GIS实习报告精选.docx

1、GIS实习报告精选一、 实习目的及要求地理信息系统是一门实践性很强的课程，只有参与到具体案例的模拟设计分析过程中，才能更好的理解和掌握其基本原理和功能。GIS实习能够让我们更深入的理解地理信息系统的概念和原理，能够更广泛的了解GIS的应用领域。实习采用理论联系实际的方法，针对具体的项目进行设计，从而加深对GIS基础与应用基本理论的理解，着重培养我们分析问题和解决问题的能力。集中实习是课程学习的一个实践环节，是对课程理论的综合和补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。更为重要的是通过实习能够让我们达到以下的目的：1、更深入的了解地理信息系统的的概念和原理，能够更广泛的了解GIS的应用领域，

2、并且使我们更加牢固的掌握GIS基础与应用的相关内容。通过集中实习，培养学生运用本课程基本理论知识和技能，分析和解决本课程范围内的实际问题的能力，加深对课程理论的理解和应用；2、根据所学GIS原理及方法，利用相关软件对已提供的数据进行矢量化，可视化操作等。熟练运用MAPGIS软件扫描矢量化地图，掌握扫描矢量化的基本原理、方法和步骤。 熟练掌握MAPGIS的空间数据输入与输出，图形编辑及空间分析等功能。二、实习资料主要参考资料：地理信息系统分析与应用，由老师提供的地图与视频资料。三、 实习内容(具体操作与成果图) 此课程实习主要是运用Mapgis软件来实现地理信息系统的基本功能。而GIS有如下功能

3、：1数据采集与输入；2地图编辑；3空间数据管理；4空间分析；5地形分析6. 数据显示与输出。而 MAPGIS的主要有如下功能： 1数据输入 在建立数据库时，我们需要将各种类型的空间数据转换为数字数据，数据输入是GIS的关键之一。MAPGIS提供的数据输入有数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入和其它数据源的直接转换。2. 数据处理 输入计算机后的数据及分析、统计等生成的数据在入库、输出的过程中常常要进行数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等工作。MAPGIS通过图形编辑子系统及投影变换、误差校正等系统来完成。3. 数据库管理 MAPGIS数据库管理分为网络数据库管理、地图库管理、属性

4、库管理和影象库管理四个子系统。4. 空间分析 地理信息系统与机助制图的重要区别就是它具备对中间数据和非空间数据进行分析和查询的功能，它包括矢量空间分析、数字高程模型（DTM）、网络分析、图像分析、电子沙盘五个子系统。5. 数据的输出如何将GIS的各种成果变成产品供各种用途的需要，或与其它系统进行交换，是GIS中不可缺少的一部分。GIS的输出产品是指经系统处理分析，可以直接提供给用户使用的各种地图、图表、图象、数据报表或文字报告。MAPGIS的数据输出可通过输出子系统、电子表定义输出系统来实现文本、图形、图象、报表等的输出。（一） 数据输入 矢量化由于所给地图图面复杂、干扰因素大，故采取人工导向

5、自动识别跟踪矢量化。实习中具体可分为点、线、面的矢量化。在进行矢量化之前，得先建立独立的点、线、面文件。由于地图所含信息较多，所以最好按类别建立多个图层，这样便于修改和管理。点的矢量化：主要包括地名等文字信息。具体操作：线设定好缺省参数，再选择点注释输入相关文字信息，然后再选择移动点，将其移到对应位置。线的矢量化：进入矢量化状态，选择交互式矢量化，移动光标，选择需要追踪矢量化的线，同时结合F8与F9进行矢量化。区的矢量化：在实习中，需要矢量化的区主要是湖泊与河流等。首先得在去编辑中选择输入弧段子菜单，圈闭需要矢量化的湖泊等，然后进行拓扑重建造区等步骤。形成区后，再对区的参数进行设定，使其与底图

6、相对应。图1-1图1-2 对照底图进行矢量化图1-3 矢量化成图（二）、属性表的建立与连接1、问题提出MapGis 提供了强大的属性数据管理功能，可以定义属性结构和浏览查看属性结构、编辑修改属性记录，也可以连接和外挂数据库，还具备与其他大型商用数据库连接的能力，但用户需装入相应的数据库驱动程序。2、利用MapGIS建立属性表利用MapGIS属性数据库管理系统，建立land .wb和owner.wb。选择属性-新建表格菜单，弹出编辑属性结构对话框（如图2-1所示）。在编辑表格的属性结构时，若输入字段名称后按下回车键确认，则系统弹出字段类型选择模板，确定字段类型后，弹出编辑属性表对话框，可以编辑新

