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《GIS软件应用》课程设计大纲
1、 课程设计目的
本课程设计是GIS专业的技术实践课。本课程设计的目的有:
(1)掌握ArcGIS软件的基本功能;
(2)掌握ArcMap显示和编辑空间数据的方法和基本操作;
(3)掌握ArcMap查询和分析空间数据方法;
(4)掌握ArcCatalog定位、浏览和管理空间数据的功能;
(5)掌握ArcCatalog数据创建和组织的方法;
(6)培养使用ArcGIS Desktop软件进行分析和解决实际问题的能力。
2、课程设计的主要内容和任务
通过本课程设计,要求学生完成以下任务:
(1)现有赣州市主要道路、河流、学校、医院、酒店、绿地等图层数据(见同目录文件夹内“赣州市地图”),请完成:
① 将各图层数据进行符号化;
② 在地图上标注道路、河流和学校图层;
③ 添加图例、比例尺、图名,实现地图的版面设计,生成一幅赣州市城区交通图;
④ 利用ArcCatalog建立城市道路网络;
⑤ 在ArcMap中进行最优路径分析。
(2)现有江西理工大学地形图(栅格数据,见Data文件夹内“江西理工大学校本部图”),请将栅格数据进行矢量化,矢量化时要分多个图层(如:道路、学生宿舍、教师宿舍、教学楼、办公楼、体育场、绿地、池塘等),然后利用矢量数据在ArcScene中建立江西理工大学校本部三维景观模型,设定一飞行路径进行飞行,保存飞行动画数据。
(3)利用ArcGIS的查询和分析等功能,完成下面的工厂选址项目(数据见Data文件夹内Project文件夹)。
某市要建一污水处理厂,欲利用ArcGIS进行选址,现有城市街道、高程格网、居民地、公园、河流以及城市用地等图层数据和相关属性数据,污水处理厂选址的要求是:
① 海拔低于365米,将抽水费用降至最低;
② 不能建在河漫滩上,避免在暴雨时受淹;
③ 距离河流1000米以内,使污水排放管道最短;
④ 距居民区和公园500米以外,使其对城市居民的影响最小;
⑤ 尽可能在可开发的荒地上,使土地征用和工厂建造费用最小;
⑥ 距污水结合点1000米以内(500米以内更好);
⑦ 距道路50米以内;
⑧ 工厂面积大于等于500 000M2。
请根据以上要求,进行项目分析和数据分析,为污水处理厂进行选址。
3、课程设计要求
(1)每位学生必需亲自完成上述全部任务;
(2)课程设计结束时提交课程设计报告书电子稿和打印稿各一份,内容至少包括:任
务实现方法、阶段性成果和最终成果、课程设计中遇到的问题及解决途径、心得体会等。
4、注意事项
在课程设计过程中注意及时做好数据备份工作,以免意外原因使数据丢失。
实验一
实验步骤:
一,打开ArcMap加载赣州地图(图1)
数据符号化 :将车站,学校,酒店,医院,事业单位,桥梁,道路,绿地,背景等设置为合适符号和颜色。在其图层的符号上单击左键,打开 Symbol Selector 对话框,对其进行修改,医院,桥梁,修改如下(图2),(图3)所示,其余省略。完成后如(图4)所示
二. 注记标注
1.河流符号化:
1)在河流图层上右键打开 Layer Properties 对话框,切换到Symbology选项卡
A .在 Value Field 中选择字段:名称。
B .单击 Add An Values 按钮,将 三条河流的名称都添加进来。 图4
C .选择一个合适的配色方案。(如5图所示)
2 )手动标注双线河
A .单击主菜单 View 下的 Toolbars,选中 Draw,窗口出现 Draw 工具条。
B
.单击注记工具
中的曲线注记设置按钮,分别沿着赣江,贡江,章江画一条弧线,双击结束操作。
C .在文本框中分别输人“赣江”,“贡江”“章江”。
D .双击赣江打开properties对话框,单击 Change Symbols 按钮,打开 Symbol Selector 对话框,选择宋体,12号,倾斜和暗红色。点击OK,确定。
