GIS原理与应用课堂实习报告所有.docx

GIS原理与应用课堂实习报告所有.docx

《GIS原理与应用课堂实习报告所有.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GIS原理与应用课堂实习报告所有.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

GIS原理与应用课堂实习报告所有

测绘与国土信息工程学院

课堂实验报告

课程名称：

地理信息系统教程

开课学期：

2017—2018第二学期

指导教师：

班级：

学号：

姓名：

评语：

成绩：

批阅签字：

批阅日期：

实验报告一ArcGIS软件认识

实验类型：

验证性实验学时：

2实验要求：

（必修）

一、实验的目的与要求：

了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示。

认识ArcMap软件，熟悉其中工具箱、菜单栏的位置及使用方法。

理解图层、属性数据的含义与操作方法。

二、实验软件及系统：

ArcGIS软件，Windows操作系统

三、实验内容及步骤：

（一）实验内容

1.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示。

2.认识ArcMap图形用户界面。

3.通过浏览与地理要素关联的数据表，了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的。

4.掌握GIS两种基本查询操作，加深对其GIS功能的理解。

（二）实验步骤

1.启动ArcMap

执行菜单命令：

开始→所有程序→ArcGIS→ArcMap

当出现ArcMap对话框时,点击“Anewemptymap”单选按钮，然后点击OK，将出现一个空白地图操作界面。

在ArcMap中进行各种操作时，操作对象是一个地图文档。

一个地图文档可以包含多个数据框架，根据数据集依次形成数据框架。

一个地图文档是存储在扩展名为.mxd文件中。

2.检查要素图层

执行菜单命令File→Open,打开用于练习的文件夹，打开.max文件，在ArcMap窗口的左边区域称为图层控制面板，地图显示以图层表示的几种地理要素，一个图层表示某种专题信息。

图层控制面板右侧区域是地图显示区，显示的是图层控制面板中各图层的图形内容。

3.显示其他图层

显示图层中其他地图信息时，选中想要显示的信息的检查框，就会在地图显示区显示其内容。

若要显示其他图层，右键点击目标图层，选择“激活”，即可显示该图层。

4.查询地理要素

在ArcMap中，通过在地图显示区点击某个要素就可以查询其属性。

首先，应放大地图，这样可以更清楚地查看单个的要素，可以使用一个先前创建的书签，这个书签存储着包含某些地图信息的地理区域。

在工具栏上，点击查询按钮，在要查询的线要素上点击，即可打开其所有属性。

通过在显示区内点击，可以继续查询其他的要素，点击“查询结果窗口”右上角的“X”结束查询。

5.检查其他属性信息

在浏览显示在图层列表（TOC）中某些图层的属性信息之前，要重置ArcMap地图文档的显示区域为原来的显示区域。

地图显示区域可以通过地图书签来定义。

地图书签是为了防止地图显示变得混乱，可以通过书签恢复到原来的显示区域和显示风格。

在图层列表中，选中某个图层分项，然后右键点击，选择“打开属性表”，即可查看其属性。

6.设置并显示地图提示信息

地图提示以文本方式显示某个要素的某一属性，当保持将鼠标放在某个要素之上时，将会显示地图提示。

使用地图提示是获取指定要素属性信息比较简单的一种方式。

可以在图层属性对话框中设置，地图提示信息来自于数据表中的哪一个字段。

在图层列表中，右键点击某个图层的名字，然后点击“属性”，在出现的属性对话框中，点击“显示”选项，通过设置主显示字段来设定地图提示信息的对应字段。

可以指定任一个属性字段作为地图提示字段。

默认情况下，ArcGIS使用字段“Name”作为地图提示字段。

可以改变为其它的字段。

7.根据属性选择要素

有时，可能需要显示满足特定条件的哪些要素。

执行菜单命令“选择”→“通过属性选择”。

在属性选择对话框中，可以构造一个查询条件。

通过构造表达式，可以从数据库中找出要显示的要素，选中的要素将会在属性表及地图中高亮显示。

8.使用空间关系选择地理要素

执行菜单命令“选择”→“通过位置选择”，在“位置选择”对话框中，进行一个选择操作，形成一个表达式，选中检查框“对要素进行缓冲区操作”，点“应用”按钮，再点“关闭”按钮。

