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实验四 GIS 数字地形分析

实验四 GIS 数字地形分析
实验四 GIS 数字地形分析

合肥工业大学

资源与环境工程学院

《地理信息系统概论》实验报告

实验四

姓名:谭远富

学号:

专业 : 地信09-2班

任课教师 : 赵萍

数字地形分析

一、实验目的

1. 理解DEM和TIN结构,掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法

2. 掌握利用ArcGIS进行数字地形分析的方法及应用能力

二、实验材料

软件:ArcGIS Desktop ---ArcMap(3D分析模块),实验数据:文件夹ex4

三、实验内容及步骤

第1步TIN及DEM 生成

在ArcMap中新建一个地图文档,添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai

激活“3D Analyst”扩展模块,在工具栏空白区域点右键打开“3D Analyst”

工具

执行工具栏[3D Analyst]中的菜单命令[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN] ;

在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式:

在[从要素生成TIN中]对话框中,在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾,指定每个图层中的一个字段作为高度源(Height Source),设定三角网特征输

入(Input as)方式。可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。在这里指定图层“Erhai”的参数“三角网作为”指定为“硬替换”,其它图层参数使用默认值即可。

生成新的图层tin,在“内容列表”中关闭除“TIN”和“Erhai”之外的其它图层的显示,设置TIN的图层(符号)得到如下的效果。

打开Arctoolbox执行[3D Analyst]中的命令[TIN转栅格],指定相关参数:属性:“高程”,像素大小:50,输出栅格的位置和名称:“TinGrid”

确定后得到DEM数据“TinGrid”,其中,每个栅格单元表示50m×50m的区域。第2步TIN的显示及应用

关闭除“TIN”之外的所有图层的显示,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”和“高程”前面检查框中的勾去掉,点击“添加”按钮。

在“添加渲染器”对话框中,将“具有相同符号的边”和“具有相同符号的节点”这两项添加到TIN的显示列表中。

将TIN图层局部放大,认真理解TIN的存储模式及显示方式。

第3步TIN转换为坡度多边形

参考上一步操作,将“具有分级色带的表面坡度”和“具有分级色带的表面坡向”这两项添加到TIN的显示列表中

打开tin的属性对话框,选中坡度,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”,如下图所示:

图层“tin”进行坡度渲染渲染的效果如下图所示:

执行[3D Analyst]工具栏中的命令[TIN转换为要素],如图所示:

查看矢量图层:中要素属性表,如图所示:

第4步TIN 转换为坡向多边形

参照以上步骤,得到坡向多边形图层,其属性AspectCode的数值(-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9)分别表示当前图斑的坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北),其中1,9 是相同的可以合并为1。

第5步由DEM提取坡度:

加载中前面得到的DEM数据:tingrid 。

打开“3DAnalyst”工具栏,执行[坡度]命令,参照下图所示,指定各参数,点击“确定”后得到坡度栅格Slope_tingri1,其栅格单元的值在0~90度间

变化。

第6步由DEM提取坡向:

关闭“Slope_tingri1”的显示,执行菜单命令:[3DAnalyst]>>[坡向],按下图所示,指定各参数,得到坡向栅格“Aspect_tingr1”。

第7步提取等高线

加载DEM数据“tingrid”,打开Arctoolbox,执行命令:[3D Analyst工具]>>[栅格表面]>>[等值线],按下图所示指定各参数,生成等高线图层:“Contour_tingrid1”。

第8步计算地形表面的阴影图

在上一步基础上进行,打开“3D Analyst工具”,执行[山体阴影]命令,按下图

所示指定各参数,生成地表阴影栅格“ HillSha_ting1”

第9步DEM渲染

关闭除“tingrid”和“HillSha_ting1”以外所有图层的显示,并将“tingrid”置于“HillSha_ting1”之上,右键点击“tingrid”,在出现的右键菜单中执行“属性”,在“图层属性”对话框中,参照下图所示设置“符号”

选项页中颜色。

打开工具栏“显示”,设置栅格图层“tingrid”的透明度为:40%左右,得到如下图所示效果。

第10步可视性分析

1.通视性分析

在上一步的基础上进行,打开“3D Analyst”工具栏,从工具栏选择“通视分析工具”。

在出现的“通视分析”对话框中输入“观察点偏移量”和“目标偏移”,即距地面的距离,如图:

在地图显示区中从某点A沿不同方向绘制多条直线,可以得到观察点A到不同目标点的通视性:绿色线段表示可视的部分,红色线段表示不可见部分。

2.可视区分析:移动发射基站信号覆盖分析

在上一步基础上进行,在内容列表区中关闭除“tingrid”之外的所有图层,加载移动基站数据矢量图层“移动基站.shp”

在“3D Analyst”工具栏中,执行[视域]命令,按下图所示指定各参数,生成可视区栅格“Viewshe_ting1移动基站”,其中绿色表示现有发射基站信号已覆盖的区域,淡红色表示无法接收到手机信号的区域

第11步绘制地形剖面

在上一步基础上进行,打开“3D Analyst”工具栏,点击“线插值”工具,跟踪一条线段,这条线段可以从DEM“TINGRID”中得到高程值,点击“创建剖面图”按钮,得到上一步所生成的3D线段的剖面图:

四、实验心得

通过这次试验逐步理解DEM和TIN结构,掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法;掌握利用ArcGIS进行数字地形分析的方法及应用能力,同时还掌握了 TIN向多边形转换,以及提取坡度,坡向,可视性分析,绘制地形剖面等方法。

手把手教你做gis地形分析

用 gis 做地形分析 一、准备工作: 1.拥有授权过(破解过的)ArcGis10.0 软件; 2.拥有一个DWG 文件(其中需要有高程点的图层); 3.认真按照这个文章的步骤做; 4.参照以上三点。 二、含高程点DWG 文件准备 2.随意找到一个高程点,仔细观察CAD软件左下角的Z 坐标是否为0,不为0,且有 一定的数值,则请看第三步。 如果没有Z 坐标的值,则看下面的红色字体。 因为这次选用的CAD 文件的高程点是没有值的,所以要利用湘源控规飞时达来解决这个问题,下面分别进行介绍。 (1)打开飞时达,打开有高程点的CAD文件,除了高程点图层,在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用飞时达的“地形——高程点转换——输入最小有效高程值〈不限制〉——输入最大有效高程值〈不限制〉——选择一个高程点——该图元已有标高,是否直接采用〈Y〉——是否生成标高文字〈N〉——转换同类型图元〈A〉——确定”。 1.首先,找到你需要分析高程(坡度、坡向等)的DWG 源文件。打开 后, 如图所 示。

(2)打开湘源,打开有高程点的CAD 文件,除了高程点图层,在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用湘源的“地形——字转高程——标高最低值0——标高最高值100 是否过滤小数点选择1——框选所有高程点——确定”。 按照这个步骤后,我们可以看到所有的高程点的Z 值已经生成了。 将转好高程值的DWG 文件,放至“文档——ArcGis 文件夹”。 gis 要用到的文件夹和文件一定不能用汉字命名,作者经 此外,尽量在磁盘根目录下新建文件夹用来进行GIS分3.打开GIS软件(ArcMap )。如图所示: 4.打开GIS后,先确认你的Spatial 模块是否开启。 点击“自定义——扩展模块”,检查里面的spatial analyst 是否开启,作者为了方便,全部都勾选了,反正不影响系统速度。如图所示: PS:请大家养成好习惯,所 有常碰到错误是因为这类习惯造 成的,析,因为这样好找。

GIS二次开发实验报告

GIS二次开发实验报告 学号: 姓名: 班级: 专业: 指导老师: 二零一五年11月15日

目录 1 实验一:软件安装与AOI书签开发 (2) 1.1 实验目的 (2) 1.2 实验内容 (2) 1.3 实验结果 (2) 2 实验二:地图数据组织与访问 (5) 2.1 实验目的 (5) 2.2 实验内容 (5) 2.3 实验结果 (5) 3 实验三:地图渲染与制图输出 (9) 3.1 实验目的 (9) 3.2 实验内容 (9) 3.3 实验结果 (9) 4 实验四:空间数据处理 (14) 4.1 实验目的 (14) 4.2 实验内容 (14) 4.3 实验结果 (14) 5 实验五:GIS分析 (20) 5.1 实验目的 (20) 5.2 实验内容 (20) 5.3 实验结果 (20) 6实验六:栅格数据处理 (25) 4.1 实验目的 (25) 4.2 实验内容 (25) 4.3 实验结果 (25) 7实验总结 (31)

1实验一:软件安装与AOI书签开发 1.1实验目的 ?掌握AOI书签程序开发 1.2实验内容 ?实现AOI书签的创建 ?实现AOI书签的调用 1.3实验步骤与结果 安装程序后,新建地图显示项目。在程序的主窗体上端添加添加菜单项,文本属性为创建书签,控件名为miCreateBookmark,在旁边添加组合框,控件名为cbBookmarkList。 1.右击引用选择AddArcGIS Reference在弹出的对话框中添加引用在主窗体(即MainForm.cs)中添加代码; (1)首先添加引用代码:using ESRI.ArcGIS.Display; using ESRI.ArcGIS.esriSystem; using ESRI.ArcGIS.Carto; using ESRI.ArcGIS.Controls; using ESRI.ArcGIS.ADF; using ESRI.ArcGIS.SystemUI; using ESRI.ArcGIS.Geometry; using ESRI.ArcGIS.Geodatabase; using ESRI.ArcGIS.DataSourcesFile; using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster; (此引用代码都需添加引用后才可以使用,上述引用代码为本类中所需要的所有引用,在之后的编程中,可以不用重复引用) (2)添加“创建书签”函数 在MainForm类中添加成员函数CreateBookMark,代码如下: public void CreateBookmark(string sBookmarkName)//参数为书签名 { //通过IAOIBookmark接口创建一个变量,其类型为AOIBookmark,用于保存当前地图的范围 IAOIBookmark aoiBookmark = new AOIBookmarkClass(); if (aoiBookmark != null) { aoiBookmark.Location = axMapControl1.ActiveView.Extent;

ENVI地形分析

第11章地形分析 数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM),是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生,如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性。DEM还可以计算地形特征参数,包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。 建立DEM的方法有多种。按数据源及采集方式主要有:(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等;(2)根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标量测仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集,然后通过内插生成DEM等方法。DEM 的内插方法很多,常用的有整体内插、分块内插和逐点内插三种。 下表对比了几种创建DEM的主要方法。 i 要想快速的获取大范围的DEM数据,卫星遥感是一种较好的方法。随着卫星传感器的飞

