地理信息系统ZBB.doc
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1、苏州科技学院实 验 报 告实验名称:地理信息系统原理A课程实验 所属课程:地理信息系统原理A 开课学期:20112012第二学期 所在专业: 测绘工程 所在班级: 1012 学 号: 1020115223 姓 名: 周兵兵 完成时间: 2012年4月28号2012年6月4号 实验一 地理信息系统基本构成一、实验目的了解GIS的组成和软硬件平台,熟悉平台软件的界面环境、基本操作,理会GIS的基本功能二、实验内容1.启动MapInfo ,了解MapInfo界面结构,菜单命令,MapInfo的工具条2.读取栅格图像并使用绘图工具3打开表,完成实验结果、体会指定项目,和个人收获三、 实验步骤1.从程序
2、菜单点击启动MapInfo,弹出快速启动窗体。在“快速启动”状态硬拷贝屏幕(PrtSc键),在实验报告一文档的实验结果1处粘贴,右击设置图片格式版式高级文字环绕对齐方式,设置位置、对齐方式、剪裁、线条、大小、色彩等。可直接拖动调整图片到合适大小,也可从菜单格式中调用相关工具实现。(注:各机器的启动窗体内容不尽相同)。单击取消,进入系统主界面。2.文件菜单栏打开表(等同于常用工具栏或快速启动窗体打开表),文件类型选定为MapInfo(*.tab),指向实验一数据World文件夹,选择一个文件。 选择一属性表,新建浏览窗口。菜单窗口平铺窗口。3. 启动MapInfo,文件菜单栏打开表(等同于常用工
3、具栏或快速启动窗体打开表),文件类型选定为Raster image(*.bil *.jpg),查找范围指向实验一数据China底图,单击 OK按钮,出现下列提示框:“你想简单地显示未配准的图象,或配准它使它具有地理坐标?”,单击显示(Display)按钮,在窗口打开china栅格图象。选择菜单地图(Map)图层控制(Layer Control),或点击主工具条图标,出现图层控制对话框,使装饰图层(Cosmetic Layer)可编辑。 选择绘图(Draw)工具条中的点编辑工具,分别找到北京市、南京市符号的中心点,单击鼠标左键,数字化两城市。选择主工具栏的选择工具(鼠标悬停即有功能提示),双击数
4、字化的点,查看。选择菜单地图(Map) 保存装饰对象(Save Cosmetic Objects),出现保存装饰对象对话框,选择合适位置右击新建以自己的学号命名的文件夹,文件取名Point存盘。从而完成对点空间数据层的保存。 装饰图层(Cosmetic Layer)可编辑。选择绘图(Draw)工具条中的折线编辑工具,数字化长江、黄河。方法是:找到起点单击鼠标,然后沿着欲数字化线段依次寻找拐弯点并单击鼠标,直到河流的另一端点,双击鼠标结束。取名Line保存到自己创建的学号名文件夹中。*若立即删除不当的数字化点,请用回格(退格,Backspace)键。*每当地图窗口不可见时,请结束操作,通过地图查
5、看整个图层找回。*错误的中间结果,请选中,Del键删除。 装饰图层(Cosmetic Layer)可编辑。选择绘图(Draw)工具条中的多边形编辑工具,数字化江苏省。方法同上,但当表示结束的鼠标双击使得终点和起点自动连接形成封闭的多边形(含内面)。取名Region存盘。*省界由点画线、河流中心线、水岸连接而成,请仔细分辨。*切勿中途双击。四、实验结果1.快速启动项1020115223 周兵兵(一) 系统界面情况状态栏工具栏工作窗口菜单栏标题栏1020115223 周兵兵(二) 点数据层1020115223 周兵兵(三) 线数据层1020115223 周兵兵(四) 面数据层1020115223
6、周兵兵五、实验结论1、 地理信息系统的基本构成地理信息系统的基本组成包括五个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。2、 MapInfo的主要功能(1)计算机地图制图功能:可输入、编辑、输出计算机地图,接受和输出其他图形系统的数据(DXF格式)(2)专题地图编制功能:基于自身管理的或来自其他数据库的属性数据制作专题地图。特别适用于编制“动态电子地图集”,即更改属性数据,地图上专题符号能自动改变。(3)数据可视化功能:基于自身管理的或来自其他数据库的属性数据的图表化、地图化,其概念和应用大大突破了传统意义上的专题地图。 (3)空间查询和分析功能:属性到图形,图形到属性、地图空
7、间查询(功能强大的SQL查询功能) 3、 地理信息系统应具备的基本功能(1) 数据采集和编辑(2) 数据存储与管理(3) 数据处理和变换(4) 空间分析和统计(5) 产品制作与演示(6) 二次开发和编程实验二 地理信息系统数据结构一、 实验目的熟悉图象处理方法,明确数据结构构建原理,掌握图象配准、屏幕数字化、属性数据输入方法,理解物理坐标和用户坐标的转换关系及数据输入环境,体会图层概念二、 实验内容栅格图象处理在MapInfo环境下用不同方式进行栅格图象配准矢量数据输入属性数据输入实验结果的指定内容及其它个人体会三、 实验步骤(一) 栅格图象处理1.图象配准方法手工输入坐标值配准运行MapIn
