GIS地理信息系统实训报告

第页（共页）实训报告【2012－2013学年第二学期】【基本信息】【开课部门】资源环境学院【课程名称】地理信息系统【设课形式】独立þ非独立□【实训项目】GIS应用【实训学时（或天数）】32学时天□【学生姓名】【学号】【实训地点】【实训日期】【教师对报告的最终评价及处理意见】成绩（百分制）：（涂改无效）教师：年月日【实训报告】基于GIS的土壤类型专题图制作－以沂蒙山区为例土壤类型专题图的意义专题地图是指突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内的一种或几种自然或社会经济（人文）要素的地图。专题地图的制图领域宽广，凡具有空间属性的信息数据都可用其来表示。其内容、形式多种多样，能够广泛应用于国民经济建设、教学和科学研究、国防建设等行业部门。专题地图和普通地图相比，具有独特的特征。土壤类型的专题图，主题内容丰富，表达方式多样、图面配置灵活，具有地理基础和专题要素双重内容。土壤类型专题图制作的常用方法常用方法：基于Arc-GIS、Mapgis、Supermap的专题图制作优点在于能够在多用户环境下处理与产品及比例尺无关数据库的数据类型；可定制的用户环境能够充分满足制图人远的需要；支持复杂的、动态的表达和更多的输出格式；支持动态地图投影和智能化的地图标注；具有强大的地图组合及页面布局工具。基于GIS土壤类型专题图制作方法3.1图像配准地图配准是指将栅格图像配置到矢量地图上的一个过程，原理是在栅格图像上找一些与矢量地图相同位置的控制点，利用地理信息平台提供的工具，将栅格图像用矢量图像的坐标来控制，以便作为一个像矢量图层类似的层来使用。所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。步骤第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具打开ArcMap，添加“影像配准”工具栏。把需要进行配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配准”工具栏中的工具被激活。第2步输入控制点从图中均匀的取几个点。一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。在”影像配准”工具栏上，点击“添加控制点”按钮。使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置。用相同的方法，在影像上增加多个控制点（大于7个），输入它们的实际坐标。点击“影像配准”工具栏上的“查看链接表”按钮。第3步设定数据框的属性增加所有控制点，并检查均方差（RMS）后，在”影像配准”菜单下，点击“更新显示”。执行菜单命令“视图”－“数据框属性”，设定数据框属性：在“常规”选项页中，将地图显示单位设置为“米”。在“坐标系统”选项页中，设定数据框的坐标系统为“Xian_1980_Degree_GK_CM_102E”（西安80投影坐标系，3度分带，东经102度中央经线），与扫描地图的坐标系一致。在”影像配准”菜单下，点击“矫正”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，另存为一个新的影像文件。3.2数字化打开ArcCatalog在指定目录下，鼠标右击，在“新建”中选择“personalgeodatabase”。并修改geodatabase数据库的名称。为该geodatabase创建新的要素类，首先创建一个“等高线”要素类来存储等高线要素。（3）切换到ArcMap中，将新建的线要素图层，加载到包含已配准地形图的数据框中，保存地图文档为Ex3.mxd（4）打开“编辑器”工具栏，在“编辑器”下拉菜单中执行“开始编辑命令”，并选择前面创建的“等高线”要素类。确认编辑器中：任务为――新建要素，目标为――等高线，设置图层――等高线的显示符号为红色，并设置为合适的宽度。（5）将地图放大到合适的比例下，从中跟踪一条等高线并根据高程点判读其高程，输入该条等高线的高程。（6）进一步练习线要素的其它操作，比如线段的合并、分割、编辑顶点等操作（7）可参照以上步骤，从地图中提出多边形要素（比如居民地），并进一步熟悉多边形要素编辑的相关操作。3.3投影设置及转换先定义地理坐标再进行投影转换。具体操作在图像配准和数字化中已作说明。3.4专题图属性提取通过属性表中的“calculate”进行操作，计算各个多边形的面积。专题图制作4.1专题图包含的要素地图要素是构成地图的基本内容。分为数学要素、地理要素和辅助要素。