GIS理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)報(bào)告

1、、課程學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)該專業(yè)， 主要是培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本知識(shí)、 基本技能， 能在科研 機(jī)構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作，能在城市、區(qū)域、資源、環(huán)境、交通、人口、住 房、土地、 基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃管理等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、生 產(chǎn)管理和行政管理等工作的地理信息系統(tǒng)高級(jí)專門(mén)人才。 在學(xué)習(xí)該專業(yè)時(shí)， 要著重學(xué)習(xí)地理 信息系統(tǒng)和地圖學(xué)、 遙感技術(shù)方面的基本理論和基本知識(shí)， 受到應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)方 面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練， 具有較好的科學(xué)素養(yǎng)， 具有地理信息系統(tǒng)研究、 設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 的基本技能及初步的教學(xué)、研究、開(kāi)發(fā)和管理能力，綜合目的有以下幾點(diǎn)。1、掌握數(shù)

2、學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí)；2、掌握地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，以及地理信息 系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本原理和基本力法；3、了解相鄰專業(yè)如地理學(xué)、 資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、 測(cè)繪工程等的一般原理和方法；4、了解國(guó)家科學(xué)技術(shù)政策、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等有關(guān)政策和法規(guī)；5、了解地理信息系統(tǒng)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 發(fā)展?fàn)顩r；6、掌握資料查詢、 文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有 -定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。二、課程學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容1、理論部分主要內(nèi)容

3、理解GIS的相關(guān)概念、GIS和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系以及 GIS的運(yùn)用。掌握地理空間信息的描述方法、GIS的特點(diǎn)、類型與組成。了解GIS的基本功能和用途，理解地理數(shù)據(jù)分類描述的方法， 理解和掌握地理空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。 掌握柵格和矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其編碼方法， 了 解柵格與矢量數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)化方法。了解GIS的發(fā)展概況，地理空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系、兩種空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其編碼方法。關(guān)于 GIS 的理論是學(xué)習(xí)相關(guān)軟件的基礎(chǔ)。2、上機(jī)實(shí)踐主要內(nèi)容由于 GIS 應(yīng)用受到廣泛的重視，各種 GIS 軟件平臺(tái)紛紛涌現(xiàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前有近500種。各種GIS軟件廠商在GIS功能方面都在不斷創(chuàng)新、相互包容。大多數(shù)著名的商業(yè)

4、遙感圖像軟件都汲取了 GIS 的功能， 而一些 GIS 軟件如 Arc/Info 也都汲取圖像虛擬可視化技 術(shù)。為了更好地使廣大用戶對(duì)不同平臺(tái)軟件功能進(jìn)行了解，一些國(guó)家機(jī)構(gòu)還專門(mén)對(duì)各種軟件進(jìn)行測(cè)試， 我國(guó)也多次對(duì)優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)軟件進(jìn)行測(cè)評(píng)。 總體來(lái)說(shuō)， 各種軟件各有千秋， 互為補(bǔ)充， 目前市面上用戶使用較多的軟件平臺(tái)有Arc/lnfo 、Mapinfo、MAPGIS等軟件。ArcGIS的運(yùn)用對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)有一定的難度，所以在運(yùn)用GIS相關(guān)軟件方面，主要講解了 MAPGIS勺使用MAPGIS是中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院武漢中地信息工程有限公司自行研制開(kāi)發(fā)的地理信息系統(tǒng)，是國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀的桌面GIS軟件，它屬于矢

5、量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)GIS平臺(tái)，主要優(yōu)勢(shì)功能有： 將空間數(shù)據(jù)數(shù)字化輸入、編輯、拓?fù)湟惑w化。 具有強(qiáng)大的制圖功能，包括各種專題圖例符號(hào)的制作較其它軟件方便靈活得多。 基本上完成了 GIS方方面面的分析功能。對(duì)MAPGIS的學(xué)習(xí)，主要從圖形輸入、圖形編輯、拓?fù)涮幚砑皩?shí)用工具、系統(tǒng)庫(kù)編輯、 誤差校正、圖形裁剪、數(shù)字高程模型建立、圖形輸出、數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換等內(nèi)容進(jìn)行著重學(xué)習(xí)。1、交互式矢量化流程對(duì)于那些干擾因素比較大，需要人工干預(yù)的圖， 要想追蹤出比較理想的圖，無(wú)條件全自動(dòng)矢量化就顯得力不從心了，此時(shí)人工導(dǎo)向自動(dòng)識(shí)別跟蹤矢量化正好解決這個(gè)問(wèn)題。矢量化追蹤的基本思想就是沿著柵格數(shù)據(jù)線的中央跟蹤，將其轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)線。