速发展,获取的DEM精度越来越高。如目前商业卫星最高分辨率的米GeoEye-1,在使用高质量控制资料时,垂直精度的中误差可达到米,可满足1:5000的地图比例尺生产。可以立体成像的卫星主要有ASTER,ALOS PRISM,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,RapidEye,GeoEye-1,WorldView-1/2,SPOT 5/6,Pleiades,以及国产的资源三号、资源一号02C星、天绘卫星等。 由于DEM描述的是地面高程信息,它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设,以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。例如在工程建设上,可用于土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是进行水文分析,包括汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础;在无线通讯上,可用于蜂窝电话的基站分析等。DEM还广泛用于生产地图产品,如等高线地图、正射地图等。在遥感应用方面,DEM用于制图、正射校正和土地利用分类;还可用于高速公路和铁路的规划中。 地形建模 地形菜单 的Topographic (地形)菜单可以对DEM数据进行打开、分析和输出等操作。 图地形菜单

ArcGIS地形分析实验内容步骤

实验九地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验) 一、实验目的 DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。通过对本次实习的学习,我们应: a)加深对TIN建立过程的原理、方法的认识; b)熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。 c)掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。 d)结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 软件准备:ArcGIS Desktop -----ArcMap(3D分析模块---3D Analyst) 实验数据:矢量图层:高程点Elevpt_Clip.shp,等高线Elev_Clip.shp,边界Boundary.shp,洱海Erhai.shp,移动基站.shp 三、实验内容及步骤 1. TIN 及DEM 生成 1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM 在ArcMap中新建一个地图文档(Insert---Data Frame) (1)添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai(同时选中:在点击的同时按 住Shift) (2)激活“3D Analyst”扩展模块(执行菜单命令[Tools]>>[Extensions扩展],在出现的对 话框中选中3D分析模块---3D Analyst),在工具栏空白区域点右键打开[3D Analyst] 工具栏 (3)执行工具栏[3D Analyst]中的菜单命令[3D Analyst]>>[Create/Modify TIN创建/修改 TIN]>>[Create TIN From Features从要素生成TIN]; (4)在对话框[Create TIN From Features]中定义每个图层的数据使用方式; 在[Create TIN From Features]对话框中,在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾,指定每个图层中的一个字段作为高度源(Height Source),设定三角网特征输入(Input as)方式。可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。即勾选elevpt Clip:高度源(height resource):ELEV;三角网作为(triangulate as):mass points;标识之字段(tag value field):none。勾选elev Clip,高度源(height resource):ELEV;三角网作为(triangulate as):mass points;勾选Boundary,三角网作为(triangulate as):soft clip,其余不变,勾选ErHai,高度源(height resource):ELEV;三角网作为(triangulate as):hard replace;标识之字段(tag value field):none。

GIS实验报告一

《GIS原理与应用》课程实验报告一 学生姓名朱山昱班级 0802602 学号 19 实验名称:使用ArcMap浏览地理数据 实验目的 1.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的。 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,你可以了解地理数据是如何与其属性信息进行 连接的。 4.掌握GIS两中基本查询操作,加深对其实现原理的理解。 5.初步了解设置图层显示方式-图例的使用。 实验原理: 实验的主要原理是查询数据。通过查询需要的数据并选定,最终显示出来并供浏览。 ArcMap可以加载图层并显示,调整图层顺序或只打开某一图层时就可以显示不同的信息。用过查看图层属性表,就可以查看每一图层各种属性及其相关信息。在属性表中,还可以通过查找这一工具根据位置来实现对某一种或几种数据属性的查询。经过自主的筛选后,选定自己需要的图层属性,就可以通过图层显现出来。 实验数据: Redlands市土地利用及街区矢量数据 实验过程: 1、在 ArcMap中, 打开 Redlands.mxd。街道名称为“NEW YORK”的是什么类型的道路? 是Local street(本地街道)

打开属性表,点击选项,选择查找,弹出对话框,查找街道名称为“NEW YORK ”的道路,查看其道路类型。 2.在ArcMap 中, 打开Redlands.mxd 。在Railroads 图层中有多少条铁路线?

六条,仅选中Railroads,让其图层显现,数得共有六条。 实验总结: ArcGIS Desktop是一个用于表达通用GIS 数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)同时也是用于显示地表上的要素和要素间关系的视图。是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工具。这些空间处理功能从已有数据集提取信息,然后进行分析,最终将结果导入到数据集中。ArcMap 是ArcGIS Desktop 中一个主要的应用程序,具有基于地图的所有功能,包括制图、地图分析和编辑。 ArcGIS主要有两种查询,其原理是根据位置查询要素属性或通过属性来查询要素的功能是每个桌面GIS 软件必须提供的功能。查询,通常是通过语句或表达式来定义的,用以在从地图上及数据库中选择要素。知道要素的重要特征,他想要找出具有这些特征的那些要素的具体位置。要素的位置,但是想进一步了解与之相关的特征。在GIS中,这是很容实现的,因为地图显示区中的地理要素与它们的属性是(描述性的特征)相互关联的,属性信息是存储在数据库中的。 在GIS 中,你可以在地图上点击一个要素来查看数据库中与之相关联的属性。另一类型的GIS查询是确定符合给定条件的要素它的位置在哪里。在这种情况下,用户最普通的GIS查询就是确定在指定的位置有什么。 成绩评定: 签字: 2011年05月28日