可在地图显示区中高亮显示符合表达式的内容。

9.退出ArcMap

执行菜单命令File→Exit关闭ArcMap。

点击No，如果系统提示保存修改（savechanges）。

四、实验体会与收获：

通过本次实验，初步了解了地理数据是如何进行组织及显示的，初步了解了ArcMap软件的界面构成，例如其工具栏、菜单栏的位置及使用方法，了解地理数据是如何与其属性信息进行连接的。

了解并熟悉GIS中两种基本查询操作。

ArcMap软件非常强大，功能非常多，仅仅通过一次上机实验很难理解并掌握本次实验所学功能，因此，要在课下多多上机实践操作，以加深对其理解与掌握。

上机前准备：

充分不充分未准备

上机考勤：

全到缺次

上机操作：

认真不认真

实验计划：

完成部分完成未完成

实验报告完成情况：

全部按时完成，部分完成，基本未提交

实验报告撰写质量：

好较好差

其它：

综合评分：

优良中及格不及格

实验报告二Geodatabase空间数据库

实验类型：

验证性实验学时：

4实验要求：

（必修）

一、实验的目的与要求：

1.目的

了解建立地理数据库方法（GeoDataBase）、加载空间数据方法并进行浏览（ArcMap），掌握GeoDataBase数据库模型

2.要求

●针对焦作道路信息设计一个Geodatabase数据库

●以教师提供的数据实现数据加载

●实现空间数据浏览及元数据浏览

二、实验软件及系统：

ArcGIS软件，Windows操作系统

三、实验内容及步骤：

（一）实验内容

1.利用ArcCatalog管理地理空间数据库，理解PersonalGeodatabse空间数据库模型的有关概念。

2.掌握在ArcMap中编辑属性数据的基本操作。

（二）实验步骤

1、启动ArcCatalog

执行菜单命令，开始→所有程序→ArcGIS→ArcCatalog。

2、连接到文件夹

点击“连接到文件夹”，选择“实验二”。

3、新建数据库

右键点击连接到的文件夹，选择“新建”，点击“个人地理数据库”，新建一个个人地理数据库，命名为“焦作道路”。

4、新建要素数据集

右键点击新建的数据库，选择“新建”，点击“要素数据集”，命名为“山阳区”。

按此方式新建多个要素数据集。

5、新建要素类

右键点击新建的要素数据集，选择新建，要素类。

命名为“高速公路”，选择“线要素”，点击“下一步”直至“确定”。

按此方式新建多个要素类，分别命名为，一级公路，二级公路，三级公路，四级公路。

6、添加数据

右键点击“一级公路”，选择“加载”，加载数据。

点击“下一步”，选中数据后，点击“添加”，点击“下一步”直至“完成”。

四、实验体会与收获：

通过本次实验，初步掌握了使用ArcCatalog查看与创建个人地理数据库，创建个人地理数据库需要有一个良好的规划，使得数据库看起来简易，数据不冗余，添加或删除数据时不会发生连带错误，因此，在本学习之外，还要对数据库的知识有初步的了解。

