GIS 课程实习.docx

1、GIS 课程实习中 国 矿 业 大 学GIS课程实验报告姓 名： 王 浩 学 号： 07083067 学 院： 环 测 学 院 班 级： 测绘 08-3班 目录一.实习目标： 5二.实习要求： 5Mapinfo部分 5ArcGIS部分 5三.实验内容: 7 Mapinfo部分实验1：影像配准和要素特征的提取 7一实验目的： 7二.实验步骤： 71.1影像配准及数字化 712.地图建库 10实验2：查询和检索 14一MapInfo查询和检索介绍： 14二实验目的： 14三实验步骤： 142.1查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家 142.2查询World表中人口密度大于500

2、人/KM2的国家 1523统计World表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积。 162.4.统计美国各个州中的城市个数 172.5.查询美国“I 94”公路穿过的所有州 18实验3：地理分析 19一.地理分析介绍: 19二.实验目的： 19三.实验步骤： 193.1.创建4个城市的缓冲区 193.2.用缓冲区分割STATES图层 203.3.选择缓冲区覆盖区域 21实验4：专题地图制作 23一.实验目的： 23二.实验步骤： 234.1. 创建专题地图 234.2. 创建专题地图的图例 264.3.创建专题地图的主标题及子标题 27 ArcGIS部分实验1 CAD数据与GIS数据

3、的交换 29一实验内容：CAD数据与GIS数据的交换分别使用： 29二.实验步骤： 291.1 CAD数据向Arcgis数据变换 291.2.Cad数据向Mapinfo数据变换 30实验2 GIS矢量数据空间分析 33一、实验目的： 33二、实验内容： 33三、实验数据： 33四、实验要求： 33五、实验步骤： 332.1主干道噪音缓冲区的建立： 332.2商业中心影响范围建立： 3523.名牌高中影响范围建立： 3624.名胜古迹影响范围建立： 372.5.进行叠置分析，求出满足上述四个要求的区域 382.6.属性赋值： 402.7.区域叠加 422.8分等级 43实验3 GIS栅格数据空间

4、分析之学校选址 49一实验目的： 49二实验要求： 49三实验步骤： 4931运行 ArcMap，加载 Spatial Analyst 模块。 4932.加载图层. 4933. 设置空间分析环境。 493.4从数据集提取坡度数据集。 503.5. 从娱乐场所数据“Rec_sites”提取娱乐场直线距离数据。 503.6从现有学校位置数据“School”提取学校直线距离数据库。 503.7重分类数据集 513.8 适宜区分析 54实验5 GIS地形表面空间分析 56一实验目的： 56二实验提示： 56三实验步骤： 565.1.输入数据： 565.2. 解求地形坡度 565.3. 解求地形坡向 5

5、75.4地形起伏度 585.5.地面粗糙度 60实验6 入城高速公路配套定车场的选址分析 62一实验目的： 62二 理想的选址要符合以下的条件： 62三实验步骤： 626.1.输入数据： 626.2.在距公路出口500米的范围内 ： 626.3.有空地可供利用 646.4 处于商业区内 666.5.叠置分析 676.6入城高速公路配套定车场的选址效果最终结果： 69四.实验小结 70一.实习目标：GIS课程设计是在我们学习完地理信息系统原理与应用这门课程后，所进行的一次重要实习,是对课堂知识的进一步掌握与巩固,使原理与实践相结合。对Mapinfo与Arcgis软件熟练掌握，并能处理基本的实际问

6、题。围绕地理信息系统有关的空间数据获取、管理、分析、设计、开发和应用等工作，在教师指导下，我们按照GIS课程实习要求下进行实习。实习目标在于进一步巩固我们对地理信息系统基本原理的掌握及深化，锻炼我们对GIS软件基本功能的运用，培养我们应用GIS软件解决实际问题的能力。二.实习要求： Mapinfo部分实验1.影像配准和要素特征的提取 1）对“中国地图”进行配准，数字化中国各省行政区域边界，配准所需信息，(投影参数、配准所需坐标等)自定。 2）建库。请设计数据库结构保存各省市的名称、省会城市、人口、GDP（2009年）等信息。实验2.查询和检索 针对世界（World）和美国图层，完成： 1）查找

