地理信息系统实习报告

一、实习目标1 .针对实际问题，可以根据应用目标分析其具体功能和数据需求，进行空间数据库设计基于ArcGIS桌面软件，可以收集、编辑、拼接和处理空间数据，构建空间数据库3 .可以连接相邻区域，更新数据基于ArcGIS桌面软件平台提供的空间分析和基本绘图功能可用于解决应用问题并输出成果5 .培养吃苦耐劳的精神，落实专业规范意识和习惯，培养认真细致的工作态度6 .形成有秘密意识，映射成果不上传，不向外泄露的习惯。二、实习任务结合指定的地形图数据完成以下目标任务1 .道路扩建对建筑物拆迁补偿的估计以村为单位，统计该村的农业用地、建筑用地和未利用土地所占的比例，作为主题地图输出3 .完成该区域的三维可视化场景。三、实习内容和成果1 .数据库设计在ArcCatalog中创建个人地理数据库(mdb )，并在个人地理数据库下创建元素数据集。 元素数据集平面坐标系选择高斯-克里格投影下的西安80度带坐标系，中央子午线为东102度的垂直坐标系选择1985黄海高程基准。 在要素数据集下创建五个要素类：高程点、道路、居民区、土地类型和行政区划。图层的属性结构如下所示(1)高程点要素类设计为点要素，字段名称添加高程点类型(文本)和高程值(倍精度)(2)道路要素类作为线要素设计，场名追加道路名(文本)、道路类型(文本)和道路宽度(倍精度)(2)居民地要素类作为面部要素设计，域名加上类型(文本)、楼层(短整数)、赔偿单价(倍精度)和赔偿总额(倍精度)(4)土地类型要素类作为面部要素设计，域名追加土地类型(文本)(5)行政区划要素类作为面部要素设计，域名追加行政区划(文本)。图1数据库2 .数据收集和处理(1)地图的校准打开定位工具，将要定位的图像添加到ArcMap中，单击工具栏上的控制点，找到图像四角的控制点，单击中心点，右键单击，选择输入x和y，然后依次输入所有控制点坐标值输入完成后，各点的残差满足要求后，点击更新显示，影像坐标与控制点坐标一致。(2)矢量化高程点矢量化：将高程点要素类添加到ArcMap，单击以开始编辑高程点结构点特性表，在打开的地图中找到高程点标记，单击鼠标，然后在特性表中输入高程点类型和高程值输入完整高程点后，单击保存编辑以停止编辑。图2标高点道路向量化：将道路元素类添加到ArcMap中，单击以打开属性表，然后单击以开始编辑道路结构线，从道路的起点到终点，输入道路名称和道路类型，并测量道路宽度。 输入完整的道路信息，然后单击保存编辑以停止编辑。图3道路居民地向量化：在ArcMap中添加居民地要素类，点击开始编辑居民地构造面的属性表，沿着房屋的角落依次描绘房屋轮廓，输入房屋类型、楼层、赔偿单价。 完全输入居民地信息后，保存编辑内容，中止编辑。图4居民地土地类型向量化：在ArcMap中添加土地类型要素类，单击以打开开始编辑土地类型结构面的属性表，判断该地区是否属于建设用地、农业用地、未利用土地，沿着地块的角落依次绘制地块的轮廓，输入土地类型。 输入完整的土地类型信息，然后单击保存编辑以停止编辑。图5土地类型行政区域向量化：在ArcMap中添加行政区域元素类，点击打开开始编辑行政区域结构面的属性表，从行政区域的图像中识别地图中的对应行政区域，沿区域角点依次绘制行政区域的轮廓，输入行政区域名称。 输入完整的行政区域信息后，单击保存编辑以停止编辑。图6行政区划(3)拓扑检查首先打开ArcCatalog，然后在个人地理数据库下创建拓扑检查要素集。 坐标系与先前创建的要素集相匹配。 在数据集中导入检查对象的要素类，本次实习中检查的要素类有居民地、土地类型、行政区划，导入后右键单击要素集，单击“创建拓扑图”，依次拓扑图制作拓扑图检查对象的要素类，追加不能重叠的没有间隙的规则。 完成后，在ArcMap中打开拓扑，屏幕上的红色部分是发生错误的区域。 对于较小的错误部分，请使用拓扑图工具栏中的“拓扑编辑”工具按钮分别选择错误部分并进行编辑。如果错误数量太多而难以更正，请首先使用“错误检查”工具查找当前规则中的所有错误，检查所有错误，单击鼠标右键，然后单击元素然后打开相关数据的属性表，其中多边形面积由于拓扑错误而较小，类型和Id均为空，然后这些属性选择所有空多边形，并且激活ArcToolBox数据管理工具的常规图7行政区划(4)数据的连接在ArcMap中添加要与源图层拼接的图层，更改要拼接的图层的字段、字段名和字段名下的类型名称，以匹配源图层的形式，然后将ArcToolBox数据管理工具3354的一般信息3354添加到ArcMap中输入要与源切换的层，选择要切换的数据集的输出路径和名称，然后单击“确定”完成切换。