6、當(dāng)進(jìn)入到矢量化追蹤狀態(tài)后，即可以開(kāi)始矢量跟蹤，移動(dòng)光標(biāo)，選擇需要追蹤矢量化的線，屏幕上即顯示出追蹤的蹤跡。每跟蹤一段遇到交叉地方就會(huì)停下來(lái)，讓你選擇下一步跟蹤的方向和路徑。當(dāng)一條線跟蹤完畢后， 按鼠標(biāo)的右鍵，即可以終止一條線， 此時(shí)可以開(kāi)始下一條線的跟蹤。按 CTRL右鍵可以自動(dòng)的封閉選定的一條線。在人工導(dǎo)向自動(dòng)識(shí)別跟蹤矢量化狀態(tài)下，可以通過(guò)鍵盤(pán)上的一些功能鍵，執(zhí)行所需要的操作。矢量化系統(tǒng)常用功能鍵包括：F4鍵高程遞加F5鍵放大屏幕F6鍵移動(dòng)屏幕F7鍵縮小屏幕F8鍵加點(diǎn)F9鍵退點(diǎn)F11鍵改向F12鍵抓線頭2、誤差校正1 為了對(duì)輸入的圖元文件進(jìn)行校正，首先得確定圖形的控制點(diǎn)。2.在文件菜單下，選

7、擇 打開(kāi)控制點(diǎn) ，打開(kāi)或新建控制點(diǎn)文件。3裝入并顯示圖形文件，通過(guò) 設(shè)置控制點(diǎn)參數(shù) 功能設(shè)置控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)值類型為實(shí)際 值，通過(guò) 選擇采集文件 功能選擇控制點(diǎn)所在的文件，然后通過(guò) 添加控制點(diǎn) 功能直接在圖 上采集圖形中控制點(diǎn)的實(shí)際值。4直接從鍵盤(pán)輸入控制點(diǎn)的理論值或從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)文件中采集理論值。5顯示或編輯校正控制點(diǎn)，檢查是否正確，輸入完畢記著進(jìn)行保存。 6設(shè)置校正參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)文件校正。7顯示校正后的圖元文件，檢查校正效果，若未能達(dá)到要求的精度，請(qǐng)檢查控制點(diǎn)的 質(zhì)量和精度。3、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在MAPGIS軟件中，可進(jìn)行經(jīng)、緯度坐標(biāo)與投影平面直角坐標(biāo)之間的相互轉(zhuǎn)換，單點(diǎn)情 況可按下列的流程進(jìn)行：1. 在

8、MAPGIS6.7主菜單中打開(kāi)“圖形處理一一輸入編輯”，進(jìn)入到“MAPGIS編輯子系統(tǒng)”， 裝入項(xiàng)目區(qū)點(diǎn)、線、區(qū)文件。2. 點(diǎn)擊“N點(diǎn)編輯 定位點(diǎn)”，然后點(diǎn)擊圖中的某一點(diǎn)， 此時(shí)會(huì)得到定位點(diǎn)的坐標(biāo) （注 意：此時(shí)顯示的是該點(diǎn)在“投影平面直角坐標(biāo)系”中的坐標(biāo)） 。3. 在MAPGIS6.7主菜單中打開(kāi)“實(shí)用服務(wù)一一投影變換”，進(jìn)入到“ MAPGIS影變換系統(tǒng)”，點(diǎn)擊“ P投影變換一一P輸入單點(diǎn)投影坐標(biāo)”，此時(shí)跳出相應(yīng)的窗口。4. 把（ 2）中得到的坐標(biāo)復(fù)制到（ 3）的窗口中，分別點(diǎn)擊“原始投影參數(shù)”和“結(jié)果投 影參數(shù)”按鈕，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。5. 點(diǎn)擊“投影點(diǎn)”按鈕，在“投影結(jié)果輸出窗”中即可顯示界

