xxxx级地理信息系统专业实习总结.docx

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xxxx级地理信息系统专业实习总结

水是生命之源、生产之要、生态之基。

兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步，历来是治国安邦的大事。

水利是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。

加快水利改革发展，不仅事关农业农村发展，而且事关经济社会发展全局；不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。

随着我国国民经济的快速发展，地理信息系统GIS作为一门新兴科学，以其独特的空间分析功能和属性信息相结合的方式，已广泛应用于资源管理、环境监测、灾害评估、城市规划等众多领域。

应用GIS，可以从空间上、时间上彻底了解水资源的现状与变化发展，奠定水资源管理所需要的数字基础；可以直观表现水资源状况，更好地认识水资源的变化规律；可以完成许多传统方法无法进行的信息处理和分析工作，为水资源管理提供直观、系统、科学的管理工具；可以规范管理数据，实现信息共享，便于各部门数据的交换，改进和完善水资源调度管理与数据更新维护机制。

在新兴的信息产业中，GIS（GeographicInformationSystem,地理信息系统）作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学及相关学科等为一体的新兴边缘学科，近30年来迅速兴起。

GIS将计算机技术和空间地理分布数据相结合，通过系统建立、空间操作与模型分析，为地球科学、环境科学和工程设计、乃至企业管理等方面的规划、管理和决策提供有用的信息。

目前GIS在国内外应用领域已相当广泛，不但成功地应用于测绘、制图、资源和环境等领域，而且已成为城市规划、公共设施管理、工程建设等的重要工具，此外GIS还进入了军事战略分析与决策、商务策划、文教卫生乃至人们日常活动的各种领域中。

据估计，人类活动80%的信息量与地理信息系统密切相关，因此GIS开发和应用的前途和容量是不可限量的。

目前GIS被认为是21世纪支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。

自20世纪60年代加拿大Tomlison博士提出地理信息系统的概念以后，在60年代中期加拿大首次建立了CGIS。

于70年代开始，美国推出了两个著名的GIS：

即美国环境系统研究所（ESRI）开发的ARC/INFO和美国商业部人口普查局开发的TIGER系统。

这两个GIS系统提出的关于地理信息的组织方式，对GIS发展产生了深远的影响。

经过30多年、几个阶段的发展，数据库的结构设计、空间数据的处理与分析及GIS通用软件等都已发展成为较成熟的理论体系。

特别是80年代以来，GIS软件的商品化已在全世界全面展开，先后出现了闻名于世的ARC/INFO、SYSTEM—9、INTERGRAPH、GENAMAP等大型GIS软件及SPAM、ILWIS、MAPINFO、ATLAS等中小型软件。

这些软件都已在土地评价、土壤侵蚀控制、水资源调查与管理、社会经济规划、灾害评估以及野生动植物保护等方面得到广泛应用。

我国的GIS发展较欧美先进国家起步约晚15年左右，但发展速度并不很慢。

1994年9月，我国国家测绘总局与美国ARC/INFO总部签定了合作的ARCCHINA计划。

1997年国家环保局用世界银行技援项目“中国省级环境信息系统建设”，在我国27个省建立了省级环境信息中心。

仅以GIS在城市方面的应用就有城市自来水、城市煤气、城市规划、城市地下管线、城市环境、城市道路、城市土地等不胜枚举，至于其他各方面的应用诸如环境监测、水土流失、矿产资源、投资评价等更是屡见不鲜。

所有这些都标志着GIS在我国的成长与发展。

GIS是一门与和计算机硬件和操作系统,元数据库的建设,数据挖掘,遥感技术,网络技术和数据库管理,数字摄影与自动化成象等技术有着紧密相关的学科,技术的发展都给GIS带来了深刻的变化。

所以GIS在水利行业的应用和发展,不仅仅取决于GIS技术的发展,更取决于水利行业数字化的进程.在水利部以信息化带动水利现代化的战略方针指导下,GIS在水利行业的应用将会越来越广,用途也将会越来越大.而且会迅速成为管理和决策主要支撑技术。

水利工程建设与管理是水利工程的重中之重,它的选址,规划,设计和施工管理都必须严格慎重,考虑到各个方面的因素,例如移民安置地环境容量调查,调水工程选线及环境影响评估,防洪规划,大型水利工程物科储运管理和蓄滞洪区规划和建设等。