E.贡江同上将颜色设置为橘黄色。
F .双击章江打开properties对话框,单击 Change Symbols 按钮,打开 Symbol Selector 对话框,选中 CJK character orientation将字设置为纵向,将字体设置为12号宋体黑色。(如6图所示)
2.标注学校图层
1)在学校图层上右键打开 Layer Properties 对话框,切换到Symbology选项卡
A .在 Value Field 中选择字段:名称。
B .单击 Add An Values 按钮,将所有学校的名称都添加进来。 图6
C .选择一个合适的配色方案。(如图7,8所示)
2)在学校面图层上右键选择 Properties 命令,打开 Layer Properties 对话框,进入 Label 选项卡
A.选中 Label feature in this layer 复选框。
B .在 Label 下拉列表框中选择名称字段。
C .单击 Label Styles 按钮,打开 Label Styles Selector 对话框。
D .选择 Country 1式样,选择黑色8号字,单击 OK 返回。
E .单击确定按钮应用该设置。(如下图9,10所示)
3.标注道路图层
1)在道路图层上右键打开 Layer Properties 对话框,切换到Symbology选项卡
A .在 Value Field 中选择字段:名称。
B .单击 Add An Values 按钮,将所有道路的名称都添加进来。
C .选择一个合适的`配色方案。(如11,12图所示)
2.)在道路图层上右键选择 Properties 命令,打开 Layer Properties 对话框,进入 Label 选项卡
A.选中 Label feature in this layer 复选框。
B .在 Label 下拉列表框中选择名称字段。
C .单击确定按钮应用该设置(如13,14图所示)
3 .添加图例,比例尺等。
1).单击 Insert 下的 Scale Bar 命令,打开 Scale Bar Selector 对话框,选择符合要求的比例尺。(如15,16图所示)
2)单击 Insert 下的 Legend 命令,打开 Legend Wizard 对话框,选择需要放在图例中的字段,单击下一步输入图例的标题名称赣州市城区交通图、标题字体宋体10号加粗字体。
【实习目的】
第一题实验题目为空间分析,矢量化,数据管理和投影转换。数据输入是地理信息系统不可缺少的一部分,没有数据的采集与输入就不能建立一个数据实体。因此数据栅格数据的矢量化是十分必要掌握的技术。矢量化这个题目就是为了让我们了解一掌握基本的矢量化操作。MapGisK9是一种全新的面向对象的地理空间数据模型,完整一致的表达了被描述区域的地理环境,为了满足不同领域应用对不同专题数据的组织和管理需要我们需要掌握数据管理的基本操作,所以第二题是为了让我们能够熟悉与掌握数据管理而准备的。地理信息系统的数据来自各种类型的地图资料,不同的地图根据其成图的目的不同而采用不同的地图投影。为保证地理信息系统的数据投影保持一致,需要将不同的投影类型化为同一类型进行操作,这一划归过程就是投影转换。所以投影转换这一题是为了让我们熟悉与掌握投影转换这一重要操作方法。空间分析的内容包含方方面面,包括矢量分析,统计分析,网络分析和栅格分析。栅格分析课应用于测定距离,邻近制图,计算密度,和邻域分析。矢量分析课根据已有的数据推断出潜在的信息。网络分析对现实生活的建模十分有用,如交通网络,城市基础建设网络(网线,电力线,电话线,排水管线等)。统计分析是对属性数据库中的某一字段统计总和,最大值,最小值,平均值及记录数等用折线图,直方图,立体直方图等各类统计表示。
【实习内容】
1.矢量化:vector.hdf
2.投影转换:drill.hdf, geomap.hdf