GIS的核心之一:数字地形分析讲述

第9章 DEM 与数字地形分析 数字地面模型于1958年提出,特别是基于DEM 的GIS 空间分析方法的出现,使传统的地形分析方法产生了革命性的变化,数字地形分析方法逐步形成和完善。目前,基于DEM 的数字地形分析已经成为GIS 空间分析中最具特色的部分,在测绘、遥感及资源调查、环境保护、城市规划、灾害防治及地学研究各方面发挥越来越重要的作用。本章首先介绍了数字高程模型的基本概念和建立步骤,然后从基本坡面因子、特征地形因子、水文因子和可视域等方面简述数字地形分析的主要内容和研究方法。 9.1 基本概念 9.1.1 数字高程模型 数字高程模型(Digital Elevation Model ,简称DEM )是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表示),它是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象的模型化表达和过程模拟。由于高程数据常常采用绝对高程(即从大地水准面起算的高度),DEM 也常常称为DTM (Digital Terrain Model )。“Terrain”一词的含义比较广泛,不同专业背景对“Terrain”的理解也不一样,因此DTM 趋向于表达比DEM 更为广泛的内容。 从研究对象与应用范畴角度出发,DEM 可以归纳为狭义和广义两种定义。从狭义角度定义,DEM 是区域表面海拔高程的数字化表达。这种定义将描述的范畴集中地限制在“地表”、“海拔高程”及“数字化表达”内,观念较为明确。从广义角度定义,DEM 是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。这是随着DEM 的应用不断向海底、地下岩层以及某些不可见的地理现象(如空中的等气压面等)延伸,而提出的更广义的概念。该定义将描述对象不再限定在“地表面”,因而具有更大的包容性,有海底DEM 、下伏岩层DEM 、大气等压面DEM 等。 数学意义上的数字高程模型是定义在二维空间上的连续函数),(y x f H =。由于连续函数的无限性,DEM 通常是将有限的采样点用某种规则连接成一系列的曲面或平面片来逼近原始曲面,因此DEM 的数学定义为区域D 的采样点或内插点Pj 按某种规则ζ连接成的面片M 的集合: } ,,1,,1,),,()({m i n j D H y x P P M DEM j j j j j i ==∈==ζ (9.1) DEM 按照其结构,可分为规则格网DEM 、TIN 、基于点的DEM 和基于等高线的DEM 等。由于规则格网结构简单,算法设计明了,在实际运用中被广泛采用。本书中的DEM 仅指规则格网DEM 。 9.1.2 数字地形分析 数字地形分析(Digital Terrain Analysis, DTA ),是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。DTA 技术是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。

arcgis栅格数据空间分析实验报告课案

实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理,掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量,分别采用IDW、Spline、Kriging方法进行空间插值,生成中国陆地范 围内的降水表面,并比较各种方法所得结果之间的差异,制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理:空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程,通常用于将 离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法(IDW)、 样条插值法(Spline)和克里格插值方法(Kriging)。 实验方法:分别采用IDW、Spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量 进行空间插值生成连续的降水表面数据,分析其差异,并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap,加载降水数据,行政区划数据,城市数据,河流数据,并进行符号化,对 行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatial analyst→options,在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹

⑶点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted,在input points下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options,在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致,点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted,在input points下拉框中输入rain1980,z 字段选择rain,像元大小设置为10000

GIS教程——地形分析

GIS教程——地形分析

1 实验六地形显示分析 一、实验目的 DEM 是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一 种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。通过本次实验的学习,我们 应: 1、加深对TIN 建立过程的原理、方法的认识; 2、熟练掌握ArcGIS 中建立DEM、TIN 的技术方法; 3、掌握根据DEM 或TIN 计算坡度、坡向的方法; 4、结合实际,掌握应用DEM 解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 软件准备:ArcGIS Desktop 8.3——ArcMap(3D 分析模块) 实验数据:矢量图层——高程点Elevpt_Clip.shp、高程Elev_Clip.shp、边界Boundary.shp、洱海Erhai.shp、移动基站 预备知识: 不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)是利用有限离散点,每三 个最邻近点联结成三角形,每个三角形代表一个局部平面,再根据每个平面方程, 可计算平面内各点高程值。 数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整 个地学领域。利用DEM 可以进行坡度计算、坡向分析、曲面面积计算、地表粗糙 度计算、高程及变异分析、谷脊特征分析、日照强度分析及淹没边界的计算等。 三、仪器设备 微型电子计算机一台、ArcGIS Desktop 8.3 软件一套 四、实验步骤 1、TIN 及DEM 的生成 2、DEM 的应用 五、实验过程 地形显示分析部分的练习会用到三维分析扩展模块,要使用三维分析模块, 首先在ArcMap 中执行菜单命令Tools(工具)→Extensions(扩展),在扩展模块

gis综合实验报告

gis综合实验报告 篇一:GIS综合实验报告 安徽理工大学地理信息系统 实验报告书姓名: 班级 学号: 指导教师:XX年11月目录前言-------------------------------------------------3 实验一:几何校正 -------------------------------------4 (1)实验目的 (2)实验原理 (3)实验内容与步骤 实验二:数据库设计基本流程---------------------------9 (1)实验目的 (2)实验原理 (3)实验内容与步骤 实验三:空间分析-------------------------------------12 (1)实验目的

