制图综合.docx

实验3 制图综合一、 实验目的1. 了解地图自动综合的现状；2. 通过QGIS中的综合工具，了解制图综合的基本方法。二、 实验背景计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，促进了制图综合自动化的不断进步，但仍不具备系统的理论和全面的自动化综合。本实验以QGIS的插件为工具，体会制图综合算法在计算机中的实现效果。三、 实验内容1、 了解QGIS的综合功能。2、 了解三类数据的属性。3、 利用点状（机场）、线状（河流）和面状（植被）数据进行制图综合实践。1、点数据 1.1 点数据分类选取查看其“Readme”。加载Sample数据中的机场数据airports，打开属性表，共有76个记录。点击“使用表达式选择要素”：图1 “使用表达式选择要素”工具的位置在下部“表达式”框中，利用上面的函数和字段等的列表，构造表达式。图2构造表达式点击对话框右下角的“选择”按钮，然后关闭“按表达式选择”对话框。可看见属性表中选取了“Use”属性为“Other”的数据。关闭属性表，在地图视图中可看见选择的同步显示。将选中的数据另存为“airports_Other_自己的学号”。方法：在图层名上点右键，在浮动菜单中选择“将选中的部分另存为”。问题1：数据记录数减少到了多少？ 选择LIKE %Highway55501.2 点数据随机选取菜单“矢量”“研究工具”“随机选择”。随机选择有2种，一是指定要选择的要素数目，二是指定要选择的要素占总要素的百分比。下面以第2种为例。点选“要素百分比”选项，输入选择的百分比：图3 随机选择将选中的记录另存为“airports_70%_学号”。以下是选择前后的机场分布图： 图4 选择前的机场分布图（76个记录） 图5 选择后的机场分布图（53个记录）可看出选择前后的地图都反映出了机场的分布规律。问题2：此处点数据随机选取和前面点数据的分类选取，和课件中的什么内容对应？2、线数据2.1 线数据准备2.1.1 将北美的河流数据投影到和alaska相同的投影。加载Sample数据中的alaska，再加载naturalearth下载的ne_10m_rivers_north_america，将“ne_10m_rivers_north_america”投影到“NAD27 / Alaska Albers”投影，命名为“rivers_north_americ”：图6 将数据变换到指定的投影移除原“ne_10m_rivers_north_america”图层。图7 全美河流与Alaska2.1.2 从北美的河流数据中裁减出位于alaska境内的河流。菜单矢量地理处理工具裁减，打开“裁减”对话框：图8 “裁减”对话框指定“输入矢量图层”、“裁减图层”、“输出shape文件”，勾选“结果添加到视图中”，命名为“alaskarivers_学号”就可完成河流的裁减。查看“alaskarivers_学号”的元数据中的投影信息。下图为裁减后的两个图层。图9 裁减后的图层2.1.2 删除属性“name_alt”、“note”：打开“alaskarivers_学号”的属性表，“切换到编辑模式”“删除字段”，选择要删除的属性字段。图10 编辑属性表2.1.3 增加属性“length”并添加数据：“新建字段”，打开“添加字段”对话框，在其中输入字段名称、选择数据类型和数据宽度、精度：图11 “添加字段”对话框 “宽度”=小数点1位+小数点前后的数字位数，“精度”是小数点后的数字位数。问题3：完成后“length”的取值为0还是NULL，这个值是什么含义？2.1.4添加河流长度数据“打开字段计算器”，进行如下图所示的操作：图12 “字段计算器” 对话框在“字段计算器”对话框中，勾选“更新现有的字段”，选择“length”字段，在Function list下的“几何图形”中双击“$length”，该几何信息出现在“表达式”框中。“确定”。“length”被赋值。问题4：长度是什么单位？米？千米？英尺？请新建一个属性“length_km”，赋值为河流以“千米”为单位的长度。2.2线数据选择加载“alaskarivers_学号”，打开属性表，共311个记录。2.1.1 选取河网中长度大于2km的记录，过滤条件为：length_km 2，共302个记录。