精選文檔地理信息系統(tǒng)原理空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立

地理信息系統(tǒng)原理綜合訓(xùn)練項(xiàng)目三：空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立目錄1、項(xiàng)目名稱 12、項(xiàng)目目的和要求 13、項(xiàng)目基本情況 14、項(xiàng)目原理 15、項(xiàng)目過(guò)程 26、項(xiàng)目總結(jié) 31、項(xiàng)目名稱空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立2、項(xiàng)目目的和要求理解空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)方法；要求學(xué)生借助GIS軟件，獨(dú)立完成建庫(kù)過(guò)程。3、項(xiàng)目基本情況完成時(shí)間：2015.05.11-2015.05.19個(gè)人工作情況：在實(shí)踐期間對(duì)所給柵格圖像進(jìn)行了屏幕數(shù)字化操作，認(rèn)真了解了GIS相關(guān)軟件的應(yīng)用，熟悉空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立的全過(guò)程。4、項(xiàng)目原理空間數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字柵格地圖（DRG）以及相應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫(kù)（MD）?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)指的是地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)物理存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲(chǔ)介質(zhì)之上的?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)的研究始于20世紀(jì)70年代的地圖制圖與遙感圖像處理領(lǐng)域,其目的是為了有效地利用衛(wèi)星遙感資源迅速繪制出各種經(jīng)濟(jì)專題地圖。由于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在空間數(shù)據(jù)的表示、存儲(chǔ)、管理、檢索上存在許多缺陷，從而形成了空間數(shù)據(jù)庫(kù)這一數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只針對(duì)簡(jiǎn)單對(duì)象，無(wú)法有效的支持復(fù)雜對(duì)象（如圖形、圖像）。數(shù)據(jù)是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)世界和改造世界過(guò)程中，定性或定量對(duì)事物和環(huán)境描述的直接或間接原始記錄，是一種未經(jīng)加工的原始資料，是客觀對(duì)象的表示。數(shù)字、文字、符號(hào)、圖像都是數(shù)據(jù)。信息是用文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征，從而向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)和知識(shí)，作為生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、管理、分析和決策的依據(jù)。信息來(lái)源于數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義和對(duì)數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋；信息是一種客觀存在，而數(shù)據(jù)是客觀對(duì)象的一種表示，其本身并不是信息；數(shù)據(jù)所蘊(yùn)涵的信息不會(huì)自動(dòng)呈現(xiàn)出來(lái)，需要利用一種技術(shù)，如統(tǒng)計(jì)、解譯、編碼等對(duì)其解釋，信息才能呈現(xiàn)出來(lái)。數(shù)據(jù)采集是將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測(cè)成果、航空相片、遙感圖像、文本資料等轉(zhuǎn)成計(jì)算機(jī)可以處理與接收的數(shù)字形式。數(shù)字采集分為屬性數(shù)據(jù)采集和圖形數(shù)據(jù)采集。屬性數(shù)據(jù)采集經(jīng)常是通過(guò)鍵盤(pán)直接輸入；圖形數(shù)據(jù)的采集實(shí)際上就是圖形數(shù)字化的過(guò)程。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中難免會(huì)存在錯(cuò)誤，對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的檢查、編輯是很有必要的。數(shù)據(jù)采集后如何將其組織在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以反映客觀事物及其聯(lián)系，這是數(shù)據(jù)模型要解決的問(wèn)題。GIS就是根究地理數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)、組織、處理、表示地理數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)模型組織的好壞直接影響到GIS系統(tǒng)的性能。項(xiàng)目過(guò)程在開(kāi)始前需要點(diǎn)擊【自定義】→【擴(kuò)展模塊】，對(duì)【3DAnalyst】及【SpatialAnalyst】授權(quán)。1.生成坡度柵格圖（1）點(diǎn)擊【文件】【添加數(shù)據(jù)】添加【gcd.shp】文件。（2）點(diǎn)擊【ArcToolbox】：【3DAnalyst工具】→【TIN管理】→【創(chuàng)建TIN】，在【輸出要素類(lèi)】中選擇輸出路徑并命名【createtin】，【輸入要素】選擇【gcd】。生成【TIN】網(wǎng)如下圖。（3）點(diǎn)擊【ArcToolbox】→【3DAnalyst工具】→【轉(zhuǎn)換】→【由TIN轉(zhuǎn)出】→【TIN轉(zhuǎn)柵格】，【輸入TIN】為【creattin】，【采樣距離】為【CELLSIZE20】，生成柵格圖，如下圖所示。（4）【ArcToolbox】又【3DAnalyst工具】→【柵格表面】→【坡度】，【輸入柵格】為【createtin】，【輸出柵格】命名為【Slope_Grid】，生成坡度圖，如下圖所示。（5）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類(lèi)】→【重分類(lèi)】，對(duì)坡度圖進(jìn)行重分類(lèi)。其中坡度在0-5度時(shí)，單因子的權(quán)重為7；坡度在5-10度時(shí)，單因子權(quán)重為5。生成坡度柵格分類(lèi)圖，如下圖?！