3.数据管理:parcel.hdf, mydatabase.hdf, cell.hdf
4.1空间分析-矢量分析:flood.hdf , LabDB.hdf , shoppers.hdf
4.2空间分析-栅格分析:agriculture.hdf , Mauritania.hdf , population.hdf , wells.hdf
4.3空间分析-网络分析:network2.hdf , network3.hdf , network4.hdf , network5.hdf ,
network6.hdf
4.4空间分析-统计分析:Census.hdf , mine.hdf , parcel.hdf , Soilsample.hdf
【实习设备与环境】
电脑型号:Acer Aspire4752G i5双核
内存:2G
主频:2.4GHz
操作系统:WindowsXPSP2
运行软件:MapGisK9SP1学习版和MapGisK9SP2学习版
【实习过程记录与实验结果】
由于实验中有大部分是在可课下完成的,所以不与实验课的时间为准,在此没有具体的实验安排与对应,此处只呈现实验的步骤记录与实验结果(如下)。
矢量化:
创建名为vector.hdf的地理数据库添加map.tif栅格图片在进行光栅求反然后在进行矢量化。
投影转换:
打开并保存drill.xls为drill.txt创建drill.hdf然后附加数据修改投影参数,最后进行投影。
这个例子与上面方法基本一致,原图的比例尺与结果的不一样。可放大图片观察。
数据管理:
第一张图为geomap的原始图,后一张图为将counter.shp文件转换成线文件。
一、实习目的
地理信息系统是近年来迅速发展的一门学科,并且广泛运用到各方面,所以作为该专业的我们具有实践应用能力是很重要的,毕业实习是对我们四年来所学课程及实践应用能力的一个整体检验。通过实习,要求我们对目前社会或企业的前沿知识或技术有所了解,明确在未来工作中的学习方向,并且从中找到自己的差距和不足,同时自己的能力和软件应用水平在实践中也会得到全面提高。要求学生能将所学的地理信息系统的基本理论、基础知识与基本技能应用到信息化建设中。
主要任务,熟练运用所学的MAPGIS软件完成相关数据的编辑处理。将所学的知识应用于实践中,协助完成所在单位的不稳定耕地数据库建设工作。通过一个半月实习加深和巩固所学基本知识和基本技能,积累一定的社会工作能力,学会如何为人处事,如何提升自己和实现自我价值。
二、实习单位简介
实习单位是广西第一测绘院。广西第一测绘院是广西测绘局直属的事业性测绘单位,是国家测绘局首批授予的甲级测绘资格单位,是ISO9001:20xx国际质量管理体系认证单位。改革开放三十年来,形成“以项目为依托,产学研一体化”的指导思想,坚持以人为本,夯实基础,努力构建科学发展、和谐发展的工作环境,现已发展壮大成为广西规模最大,实力最强、设备精良、快速反应的综合性测绘队伍。多年来,广西第一测绘院一直秉承“科技兴测”发展战略,不断加大研发力度,有六个科技开发项目获自治区(省)人民政府科学技术进步奖,其中一等奖1个,二等奖3个,三等奖2个。3个项目获国家测绘局科技进步三等奖,5个项目获中国测绘学会全国优秀工程铜奖。有二个科技开发项目拥有自主知识产权,于20xx年被国家人事部、国家测绘局授予“全国测绘系统先进集体”荣誉称号,于20xx年被广西区政府授予“广西第二次土地调查先进集体”“广西双保工作先进集体”荣誉称号。
三、实习内容
在单位实习的时间里,我从事的是不稳定耕地数据库建设工作,主要负责数据的初步处理工作,包括数据格式转换,地图定位,采集耕地点,检查耕地点是否有漏画、多画、多加点、少加点等,检查微短线,拓扑构面等工作,采用的软件是MAPGIS。这个项目要求我们在掌握一定的MAPGIS的相关专业知识上,细心、耐心、认真有责任心有毅力的进行工作。而严格要求自己,做到遵守单位规则制度,积极进取工作,是数据库建设人员必须具备的应有素质。
