GIS课程设计报告.docx

GIS课程设计报告.docx

《GIS课程设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GIS课程设计报告.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

GIS课程设计报告

中国矿业大学

GIS专业

《地理信息系统》课程设计任务

姓名：

曹云成

学号：

07083114

学院：

环测学院

班级：

地信08-1

中国矿业大学环测学院

二零一零年十一月

目录

（三号、黑体、居中、目录两字空四格、与正文空一行，举例如下）

1.实习目标

2.MapInfo中数据的获取和预处理………………………………………………………………1

数据采集和预处理原理……………………………………………………………………2

数据采集和预处理过程……………………………………………………………………5

扫描原始图件

图像配准

图像处理

新建数据

加载数据

表结构维护

录入数据

修改数据

3.MapInfo中数据空间分析

统计分析

距离查询

构建Voronoi图

建立最小凸壳（外包）

缓冲区分析

4.MapInfo地图数据的输出

专题地图的种类

数据集的符号化

拼版布局

输出地图

5.MapInfo综合实习作业

问题分析

处理步骤

…………….

…………….

…………….

解决方案

6.MapInfo实习总结

（以下是正文格式）

1（空一格）×××××（章名称）

（小三号、黑体、居中）

1.1×××（四号黑体）

×××××××××××××××××××××××××××（内容小四号宋体）

1.2×××（四号黑体）

×××××××××××××××××××××××××××（内容小四号宋体）

1.2.1×××（小四号宋体，加粗）

×××××××××××××××××××××××××××（内容小四号宋体）

（空一行）

2×××××

2.1×××（四号黑体）

×××××××××××××××××××××××××××××××××

……

举例如下：

1实验大纲

1.1实习目的

《地理信息系统》课程设计是在学生学完GIS原理后，按照教学大纲所进行的一次重要实习。

围绕有关GIS的空间数据获取、管理、分析、设计、开发和应用等工作，在教师指导下，学生按照GIS的原理完成实习内容。

目的在于进一步巩固学生对GIS基本原理的掌握，锻炼学生对GIS基本技能的运用，培养学生应用GIS解决实际问题的能力。

1.2实习要求

为达到本次实习目的、保障实习的顺利进行与圆满完成，特要求如下：

1．严以律己，切实遵守教学纪律。

实习是教学的另一种形式，学校的纪律及教学管理制度在实习中应照常遵守。

由于实习的特殊性，指导教师难以实时掌握每个学生的情况，因此每个同学需要加强自身纪律性，互相监督。

2．实习需要同学之间的协同工作，为使实习顺利进行，每个同学都应从大局出发、互相支持、互相配合。

3．在进行每项内容之前，都应认真学习实习指导书、教材和有关内容，明确有关规定及方法。

作到有准备、有目的、有针对性、有热情的投入到实习中去。

4．实习中注意实践和基本知识、基本原理和基本技能相结合，认真听取教师的讲解，主动查阅相关资料，独立解决有关问题。

对待工作要认真负责、细致严谨、真实可靠、团结协作，顺利展开实习任务。

5．实习后必须认真归纳、总结实习经验，达到有心得、有收获、有提高，圆满完成实习任务。

1.3实习任务

本次实习的主要内容是掌握常见GIS软件的应用，提高GIS软件应用技能，学生可以根据专业领域问题的需要，利用GIS软件独立完成任务要求。

本次实习任务包含七个实验，包含了空间数据的采集、建库、管理、分析和应用等诸多方面，具体内容参见要求。

1.4组织分工

本次实习实验以个人为单位，要求独立完成。

1.5成果提交与考查

1．成果提交：

在完成实习任务后，每人须提交实验报告，电子版和纸质材料各1份，由学习委员统一后上交。

2．考查方式：

指导教师对参加实习的学生成绩评定按优、良、中、及格和不及格五档评定。

成绩评定的依据为：

（1）所提交的成果；

（2）实习中分析问题、解决问题的能力；

（3）实习主动性与协作情况；

实验1空间数据采集和建库

1.1数字化完成中国矿业大学两校区（文昌校区、南湖校区）电子地图；

1.2要求：

（1）分层提取。

层次的划分请自己设计

（2）各层的数据结构自己建立，尽量包含较多的属性信息数据（该部分需要提交电子地图，不需要写报告）。

实验2矿区的基本编辑和处理

2.1将CAD格式的电子矿图处理成Shp格式的数据文件（练习ArcGIS软件的使用和操作）

⏹打开数据：

⏹处理后的图层主要包含:

巷道层（包含线状要素层和面状要素层）：

巷道面状要素

巷道线状要素

井田边界：

面要素

线要素

水系（水库、水渠、河流、鱼塘）：

水系边界

提取水域

道路层（铁路、公路）：

铁路

公路

居民点层：

居民区

居民点

2.2提取图中的高程图层（点图层），完成TIN的创建和DEM生成

提取高程点

由要素生成TIN

2.3生成坡度、坡向

TIN转换成栅格

2.4建立缓冲区和空间位置选择

水体200米范围内的所有居民区

公路100米范围内的居民地

生成公路的1000米缓冲区

实验3GIS矢量数据空间分析

3.1实验内容：

GIS矢量数据空间分析：

择房分析，使用GIS矢量数据空间分析中的缓冲区（Buffer）和叠加（Overlay）

3.2实验目的

熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠置分析操作，综合利用各项空间分析工具解决实际问题。

3.3实验数据：

城市交通网络图（network.shp）；商业中心分布图（Marketplace.shp）；名牌高中分布图（school.shp）；名胜古迹分布图（famousplace.shp）

3.4实验要求：

1）寻求的区域满足以下条件：

离主要交通要道200m之外，减少噪音污染。

交通要道200m之外

距名牌高中在750m之内，以便小孩子上学便捷。

名牌高中在750m之内

在商业中心服务范围以内，服务范围以商业中心规模的大小来确定（属性字段YUZHI）。

商业中心服务范围

距离名胜古迹500m以内，环境优雅。

名胜古迹500m以内

2）对每个条件进行缓冲区分析，将符合条件的区域取值为1，不符合条件的取值为0，得到各自的分值图。

3）运用空间叠置分析对上述4个土层进行叠加求和，并分等定级，确定合适的区域。

定级标准为：

用叠置分析生成各级图

A．满足其中四个条件为第一等级。

B．满足其中三个条件为第二等级。

C．满足其中二个条件为第三等级。

D．满足其中一个条件为第四等级。

E．不满足其中任何条件为第五等级。

注：

给出缓冲区图层、叠加（Overlay）后的多边形图层

最后输出的购房选址图

实验4GIS栅格数据空间分析之学校选址

实验内容：

学校选址（数据见

Data2-2a,Data2-2b）

实验要求

a.基本要求：

熟悉栅格数据距离分

析、栅格数据成本距离加权、栅

格数据重分类、栅格数据多层合

并、最短路径等功能。

b.附加要求：

（无）

c.注意事项：

（无）

示例如图2

图2

学校选址

1.背景

合理的学校空间未知布局，有利于学生的上课与生活。

学校的选址问题需要考虑地理位置，

学生娱乐场所配套，与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜

性较好的学校选址区。

2.目的

通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并等

空间分析功能；熟练掌握利用ArcGIS空间分析功能，分析类似学校选址等实际应用问题。

3.数据

Landuse（土地利用数据）；Dem（地面高程数据）；Rec_sites（娱乐场所分布数据）

Shool（现有学校分布数据）；

4.要求

1）新学校选址应该注意这些问题：

A.新学校位于地势较为平坦地方

B.新学校选址的建立应该结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域

C.新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好

D.新学校应该避开现有学校，合理分布

2）各因素的权重比例为：

距离娱乐设施为0.5，距离学校占0.25，土地利用类型和地势位置

因素各占0.125

3）实现过程采用ArcGIS的SpatialAnalyst扩展模块

4）给出适合新建学校的适宜地区图，并做简要分析

5.流程

要实现学校选址分析，首先要利用现有学校数据集、现有娱乐场所数据集和高程数据派

生出坡度数据以及到现有学校、娱乐场所的距离数据集。

然后重分类数据集到相同的等级（1

到10）范围，再按照上述数据集在学校选址中的影响率赋予权重值，最后合并这些数据即可

创建显示新学校适宜位置分布的地图。

实验4GIS栅格数据空间分析之寻找最佳路径

1.背景