此时GIS在空间分析和模拟方面的强大优势就显现出来了。

水利水电工程建设与管理中利用GIS功能最多的有以下几个方面:

实现位置或路线的优化;空间信息的处理,叠加与分析,得出可作为决策辅导的信息;通过防真模拟淹没分析,得到各种分析数据;利用GIS平台实现交互式的工程布置方案修改。

GIS是一门地学空间数据与计算机相结合的新型空间信息技术，它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来，满足用户对空间信息的管理，并借助其特有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。

前期实习，我们做了有关水经流域的一些分析：

1.地形指标的提取

（1）坡度

具体的方法步骤如下:

1）添加Dem数据并激活它。

2）从【Surface】菜单中选择【DeriveSlope】命令。

3）生成新的坡度主题slopeofDem。

4）双击左边的图例，在弹出的LegendEditor对话框中可重新调整坡度分级（如图1）。

（2）坡向

具体的方法步骤如下:

1）在视图目录表中添加dem并激活它。

2）从【Surface】菜单中选择【DeriveAspect】命令。

3）显示并激活生成的坡向主题AspectofDem（如图2）。

（3）

平面曲率

1）激活坡向数据。

2）从【Surface】菜单中选择【DeriveSlope】命令。

3）

生成平面曲率层面SlopeofAspect。

（见图3）

（4）剖面曲率

具体的方法步骤如下:

1）激活坡度数据。

2）从【Surface】菜单中选择【DeriveSlope】命令。

3）

显示并激活生成的剖面曲率层面SlopeofSlope（如图4）。

2.提取等高线

具体的方法步骤如下:

1）在视图目录表中添加dem并激活它。

2）从【Surface】菜单中选择【CreateContours】命令。

3）在出现的ContoursParameters对话框中输入等高距Contourinterval和基础等高线的值BaseContours。

5）

生成等高线主题ContoursofDem（如图5）。

3.地形表面的阴影图

具体的方法步骤如下:

1）在视图目录表中添加dem并激活它。

2）

从【Surface】菜单中选择【ComputeHillshade】命令。

3）在ComputeHillshade对话框（如图6）中，输入计算Hillshade的参数值。

6）生成地表阴影主题HillshadeofDem（如图7）。

4.

水文分析

（1）洼地填充

操作步骤如下：

1）激活视图目录表中的Dem。

2）从【Hydro】菜单中选择【Fillsinks】命令。

4）在视图目录表中显示生成的FilledDem，既为填充过洼地的Dem数据。

（2）水流方向计算

在Arcview中提取水流方向的步骤如下：

1）从视图目录表中激活FilledDem。

2）从【Hydro】菜单中选择【FlowDirection】命令。

3）显示新生成的水流流向数据FlowDirection（见图8）。

（3）

图8提取水流方向

流水累积量

计算流水累积量的步骤如下：

1）从视图目录表中激活FlowDirection。

2）从【Hydro】菜单中选择【FlowAccumulation】命令。

3）

显示新生成的流水累积量数据主题FlowAccumulation。

双击此主题的图例，在出现的LegendEditor对话框（见图9）中，单击Classify按钮，在出现的Classification对话框中选择标准偏差StandardDeviation为分类类型，单击OK。