続rcToolbox】→【數(shù)據(jù)管理工具】→【柵格】→【柵格數(shù)據(jù)處理】→【裁剪】，【輸入要素】為【Reclass_Slope】,【輸出要素】為【xzqh】，勾選【將輸入要素用于裁剪幾何】，將【Nodata】設(shè)為【127】。生成裁剪后的柵格圖，如下圖所示。生成土壤分類(lèi)柵格圖點(diǎn)擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【trfl.shp】文件。（2）【ArcToolbox】→【轉(zhuǎn)換工具】→【轉(zhuǎn)為柵格】→【要素轉(zhuǎn)柵格】，生成土壤分類(lèi)柵格圖，如下圖所示。右鍵點(diǎn)擊此圖層【屬性】→【符號(hào)系統(tǒng)】→【類(lèi)別】，將【字段】改為【trlx】，就能按黑土、褐土、沙土、水域顯示。（3）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類(lèi)】→【重分類(lèi)】，根據(jù)土地對(duì)農(nóng)業(yè)用地的適宜程度，相應(yīng)的對(duì)土地的類(lèi)型分配相應(yīng)的權(quán)重，其中黑土得到的權(quán)重為7，褐土得到的權(quán)重為5，沙土得到的權(quán)重為3，水域得到的權(quán)重為1，如下圖所示。生成水系緩沖區(qū)柵格圖點(diǎn)擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【sx.shp】【xzqh.shp】文件?！続rcToolbox工具】→【分析工具】→【鄰域分析】→【多環(huán)緩沖區(qū)】，對(duì)水系進(jìn)行緩沖區(qū)分析，如下圖所示。（3）【ArcToolbox工具】→【轉(zhuǎn)換工具】→【轉(zhuǎn)為柵格】→【要素轉(zhuǎn)柵格】，生成緩沖區(qū)柵格圖，如下圖所示。（4）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類(lèi)】→【重分類(lèi)】，根據(jù)土地對(duì)農(nóng)業(yè)用地的適宜程度，相應(yīng)的對(duì)土地的類(lèi)型分配相應(yīng)的權(quán)重，其中0～150米得到的權(quán)重為7，150～300米得到的權(quán)重為5，300～450米得到的權(quán)重為3，大于450米得到的權(quán)重為1，如下圖所示。（6）【ArcToolbox】→【數(shù)據(jù)管理工具】→【柵格】→【柵格數(shù)據(jù)處理】→【裁剪】，【輸入要素】為【g_g_feature】,【輸出要素】為【xzqh】，勾選【將輸入要素用于裁剪幾何】，將【Nodata】設(shè)為【65536】。生成裁剪后的柵格圖，如下圖所示。三個(gè)成果疊加運(yùn)算點(diǎn)擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【r_feature】【g_g_clip】【r_s_clip1】文件?！続rcToolbox工具】→【SpatialAnalyst工具】→【地圖代數(shù)】→【柵格計(jì)算器】，生成土地適宜性評(píng)價(jià)圖，如下圖所示?！続rcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類(lèi)】→【重分類(lèi)】，綜合權(quán)重分類(lèi)在3～7為不適宜，分類(lèi)等級(jí)為1；綜合權(quán)重分類(lèi)在7～12為臨界適宜，分類(lèi)等級(jí)為2；綜合權(quán)重分類(lèi)在12～16為次適宜，分類(lèi)等級(jí)為3；綜合權(quán)重分類(lèi)在16～21為最適宜，分類(lèi)等級(jí)為4，如下圖所示。6、項(xiàng)目總結(jié)地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）是一門(mén)綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(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)，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”（GeographicInformationScience）。一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上,這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在課堂上我們對(duì)地理信息系統(tǒng)原理概論有了一定的理論基礎(chǔ)，但并沒(méi)有真正的運(yùn)用到實(shí)踐中去。通過(guò)本次實(shí)踐，在學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)原理概論的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，我們動(dòng)手進(jìn)行了實(shí)踐操作。在操作過(guò)程中，更加深入的了解了GIS相關(guān)軟件的應(yīng)用，理解了空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，掌握了空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基本建庫(kù)方法。熟練使用mapinfo軟件的各種工具對(duì)柵格圖像進(jìn)行數(shù)字化，為以后學(xué)習(xí)更深層次的地圖制圖打下基礎(chǔ)。同時(shí)也明白地圖的生成過(guò)程十分復(fù)雜，需要非常細(xì)心并用極大的耐心來(lái)完成這項(xiàng)工作。在繪制過(guò)程中，有很多問(wèn)題不實(shí)際操作是無(wú)法想到的。例如在繪制多邊形的過(guò)程中，經(jīng)常有因?yàn)檫吘€為一條直線的原因忘記在交點(diǎn)處設(shè)置結(jié)點(diǎn)，造成在之后需要利用這條公共邊線時(shí)沒(méi)有結(jié)點(diǎn)可以選擇，必須使用“增加結(jié)點(diǎn)”工具在邊線上增加一個(gè)結(jié)點(diǎn)才能繼續(xù)繪制；在遇到區(qū)域相互覆蓋較復(fù)雜時(shí)，必須多次擦除才能完成信息的錄入；在鼠標(biāo)處于“選擇”狀態(tài)時(shí)，拖動(dòng)已繪制完成的多邊形時(shí)，會(huì)將已完成的區(qū)域拖拽到其他區(qū)域；在利用“多邊性”工具進(jìn)行繪圖時(shí)，若滑動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，則會(huì)造成繪制失敗。另外，在將文件移到其他文件夾后出現(xiàn)了無(wú)法正常打開(kāi)工作空間的情況，后經(jīng)過(guò)再次配準(zhǔn)和投影才使已繪制好的圖像正常運(yùn)行。在繪制過(guò)程中也經(jīng)常遇到軟件無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行的情況，在保存時(shí)也多次因?yàn)闊o(wú)法更新表信息造成數(shù)據(jù)丟失，也降低了工作效率。通過(guò)此次實(shí)踐，我對(duì)相關(guān)軟件有了更深的了解，更深入的了解了配準(zhǔn)、數(shù)字化等定義，熟悉了制圖的整個(gè)流程。同時(shí)也學(xué)習(xí)到一些快捷運(yùn)用的小技巧。指導(dǎo)教師意見(jiàn)