测绘学院《地理信息系统》课程实习报告姓名学号：班级：小组：第五组组内成员：指导教师：日期： 2014-06-09------2014-06-20 实习成绩：江苏师范大学测绘学院一、实习目的通过实习，使学生加深对地理信息系统理论的认识，巩固课本所学内容，提高实践技能，培养学生解决实际问题的能力，以便学生适应社会人才的需要。
要求学生能熟练进行某一GIS软件的操作的前提下，学会基本图形与文字编辑、拓扑关系的检查、基础地理信息数据库的建立，以及能初步进行GIS软件的二次开发。
二、实习组织及要求实习按班级分为5组，每组8人左右，每组由组长配合实验教师负责协调本组内学生的进度与考勤。
本次实习为专业实习，安排学生在室内上机操作，计划在测量数据处理实验室进行。
通过上机要求学生掌握GIS的主要输入和输出设备的使用方法，掌握地理数据的输入、编辑和输出方法，掌握Mapinfo、ArcGIS软件的操作，并能够分析一些简单的数据，通过实习培养学生分析问题和解决问题的能力。
1.要求学生每人拥有一台电脑，独立完成本次实验。
2.学生必须遵守实验室规章，不能随便删除计算机中的内容，未经老师允许不得安装其它软件。
3.在实习当中每位学生应负责保管自己的计算机，若出现损害，后果自负。
4.学生以上机操作为主，同时老师给予辅导。
5.实习结束后，应写出实验报告并将实验成果保存到光盘上交。
三、实习日程安排本次实习时间为2周，以泉山校区校园图为底图，对图形拓扑关系进行检核，使得点、线、面形成完整的拓扑关系，然后转入GIS软件下，建立属性数据库，通过属性数据与图形数据的连接，完成空间查询、空间分析等功能。
实习日程安排表实验一数据查询实验数据：第五组数据操作过程：（一）图形的编辑与拓扑关系的检查（用时1.5天）1.在AutoCAD环境下打开校园地形图。
2．在AutoCAD环境下检查点、线、面的拓扑关系；要求：a)房屋是一由多线（pline）生成的封闭面状地物，如果不是采用捕捉命令使之闭合，生成后将原来离散的线型删去。
对于台阶保留最外策轮廓；b)草坪是保留边界的封闭的面状地物，如果原图有边界，则只保留边界，删去中间的填充物，如果原图草坪没有边界，需要重新跟踪边界后，将中间的填充图案删除；c)对于道路，若是直线，只保留起点与终点，将中间部分去掉；d)保留独立地物、电力线。
编辑好的图形如下只保留了植被、房屋、道路、独立地物四个图层（二）属性数据库的建立、图形的进一步编辑及热链接首先建立个人地理数据库在Catalog的文件夹下---右键---新建----个人地理数据库1.将编辑好的图形转入MapInfo环境下在Arcmap里完成要素的转换打开Arcmap---添加数据,添加第五组dwg格式的数据，选择----按属进行选择---将线状图层里的的房屋，植被选择出来（被选择的图形要素被高亮的形式显示）然后在第五组.dwg Polyline 下右击---数据----导出数据（注保存在已建立的个人数据库）面状房屋线状房屋2.将上述导出的数据进行必要的要素转换选择ArcTollbox---数据管理工具---要素---要素转面（或其它）---在弹出的对话框中下输入待转换的要素以及输出路径---保存---确定（例：将原始数据线图层里的房屋转换成面状要素如下图）将线状植被转为面状植被要素转换注意事项以及成果（图八、图九）（1）对于草坪的处理：位于植被图层中草坪，删去中间的填充图案，选择面样式使之变为绿色填充面；打开植被图层属性库，对每一片地建立其属性库，字段：草坪名称（草坪）、面积、周长。
具体操作是：打开编辑工具----开始编辑----右键---打开属性列表—添加相应的字段即可（2）对于房屋的处理：对每座房屋，若属于封闭的面，可将它的面样式修改成为填充为紫红色，若是封闭的线状，可将该封闭的线状选中以后，点击objects〉convert regions转换为面以后，再改变面样式，使之成为紫红色的填充面；按照楼的命名、占地面积、周长等字段建库；（3）对于道路，保持原状，但应减少数据的冗余；道路的属性库，包含道路名称、宽度、长度等具体操作是：打开编辑工具----开始编辑----右键---打开属性列表—添加相应的字段即可（4）对于独立地物的处理（5）若是操场，应该填充成与之边界相同的填充颜色；（6）路灯等其他的点状地物，应该保留原状。