提取的FlowAccumulation主题（见图10）显示了地面水系的分布状况。

（4）水网

提取水网密度的步骤如下：

1）从视图目录表中激活FlowDirection。

2）从【Hydro】菜单中选择【StreamNetworkasLineShape】命令。

3）在出现的StreamNetwork对话框中输入计算水网密度的最小河流长度，其单位为栅格数。

4）

图10提取水流累积量

在Hydro.StreamNetwork对话框中选择水流方向FlowDirection主题，单击OK。

I、生成新的主题StreamNetworkShape即为水网密度分布图。

不同的河流最短长度值所计算的水网密度如下图（见图11、图12）所示：

图11最短河流长度为20提取的水网密度

图12河流最小长度为100米提取的水网密度

（5）水流长度计算

提取水流长度的步骤如下：

1）从视图目录表中激活FlowDirection。

2）从【Hydro】菜单中选择【FlowLength】命令。

显示输出的FlowLength栅格主题（见图13）。

图13水流长度提取

（6）流域分析

采用水流方向和流水累积量数据生成Watershed数据的步骤如下：

1）在视图目录中添加FlowDirection和FlowAccumulation。

2）击活FlowAccumulation。

3）从【Hydro】菜单中选择【Properties】命令。

4）在出现的HydroProperties对话框（见图14）中输入计算所需的FlowDirection和FlowAccumulation主题。

图14HydroProperties对话框

5）从【Hydro】菜单中选择【Watershed】命令。

6）在出现的Watershed对话框中输入计算流域的面积（最少栅格数）。

7）

图15提取Watershed

生成Watersheds主题（见图15）。

将GIS应用于水利工程建设，以信息的数字化、直观化、可视化为出发点，可以将复杂施工过程用图像形象地描绘出来，为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具，实现工程信息的高效应用与科学管理，以及设计成果的可视化表达，进而为决策与设计人员提供直观形象的信息支持。

这给施工组织设计与决策提供了一个科学简便、形象直观的可视化分析手段，有助于推动水利设计工作的智能化、现代化发展，极大地提高工程设计与管理的现代化水平，促进工程设计界的“设计革命”。

实习后期我做了些实战，让我学习到了很多

1.水源污染防治

point层面表示了水源（如：

水井）的位置分布，要求利用缓冲区分析提出水源污染防治的方案。

方法：

（1）添加水源（例如：

水井）分布的点主题point.shp。

（2）在【Analysis】菜单中选择【Finddistance】命令。

（3）

显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，Distancetopoint.shp（如图16）。

（4）双击左边的图例，在弹出的LegendEditor对话框中可重新调整分级。

新的栅格主题显示了区域内每个栅格距最近的水井的距离，其中蓝色的栅格距各个井的距离最近，对水源的影响最大；红色的栅格距各个井的距离最远，影响最小。

在本例中认为距各个水井0.1以内的区域对水质的影响和污染最大，因此，在【Analysis】菜单中选择【MapQuery】工具，可将Distancetopoint≤0.1以内的区域提出作为缓冲区进行专项的污染防治。

（如图17）。

2.受污染地区的分等定级

point层面表示的是几个点状污染源，距污染源的远近不同，受污染的状况也不同，距污染源越近，受污染越严重，据此对污染源附近地区进行分等定级。

（1）对point层面执行【Finddistance】命令；

（2）对得到的新层面Distancetopoint进行MapQuery运算，分别提取Distancetopoint≤0.1和Distancetopoint≤0.15andDistancetopoint≥0.1的区域，分别得到MapQuery1层面和MapQuery2层面；

（3）对MapQuery2层面进行重分类运算（【Analysis】菜单中的【Reclassify】命令），使得原来的True

（1）值为0，False（0）值为1，得到ReclassofMapQuery2层面。

（4）

将MapQuery1层面与ReclassofMapQuery2层面相加（【Analysis】菜单中的【MapCalculator】命令），得到分等定级的结果层面MapCalculation1（如图18）。

3.城市化的影响范围

urban层面表示的是城市化进程中的一些工业小城镇，还包括一个自然生态保护区。

这些小城镇的城市化会对周边地区产生一些扩张影响，但自然生态保护区周围0.05的范围内不能有污染性的工业，因此其城市化的范围就受到限制。

（1）对urban层面中的自然保护区图斑执行【Finddistance】命令，得到DistancetoLakeofurban层面；对urban层面中的除了自然保护区的所有图斑执行【Finddistance】命令，得到exceptLakeDistancetourban层面；

（2）

对DistancetoLakeofurban层面进行MapQuery运算，提取DistancetoLakeofurban≤0.05的区域，并进行重分类，使得原来的True

（1）值为0，False（0）值为1，得到ReclassofMapQuery3层面（如图19）；

（3）对exceptLakeDistancetourban层面进行MapQuery运算，提取exceptLakeDistancetoLakeofurban≤0.06的区域，得到MapQuery4层面（如图20）；

（4）将MapQuery4层面与ReclassofMapQuery3层面相乘，得到城市化范围MapCalculation2层面（如图21）。

GIS本身在不断发展，它在水利工程建设中的应用亦需不断发展。

应用的发展不仅要与GIS本身的发展相结合，还要与水利工程专业相结合。

在水利水电工程未来的建设中，GIS与其他技术的结合将更加紧密，应用更加广泛。

GIS强大的空间分析功能和图形显示功能为工程设计和研究成果的可视化表达提供了有力的现代化手段。