四、实习步骤
(一)、在进单位的前一个星期,学校指导老师根据我们具体情况进行实习前的培训。首先是思想上的教导,思想是人的灵魂,是人的内在力,要想把实习任务完成好,首先要把思想调整好。在老师的尊尊教导下,我对实习有了更为深层次的理解,更明确了我的工作目标,在思想上使我对未来的工作有了新的认识,在行动上使我对未来人生有了新的规划。
然后,复习和熟悉一些基本技能和专业知识,因为广西第一测绘院主要使用的GIS软件是MAPGIS,所以指导老师针对单位需要给我们进行的培训的主要内容是:MAPGIS软件的安装,熟悉基本步骤,了解注意事项;其功能模块有图形处理,库管理,空间分析,图像处理,实用服务。基本复习完这些对操作MAPGIS软件就比较熟练了,用得比较多的是图形处理和图像处理这一功能,对数据的处理很有用。熟悉了这些,相信在实习中能很快的学习和完成工作。
(二)、在进入单位真正工作后,我们主要用到的几个功能是文件转换、图像分析、输入编辑。我们的工作是从事不稳定耕地数据库建设工作,在整个过程中我做了数据格式转换,地图定位,采集耕地点,检查,从中学到了很多技巧和功能:
1、数据处理
我们得到的数据TIFF栅格数据格式,所以利用MAPGIS图像处理中的图像分析将其转换为MAPGIS系统的标准RBM格式。
转换成功后,需进行地图定位,定位利用了MAPGIS图像处理中的图像分析
将图像定位成合适的图像。
2、数据编辑
图像经过转换和定位后,利用MAPGIS图形处理中的输入编辑功能对其进行编辑,我做了初步工作进行数据的采点,并进行检查看耕地点是否有漏画、多画、多加点、少加点等
3、造线或矢量化时常用功能键
F5键(放大屏幕):以当前光标为中心放大屏幕内容。
F6键(移动屏幕):以当前光标为中心移动屏幕。
F7键(缩小屏幕):以当前光标为中心缩小屏幕内容。
F8键(加点):用来控制在输入线或矢量跟踪过程中需要加点的操作。按一次F8键,就在当前光标处加一点。
F9键(退点):用来控制在造线或矢量跟踪过程中需要退点的操作,每按一次F9键,就退一点。
F11键(改向):用来控制在造线或矢量跟踪过程中改变跟踪方向的操作。按一次F11键,就转到矢量线的另一端进行跟踪。
F12键(抓线上点):在输入或矢量化一条线开始或结束时,可用F12功能键来捕捉需相连接的线头或线上点或靠近线。
Shift键(抓线上最近点):在输入或矢量化一条线开始或结束时,按住Shift键用鼠标来捕捉需相连接的线上最近点。
Ctrl键(封闭线):在输入或矢量化一条封闭线结束时,按住Ctrl键右击鼠标可使该线的首尾封闭。
如何捕捉线的节点:
在输入线时,将鼠标移至你需要捕捉的节点附近,先按住键盘上的SHIFT键(注意不要松开),再单击鼠标左键。就可以捕捉到离光标最近的节点。
捕捉线上的任意位置(也就是即时靠近线):
在输入线时,将鼠标移到你需要靠近的线的附近,按一下键盘上的F12键,弹出一个对话框,选择靠近线选项,再单击确定。
(三)、实习完成后,写实习报告,领悟与反思,为今后工作有一定规划与理想。
五、实习总结和感悟
(一)实习总结:
在这段实习期间里,我认真尽责、仔细观察、综合分析的完成了各项工作,注重联系实际,理论与实践相结合,努力提高实习质量。热爱实习岗位,积极承担岗位职责,不断提升实习效率。严格要求自己,遵守实验室规章制度,踏实肯干,未曾出现过无故缺席,迟到早退现象,并能与实验室的老师、同学和睦相处,交流融洽,能取长补短,虚心好学,注重团队精神。此次实习受益匪浅,学到的东西真的很多,至少对MAPGIS的功能有了更深的领会,对GIS与其他领域知识的结合进行相关分析有了很好的体会。同时,也懂得了一些在社会工作中为人处事的道理。不足之处,对专业知识和技能掌握不够多,对MAPGIS很多功能不熟练,因此,在今后工作和学习中要不断练习与巩固、发展与创新。
(二)实习感悟:
实习是大学进入社会前理论与实际结合的最好的锻炼机会,也是大学生到从业者一个非常好的过度阶段,更是大学生培养自身工作能力的磨刀石,作为一名即将从学校毕业的大学生,能否在实习过程中掌握好实习内容,培养好工作能力,显的尤为重要。
通过这段实习时间使我深刻的了解到扎实的专业知识是提高工作水平的坚实基础。在学校课堂学习专业知识时,可能感觉枯燥无味,但当我们实习以后,才会发现专业知识是多么的重要。我们学的测绘工程专业,掌握各种专业知识和技能是非常必要的,如MAPGIS、CoreldRAW、VirtuoZo、CAD等,掌握了这些技能对今后从事专业工作有很大帮助。
其次,团结协作,善于沟通,是我们从事工作的基本。一个部门肯定不只你一个人,作为部门一分子,你若想把本部门的事做的出色,那你必须把部门成员团结起来,发挥集体的力量,那样才能事半功倍!而沟通是人形成良好人际关系的途径,好的人际关系,才能打造一个好的工作氛围,才能有利于工作的进行。
这次的经历是实实在在的,就感觉自己每天都在进步,每天都能够接触新的事物,一点一点的吸收进去。社会是一所最好的大学,果然没错。展现在自己面前的是一片任自己鞭策的沃土,也分明感受到了沉甸甸的责任。在今后的工作和生活中,我将继续学习,深入实践,不断提升自我,努力创造业绩,继续创造更多的价值。
总之,这段实习所学到的知识将为我以后工作之路点亮了一盏明灯。
一、实习目标
强化ArcGIS的各种功能意义,掌握ArcGIS软件的使用和应用;理解ArcGIS在GIS技术中的作用,进一步提高学生分析问题、解决问题的能力,增强实践技能,并培养学生勇于动手、勤于动手、热爱本专业的思想。
在ArcGIS系统中,ArcMap、ArcCatalog与ArcToolBox是ArcGIS最核心的三大基础模块。其中尤其以ArcMap最为重要。
ArcMap作为构成ArcInfo桌面平台的一个重要的组成部分,它把传统的空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等GIS功能集成到一个简单的可扩展应用框架上,它在ArcGIS中承担以“地图为核心”的应用。ArcMap既具有ArcView的易用性,有拥有ArcInfo的全部功能。此外,ArcMap包含一个复杂的专业制图和编辑系统,它既是一个面向对象的编辑器,又是一个完整的数据报表生成器。
要使学生更加深刻地理解和巩固基本理论知识, 掌握基本技能和动手操作能力, 提高综合观察分析问题的能力, 获得理想的教学效果, 必须重视实习环节实习是ArcGIS课程教学中不可或缺的重要环节, 直接关系着教学的成败, 具有举足轻重的地位。
GIS实习采用上机与讲座相结合的方法进行。
二、实习要求
要求学生在实习期间,做好实习日记、以及通过网络搜索一些有用资料。实习结束时,写出实习报告并有实习作品。实习报告内容详略得当,重点突出。 实习结束后,需要提交实习的最终结果,指导老师将根据学生的表现,对所有学生提交的作品进行审核、答辩,当场给出实习成绩。
三、实习内容
本次实习要求每位同学完成以下任务:
(一)通过网络上的搜索引擎,获取ArcGIS的发展现状与趋势、常用地图软件的功能、地图制图的流程等知识,并列举出至少十个与地图知识关联密切的网站地址。
(二)ArcGIS软件常用功能的操作练习。其中包括:
(1)了解如何启动ArcMap,认识基本工具栏、两种视图、ArMap的各类窗口要素。
(2)了解打开地图与使用内容表的基本操作步骤。
(3)了解创建地图的基本操作步骤。
(4)了解ArcMap中编辑地图的基本操作步骤。
(5)了解图层管理与地图显示的基本操作步骤。
(6)了解数据符号化的基本操作步骤,其中包括使用样式和符号
(7)了解文字标注和图形标注的基本操作步骤
(8)了解地图查询的基本操作步骤。
(9)了解使用ArcCatalog的基本方法与操作步骤。
(10)了解使用ArcToolBox的基本方法与操作步骤。
(11)了解使用3D分析模的基本方法与操作步骤。