7、生成的8条属性记录，生成一个新的表格文件land.wb，同样可生成owner.wb，如图2-2、2-3所示。图2-1 编辑属性对话框 图2-2 land.wb表图2-3 owner.wb 表3、空间与属性数据连接3.1、基本原理再输入空间数据时，对于矢量结构，通过拓扑造区建立多边形，直接在图形实体上附加一个识别符或关键字。属性数据的数据项放在同一个记录中，记录的顺序号或某一特征数据项作为该记录的识别符或关键字。空间和属性数据连接较好的方法是通过识别符或关键字把属性数据与已数字化的点、线、面空间实体连接在一起。要求空间实体带有唯一性的识别符或关键字。32、地块空间数据与属性数据连接在MapGIS

8、属性数据库中打开地块区文件land.wp，并选择属性-浏览属性-浏览区属性菜单，浏览地块空间数据默认属性，如图2-4所示。图2-4 地块空间数据属性选择属性-连接属性菜单，打开属性连接对话框，如图2-5所示。确定连接文件land.wp、被连接文件land.wb及关键字段ID（注需先关闭需要连接的两个文件）。单击确定，完成将地块图形文件land.wp与所选的外部数据库表或MapGIS表文件根据指定的ID关键字段连接起来，并将所选的属性字段写入到MapGIS图形数据属性中。图2-5 属性连接对话框选择属性-浏览属性-浏览区属性菜单，浏览连接后地块属性，如图2-6所示。图2-6 连接后的地块空间与属

9、性数据4、MapGIS属性数据导出将生成的MapGIS图形文件land.wp的属性结构写入到外部属性数据库表中，生成land.dbf文件，选择属性-输出属性菜单，弹出属性输出对话框，允许用户选择或指定已装入的文件中哪些文件、哪些属性和字段输出到数据库表文件中。图2-7 属性输出对话框图2-8 属性数据表（三）、洪水灾害损失分析1、问题提出洪水淹没没有一个最高水位，因而可以根据等高线数据区间，按一定等高距做区文件，吧最大高程作为区的一个属性字段，然后与地块类型多边形进行适量数据叠加分析。通过条件检索得到小于洪水最高水位的淹没区内不同的地块类型，根据不同地块类型的估计财产及损失系数等参数计算财产损

10、失。分析准则如下：估计住宅用地R被洪水淹没而造成的损失。洪水水位的相对高程500m。损失大小和居民的财产、地基稳定性有关。2、地形/地块数据预处理利用MapGIS输入编辑系统对地块线文件land.wl进行拓扑造区，生成区文件land.wp，每个地块均有面积、土地使用、估计财产、地基类型、地均财产等属性（如图3-1所示）。图3-1 地块多边形图3-2 地块多边形所具有的属性利用MapGIS编辑区属性功能，按照所给表字段编辑地块属性结构，并增加损失系数属性字段，再按书中所给图编辑区属性值及对应的损失系数。在空间分析子系统中，打开land.wp文件，选择属性分析-双属性四则运算菜单，求出地均财产（地

11、均财产=土地估价面积），如图3-3所示。图3-3 双属性四则运算3、等高线数据处理利用MapGIS图形编辑系统对等高线文件height.wl进行拓扑造区，生成区文件height.wp，如图3-4所示。图3-4 等高线多边形编辑属性结构，增加最大高程属性字段，每个多边形都有面积、最大高程值等属性字段，并按书中所给表格编辑最大高程字段对应的属性值。4、洪水灾害损失分析4.1、多边形叠加分析在空间分析子系统中，选择空间分析-区空间分析-区与区合并分析菜单，完成地块多边形与高程多边形叠合，产生地块-高程多边形地图和地块-高程属性表，如图3-5及表3-6所示。图3-5 地块与高程多边形叠加图3-6 地块

12、与高程多边形叠加后的属性表4.2、选择高程500m、土地使用性质为住宅（R1，R2）的记录选择检索-条件检索菜单，弹出对话框如图3-7所示，输入条件为最大高程双属性四则运算菜单，分两次相乘求出估计损失项（估计损失=多边形面积地均财产损失系数）。图3-7输入表达式图3-8 损失估计表4.3、制作洪水淹没损失分布图对于地块高程图，按估计损失30000、1500030000、条件检索菜单，输入三个条件，找到三种类型对应的区，然后利用MapGIS输入编辑子系统中的区编辑-修改参数-修改区参数菜单，选择点、横线和斜线等不同图案来表示这三种不同类型。在实习过程中，只存在两种类型，且图案添加不了，只好用颜色