7、World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家； 2）查询World表中人口密度大于500人/KM2的国家 3）统计World表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积； 4）统计美国各个州中的城市个数（使用States和City_125表） 5）查询美国“I 94”公路穿过的所有州。实验3.地理分析 要求：分析美国分析某高级商业服务中心服务的人口。 已知这个高级商业服务中心分别在美国的New York、Spokane、Albuquerque和St.Paul 4个城市设置了服务中心，其商品的服务半径大约为500Km，请分析得到该高级商业服务中心大致的服务人口。实验4.专题地图制作

8、 要求：制作一幅“世界人口密度范围图”。要求：根据1994年人口制作，划分为10个范围、等计数法。图例主标题“世界1994年人口密度范围图”，子标题“单位：人/平方公里” ArcGIS部分实验1. CAD数据与GIS数据的交换 实验内容：CAD数据与GIS数据的交换（数据见Data1）分别使用： 1）运用ArcGIS提供的工具实现数据交换。 2）运用MapInfo提供的工具实现数据交换实验2 .GIS矢量数据空间分析使用GIS矢量数据空间分析中的缓冲区（Buffer）和叠加（Overlay）；要求：1) 寻求的区域满足以下条件 离主要交通要到200m之外，减少噪音污染。 距名牌高中在750m之

9、内，以便小孩子上学便捷。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）。距离名胜古迹500m以内，环境优雅。 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： 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。实验3 .GIS栅格数据空间分析之学校选址基本要求：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

10、类、栅格数据多层合并、最短路径等功能。 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Spatial Analyst扩展模块 4）给出适合新建学校的适宜地区图，并做简要分析实验5. GIS 地形表面空间分析基本要求：给出地形坡度、地形坡向、地形起伏度和地表粗糙

11、度等信息 实验6 .入城高速公路配套定车场的选址分析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 三.实验内容:Mapinfo部分 实验1：影像配准和要素特征的提取一实验目的：1.对“中国地图”进行配准，数字化中国各省行政区域边界，配准所需信息，(投影参数、配准所需坐标等)自定。 2.建库。请设计数据库结构保存各省市的名称、省会城市、人口、GDP（2009年）等信息。二.实验步骤：1.1影像配准及数字化1.1.1加载图层world及加载栅格图层：china.如图1.1.1图1.1.11.1.2.选择投影类型,如图1.1.3 图1.1.

12、2 图1.1.3选择投影类型1.1.3在图像配准对话框中选择6个均匀分布的特征点进行配准，输入已知点的坐标。如图1.1.4 图1.1.41.1.4新建省界图层：如图1.1.5 图1.1.5新建省界图层 图1.1.6 省界图层1.1.5在省界图层新增加“省市名称”，“省会”，“人口（万）”，及“GDP（亿）”字段。如图1.1.7。并在XX中搜索各个省市的相关信息。 图1.1.71.1.6点击省界图层中，任意省份便出现如图所示的信息，如点击西藏，便出现西藏的相关信息。如图1.1.8 图1.1.812.地图建库1. 将一个2003版本的Excle文件“2009年全国大陆各省GDP情况”置于根目录下，

13、用Microsoft Excel（*.xls）格式打开该文件。如图1.2.1 图1.2.11.2.22009年全国大陆各省GDP情况浏览窗口显示各个省份相关信息表格。如图1.2.2 图1.2.2 2009年全国大陆各省GDP情况表格1.2.3单击主菜单的表-更新列，对2009年全国大陆各省GDP情况表格进行修改。如图1.2.3 图1.2.31.2.4单击联接，利用省直辖市和2009年全国大陆各省GDP情况excel表格的B列匹配。如图1.2.4 图1.2.4 联接1.2.5分别将2009年全国大陆各省GDP情况excel表格的的C， E 列的数据赋予图层的GDP（亿）和人口（万）。如图1.2.