(2)实验原理 (3)实验内容与步骤 实验四:地图制图-------------------------------------20 (1)实验目的 (2)实验原理 (3)实验内容与步骤 总结------------------------------------------------25 前言通过对《地理信息系统教程》的学习,掌握地理信息系统的基本概念、空间数据的建立、 采集、处理与存储组织、gis空间分析的原理方法、地图可视化等内容,并了解常用gis软 件的操作,为后续其它gis课程的学习打下基础。本实验课程要求掌握:arccatalog的基本操作、arcmap地图可视化、空间分析等操作。 强化对课本知识的掌握,并不断学习运用到以后的生活中去。实验一:几何校正 一、实验目的 利用影像配准工具进行影像数据的地理配准,熟悉编辑器的使用,掌握如何进行几何校

实验四 GIS 数字地形分析

合肥工业大学 资源与环境工程学院 《地理信息系统概论》实验报告 实验四 姓名:谭远富 学号: 专业 : 地信09-2班 任课教师 : 赵萍 数字地形分析 一、实验目的 1. 理解DEM和TIN结构,掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法 2. 掌握利用ArcGIS进行数字地形分析的方法及应用能力 二、实验材料 软件:ArcGIS Desktop ---ArcMap(3D分析模块),实验数据:文件夹ex4 三、实验内容及步骤 第1步TIN及DEM 生成 在ArcMap中新建一个地图文档,添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai 激活“3D Analyst”扩展模块,在工具栏空白区域点右键打开“3D Analyst” 工具 执行工具栏[3D Analyst]中的菜单命令[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN] ; 在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式: 在[从要素生成TIN中]对话框中,在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾,指定每个图层中的一个字段作为高度源(Height Source),设定三角网特征输

入(Input as)方式。可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。在这里指定图层“Erhai”的参数“三角网作为”指定为“硬替换”,其它图层参数使用默认值即可。 生成新的图层tin,在“内容列表”中关闭除“TIN”和“Erhai”之外的其它图层的显示,设置TIN的图层(符号)得到如下的效果。 打开Arctoolbox执行[3D Analyst]中的命令[TIN转栅格],指定相关参数:属性:“高程”,像素大小:50,输出栅格的位置和名称:“TinGrid” 确定后得到DEM数据“TinGrid”,其中,每个栅格单元表示50m×50m的区域。第2步TIN的显示及应用 关闭除“TIN”之外的所有图层的显示,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”和“高程”前面检查框中的勾去掉,点击“添加”按钮。 在“添加渲染器”对话框中,将“具有相同符号的边”和“具有相同符号的节点”这两项添加到TIN的显示列表中。 将TIN图层局部放大,认真理解TIN的存储模式及显示方式。 第3步TIN转换为坡度多边形 参考上一步操作,将“具有分级色带的表面坡度”和“具有分级色带的表面坡向”这两项添加到TIN的显示列表中 打开tin的属性对话框,选中坡度,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”,如下图所示: 图层“tin”进行坡度渲染渲染的效果如下图所示: 执行[3D Analyst]工具栏中的命令[TIN转换为要素],如图所示: 查看矢量图层:中要素属性表,如图所示: 第4步TIN 转换为坡向多边形 参照以上步骤,得到坡向多边形图层,其属性AspectCode的数值(-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9)分别表示当前图斑的坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北),其中1,9 是相同的可以合并为1。 第5步由DEM提取坡度: 加载中前面得到的DEM数据:tingrid 。 打开“3DAnalyst”工具栏,执行[坡度]命令,参照下图所示,指定各参数,点击“确定”后得到坡度栅格Slope_tingri1,其栅格单元的值在0~90度间 变化。 第6步由DEM提取坡向: 关闭“Slope_tingri1”的显示,执行菜单命令:[3DAnalyst]>>[坡向],按下图所示,指定各参数,得到坡向栅格“Aspect_tingr1”。 第7步提取等高线 加载DEM数据“tingrid”,打开Arctoolbox,执行命令:[3D Analyst工具]>>[栅格表面]>>[等值线],按下图所示指定各参数,生成等高线图层:“Contour_tingrid1”。 第8步计算地形表面的阴影图 在上一步基础上进行,打开“3D Analyst工具”,执行[山体阴影]命令,按下图

第五章 GIS的基本空间分析

练习 5 1.空间分析的基本操作 空间分析模块 (1) 1. 了解栅格数据 (2) 2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) (4) 3. 栅格重分类(Raster Reclassify) (7) 4. 栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator) (8) 5. 面积制表(Tabulate Area) (9) 6. 分区统计(Zonal Statistic) (11) 7. 缓冲区分析(Buffer) (13) 8. 空间关系查询 (16) 9. 采样数据的空间内插(Interpolate) (18) 10. 栅格单元统计(Cell Statistic) (21) 11. 邻域统计(Neighborhood) (23) 空间分析模块 本章的大部分练习都会用到空间分析扩展模块,要使用“空间分析模块”首先在ArcMap中执行菜单命令<工具>-<扩展>,在扩展模块管理窗口中,将“空间分析”前的检查框打上勾。然后,在ArcMap 工具栏的空白区域点右键,在出现的右键菜单中找到“空间分析”项,点击该项,在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。