数学要素包括地图投影、制图网、比例尺、大地控制基础以及方位标等地理要素是指地图内容，包括自然地理要素和社会经济要素。辅助要素是有利于读图、用图方面的内容，如图名、图号、图例、略图、插图、接合表、地图资料、编绘说明等。4.2制作工具及步骤点击Layoutview到地图制作界面添加题目。选择菜单栏中的Insert中的Title，输入题目，双击，可通过ChangeSymbol改变字体颜色、大小等。添加图例。选择菜单栏Insert中的Legend点击下一步至完成。添加比例尺。选择菜单栏Insert中的ScaleBar，双击比例尺然后选择properties可以更改比例尺大小等。添加指北针。选择菜单栏Insert中的NorthArrow，双击坐标然后通过properties改变坐标大小。总结通过此次实习，熟悉了软件，了解掌握了地图数字化、空间分析、专题图的制作等内容，对于地理信息系统课堂上所学的知识有了进一步的深入了解，使学到的知识能够学以致用。基于GIS的地形因子的自动提取－以老秋峪区为例地形因子包含的要素及其作用包含要素有：坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率、地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数、地表切割深度等。地形因子提取的方法将坡面的形态特征或各个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上，建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件实现形成一套易于计算机操作的方法。基于DEM的坡度提取通常在3×3的DEM栅格分析窗口中，采用几何平面来拟合或差分计算的方法进行。分析窗口在DEM数据矩阵中连续移动完成整个区域的计算工作。数据准备此步骤在上述“基于GIS的土壤类型专题图制作－以沂蒙山区为例”中已作说明。表面分析4.1坡度因子4.1.1加载矢量数据，激活“3DAnalyst”扩展模块，打开[3D分析]工具栏，执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN]；右键点击图层“shapeoftin”,执行“属性命令”，设置图层符号，重新调整坡度成图。4.1.2关闭除“tin”以外的所有图层显示，编辑图层“tin”的属性，在图层属性对话框中，点击“符号”选项页，将“边界类型”检查框中的勾去掉，点击“添加”，在“添加渲染”对话框中，将“所有边用同一符号进行渲染”和“所有点用同一符号进行渲染”这两项添加到tin的显示列表中。4.1.3TIN转换为坡度多边形。新建地图文档，加载图层“tin”,参考上一步操作，将“面坡度用颜色梯度表进行渲染”和“面坡向用颜色梯度进行渲染”这两项添加到TIN的显示列表中。在上面的对话框中，选中Slope，点击[分类]按钮，在下面的对框中，将[类]指定为5，然后在[间隔值]列表中输入间隔值：[8,15，25,35,90]，点击两次[确定]后关闭图层属性对话框，图层[tin]将根据指定的渲染方式进行渲染，效果如下图所示：执行[3D分析]工具栏中的命令[转换]>>[TIN转换到矢量]，指定各参数。得到多边形形图层：（根据实际命名），它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是矢量格式，打开其属性表可以看到属性为数值[1,2,3,4,5]。查看矢量图层：tinSlopef中要素属性表，其中属性[SlopeCode]1,2,3,4,5分别表示坡度范围（0-8）、(8-15)、（15-25）、（25-35）、(>35)4.2坡向因子。4.2.1新建地图文档，加载[1.2(6)]中得到的DEM数据：TINGrid4.2.2加载3D分析扩展模块，打开[3D分析]工具栏，执行菜单命令“3D分析”-“表面分析”-“坡度”,指定各参数。得到坡度栅格slopeofTinGrid。4.2.3右键点击图层[Slopeoftingrid]，执行[属性命令]，设置图层[符号]，重新调整。4.2.4在上一步的基础上进行，关闭[Slopeoftingrid]的显示。执行菜单命令：[3D分析]>>[表面分析]>>[坡向]，指定各参数。得到坡向栅格：[Aspectoftingrid]4.3通视分析4.3.1打开[3D分析]工具栏，从工具栏选择“通视线”(Lineofsight)工具。4.3.2在出现的[通视线]LineofSight对话框中输入[观察者偏移量]和[目标偏移量]。4.3.3在地图显示区中