14、5及图1.2.6 图1.2.5 如图1.2.61.2.6新建装饰图层，标记各省直辖市的省会所在地和名称。如图1.2.7 图1.2.7新建装饰图层1.2.8查询各省市的名称、省会城市、人口、GDP（2009年）等信息。如图1.2.8 图1.2.8 实验2：查询和检索一MapInfo查询和检索介绍：用户可以通过MapInfo的Select命令构造一个相当复杂的查询，然而MapInfo还提供了一个功能更强大的“SQL 选择.”命令。由Select命令生成的查询表中的记录不会拥有基础表的记录不包含的信息，也不能减少在基础表中的信息，事实上，它们的记录完全相同，该查询表只将选择的记录排列在一起，而不显示

15、其他记录。但是对于“SQL 选择.”命令，用户可以创建许多隐含在基础表中的信息，例如各国人口密度、人口增长速度等。为了创建该信息，可以将对一张或多张表的数据进行合并、聚合、运算、分析和汇总等操作。同时，作为一个GIS软件，MapInfo的SQL查询命令中包含有许多用于空间分析的函数和操作。二实验目的：针对世界（World）和美国图层，完成： 1）查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家；2）查询World表中人口密度大于500人/KM2的国家 3）统计World表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积； 4）统计美国各个州中的城市个数（使用States和City_12

16、5表） 5）查询美国“I 94”公路穿过的所有州。三实验步骤：2.1查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家打开世界国家行政区划表。从“查询”菜单中选择“SQL 选择.”命令，该命令打开如图所示的“SQL 选择.”对话框。输入内容如图所示及获得实验表格。实现查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家的功能。2.1.1将光标移动到“从表”中，并从表下拉列表框中选择WORLD表。2.1.2将光标移动到“选择列”栏中，删除*号，并从“列”下拉列表框中选择Country，Literacy。 2.1.3将光标移动到“条件”栏中，从“列”下拉列表框中选择Literacy，并直

17、接输入90这样建立了一个条件表达式，即选择的文化人数占总人口比例90%以上的国家。2.1.4将光标移动到“结果放入指表”栏中，selection单击“校验”按钮，验证SQL查询表达式是否正确。如果语法错误，MapInfo将给出一条错误信息，并说明错误原因。单击“确定”按钮，将创建如图4-2所示的查询表。输入内容如图所示及获得实验表格。实现查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家的功能。如图2.1 图2.1查找World表中有文化人数占总人口比例90%以上的国家2.2查询World表中人口密度大于500人/KM2的国家 2.2.1打开world图层，选择查询菜单-SQL 查询，2

18、.2.2在“表达式”对话框的“输入一个表达式”文本框中输入“（”，然后从“列”下拉列表框中选择Pop_1990字段，从“运算符”下拉列表框中选择“/”。2.2.3然后从“函数”下拉列表框中选择Area函数，那么MapInfo将自动将“Area （obj, “sq mi”）”加入到表达式中，将单位sq mi改为sq km，然后输入“）”。2.2.4.可以直接输入“=”，或从“操作符”下拉列表框中选择该操作符。最后在表达式中输入500。2.2.5通过单击“校验”按钮来验证。选择“确定”按钮退出“表达式”对话框。如图2.2 如图2.2 查询World表中人口密度大于500人/KM2的国家的功能 23

19、统计World表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积。2.3.1打开World.tab表。选择菜单“查询”中的”SQL 选择.”命令，打开”SQL 选择”对话框。2.3.2将光标移动到“从表”中，从“表”下拉列表框中选择WORLD表。2.3.3将光标移动到“选择列”中，从“列”下拉列表框中选择“Continent”，并输入一个空格，在其后输入“洲名”。然后从“聚合”下拉列表框中选择“Count”函数，输入一个空格后输入国家数目“国家”。2.3.4从“聚合”下拉列表框中选择Sum函数，然后从“列”下拉表框中选择Pop_1990。将光标移动到Sum函数的后面，输入一个空格后输入“总人口