图8拼接数据(5)数据更新用传统方法更新地图数据存在更新周期长、工作量大等弊端，利用遥感影像更新数据可以很好地解决这一问题。 首先，对遥感图像进行定位和校正，然后将遥感图像与地图数据进行比较，在图像上确定需要更新需要发现变化部分的图形和地块的特征点坐标，在ArcMap中更新地图数据。3 .空间分析(一)道路扩建补偿估计；打开编辑器编辑道路图层，选择要扩展的道路打开ArcToolBox分析工具附近的分析缓冲区，为元素输入属于选定道路的道路图层，为输出元素类设置输出路径和名称，输入缓冲区距离，然后单击“确定”缓冲区在内容列表中选择居民地点和缓冲区元素，在编辑器中选择缓冲区元素，单击菜单栏上的“选择”按钮，单击“在位置选择”，在目标图层中选择居民地点，在源图层中选择道路缓冲区图层，选择“与源图层元素相交”，然后单击“确定” 在内容列表中的居民地区元素上单击鼠标右键，点击数据以导出数据，在输出元素中输入图层的路径和名称，点击以确定居民地区的图层选择就完成了。右键单击选定居民地点要素的属性表，右键单击“赔偿总额”栏，打开现场计算机，赔偿总额计算公式为楼层*赔偿单价*SHAPE_Area，单击“确定”显示各居民地点的赔偿价格。 用滑鼠右键按一下统计资料，即可选择是否可以看到总赔偿金额的总和，以及是否要汇总并列印。图9缓冲区和补偿居民地图10补偿估计(2)按村组界别统计土地应用类型和主题图输出单击菜单栏中的“地理位置处理”，选择联合工具，输入行政区划元素和土地类型元素，在输出元素类中输入路径和名称，将两个确定的图层合并到新图层中。打开编辑器编辑联合图层，选择属于同一行政区域的土地类型，单击编辑器合并，依次合并所有行政区域的土地类型，以每个行政区域为单位输出图层，并在新创建的图层下打开属性表以创建主题图。在属性表菜单栏中，单击“表选项”“创建图表”，在值字段中选择Shape_Area，在x标记字段中选择土地类型，然后单击将标题更改为“行政区名称土地类型专题”，并保存统计图表。图11蚌东土地类型主题图图12蚌南土地类型专题图图13蚌西土地类型专题图图14蚌中土地类型的主题图(3)三维虚拟景观显示首先，从高程点要素类的高程数据创建三角网。 步骤是打开ArcToolBox33D Analyst工具3354的数据管理器TIN，创建TIN，在TIN创建窗口中选择输出路径和名称、坐标系、高程点元素类、高度字段中的高程值，并根据需要添加行政区域然后，使用创建的三角网生成DEM网格文件。 该过程由ArcToolBox3D Analyst工具3354数据管理器转换器3354 TIN从TIN传送网格，在弹出窗口中输入tin文件，定义输出路径和名称，定义输出数据的类型、方法和采样距离等之后，进行影像纹理对准的方法与地图对准方法一致，仅将影像与地图上对应的明显同名的摄像点用作控制点。然后，打开ArcScene并输入与DEM注册的图像，将粘贴与之前操作的两个正确图层相对应的部分。 然后，在影像图层上按一下滑鼠右键以开启属性，按一下基本高度，选取浮动至自订表面，输入DEM图层，自订调整显示比例，再按一下确定，以建立地形的三维模型。最后，在地表模型中添加房子。 步骤包括添加居民地图层，在层属性中单击“基本高度”，浮动到自定义表面，添加DEM层，然后单击“没有基于元素的高度”，单击“拉伸”选项，检查拉伸图层中的要素，将拉伸值放在地面上* 3 (假设每个地板高度为3米)，将拉伸方法设置为“添加到要素的最小高度”，单击“符号系统”选项，将其设置为类别的唯一值，单击居民土地类型，添加所有值，然后根据建筑类型分别选择图15 tin图16 DEM图17三维虚拟景观四、实习心得经过这次地理信息系统实习，我对地理信息系统有了更深入、更详细的认识，使用ArcGIS对地理信息系统的数据库设计、数据采集、处理和空间分析这一系列过程有了全面的认识。通过实验，我们学习了如何创建个人地理信息数据库，如何将元素集和元素类添加到数据库中。我们学习了地图和映像配准。我们学习了如何将地图上的点线面数据矢量化。我们将相邻区域连接起来，更新数据，拓扑分析图层，然后， 掌握能修正要素重叠和间隙的缓冲器创建方法，使用位置查询功能查询缓冲器内的其他要素，基于据此进行撤销补偿操作的要素创建TIN，基于TIN创建DEM，进而进行生成三维虚拟景观的一系列操作。 最后分析老师给出的实际问题，选择合适的数据和方法进行空间分析，能顺利解决问题。本次实习内容较多，前期的数据采集工作量较大，但在2天内完成采集之前忍耐到底后进行的地图对准、拓扑检查、空间分析、模型化等工作过程中也出现了很多问题，自己思考、上网咨询、咨询老师们这