(12)了解使用地图制板和打印的基本方法与操作步骤。
(13)了解使用拓扑关系的建立。
(14)了解几何网络的.建立。
(15)了解Model Builder创建模型的使用方法和步骤。
(三)使用ArcGIS软件,实现一幅电子地图的生成。
视频/图形适配器:具有 24 位处理能力的图形加速器,显卡必须能够兼容 OpenGL 2.0 或更高版本,其显存至少应为 128 MB,但推荐使用 512 MB 或更大的显存。软件:Windows 20xx/Windows NT, ArcGIS10(Desktop,Workstation)
3、消耗性器材:无
四、实习具体
一、 背景
大熊猫是我国国家计珍稀保护动物,熊猫的生存必须满足一定槽域(独占的猎食与活动范围)条件。因此,科学准确地分析熊猫的分布情况,对合理制定保护措施和评价保护成效具有重要的意义。
二、 目的
通过练习,熟悉ArcGIS密度分布制图函数的原理及差异性,掌握如何根据实际采样数据特点,结合ArcGIS提供的密度制图功能和其他空间分析,制作符合要去的密度图。
三、 数据
xmpoint.shp为野外实采的熊猫活动足迹数据,一个足迹代表一个熊猫曾在此处活动过,相同足迹只记录一次。
四、 要求
1、 熊猫活动具有一定的槽域范围,一个槽域范围只有一个或一对熊猫,在此练习中,假设熊猫槽域半径为5公里。
2、 虽然一个采样点代表一个熊猫,但由于熊猫的生存具有确定槽域特征,不同的采样点具有不同的空间空置面积。假定熊猫活动范围满足以采样点为中心的泰森多边形,如何将这一信息加入密度分布图是本练习的重点。
3、 在野外实采的熊猫活动组及数据的基础上,以每个熊猫槽域为权重,运用ArcGIS中的区域分配功能和密度制图功能制作该地区分布密度图。
五、计算原理
首先利用栅格数据空间分析模块提供的区域分配功能提取熊猫的槽域范围,然后理论最大槽域面积(假定是半径为五公里的圆,面积为3.1415927x5x5公里2)除以所提取的熊猫世纪槽域面积,作为采样点的加权值(记为Power字段),生成熊猫分布密度图。
六、操作步骤
1、添加数据:右击图层→添加数据
2、为数据添加坐标视图→数据框属性→坐标系→预定义 →Geographic Coordinate Systems →Asia→Beijing_1954→应用
3、更改单位:视图→数据框属性→常规→显示→米
4、生成活动范围:ArcToolbox→Spatial Analyst 工具→距离分析→欧氏分配
5、导出属性表:右击EucAllo→打开属性表→点击表的第一个选项→导出数据→更改数据名称
实习目的:
通过学习Arcgis这款Gis应用软件熟练我们的实际应用能力,深入理解GIS软件应用的核心部分,通过熟练Arcgis能掌握类似相关软件操作,加强动手能力。
实习过程:
1. 对Arcgis软件整体掌握,并与之前各类软件操作对比和学习。
2. 具体对软件操作掌握空间数据的采集与组织、数据的处理与变换、数据的可视化表达。
3. Arcgis的空间分析能力的掌握:矢量数据的空间分析、栅格数据的空间分析、
三维分析、地统计分析、水文分析等。 4. 掌握Arcgis的空间分析建模。
实习内容:
根据学习内容,我们选择了《地理信息系统分析与应用》第三章作为实习内容,本章内容分别为:初识ArcGIS、农田保护区域分析、度假村选址、屏幕矢量化及拓扑建库、投影转换及图形裁剪、注记及属性编辑与连接、燕麦试验田选址、商店选址评价、土壤肥沃度分析、统计图表、网络分析、ArcGIS中DEM 的建立及应用。
以下是实习内容截图
3.1 初识ArcGIS
1启动ArcCatalog
2.连接数据
3浏览数据
3.1.3 ArcMap 中的栅格数据操作 1. 启动ArcMap
2. 在arcmap 中加载数据
3. 图层操作
(1) 放大、缩小
(2) 平移
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