8、fo,选择菜单文件(File)打开表(Open Table),出现打开表对话框,将对话框中的文件类型(List File of Type)定为栅格图象(Raster Image);选择正确路径,找到实验一数据中的china.jpg文件,单击打开(OK)按钮,出现下列提示框:“表定义已存在覆盖吗?”,单击确定按钮,又出现下列提示框:“你想简单地显示未配准的图象,或配准它使它具有地理坐标?”,单击配准(Register)按钮,窗口出现图象配准对话框。单击投影(Projection)按钮,出现投影选择对话框,选择与原图匹配的地图投影。China原图采用的是等积圆锥投影,故应使选择投影对话框中的选项应
9、为Regional Equal-Area Projection / Equal-Area Projection (China),确定,回到图象配准对话框。单击单位,确认以度为单位。从底图(纸张地图)上选择控制点(指能明确位置和经纬度的点,总计需4个控制点。要求在图面中散开,任意三点不在同一直线上),并读取坐标。拉动图象配准框的滚动条配合“放大”、“缩小”,找出并单击图象配准对话框中预览图象的一个控制点(此点与地图上所选点一致),出现增加控制点对话框。在对话框地图X中输入控制点经度度数,地图Y中输入控制点纬度度数。单击图象配准对话框中的新建按钮,重复上一步骤,增加控制点。当控制点增加到四个时,图
10、象配准对话框中出现配准误差值,如果误差太大,则重新采控制点,或编辑控制点坐标;也可增加更多控制点,一般说来控制点越多误差越小,直接满意为止(个别操作环境误差不可见,则可省略此调整步骤)。确定,MapInfo把配准信息自动保存到一个与栅格图象同名的表文件(.tab)中,并把该栅格图象显示在地图窗口中。退出。2. 配准栅格图象的打开文件打开表 你工作目录下配准方法二新建子目录下的China.tab,关闭。将目录中的China栅格数据移动到它处或直接删除,再次打开China.tab,查看情况,关闭表。移回或恢复China栅格数据,再次打开China.jpg,弹出覆盖提示,单击取消。再次打开China
11、.jpg,在覆盖提示窗口选择确定(覆盖)。3.调整配准栅格图象的样式。表栅格图象样式调整亮度/对比度/切换原图模式和灰度图/选定图中的一种透明色,拉动、缩放图象查看,直到满意,确定。关闭。(二)图形数据输入(屏幕矢量化,空间数据结构的建立)1.运行MapInfo;2.打开已配准的图象China.tab(选配准方法一的结果);3.选择菜单地图图层控制,出现图层控制对话框,使装饰图层可编辑;4.选择绘图(Draw)工具条中的点编辑工具,鼠标对准省会城市符号的中心点单击,依次完成所有省会城市的数字化。同时手工记录点击(数字化)顺序,备用。5.选择菜单地图(Map)保存装饰对象(Save Cosmet
12、ic Objects),出现保存装饰对象对话框,选择正确路径,取名“city”存盘。6.使装饰图层可编辑,选择绘图(Draw)工具条中的折线编辑工具,数字化长江、黄河(主河)。方法是找到数字化的起点(河源点或入海口)、中间点(拐点,拆线段的端点,也是刻画形态的点,其疏密涉及数据精度和点记录数量)依次单击鼠标,直到河流的另一端点,双击鼠标结束。保存装饰对象,取名“river”存盘。 7. 使装饰图层可编辑,选择绘图(Draw)工具条中的多边形编辑工具,数字化各省市自治区,方法是鼠标沿边界单击,在结束时(最后顶点或起点)双击,封闭多边形。同时手工记录数字化的顺序。当经过已数字化的邻区公共边时使用M
13、apInfo的Snap功能:按下键盘S键,表示可捕捉点; snap为双向选择,再次按下S键则关闭该功能。全部完成后,保存为province表。8.置province之上的装饰层可编辑,选择绘图工具条中的文本编辑工具,选定合适的位置,输入各省市区名,取名“Text”保存此装饰图层。(三)属性数据输入1.属性数据输入方法新建属性数据表第阶段创建Table,输入属性数据运行MapInfo菜单文件(file)新建表(New Table),出现New Table对话框,在对话框的复选框中选中打开新浏览窗口(Open New Browser),然后点击创建(Create)按钮,新表结构(New Table
14、 Structure)对话框出现。表结构对话框中点击增加字段(Add Field)按钮,根据附表一增加6个字段(不含单位),并输入字段的名称、类型(整形、字符、浮点)、宽度或小数位数,ID字段勾选索引。创建,出现创建新表(Create New Table)对话框,选择正确路径,取名“att”,保存表。出现该表浏览窗口。选择菜单:编辑(Edit)新建行(New Row),或用快捷键Ctrl+E,增加新的记录。使用Tab键或鼠标在表内移动输入(无法整体复制)。ID列输入数字化省份自治区和钓鱼岛的顺序号(不输重庆市、海南省、澳门),其它列输入附录一提供的对应的内容,保存该表。第阶段将新建的属性数据表