13、来进行区分，如图3-9。图3-9 洪水淹没损失分布图4.4、分析结论计算每个土块被淹没的面积比，得出分析结论表，如图3-10所示。其属性项为：多块多边形编号ID、被淹面积比例、估计财产、估计损失。图3-10 分析结论表（四）、实验室选址1、问题提出在充分分析影响实验室选址的因素的基础上，通过空间分析标出适宜于未来实验室建设的地质。利用缓冲区分析的方法确定道路、下水道、河流所影响一定距离的范围；利用矢量数据叠加分析的方法求多边形与多边形相交、相并、相减等操作；利用条件检索功能检索满足条件的候选地址；表格分析将提供一个购买这片土地的预计价格。分析准则如下：要求土地利用类型为灌木地。要求强适应性土壤

14、类型以适宜于建筑。要求离下水道距离不超过500m。要求离河流或其他水域至少200m。要求距1级主干道路距离不超过400m。2、数据预处理2.1、数据准备分析所要的数据包括：道路线数据层road.wl及道路等级点数据层road.wt；道路分级，1级为主干道，2级为次要道路，3级为山间小道；下水道线数据层sewer.wl，河流线数据层river.wl；土地利用类型边界线数据层land.wl；土壤利用类型边界线数据层soil.wl。所哟数据的比例尺均为1:5万。2.2、数据处理在输入编辑子系统中，完成土地利用类型与土壤类型多边形拓扑造区，得到土地利用类型多边形land.wp与土壤利用类型多边形soi

15、l.wp，如图4-1、4-2所示。图4-1 土地利用类型图4-2 土壤类型3、属性结构编辑在MapGIS输入编辑子系统中编辑属性结构，分别修改道路等级、土地利用类型及土壤利用类型属性结构，分别增加道路等级、类型、类型属性字段。 图4-3 道路属性表图4-4 土地利用类型属性表图4-6 土壤类型属性表4、实验室选址分析4.1、对道路线数据层进行操作选择检索-条件检索菜单，输入条件表达式，检索一级主干道，结果为road1.wl。选择空间分析-缓冲区分析菜单，在road1.wl周围生成400m宽的缓冲区，结果为road.wp。图4-7 一级道路缓冲区4.2、在下水道周围生成一个500m选择空间分析-

16、缓冲区分析菜单菜单，为sewer.wl创建200m宽的缓冲区，结果为sewer1.wp，如图4-8所示。图4-8 下水道缓冲区4.3、在河流周围生成一个200m宽的缓冲区操作同上，如图4-9所示。图4-9 河流缓冲区4.4、河流、下水道、道路叠加分析选择空间分析-区空间分析-区对区相交分析菜单，对road2.wp和sewer1.wp进行相交空间操作，结果为roadsewer.wp。选择区对区相减分析，对roadsewer和river进行相减空间操作，结果为roadsewriv.wp。图4-10 道路、下水道、河流叠加结果5、多边形叠加分析通过区对区合并分析，对land.wp和soil.wp进行

17、空间合并叠加，生成landsoil.wp，如图4-11所示。对rodsewriv.wp和landsoil.wp进行空间相交叠加，生成叠加图，如图4-12所示。图4-11 土地与土壤叠加结果图4-12 全要素叠加结果6、提取符合条件的候选地址按给定的要求，土地利用类型为灌木地和强适应性土壤类型，选择空间分析-检索-条件检索菜单，输入条件表达式，提取符合条件的候选地址，如图4-13所示。图4-13 最终候选地址7、结果分析编辑属性结构，增加必要的属性数据项。增加的属性数据项有单位面积价格、价格估计。其中：价格估计=面积单位面积显示分析结果显示所有可选的合适场地。显示候选场地属性表，列出候选场地的属

18、性值。查看某个候选场地属性。选出某一个候选场地。（五）、MapGIS数字高程模型的建立与应用1、问题提出在整个人类社会的发展过程中，人们一直致力于三维空间的表达，但由于技术和条件的限制，并没有找到一种真正使用的方法。MapGIS中的DEM高程数据组织方式能够有效地调动和使用地形数据，使其较好地满足实时建立地形的层次细节模型的需求，提高数据处理的速度，从而达到对整个地形数据的无缝漫游。2、GRID模型的建立及应用在MapGIS输入编辑系统中打开contour.wt和contour.wl，选择“编辑线属性结构”菜单，编辑contour.wl属性结构，添加“高程”扩展属性。在MapGIS输入编辑系统

