后选中该功能，用户可在底图的衬托下构造裁剪框，裁剪框造完后，系统即将裁剪框所跨接的所有图幅拼接起来，并对裁剪框内的部分图元截取，生成一个新文件。

    操作时在设置好裁剪框及输出参数后按“OK”按钮,系统开始生成新的图元及属性文件,完成后将询问保存文件的文件名,系统将以*.MRJ形式存盘,并在输出系统中进行物理输出。

同时系统还输出一系列有关的图形文件,文件以输入的*.PRJ文件名的头几个字母开始,最后是几个系列号,然后系统按原图文件类型自动给出文件的扩展名。

2．7矩形区域数据查询

    矩形区域数据查询：

单击此菜单项后，系统提示用户选择欲查询的库层类；选择完后，由用户用开窗口的方式选择一矩形区域；系统即进行查询并显示查询结果。

2．8查询点图元

    此功能对单个图元的图层号和属性的查询。

2．9图元属性检索

    查询点图元（线图元、区图元）信息：

图元属性检索分两种情况：

（1）．纯属性条件数据提取:

在图库中，用户可将属于某一库类的图元以图形属性作为条件进行检索、拼接形成一图元文件，供使用。

选中该功能后，用户先确定库类，然后系统弹出“条件表达式”对话框，用户在输入检索条件后，系统进行检索并显示结果。

（2）．区域属性条件数据提取：

选中该功能后，用户先确定库类；然后在系统提示下输入区域文件名（*.wp）；系统再弹出“条件表达式”对话框，用户在输入检索条件后，系统进行检索并显示结果。

2．10图幅接边用来消除相邻图幅间接合处的图元连接误差。

（1）.本项用来设置、修改接边操作时所用到的一些参数。

其中：

接边带宽度：

设置接边条的宽度。

接边容忍度：

设置接边时系统所允许的两可接边端点间的最大误差范围。

接边衰减系数：

接边时相联接的两图边为了消除误差引起摆动的距离递减系数。

（2）．选择接边条启动接边过程

    选择此项以后，按系统提示选择需要接边的层类；然后在两图幅接边处选择接边线。

此时就可以选择如下所述的接边方式进行接边操作。

自动匹配接边：

系统根据用户所设定的接边参数，自动搜索符合条件的接边端点，从接边带的某一端开始进行接边。

半自动接边：

系统不是从接边带的某一端，而是从用户所选择的某个图元开始，进行自动接边。

交互式接边：

通过光标来拾取需要接边的两条线或弧段，系统才将他们接边处理。

3.影象库管理的文件操作

3.1新建影像库文件

3.2添加影像库文件

3.3删除影像库文件

三、实验要求

1.能够熟练应用MapGIS软件进行空间数据库管理。

2.熟练应用MapGIS软件实现其他几种重要数据的管理。

四、实验报告书

书写格式

实验题目

一、实验目的

1．……

2．……

……

二、实验内容

1．……

2．……

……

三、实验步骤（可以和实验内容并为一项）

……

四、心得体会

附：

报告封面格式

《空间数据库》实验报告一

班级：

学号：

姓名：

指导老师：