20、数”。Sum(Pop_1994)将创建一个计算总人口的派生列。2.3.5从“聚合”下列表框中选择Sum函数，然后从“函数”中选择Area函数。将光标移动到Sum函数的后面，输入一个空格后输入“总面积”。Sum(Area(obj, “sq km”)表达式将创建一个计算总面积的排生列。2.3.6将光标移动到“按列分组”栏中，从“列”中选择“Continent”，表示按洲进行归组。2.3.7将光标移动到“按列排序”栏中，从“列”中选择Continent，表示按洲名的字母进行排序。2.3.8将光标移动到“将结果保存在表”栏中输入“各大洲总人口和总面积”作为查询表名。2.3.9输入完毕后的”SQL 选择

21、.”对话框如图2.3-1所示。请检查是否输入正确，可以通过“校验”按钮来检查语法错误。 在”SQL 选择.”对话框中选择“确定”按钮，将进行SQL查询。查询结果如图2.3所示。 图23 统计World表每个洲的国家数、每个洲的总人口数、每个洲的总面积。2.4.统计美国各个州中的城市个数2.4.1在本例中，首先将光标移动到“从表”中，并从表下拉列表框中选择States,City_125表。2.4.2将光标移动到“选择列”栏中，删除*号，并从“列”下拉列表框中选择States.State_Name，Count(*),可以给该字段重新指定名称，例如“城市数”。2.4.3将光标移动到“条件”栏中，从“

22、列”下拉列表框中选择States.State，并直接输入States.State=City_125. State_这样建立了一个条件表达式统计美国各个州中的城市个数。2.4.4将光标移动到“按列分组”栏中，从“列”下拉列表框中选择States.State，表示依据States.State顺序排列记录。2.4.5单击“校验”按钮，验证SQL查询表达式是否正确。如果语法错误，MapInfo将给出一条错误信息，并说明错误原因。单击“确定”按钮，将创建如图所示的查询表。如图2.4所示。 图2.4 统计美国各个州中的城市个数2.5.查询美国“I 94”公路穿过的所有州 2.5.1选择菜单“查询”中的”S

23、QL 选择.”命令，打开”SQL 选择”对话框。2.5.2将光标移动到“从表”中，从“表”下拉列表框中选择US_HIGHWAY和States表。2.5.3将光标移动到“选择列”中，从“列”下拉列表框中选择“States. State_Name”，在条件框中添加US_HIGHWAY.obj Within States.obj AND US_HIGHWAY.Highway Like “%I 94%”，点击OK。如图2.5所示。 图2.5 查询美国“I 94”公路穿过的所有州 实验3：地理分析一.地理分析介绍:在MapInfo中进行创建缓冲区、合并对象、分割对象等操作时，便可以实现地理分析。二.实验

24、目的：分析美国分析某高级商业服务中心服务的人口。 已知这个高级商业服务中心分别在美国的New York、Spokane、Albuquerque和St.Paul 4个城市设置了服务中心，其商品的服务半径大约为500Km，请分析得到该高级商业服务中心大致的服务人口。三.实验步骤：3.1.创建4个城市的缓冲区 3.1.1打开States.tab表和City_125.tab表，并打开Layer Control对话框，将装饰图层设置为可编辑。3.1.2在CITY_125图层中选择New York、Spokane、Albuquerque和St.Paul 4个城市后，选择“对象”菜单中的“缓冲区”命令，打开

25、如图3.1.1所示的“缓冲区对象”对话框。3.1.3在该对话框中设置缓冲区的半径、平滑度、缓冲区类型以及计算缓冲区半径的方法。在本实习中因为每个城市的缓冲区半径都是500Km，因此选择“值”单选择钮，并在其后的文本框中输入500。将“单位”指定为“公里”。 图3.1.1 “缓冲区对象”对话框 图3.1.2 创建4个城市的缓冲区 3.2.用缓冲区分割STATES图层3.2.1通过“图层控制”对话框将STATES图层设置为可编辑。3.2.2选择STATES图层中所有对象，然后在Object菜单中选择Set Target命令，将所选择的对象设置为目标对象。如图3.2.1所示。3.2.3用选择工具选择