19、中打开height.wt，选择“编辑点属性结构”菜单，编辑height.wt属性结构，添加“高程”扩展属性。在DTM分析子系统中选择“文件”后“打开数据文件”后“线数据文件”菜单，打开线文件contour.wl。选择“处理点线”后“线数据高程点提取”菜单，并设置线抽稀提取高程点参数，由线生成高程点。图5-1 线生成高程点进行离散数据网格化，生成TmpGrid文件。选择“Grd模型”后“离散数据网格化”菜单，弹出“离散数据网格化”对话框，设置好相关参数，生成TmpGrid.Grd文件。图5-2 TmpGrid.Grd文件 3、不规则三角网（TIN）模型的建立生成三角剖分网。打开height.wt

20、，选择“处理点线”后“点数据提取高程点”菜单，并选择“gaocheng”字段，提取高程点离散信息。图5-3 离散点选择“Tin模型”后“生成高程初始三角部分”菜单，系统将进行三角剖分，然后自动建立邻接拓扑关系，完成后可进行窗口操作，以显示所得部分结果。选择“Tin模型”后“优化高程初始三角部分”菜单，系统将在初始三角剖分的基础之上进行优化。完成后可进行窗口操作，以显示所得部分结果。选择“Tin模型”后“快速生成三角剖分网”菜单，将“生成三角剖分网”和“优化三角剖分网”两个功能结合起来，直接生成优化过的三角部分剖分网，以简化用户操作步骤。图5-4 初始三角剖分网 生成约束三角剖分网。在MapGI

21、S输入编辑系统中打开contour.wl，增加短整型“约束特征码”字段。在DTM分析系统中打开contour.wl，选择“处理点线”后“线数据提取高程点”菜单，并选择“height”字段对等值线数据进行“线数据高程点提取“操作。选择“Tin模型”后“约束部分三角网生成”菜单，对提取的高程点数据生成约束三角部分网。图5-5约束三角部分网三角部分网分析。产生离散点凸包线。追踪部分等值线。选择该菜单项后，系统将弹出“等值线绘制参数设置”对话框，设置完成后系统基于三角部分数据绘制等值线图。三角网内插网格化。部分坡度分级图绘制。 图5-6坡度分级图部分坡向分级图绘制。 图5-7坡向分级图4、DEM表面分

22、析打开得到的三角剖分文件TmpGrid.Grd。设置网格立体图、平面等值线图、彩色等值立体图。选择“Grd模型”后“网格立体绘制”菜单，弹出规则网格立体图绘制对话框，选好相关设置项后即可绘制出相应的立体图，如图5-8。 图5-8 立体图选择“Grd模型”后“平面等值线图绘制”菜单，弹出平面等值线图绘制对话框，选好相关设置项后即可绘制出相应的立体图。选择“Grd模型”后“彩色等值立体图绘制”菜单，弹出规则网等值立体图绘制对话框，选好相关设置项后即可绘制出相应的立体图和等值线图。 图5-9等值线图与立体图结合选择“窗口”后“新建三维窗口”菜单，显示三维表面模型，在任意位置单击鼠标右键，设置各种浏览

23、参数。如图5-10。 图5-10三维表面模型日照晕暄图分析。日照晕渲图用于制作地面模型，此功能先对原始稀疏数据进行加密，然后计算出个单元的日照参量。如图5-11。 图5-11日照晕暄图剖面图分析。选择“模型运用”后“高程剖面分析”菜单，利用鼠标右键选择剖面的始点和终点后，弹出“剖面线分析参数设置”对话框，修改有关参数后。处理剖面，后显示剖面的形状，如图5-12。 图5-12剖面线水文表面流域分析。选择“模型运用”后“水文表面流域分析”菜单，弹出“流域分析参数设置”对话框，通过设置各项流域分析参数并单击“确定”按钮，即可完成水文表面分析，如图5-13。 图5-13河网线泰森多边形。选择“模型运用

24、”后“生成分类泰森多边形”菜单后，弹出对话框。通过设置参数，确定后生成泰森多边形，如图5-14。图5-14 泰森多边形5、可视域分析 打开得到的三角剖分文件TmpGrid.Grd。 连线可视域分析。选择“模型运用”后“可视性分析”后“连线可视性分析”菜单，利用鼠标左键选择两点，弹出对话框，修改有关参数后。单击“可视分析”按钮后，即弹出信息窗口提示两点是否通视。全局可视性分析。选择“模型运用”后“可视性分析”后“连线可视性分析”菜单，利用鼠标左键选择观察点，弹出对话框，修改有关参数后。单击“确定”按钮后，即完成全局可视性分析，如图5-15。图5-15全局可视性分析连线可视域分析。选择“模型运用”