随着经济发展需求，公路的重要性日益重要。

在一些交通欠发达地区，公路建设迫在眉睫。

如何根据实际情形设计出比较合理的公路规划，是一个值得研究的问题。

2.目的

通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路

径等空间分析功能，熟练掌握利用ArcGIS上述空间分析功能，分析和处理类似寻找最佳路径

的实际应用问题。

3.数据

Dem高程数据；Statpot路径源点数据；Endpot路径终点数据；River河流数据

4.要求

1）路径成本较少

2）新建路径为较短路径

3）新建路径的选择应该避开主干河流，减少成本

4）新建路径的成本计算，cost=reclass_river+（reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4），其中

reclass_slope为坡度数据，reclass_QFD为起伏度数据，reclass_river为河流成本

5）寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析中距离制图的成本路径及最短路径、

表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成

6）提交寻找的最短路径路线图

5.流程

首先利用高程数据派生出坡度数据以及起伏度数据，然后重分类流域数据、坡度、起伏度数

据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在路径选择中的影响率赋权重值，最后合并这些

数据即可得到成本数据集。

给予成本数据集计算栅格数据中各单元到源点的成本距离与方向

数据集。

最后执行最短路径函数提取最佳路径。

实验5GIS地形表面空间分析

实验内容：

分析地形表面，提取地形指标（数据见Data3）

实验环境：

ArcGISDesktop

实验要求

a.基本要求：

给出地形坡

度、地形坡向、地形起伏

度和地表粗糙度等信息

b.附加要求：

（无）

c.注意事项：

（无）

图3

示例如图3

地形起伏度：

是指特定的区域内，最高点海拔与最低点海拔高度的差值。

是描述一个区域宏观地

形特征的宏观性指标

地形粗糙度：

是特定区域内，地球表面积与其投影面积的比例。

也是反映地表形态的指标。

实验6入城高速公路配套定车场的选址分析（数据见Data4）

在这个例子中，将涉及入城高速公路配套停车场的选址问题，这些公路是进入城市的重要通

道。

为了方便车主使用，停车场应该靠近入城高速公路的出入口位置;为了减少对社区居民的影

响、降低成本，停车场应该建在已经规划好的，且没有被使用的区域内。

理想的选址要符合以下的条件：

1.在距公路出口500米的范围内

2.有空地可供利用

3.处于商业区内

实验数据：

1、土地利用数据，属性字段LU_CODE=VAC表示空地，即未利用土地.（图4）

2、城市规划数据：

属性字段ZONE_CODE=COM表示商业区（图5）

图4

图5

3、街道中心线数据：

属性字段：

STR_NAME=I10的要素表示入城高速公路，属性字段：

CLASS=9

即CLSS_DESC=“IntersataeRamp”的要素表示高速公路匝道（出入口）（图6）

要求：

1.利用以上数据，根据给出的限制条件找到合适的停车场选址分布图

2.记录实验步骤应包括以下的内容，且组织合理。

a）对问题的阐述及在ArcMap进行空间分析的过程描述。

b）得到的中间结果、停车场选址分布图以屏幕截图的形式在报告中体现。

c）回答问题：

满足条件的地块有多少个（可供设立停车场的区域）

实验7最短路径问题分析与应用（数据见Data5）

1、背景

在现实中，最短路径的求取问题是可以拓展为许多方面的最高效率问题，最短路径不仅指一

般意义上的距离最短，还可以是时间最短、费用最短、线路利用率最高等标准。

2目的

学会用ArcGIS9进行各种类型的最短路径分析，理解网络分析原理

3、要求

根据不同的要求，获得到达指定目的地的最佳路径，并给出路径的长度；找出距景点最近的

某设施的路径。

1）在网络中指定一个商业中心，分别求出在不同距离、时间的限制下从家到商业中心的最

佳路径；

2）给定访问顺序，按要求找出从家出发，逐个经过访问点，最终到达目的地的最佳路径。

研究阻强的设置对最佳路径选择的影响。

图6