2.1.2 选取河网中“name”以“K”开头的记录，结果保存为“alaskarivers_K_学号”。选择长度大于10km、且“name”以“H”-“K”的字母开头的河流。请用一个条件实现。 75个记录。2.1.3 可在随机选取中指定要素个数或要素的百分比进行河网的随机选择。仿1.2自行完成。请比较2张随机选择前后的河网图。2.2线数据化简在不破坏线的基本形状的前提下，移除无关紧要的折弯和小的凹进和凸出。使用道格拉斯普克算法，它将保留构成线基本形状的所谓关键点并移除所有其他点。加载“alaskarivers_学号”，菜单-矢量-几何工具-简化几何图形：打开“简化几何图形”对话框：图13 “简化几何图形”对话框在“简化容差”输入化简容限参数2000，勾选“保存到新文件”，点击“浏览”定位到要存储的路径，输出文件命名为“Majrivers_No2000_学号”, 勾选“结果添加到视图中”，然后点“确定”。化简结束后，会显示原始线形的顶点数和化简后的顶点数。图14 简化结果显示在“简化容差”输入化简容限参数4000，其余操作同上，输出文件命名为“Majrivers_No4000_学号”。双击图层下面的样式符号，在“图层属性”对话框的“样式”栏中修改3个图层显示的样式，主要是颜色和线宽（0.5），可选自己喜爱的颜色。以下是化简前后的矢量图，蓝色为化简前的，红色为参数取4000化简后的，绿色为参数取2000化简后的：图15 化简前后的矢量图对比可看出，化简后的河流完全保持了原河流的空间分特征。放大局部：图16 化简前后的矢量图对比（放大）图17细节放大图可用（测距）工具量取凸出的高，可看到化简是将高度小于2000/4000（单位是？）的凸出去掉了。问题5：化简时取的“简化容差”2000/4000的单位是什么？测距时返回的长度单位是什么？2.3 线数据融合融合是基于指定属性聚合要素。2.3.1 数据融合新建项目，加载“alaskarivers_学号”图层。下面将河流按“name”这个属性融合数据：“菜单”“矢量”“ 地理处理工具”“融合”：图18 “融合”对话框在“缓冲区字段”的下拉框中选择“name”，点击“输出shape文件”后面的“浏览”定位输出文件的路径和文件名。文件名为“alaskarivers_nameDissolve_学号”。问题6：融合前后记录个数变化没有？记录个数减少到172。3、多边形数据3.1多边形数据选择加载Sample数据中的trees，打开属性表，共444个记录。查看“VEGDESC”属性，其取值有3种：“Mixed Trees”、“Evergreen”和“Deciduous”。3.1.1 选取树林中面积（AREA_KM2）大于500的记录 ，结果保存为“trees_500_学号”。3.1.2 选取树林中“VEGDESC”为“Mixed Trees”的记录。3.1.3 可在随机选取中指定要素个数或要素的百分比进行树林的随机选择。仿2.1.3自行完成。请比较2张随机选择前后的树林分布图。问题7：请问如何在“Mixed Trees”、“Evergreen”和“Deciduous”三类子集中各选择60%的要素?3.2多边形数据化简在不破坏多边形边界的基本形状的前提下，移除折弯和小的凹进和凸出。使用道格拉斯普克算法，它将保留构成多边形边界基本形状的所谓关键点并移除所有其他点。注意到线化简中，图6中的对话框上部为“输入线条或多边形图层”。可见多边形化简方法和线化简相同。多边形化简就是化简的多边形的轮廓。3.3多边形数据融合融合是基于指定属性聚合要素。3.3.1 数据融合新建项目，加载trees图层。下面将多边形按“VEGDESC”这个属性融合数据，操作流程和线数据融合类似。“菜单”“矢量”“ 地理处理工具”“融合”：图19 “融合”对话框在“缓冲区字段”的下拉框中选择“VEGDESC”，点击“输出shape文件”后面的“浏览”定位输出文件的路径和文件名。文件名为“trees_Dissolve_学号”。3.3.2 属性数据更新查看“trees_Dissolve_学号”，共有三个记录。显然，“AREA_KM2”值没有更新。编辑属性表，先切换到编辑模式，再打开字段计算器，工具的位置见图11和12。在“字段计算器”对话框中，勾选“更新现有的