26、缓冲区对象，然后选择Object菜单中的Split命令，将弹出如图44.2所示的Data Disaggregation（数据分割）对话框。在该对话框中选择合适的数据分解函数以便分割数据。如图3.2.2所示。图3 .2.1 图3 .2.2 “数据分割”对话框其中Field Name中显示了字段名称，Method指该字段数据分解方法。所有字段默认使用Value方法。 图3.2.3 用缓冲区分割STATES图层效果图3.3.选择缓冲区覆盖区域3.3.1从Query菜单中选择SQL Select命令，打开SQL Select对话框。3.3.2从Tables表中选择buffer1表和STATES表，这时

27、MapInfo自动在where Condition中加入buffer1.Obj Contains STATES.Obj。单击OK按钮，即可查看这些商业服务中心2000年服务的州，人口数及服务面积：如图3.3.1所示 图3.3.1查看这些商业服务中心2000年服务的人口数及服务面积3.3.3. 计算总服务人口从Tables表中选择buffer1表和STATES表，这时MapInfo自动在where Condition中加入buffer1.Obj Contains STATES.Obj。单击OK按钮，即可查看这些商业服务中心服务的总人口数及其大致分布。如图3.3.2及3.3.3所示 图3.3.2图

28、3.3.3 查看这些商业服务中心服务的总人口数及其大致分布 实验4：专题地图制作一.实验目的： 制作一幅“世界人口密度范围图”。要求：根据1994年人口制作，划分为10个范围、等计数法。图例主标题“世界1994年人口密度范围图”，子标题“单位：人/平方公里”二.实验步骤：4.1. 创建专题地图4.1.1.表-维护-表结构-添加字段，进行修改表的结构，添加“人口密度”字段属性类型设为“浮点型”。如图4.1.1所示 图4.1.14.12.表-更新列，要更新的列为“人口密度”，点击辅助，输入表达式“Pop_1994/Area(obj,“sq km”)”计算人口密度。如图4.1.2所示 图4.1.2计

29、算人口密度4.1.3.重新得到的表。如图4.1.3所示 图4.1.34.1.4地图-创建专题地图，打开“创建专题地图-步骤2/3”对话框，如图4.1.4所示。 图4.1.44.15在“创建专题地图-步骤2/3”对话框中“字段”设为“人口密度”。如图4.1.5所示4.16.在“自定义范围”对话框中将“范围编号”设为10，并重新计算。如图4.1.6所示 图4.1.5 图4.1.64.1.7.在“创建专题地图-步骤2/3”对话框中点击“样式”对样式颜色进行设置如图4.1.7所示 图4.1.7 对样式颜色进行设置4.1.8发现颜色效果不好，地图-修改专题地图，重新设置样式（颜色），使对比度更加明显。如

30、图4.1.8所示 图4.1.7 图4.1.84.2. 创建专题地图的图例地图-创建图例，在“图例框”中双击World（划分范围按人口密度），添加为图层。如图4.2.1及图4.2.2所示 图4.2.1 图4.2.2 4.3.创建专题地图的主标题及子标题4.3.1窗口-新建布局窗口4.3.2调整布局窗口，使图例与地图合理搭配。4.3.3. 添加图例主标题“世界1994年人口密度范围图”，及子标题“单位：人/平方公里” ArcGIS部分 实验1 CAD数据与GIS数据的交换 一实验内容：CAD数据与GIS数据的交换分别使用：1） 运用ArcGIS提供的工具实现数据交换。2） 运用MapInfo提供的工具实现数据交换二.实验步骤：1.1 CAD数据向Arcgis数据变换1.1.1打开ArcMap,ArcTools-Conversion Tools-To Shapefile-Feature Class To Shapefile(multiple).如图