9、址點(diǎn)在“地理坐標(biāo)系”中 的經(jīng)、緯度坐標(biāo)了。6. 同樣可完成經(jīng)、緯度坐標(biāo)到投影平面直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。4、圖形裁剪（ 1 ）定義、編輯裁剪框1）用圖形編輯系統(tǒng)中的造線、修改層號(hào)，改當(dāng)前層，存當(dāng)前層等功能編輯裁剪框，存 到線文件中，然后再進(jìn)人裁剪實(shí)用處理程序進(jìn)行裁剪。2）在裁剪實(shí)用處理程序中，裝入被裁剪文件，對(duì)照被裁剪文件，用編輯裁剪框功能直 接編輯、修改裁剪框。（ 2）定義裁剪工程在定義好裁剪框后， 就可以定義裁剪工程。裁剪工程定義完畢，就可以開(kāi)始裁剪。也就是說(shuō)，裁剪是根據(jù)當(dāng)前的裁剪工程進(jìn)行的。裁剪工程菜單功能如下：“新建” 根據(jù)當(dāng)前裁剪框和裝入的文件， 建立新的裁剪工程， 然后進(jìn)入裁剪工程編輯狀態(tài)

10、?！按蜷_(kāi)” 打開(kāi)已存在的裁剪工程文件， 并把新打開(kāi)的文件作為當(dāng)前裁剪工程。 在打開(kāi)新 的裁剪工程文件之前， 若已存在當(dāng)前裁剪工程， 則先關(guān)閉當(dāng)前裁剪工程， 再打開(kāi)新的裁剪工 程文件?！瓣P(guān)閉”關(guān)閉當(dāng)前裁剪工程文件?！氨４妗睂?dāng)前裁剪工程的內(nèi)容保存到磁盤(pán)文件?！傲泶妗睂?dāng)前裁剪工程的內(nèi)容保存到指定的文件?！靶薷摹毙薷木庉嫯?dāng)前裁剪工程。“裁剪”根據(jù)當(dāng)前裁剪工程進(jìn)行裁剪。在裁剪之前，先檢查裁剪工程的內(nèi)容是否齊全， 若不齊全，則進(jìn)人編輯狀態(tài)，否則直接進(jìn)行裁剪。（ 3）編輯裁剪工程 裁剪工程編輯窗中，顯示一個(gè)新創(chuàng)建的裁剪工程，包括新創(chuàng)建的裁剪工程名 *.CLP ，該 文件包括三個(gè)裁剪項(xiàng)，分別對(duì)應(yīng)打開(kāi)的三個(gè)

11、圖形文件*.WL、*.WT和*.WP。三個(gè)圖形文件的裁剪框是同一個(gè)文件 （*.WL） ，即當(dāng)前裁剪框。 裁剪工程沒(méi)有確定裁剪結(jié)果文件， 裁剪結(jié)果文 件名可以直接在對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入，也可以通過(guò)對(duì)應(yīng)“瀏覽”按鈕從磁盤(pán)上選擇輸入。輸 入好裁剪項(xiàng)的內(nèi)容（包括裁剪框，被裁剪文件，結(jié)果文件，裁剪類型）后，按“增加”按鈕 可將裁剪項(xiàng)增加到裁剪表中，按“修改”則修改裁剪表中的當(dāng)前項(xiàng)。無(wú)論何時(shí)，按“刪除” 按鈕都將刪除裁剪表中的當(dāng)前項(xiàng)。編輯好裁剪工程后，按“ 0K'認(rèn)可，按“ Cancel”則取消。（4）裁剪定義好裁剪工程后， 就可以開(kāi)始裁剪， 裁剪程序根據(jù)裁剪工程中的內(nèi)容逐項(xiàng)進(jìn)行， 并將裁剪結(jié)果存到