15、与相应的空间数据表进行联接,添加数据打开数字化的省区 province.tab,并新建province浏览窗口(窗口新建浏览窗口或在常用工具条点表格图标)选province)。在ID值列输入数字化顺序号(1-33),作为匹配用。选择图形或属性记录,查看有无对应关系。选择表更新列,出现对话框,依次选择要更新的表(本实验为province)、从中获得值的表(本实验为att表,是将att的属性逐列追加到province的属性表,并作为临时列)、要更新列选“增加新的临时列”。若下拉菜单不出现att,应取消,并另行打开att表,继续更新列操作。点击联接按钮出现指定联接对话框,点选“用列”,及欲更新目标表
16、和源表的匹配字段(本实验均为ID), (注:两匹配字段的类型应一致)。计算类型选择默认(值),属于栏即是要追加的列。选择“地区名”,确定,完成对地区名列的追加。然后在属于选项中分别选择欲追加的其它后续列名,即可完成全部联接,出现最终连接浏览窗口。以上更新是临时性的,若要永久存放,则需要关闭所有非最终联接浏览窗口(点击窗口右上方x),在文件另存(副本)为取名provinceJ,保存完整的表数据。全部关闭,全部放弃。打开provinceJ地图(图形)和浏览窗口(属性),点选查看有无对应连接关系。若地图窗口无图形,需删除provinceJ的多个同名文件,重做。2.自动标注打开provinceJ。打开
17、图层控制,选中本图层自动标注复选框;单击标注项下拉菜单选取用地区名标注。使用相应工具调整标注。四、实验结果(一)栅格图象处理1. 图象配准提示框1020115223 周兵兵2.单位选择对话框截图1020115223 周兵兵3.投影选择对话框截图1020115223 周兵兵4.输入控制点坐标对话框截图1020115223 周兵兵5. 4个控制点坐标输入完毕的图象配准对话框截图1020115223 周兵兵6.配准后的结果(文件另存窗口插入)1020115223 周兵兵(二)屏幕矢量化(图形数据输入)(1)city1020115223 周兵兵 (2)river1020115223 周 兵 兵(3)p
18、rovince1020115223 周兵兵(三)属性数据输入1020115223 周兵兵五、实验结论1.关于图象配准的功能图像配准的目的就是选择一种投影,并确定栅格图像在这一投影上的坐标,把你的栅格图像数字化。2.对物理坐标和用户坐标的概念及转换关系的理解用户坐标系也称世界坐标系,由于图形坐标数据来自于GIS空间数据库,所以通常也采用世界坐标系。其空间一般为实数域,理论上是连续、无限的。大地坐标系是地理坐标系的一种,也可看作一种世界坐标系。大地原点是大地坐标的起算面,大地坐标采用由大地测量方法决定的大地纬度和大地经度。物理坐标系:在设计、描述图形对象时,用户使用的通常是对象所在的世界坐标系。在
19、图形输出时,往往是用与设备物理参数有关的设备坐标系。设备坐标系是物理设备的输入/输出空间。因此,设备坐标系又称为物理坐标系。在用户坐标与物理坐标之间定义一个与设备五官的规范化坐标系。这种坐标系每一位坐标的取值范围可以为【0,1】之间的实数,也可以是0到65535之间的整数。为了与物理坐标系相区别,这种坐标系又称为逻辑坐标系。绘图输出时,可以将世界坐标系坐标统一转换成逻辑坐标,逻辑坐标与设备坐标的映射有设备驱动程序来完成。3.控制点的选取手工输入坐标值地图配准的方法需要事先确定控制点的经度与纬度坐标值,一般在经纬线的交点处容易确定;而应用已有矢量地图传递坐标值地图配准的方法则需要事先在地图上确定
20、有明显标志的控制点位置,二者的方法不同。无论何种方法,先需要确定控制点,而且控制点越多,误差越小。4.图层的理解,图层的最基本文件应该是哪两个栅格图像文件(JPEG)和MapInfor中的tab文件5.本实验涉及的数据结构及其实现原理1) 矢量数据结构利用几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的数据组织方式。其数据按点、线或多边形为单位进行组织,每个多边形都以闭合线段存储,多边形的公共边界被数字化两次和存储两次;点、线和多边形有各自的坐标数据;岛或洞只作为一个单个图形,没有与外界多边形的联系。(如图province)2) 拓扑数据结构点是相互独立的,点连成线,线构成面。每条线始于
21、起始节点,止于中止节点,并与左右多边形相领接。(图river)实验三 地理信息系统数据管理一、实验目的掌握数据组织、管理与维护方法,理解数据库连接技术,辨析MapInfo的数据管理模式二、实验内容文件格式数据结构文件组织表管理ODBC接口集成管理实现方式远程数据库访问MapInfo的数据管理模式地理信息系统数据管理模式三、实验步骤1. 表及其结构 阅读材料 .tab表结构。利用任一文字处理软件,打开一个.tab文件(右击文件打开方式选择Word/记事本/写字板)。 打开表。MapInfo下框选或按下Shift可顺序选择多个文件,按下Ctrl可任选多文件,打开实验二全部实验成果(*.tab),浏
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