总之，创建数据库操作较为简单，但若要创建一个高质量的数据库，还是有很大难度的，所以，在课下，还要多多学习数据库相关知识，以此学习创建更好的个人地理数据库。

上机前准备：

充分不充分未准备

上机考勤：

全到缺次

上机操作：

认真不认真

实验计划：

完成部分完成未完成

实验报告完成情况：

全部按时完成，部分完成，基本未提交

实验报告撰写质量：

好较好差

其它：

综合评分：

优良中及格不及格

实验报告三图形矢量化

实验类型：

验证性实验学时：

2实验要求：

（必修）

一、实验的目的与要求：

1.目的

通过本次实验，使学生理解和掌握地理配准（Georeferencing）、自动矢量化（ArcScan）、手动矢量化以及基本数据编辑方法。

2.要求

每位学生要掌握矢量化流程及基本数据编辑方法，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

具体要求如下：

（1）利用地理配准（Georeferencing）实现栅格图像校正；

（2）利用自动矢量化（ArcScan）完成等高线提取；

（3）利用图形编辑完成部分等高线的手动矢量化；

（4）掌握图形编辑、属性编辑、拓扑编辑的方法。

二、实验软件及系统：

ArcGIS软件，Windows操作系统

三、实验内容及步骤：

（一）实验内容

1、利用影像配准（Georeferencing）工具进行影像数据地理配准。

2、编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）。

（二）实验步骤

1、启动ArcGIS：

开始→程序→ArcGIS→ArcMap。

2、点击ArcMap主菜单View→Toolbars→Georeferencing，添加“Georeferencing”工具栏。

3、把本次实验的数据增加到ArcMap中，将“Georeferencing”工具栏中的AutoAdjust前对勾取消。

4、利用Tools中的放大、缩小、Pan等工具，放大拖放地图到合适位置，读取公里网格的交点坐标。

5、在“Georeferencing”工具栏上，点击“AddControlPoint”。

6、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，输入X、Y坐标值。

7、用相同的方法，在影像上增加多个控制点，输入它们的实际坐标。

点击“Georeferencing”工具栏上的“ViewLinkTable”按钮。

8、增加所有控制点，并检查总体均方差（RMS）后，在”Georeferencing”菜单下，点击“UpdateDisplay”。

9、执行菜单命令“View”－“DataFrameProperties”，设定数据框属性。

10、出现DataFrameProperties对话框后，点击“General”选项，设置图像实际单位为“Meters”和显示单位为“Meters”。

11、在DataFrameProperties对话框中，点击“CoordinateSystem”选项，设置与扫描地图的坐标系一致的实际坐标系统。

12、点击“确定”后，更新为真实的坐标。

13、在“Georeferencing”菜单下，点击“Rectify”，对配准的影像根据设定的变换公式重新采样，另存为一个新的图像文件。

14、加载重新采样后得到的栅格文件，并将原始的栅格文件从数据框中删除。

15、打开ArcCatalog，在指定目录下，鼠标右击，在“New”中，选择“shapefile”。

16、在弹出的“CreateNewShapefile”对话框中，修改文件名“Name”，设置要素类型“FeatureType”为polyline。

17、设置新建Shape文件坐标系统，在“CreateNewShapefile”对话框中点击“Edit”,在弹出的“XYCoordinateSystem”对话框中点击“Select”,选择与校正后底图一样的坐标系统。

18、切换到ArcMap中，将新建的线要素图层，加载到包含已配准地图的数据框中，保存地图文档。

19、如果工作底图为彩色图，无需改变图例，直接数字化。

20、打开“Editer”工具栏，在“Editer”下拉菜单中执行“StartEditing”。

21、选择前面创建的要编辑的“Shapefile”，设置Target图层为新创建文件。

22、将地图放大到合适的比例下，沿着线段中心跟踪一条图斑边框线，当完成段线的矢量化操作后，在图层任意一点点击鼠标右键，选择“FinishSketch”提交。

23、当需要接着编辑上一条线段时，移动数字化根据到准备连接线段的位置，点击鼠标右键，选择“SnapToFeature”。

24、配合使用Arcmap提供的编辑快捷键完成全图。

25、确定图层处在非编辑状态，在图层列表区右键点击文件名，选择“OpenAttributeTable”，打开属性表。

26、在弹出的属性表下部点击“Options”，选择“AddField”，添加相应的属性列。

27、进入编辑状态，选择目标图斑，点击右键，在弹出的快捷菜单选择“Attributes”，在属性对话框中点击文本栏，输入属性值。

28、输入完属性值后，点击“确定”保存，完成编辑，若要保存成果，点击“文件”→“保存”。

四、实验体会与收获：

本次实验主要进行了地理配准，自动矢量化，手动矢量化以及基本数据编辑等操作，都是平常会经常用到的操作，因此，本次实验意义很大，平常，我们获得的地图并不是全部都会带有坐标数据，这时，就要用到地理配准的功能，在地理配准时，要适当选取多个控制点，精确选取，控制好残差的大小，如果误差较大，将会对以后的工作产生较大的影响，学会编辑器的使用也具有巨大作用，尤其是在进行一些地图处理过程中，为了使地图更加精准，更加美观。

