GIS课程设计报告.docx

1、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. Map

2、Info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

3、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

4、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

5、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

6、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TIN2.3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 10

7、00米缓冲区实验3 GIS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(famous place.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

8、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。

9、 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4 GIS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

10、，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

11、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 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4 GIS 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

12、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_sl

13、ope*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

14、与方向数据集。最后执行最短路径函数提取最佳路径。 实验5 GIS 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：ArcGIS Desktop 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

15、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=I 10 的要素表示入城高速公路，

16、属性字段：CLASS=9 即 CLSS_DESC=“Intersatae Ramp”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