12、裁剪結(jié)果文件中。如果沒(méi)指定裁剪結(jié)果文件名，系統(tǒng)將不進(jìn)行任何操作。5、拓?fù)浣⑵渌鹴自動(dòng)剪斷線t線轉(zhuǎn)弧段t工作區(qū)t裝入文件t裝入?yún)^(qū)文件t其他t拓?fù)渲亟?、圖形造區(qū)先添加區(qū)文件T線編輯T聯(lián)結(jié)線T區(qū)編輯T圖形造區(qū)T點(diǎn)圖形T右擊7、編輯符號(hào)系統(tǒng)庫(kù)T編輯符號(hào)庫(kù)T線編輯、區(qū)編輯保存符號(hào)t退出t點(diǎn)編輯t輸入點(diǎn)圖元t子圖t 繪制符號(hào)8、設(shè)置圖框（自定義）T起點(diǎn)經(jīng)投影變換T系列標(biāo)準(zhǔn)圖框T生成土地利用框T圖框模式T范圍類型 緯度和終點(diǎn)經(jīng)緯度輸入T下一步T標(biāo)識(shí)實(shí)際坐標(biāo)值T下一步T文件名修改T添加項(xiàng)目T將 保存文件添加即可三、學(xué)習(xí)心得地理信息系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展超乎了人們的想象， 其知識(shí)和技術(shù)方法的更新， 每時(shí)每 刻

13、都沒(méi)有停止過(guò)，地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門(mén)綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理 數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， GIS 是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺(jué)化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作集成在一起。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對(duì)空間信息的存儲(chǔ)管理分析，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。 GIS 理論與實(shí)踐是 研究生期間的一門(mén)重要的課程，能否掌握好學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)踐能力，顯得尤為重要。GIS與測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)有著密

14、切的關(guān)系。大地測(cè)量、工程測(cè)量、礦山測(cè)量、地籍測(cè)量、航空攝影 測(cè)量和遙感技術(shù)為 GIS中的空間實(shí)體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)；電子速測(cè)儀、GPS全球定位技術(shù)、 解析或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、 遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的使用， 可 直接、快速和自動(dòng)地獲取空間目標(biāo)的數(shù)字信息產(chǎn)品，為GIS提供豐富和更為實(shí)時(shí)的信息源，并促使GIS向更高層次發(fā)展。地理學(xué)是 GIS的理論依托。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用：GIS用于全球環(huán)境變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；GIS用于自然資源調(diào)查與管理；GIS用于監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)；GIS用于城市、區(qū)域規(guī)劃和地籍管理；GIS的軍事應(yīng)用；GIS用于電網(wǎng)輔助決策中；GIS還在金融業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、公共事業(yè)、社會(huì)治

15、安、運(yùn)輸導(dǎo)航、考古、醫(yī)療救護(hù) 等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。許多學(xué)科受益于地理信息系統(tǒng)技術(shù)?；钴S的地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)導(dǎo)致了GIS組件的硬件和軟件的低成本和持續(xù)改進(jìn)。 這些發(fā)展反過(guò)來(lái)導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)、 政府、 企業(yè)和產(chǎn)業(yè)等方面 更廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用包括房地產(chǎn)、公共衛(wèi)生、犯罪地圖、國(guó)防、可持續(xù)發(fā)展、自然資源、景 觀建筑、考古學(xué)、社區(qū)規(guī)劃、運(yùn)輸和物流。目前，全球的 GIS 系統(tǒng)應(yīng)用正處于高度發(fā)展時(shí)期，前景廣闊。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)正逐步走向成熟，國(guó)產(chǎn)軟件在性能、功能上已經(jīng)具備了同國(guó)外軟件競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，并 在國(guó)內(nèi)外許多重大項(xiàng)目中得到了應(yīng)用。 但是需求量相對(duì)不夠旺盛， 尚待刺激和引導(dǎo)。 隨著中 國(guó)信息化建設(shè)的日益深入及空間信息技術(shù)的飛速發(fā)展， 各行業(yè)信息化建設(shè)對(duì)空間地理信息數(shù)據(jù)需求快速增長(zhǎng)， GIS 軟件被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)資源管理和國(guó)民經(jīng)濟(jì)及政府應(yīng)用領(lǐng)域，并逐步在商業(yè)領(lǐng)域和個(gè)人位置服務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用。GIS 軟件正成為軟件行業(yè)值得期待的細(xì)分領(lǐng)域和重要的增長(zhǎng)點(diǎn)之一。為了能夠較好的適應(yīng)信息科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)， 純理論顯然已經(jīng)不能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展， 學(xué)習(xí) 測(cè)繪工程， 理論聯(lián)系實(shí)踐是十分重要的， 而且就業(yè)作為最終目標(biāo)決定著實(shí)際操作是最為重要 的。專業(yè)素質(zhì)和理論基礎(chǔ)相結(jié)合，不斷的去創(chuàng)新，去實(shí)踐，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。通