总之，学习这些重要功能非常重要，所以，我们不应仅仅在课堂上学习，更要注重课下的学习，在平常勤加练习，切实掌握这些知识。

上机前准备：

充分不充分未准备

上机考勤：

全到缺次

上机操作：

认真不认真

实验计划：

完成部分完成未完成

实验报告完成情况：

全部按时完成，部分完成，基本未提交

实验报告撰写质量：

好较好差

其它：

综合评分：

优良中及格不及格

实验报告四选址分析与距离分析

实验类型：

验证性实验学时：

4实验要求：

（必修）

一、实验目的与要求

通过练习，帮助学生熟悉ArcGIS栅格数据的欧氏距离制图、数据重分类等空间分析功能，能够解决类似选址等实际问题。

欧氏距离根据直线距离描述每个像元与一个源（分析目标）或一组源的关系。

新学校选址需要注意以下几点：

结合土地利用数据，选择人口密集，距离现有学校较远的地址。

二、实验软件及系统：

ArcGIS软件，Windows操作系统

三、实验内容及步骤：

（一）、实验内容

1.加深对缓冲区分析和叠加分析基本原理、方法的认识；

2.熟练掌握ARCMAP缓冲区分析和叠加分析的技术方法。

3.掌握利用缓冲区分析和叠加分析方法解决地学空间分析问题的能力。

（二）、实验步骤

1、启动地图文档\ex12\ex12.mxd，激活dataframe1。

2、鼠标双击dataframe1，在弹出的“DataFrameProperties”对话框的“General”标签中将“MapUnites”和“DisplayUnits”改为Meters，然后点击“确定”键关闭。

3、在主菜单中选用“地理处理-环境”，进行环境设置：

工作空间-当前工作空间：

\ex12\temp

工作空间-临时工作空间：

\ex12\temp

输出坐标系：

与输入相同

处理范围：

与图层道路相同

栅格分析/像元大小/如下面的指定：

50

确定返回，完成初始设置。

4、选用菜单Customize/Extension…，加载SpatialAnalyst，在菜单Customize/

Toolbars下勾选SpatialAnalyst，调出空间分析工具条。

5、ArcToolbox中选用菜单SpatialAnalystTools/Distance/欧氏距离Euclideandistance…，出现Euclidean，distance参数设置对话框：

Distanceto：

现有中学下拉选择图层名，消防站为距离的参照点

Outputraster：

school键盘输入栅格数据名称，存放路径为初始化设置

Maximumdistance：

不限定最大的计算范围，保持空白

Outputcellsize：

50默认，使用初始化设置

按OK键，产生离开现有中学的距离分布图。

6、选点击图层名school，ArcToolbox中选用菜单SpatialAnalysisTools/Reclass/重分类Reclassify…，系统出现Reclassify对话框，点击Classify…按钮，出现Classification对话框：

Method:

EqualInterval按等间距方式分类

Classes：

4共分4类

按OK键，返回Reclassify对话框，栅格数据被分为4类，还要按分析之前确定的要求修改分类的间距：

OldValues（原来值）NewValue（修改值）

0–5000

500–10001

1000–15002

1500–22003

在Outputraster中规定文件名及输出路径，这里为R_school，按OK键返回，系统产生新的分类图层R_school

7、ArcToolbox-SpatialAnalysisTools-密度分析Density–核密度分析KernelDensity，继续设置：

Inputdata：

人口调查选择图层名，得到人口调查样本点

PopulationField：

POPU选择，该字段在“人口调查”要素属性表中

Outputraster：

\GIS\ex12\temp\popu_den键盘输入栅格数据名称，路径按初始化设置

Outputcellsize：

50已经在初始化时设定，默认

SearchRadius：

800计算密度时的搜寻半径

AreaUnits:

SQUARE_MAP_UNITS面积单位用地图单位的平方

按OK键，产生估计的人口密度分布图popu_den。

8、ArcToolbox中选用菜单SpatialAnalysisTools/Reclass

/Reclassify…，出现Reclassify对话框，在Inputraster下拉菜单中选择popu_den，点击Classify…按钮，出现Classification对话框：

Method:

EqualInterval，Classes：

4

按OK键后，返回Reclassify对话框，栅格数据被自动分为4类，再按要求修改：

OldValues（原来值）NewValue（修改值）

0–0.0050

0.005–0.011

0.01–0.022

0.02–0.033

在Outputraster中指定产生栅格数据的名称及路径，这里名称为R_popu，路径按初始设定，按OK键返回，系统产生新的分类图层“R_popu”。

9、鼠标右键打开“Attributeof土地使用”，可以看到该要素属性表有字段LANDUSE，为每个多边形地块的规划土地使用性质，按城市规划专业习惯，土地使用分类编码的意义为：

C：

商业，G：

绿地，M：

工业，R1：

一类居住，R2：

二类居住。

选用菜单ArcToolbox/转换工具ConversionTools/转为栅格ToRaster/PolygontoRaster…（矢量要素转换为栅格），系统出现PolygontoRaster参数设置对话框：

Inputfeatures：

土地使用选择图层名

ValueField：

LANDUSE选择字段名，该字段在“土地使用”要素属性表中，决定栅格单元取值

Outputraster：

/temp/ld_use输入栅格数据名称，路径按初始设置

Cellassigmenttype：

CELL_CENTER

Cellsize：

50

按OK键后，产生栅格状土地使用图层ld_use。

10、ArcToolbox中选用菜单SpatialAnalysisTools/Reclass/Reclassify…，系统出现Reclassify对话框，在Inputraster下拉菜单中选择ld_use，在Reclassfield中下拉选择landuse，表示对landuse字段进行重新赋值。

注意，这里应直接修改NewValues，具体操作如下：

OldValues（原来值）NewValue（修改值）

C（商业）1

G（绿地）0

M（工业）0

R1（一类居住）2

R2（二类居住）2

在Outputraster中指定栅格数据名为R_ld_use，按OK键，产生新的栅格图层R_ld_use。

11、选用ArcToolbox/SpatialAnalysisTools/地图代数MapAlgebra/栅格计算器RasterCalculator，双击鼠标实现以下操作：

"R_popu"*"R_ld_use"*"R_school"。

输出栅格：

/GIS/ex12/temp/calc01，确定，产生栅格数据集calc01，ArcToolbox中选用菜单SpatialAnalysisTools/Reclass/Reclassify…，继续设置：

输入栅格：

calc01

重分类字段：

Value

点击Classify…按钮，出现Classification对话框：

Method:

EqualInterval

Classes：

2

按OK键后，返回Reclassify对话框，栅格数据被自动分为2类，再按要求修改：

OldValues（原来值）NewValue（修改值）

00

1–121

在Outputraster中指定产生栅格数据的名称及路径，这里名称为r_calcu，路径按初始设定，按OK键返回，系统产生新的分类图层“r_calcu”。

12、选用菜单ArcToolbox/SpatialAnalysisTools/地图代数MapAlgebra/RasterCalculator，出现RasterCalculator对话框，可供计算的图层名列在左侧图层选择框内，双击鼠标实现如下操作：

"R_popu"+"R_ld_use"+"R_school"

输出栅格：

/GIS/ex12/temp/calc02，确定，产生综合评价栅格数据集calc02。

13、选用ArcToolbox/SpatialAnalysisTools/MapAlgebra/RasterCalculator，双击鼠标实现如下操作：

“calc02”*“r_ccalcu”

输出栅格：

/GIS/ex12/temp/calculation，确定，产生综合评价栅格calculation，调出calculation图层属性，进入Symbology，调整符号如下：

显示：

Uniquevalues

Valuefield：

value

确定，除道路、现有中学、calculation外，关闭其他图层。

14、栅格单元为整数时，自动产生栅格取值属性表，打开AttributeofCalculation，可以看到栅格单元的汇总情况，tableoptions/AddField，

名称：

SUM_AREA

类型：

长整型

精度：

8

OK，右击SUM_AREA，选择FieldCalculator，用鼠标和键盘在文本框内输入：

[COUNT]*50*50，OK返回，得到评价值的汇总结果。

15、方便下次练习使用，可以不选择保存，直接关闭退出即可。

结果如图

四、实验体会与收获：

本次实验主要是进行新建中学的选址分析，在