执行“空间分析”工具栏中的菜单命令<空间分析>-<选项>设定与空间分析操作有关的一些参数。这里请在常规选项中设定一个工作目录。因为在空间分析的过程种会产生一些中间结果,默认的情况下这些数据会存储在Windows 系统的临时路径下(C:\temp),当设置了工 作目录后,这些中间结果就会保存在指定的路径下。 1. 了解栅格数据 在ArcMap中,新建一个地图文档,加载栅格数据:Slope1,在TOC 中右键点击图层Slope1, 查看属性

有关gis的实验报告和心得体会

有关gis的实验报告和心得体会 实验一 实验一,我感觉还不能很熟练的应用mapinfo的功能以及菜单栏、工具栏中各个图标的功能,所以当我开始做实验一时碰到的问题还是不少的,首先是对mapinfo软件的相关操作功能不太了解,比如加载数据的图标,如何使打开的图变大缩小,如何浏览做完后的实验成果图,以及在实验过程中,哪些步骤是不能省略掉的,比如使用控制图层在缩放范围内显示的这个小实验,就要注意打开几个图层的界面看起来非常复杂,通过图层控制来操作,可以使图层在缩放范围内显示,这就需要在图层控制的对话框中哪些框框该打钩,哪些不该打钩,这样所显示的效果就会不一样。只有熟练掌握了mapinfo的基本操作,以及步骤间的衔接才能完成实验。最后还是自己耐心的看书和实践中去找答案和解决问题。在这个实验中我学会了如何mapinfo软件的基本操作和怎么样制作地图图层以及如何使用模板创建专题地图。在制作这个实验的过程中体会了很多,也感觉在做专题地图和地图制作时的整个过程充满着趣味性,使我对地图的相关制作有了一定的了解。 实验二 实验二,因为已经对mapinfo软件操作功能有了一个初步的了解了,所以当在开始着手制作实验二是实验相关操作步骤时,在对fuzhou.jpg图像进行屏幕跟踪化过程时和后面进行的图像加载和配准时碰到的问题也相对较少也比较熟练。从实验二开始要用arcview软件时由于刚接触这个软件所以在做这部分的实验时制作速度显然比较

慢碰到的问题也还有的,面对许多功能按钮不熟悉时只能查找资料和问同学,但最终还是把实验二给做了,以下是我总结的注意点。 1.做屏幕跟踪这个实验时,在mapinfo中打开图像文件时,注意选择文件类型是栅格图像,然后点击一下所要打开的××市行政图,这样呈现出所要的画面。 2.编辑控制点的时候,至少选择三个点且三个点不要都在一条直线上,那样配准不成功。 3.选择合适的绘图工具,注意选中的是面状的绘图工具,选择线状的话跟踪完后不会出现实验所需的效果。 4在用鼠标画行政区时,注意拐点处必须点一下,画出来会更准确,注意在没画完不要双击,在画重叠部分时,注意激活。 5.在新建表示注意字段的类型时,图层分类要清晰。 6.投影、坐标系设置时,要设置地图单位为米。 实验三 实验三是对maminfo和arcview这两个软件一起搭配操作的制图实验操作。从实验数据格式的转换到投影变换的过程,都需要对这两个软件功能有所了解。虽然通过书本中的案例可以很容易的得出操作结果,但为了进一步了解这个转换过程中每一个相关信息和转换的含义,自己还是在书本上查找答案,和在制图操作实验中的注意点。 1.在第一步的数据格式转换中,注意不要把底图文件也选进去。 注意文件的命名,不要存得太深,最好可以放在根目录下,用英文命名,勿用中文命名。 2.数据格式转换的对话框中,要指明文件类型为mapinfotab格式。

GIS实验报告-地信讲解

地理信息系统原理实验报告 班级: 学号: 姓名: 指导教师:

一、实验目的 1熟悉桌面GIS软件Super Map的界面环境 2初步掌握Super Map的主要工具及菜单命令的使用 3理解GIS软件应具有的基本功能 4结合对所选地图的矢量化的操作,具体掌握GIS软件的操作步骤 二、实验时间 1、第八周----第十六周进行实验绘图实体操作 2、第十七周----第十九周进行图片剪切,资料整理,总结报告 三、实验内容 ●Supermap Deskpro的认识 Supermap Deskpro是超图的专业桌面GIS软件之一。Super Map GIS桌面平台产品是基于Super Map GIS核心技术研制开发的一体化的GIS桌面软件,是Super Map GIS系列产品的重要组成部分,它界面友好、简单易用,不仅可以很轻松地完成对空间数据的浏览、编辑、查询、制图输出等操作,而且还能完成拓扑分析、三维建模、空间分析、网络分析等较高级的 GIS 功能。 SuperMap Deskpro 是一款专业桌面GIS软件,提供了地图编辑、属性数据管理、分析与辅助决策相关业务以及输出地图、打印报表、三维建模等方面的功能。SuperMap Deskpro 作为一个全面分析管理的工具,应用于土地管理、林业、电力、电信、交通、城市管网、资源管理、环境分析、旅游、水利、航空和军事等所有需要地图处理行业。 ●Supermap Deskpro的使用 通过该软件进行地图的矢量化,具体过程如下:

1、前期的准备 数据来源:纸质西安地图 地图的整体设计:遵循地图越详细越好的原则,我们对点、线、面数据集作了详细的规划,详情请看图层分层。考虑到以后做专题图,对数据集属性字段做了必要的添加,用以区分不同的地物。 本地图特色:采用Deskpro软件自带的矢量符号库符号分别作点、线、面专题图。 2、地图矢量 2.1纸质地图的扫描扫描之前对地图进行图面整理,扫描的分辨率设为 300-500dpi,扫描后得到*.jpg格式的原始栅格数据的地图 2.2创建相应的坐标系数据源启动Deskpro选择新建工作空间。 新建数据源

mapgis实验三 空间分析

实验报告实验项目3:空间分析综合实验课程:_GIS软件及其应用

实验指导 空间分析综合实验 所属课程名称:GIS软件及其应用 实验属性:综合 实验学时:6 (1)指导思想 在具体工作中会遇到空间分析的问题,本实验拟解决两个实际的问题,通过问题的解决,让同学熟练掌握软件的相关功能,开阔解决问题的思路。 (2)实验目的和要求 目的和要求: 1、掌握空间分析的基本方法 2、掌握图件中相关属性的转移办法 3、掌握图件空间分析求的相关面积和影响测算方法 4、解决实际工作中容易碰到的问题 一、实验步骤 (一)矢量化房屋与湖面。 将数据文件导入新建的文件工程中,在“工程文件”列表中单击右键,选择“新建区”,使用【区编辑】|【输入弧段】工具,照着已有的房屋矢量化。完成后选择【区编辑】|【区编辑】|【输入区】,再单击各个房屋即可得到区文件,命名为“房屋”。 使用相同的办法新建一个区文件,矢量化湖泊,并且命名为“湖泊”。结果如图1. 图1

(二)将居民数、楼房号变成相应属性 在区文件“房屋”的属性中添加字段“楼房号”与“居民数”,并输入如图2的数据。其中居民数应该使用整型字段而不是双精度,因为人数不可能出现小数位,只是当时没有在意这点,好在也不影响结果。 图2 将点文件的楼房号与居民数分别输入到区文件“房屋”的相应字段中。打开【库管理】|【属性库管理】,在菜单栏中点击【文件】|【装区文件】,将“房屋”打开,选择【属性】|【编辑单个属性】|【编辑单个区属性】,在弹出的对话框中一个个输入对应值。如图3. 输入完成后最终结果如图4. 图3 图4 输入属性这个步骤,本来应该使用属性表连接的方式比较快,不过在这个实验中,两个点文件本身都没有自带的相应属性,所以用不成。如果两个点文件自带属性,那么属性表连接具体步骤如下:打开点文件,点击【属性】|【属性输出】,选择 id、居民点、楼房号属性。输出类型为默认的mapgis表格(*.wb),输出文件则 自己设置,再打开需要连接这两种属性的区文件“房屋”,点击【属性】|【属性 连接】,在弹出的对话框,“连接文件”选择区文件“房屋”,“被连文件”则选择刚刚的表格文件,根据字段连接,在“连入字段”框框中选择需要的字段,确定即可。如下图。

实验4-1 GIS空间分析(空间分析基本操作)

实验4-1、空间分析基本操作 一、实验目的 1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。 2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、 栅格重分类(Raster Reclassify)、 栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、 面积制表(Tabulate Area)、 分区统计(Zonal Statistic)、 缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、 栅格单元统计(Cell Statistic)、 邻域统计(Neighborhood)等空间分析基本操作和用途。 3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。 二、实验准备 预备知识: 空间数据及其表达 空间数据(也称地理数据)是地理信息系统的一个主要组成部分 。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容,一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。 在某一尺度下,可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。有两种基本方法来表示空间数据:一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。 空间分析 空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术,其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据,是将空间数据转变为信息的过程。 空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力(特别是对空间隐含信息的提取和传输能力)是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面,也是评价一个地理信息系统的主要指标。 空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析,代数运算等数学手段。空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行,具体是情况要根据实际需要确定。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同, 空间分析的步骤会有所不同。通常,所有 的空间分析都涉及以下的基本步骤,具体 在某个分析中,可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a) 确定问题并建立分析的目标和要满足 的条件 b) 针对空间问题选择合适的分析工具 c) 准备空间操作中要用到的数据。 d) 定制一个分析计划然后执行分析操作。 e) 显示并评价分析结果

GIS地形分析方法步骤

一.做地形分析:等高线必须是有高程的才行。但是很多情况下地形图中的地形线都没有高 程,那就需要在香源中进行转换,步骤如下: 1. 地形工具---字转高程---然后框选地形图中的所有高程数据,回车; 2. 地形工具---地表分析---三角剖分—回车后会生成三角网格线(红色的线条); 3. 地形工具---地表分析---等高线图—根据地形和高差大小选择等高线高程间距; 4. 将生成好的等高线用原基点复制粘贴命令重新保存个只有一个等高线图层的CAD文件。 备注:如果向前面提到的:等高线有高程的话,也需要1.2.3.的操作生成等高线后,用香源的默认等高线图层将原地向等高线刷下(因为香源生的等高线不圆滑,后面的效果就不好看了;如果原来等高线有高程那么直接刷下图层就好,这样的等高线圆滑些。) GIS文件不能移动,否则就打不开了。所以之前就把文件都固定在一个地方。 二. 打开MapInfo Professional 9.0,页面如下: 1.点:Tools 工具栏——Universal Translator——Universal Translator,出现如下对话框:

2. 下面要进行2次格式转换: 一是DWG文件转成TAB文件如图:

二是TAB文件转成Shape(也就是GIS的文件了)文件如图: 转换完成。 三. 打开GIS (其中还要装个附带软件:ArcView_3D_Analyst_1.0) 1. 工具栏:file——extensions——选择3D Analyst ——OK! 2. 工具栏:View——Add Theme 出现对话框选择文件; 3. 工具栏:Surface——Create TIN from Features出现对话框,直接OK,——出现Output TIN Name 保存文件的对话框;选择文件保存(保存的文件不可移动,否则打不开)。 之后就生成了高程图,双击它可进行编辑。 4. 工具栏:Surface 下拉菜单中还有Slop ,Hillshade等工具,可逐一点击生成坡度坡向等图纸。 图纸输出 5. 工具栏:file——export ,在左下角选择EPS格式,保存即可。 OVER , THANKS ! ——TO 管 09.10.08——00:18

(最新版)GIS实验报告

地理信息系统 实验报告 姓名: 学号: 班级: 教师: 2011年5月 实验一:GIS平台初识 实验要求:SuperMap GIS软件的安装、卸载以及界面和主要功能熟悉实验时间:2011年5月5日实验地点:N

实验过程: 一、系统安装 1、基本步骤 1.1 将SuperMap GIS 5 产品安装光盘CD1 放入CD-ROM 驱动器,出现如图所示界面 1.2 选择“安装SuperMap GIS 5”,安装向导列出可供选择产品,如图所示 : 1.3. 选择SuperMap Deskpro 5.0,进入准备安装状态,如图所示;

1.4准备阶段结束后,弹出如图所示对话框,点击“下一步”按钮,继续安装; 1.5显示如图所示对话框,请认真阅读最终用户许可协议,选择“接受条款”或者“不接受条款”选项,然后点击“下一步”按钮; 1.6仔细阅读系统安装说明,如果系统配置符合要求,单击“下一步”按钮。如图所示;

1.7键入用户名和公司名称之后,单击“下一步”按钮。如图所示: 1.8在如下选择安装文件夹对话框中,如按照系统缺省进行安装,则直接点击“下一步”按钮;如需要改变安装文件夹,则点击“浏览”按钮,指定安装路径,然后点击“下一步”按钮。SuperMapDeskpro 5.0 产品提供四种安装类型:典型安装、压缩安装、定制安装。典型安装,将安装最常用的选项,这里推荐大多数用户选择此项。压缩安装,将安装所需的最少选项,当您的磁盘空间有限时可以选择此项。定制安装,可以自定义选择要安装的选项,推荐高级用户使用此项。选择安装类型后,点击“下一步”按钮,如图所示;

数字地形分析1

第一章数字地面模型概述 1.概念解析:数字高程模型、数字地面模型、4D产品 数字地面模型是描述地面诸特征空间分布的有序数值阵列。在最通常的情况下所记的地面特征是高程Z,它的空间分布由X,Y水平坐标系统来描述,也可用经纬度来描述海拔H的分布。上述高程或海拔分布的数字地面模型又称为数字高程模型,以区别于描述其他地面特性的数字地面模型。数字地面模型可以是每三个三维坐标值为一元组的散点结构,也可以是由多项式或傅里叶级数确定的曲面方程,特别值得注意的是:数字地面模型可以包括除等高线以外的诸如地价,土地权属,土壤类型,岩层深度以及土地利用等其他地面特性信息的数字数据 基础地理信息数字产品(或称数字测绘产品)的四种基本模式(4D产品) 2.古往今来,人类一直在寻求如何描述周围及其大区域范围的地形地貌形态及其地表现象的有效表达方式,它们分别是? 绘图方式地图与地形图实物模型摄影术遥感技术数字地形表达 3.地图上表示地貌的具体要求是什么? 便于确定地面上任意一个地面点的高程 便于判断地面的坡向,坡度和量测其坡度 便于清楚地识别各种地貌的类型、形态特征、分布规律和相互关系,量测其面积和体积 4.地形图的立体表示有哪几种表现手段? 写景法地貌晕滃法地貌晕渲法分层设色法 5.数字地形表达的方式可分两大类:数学描述和图像描述。使用傅立叶级数和多项式来描述地形是常用的数学描述方式。规则格网、不规则格网、等高线、剖面图等是图像描述的常用方式 6.数字高程模型、数字地貌模型与数字地面模型之间的关系,看图说明。 数字高程模型派生出数字地貌模型,数字地貌模型纳入数字地面模型 而数字地面模型包括数字地貌模型和非地貌地面特性的数字地面模型 7.数字地面模型描述地表的优点 容易以多种形式显示地形信息。地形数据经过计算机处理后,产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图 精度不会损失 容易实现自动化、实时化 8.基础地理信息数字产品(或称数字测绘产品)的四种基本模式(4D产品)。 数字正射影象图DOM(Digital Orthophoto Map) 数字高程模型DEM(Digital Elevation Model) 数字栅格地图DRG(Digital Raster Graphic) 数字线划地图DLG(Digital Line Graphic) 9.“DEM已经成为独立标准的基础产品,越来越广泛地用来代替传统地形图中等高线对地形的描绘。”如何理解上面的描述(从地形表达手段的技术发展历程及当前的进展入手)?

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