25、后“可视域分析”菜单，利用鼠标左键选择视线方向的两点，弹出对话框，修改有关参数后。单击“确定”按钮后，即完成全局可域性分析。 图5-16 全局可视域分析6、道路选线打开得到的三角剖分文件TmpGrid.Grd。最短路径分析。允许用户输入多个关键点，寻找一条依次通过各关键点的最佳路径。其分析结果一MapGIS线文件的形式给出，如图5-17。图5-17 最短路径分析最佳路径分析。选择“模型运用”后“最佳路径分析”菜单，系统提示输入分析起点，可输入多个起点。起点完毕后，单击右键即输入分析终点状态，得到一条最佳路径及一个缓冲通道，如图5-18所示。 图5-18最佳路径分析7、高程库应用7.1、数据入库

26、、金字塔层建立数据入库。在MapGIS的图像处理子系统高程库管理模块中。选择“文件”后“新建数据层”菜单，弹出“选择数据入库设置”对话框，设置好参数单击“完成”按钮，开始处理数据，完成后单击右键，选择“显示高程库”。显示结果。图5-19高程库建立金字塔层。选择“数据管理”后“金字塔数据层管理”弹出“金字塔数据层管理”对话框，单击“新建”，输入数据。再“提交”。7.2、信息查询与编辑查询地形因子。选择“数据编辑”后“高程点查询”菜单，光标变为“铅笔”形状，单击图上需要查询的位置，即可查询。选择“数据管理”后“数据层信息”菜单，弹出“高程库基础数据信息”对话框，即可查询。数据层区域裁剪。选择“文件

27、”后“打开矢量数据”后“区数据文件”菜单。打开一个区文件dem.wp，单击鼠标右键，选择“显示高程库”。选择“数据编辑”后“数据层区域裁剪”菜单，弹出对话框，完成参数设置。“是”，完成区域裁剪。 图5-20 裁剪结果7.3、高程模型数据统计 统计坡度30的区域面积。 选择“文件”后“打开数据层”菜单，打开已建立的DEM库的DEM_LRC数据层。选择“数据分析”后“地形因子分析”菜单，弹出“坡度坡向曲率计算”对话框，选择“坡度”，设置好参数，“确认”。 图5-21 计算出的坡度 利用DEM_SLOPE数据层，选择“数据统计”后“数学表达式”菜单,弹出的对话框，设置好参数，单击“确定”。统计面积，

28、获图。图5-22 坡度30的数据层 像元领域统计。利用DEM_LRC数据层，选择“数据统计”后“像元领域统计”菜单，弹出“像元领域统计”对话框，设置好参数，输出结果。高程带区间统计。利用数据层，选择“数据统计”后“高程带区间分析”菜单。弹出“高程带统计”对话框，设置参数，输出结果。图5-23 生成的二值图像7.4、高程模型数据分析高程剖面分析，利用DEM_SLOPE数据层，选择“数据分析”后“高程剖面分析”后“造线分析”菜单，光标变为“铅笔”状。造线分析采用铅笔光标拉出一条具有起点和终点的线，单击右键终止输入，系统弹出对话框，单击“是”。弹出“剖面分析参数设置”对话框，设置好参数，单击“仅处理

29、剖面”，显示处理后的剖面。表面长度及面积计算。利用数据层，选择“数据分析”后“线表面长度计算”后“造线分析”菜单，这时光标变为“铅笔”形状。其余步骤同上，输入线后，弹出“表面长度计算输出”对话框，设置参数，输出结果。图5-24 处理后的剖面表面积计算与表面长度计算的方法基本类似。 图5-25 表面长度计算（六）、MapGIS网络分析与运用1、问题提出及数据准备网络关系普遍存在于现实世界和人类社会中，例如江、河等可构成水系网络，城市交通道路可构成道路网络，电缆、光缆等可构成通信网络。网络分析的基本思想就是优化理论，主要解决两类问题：一类是研究现状实体及连接线状实体的点状实体组成的地理网络结构，其中涉及优化路径求解、连通分量求解等；另一类是研究资源在网络系统中的分配和流动，包括分配范围或服务范围的确定、最大流和最小费用问等问题。本分析使用的原始数据主要为矢量格式数据和网络文件，矢量格式数据包括道路（road.wl和road.wt）网络数据文件有三个文件，分别用于路径分析、资源分配、定位分配。2、道路网络文件的建立2.1、输入网线、结点建网进入网络编辑模块选择“网线”和“结点”菜单，输入网线和结点。选择“选项”后“平差半径”菜单，设定结点自动平差的半径大小。选择“网络”后“自动平差建网”后“条件自动平差”菜单，对结点进行平差。对