实验二地形特征信息提取数据：在data/Ex8/文件下·dem：分辨率为5米的栅格DEM数据。
·Result文件夹：·shanji：提取的山脊线栅格数据；·shangu：提取的山谷线栅格数据；·hillshade：地形晕渲图。
要求：利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。
操作步骤：1. 加载DEM数据，设置默认存储路径，使用空间分析模块下拉箭头中的表面分析工具，选择坡向工具（Aspect），提取DEM的坡向数据层，命名为A。
得到结果2. 点击数据层A，使用空间分析模块下拉箭头中的表面分析工具，选择坡度工具（slope），提取A的坡度数据层，命名为SOA1。
3. 求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H：由此可见该最大高程值H为2431.6使用栅格计算器，公式为（H－DEM），求反地形DEM数据如下：反地形DEM数据层calculation如下（可与原始DEM相比较）：4.基于反地形DEM数据求算坡向值反地形DEM数据层calculation的坡向数据如下：向变率。
6. 使用空间分析工具集中的栅格计算器，求没有误差的DEM的坡向变率SOA，公式为SOA=(("SOA1" + "SOA2") - Abs("SOA1" - "SOA2")) / 2其中，Abs为求算绝对值，可点击右下侧将其查找出来。
没有误差的DEM的坡向变率SOA如下图所示：7. 再次点击初始DEM数据，使用空间分析工具集中的栅格邻域计算工具（Nerghborhood Statistics）；设置统计类型为平均值（mean）邻域的类型为矩形（也可以为圆），邻域的大小为11×11（这个值也可以根据自己的需要进行改变），则可得到一个邻域为11×11的矩形的平均值数据层，记为B。
C="dem"-"B".9. 使用空间分析工具集中的栅格计算器，即可求出山脊线，公式为shanji=("C">0) & ("SOA">70)说明：和（&）,它是比较两个或两个以上栅格数据层，如果对应的栅格值均为非0值，则输出结果为真，（赋值1），否则输出结果为假（赋值0）。
选中shanji数据层，将属性值为0的设为空值，透明显示：图显示效果更佳。
9.同上，在栅格计算器中，键入公式shangu=("C" < 0) & ("SOA" > 70)，可求得山谷线：将计算结果进行重分类，所有属性不为1的栅格属性赋值为NoData：将山谷线数据层Reclass_shan2与地形晕渲图hillshade叠加，地图窗口显示如下：10.同上，在栅格计算器中，键入公式shangu＝[C]<0&SOA>70，可求得山谷线：实验三一、实验目的（1）对地理数据进行透视观察、三维浏览；（2）熟悉ArcScene用户界面;（3）了解制作飞行动画基本操作。
（4）如何将图像作为纹理贴在地形表面；二、实验准备预备知识：ArcGlobe 是ArcGIS 桌面系统中3D 分析扩展模块中的一个部分，提供了全球地理信息的连续、多分辨率的交互式浏览功能。
像ArcMap 一样，ArcGlobe 也是使用GIS 数据层，显示geodatabase 和所有支持的GIS 数据格式中的信息。
ArcGlobe 具有地理信息的动态3D 视图。
将所有的GIS 数据源整合到一个通用的全球的框架中。
它能处理数据的多分辨率显示，使数据集能够在适当的比例尺和详细程度上可见。
与ArcMap类似，ArcScene 是ArcGIS Desktop中专门用于显示三维数据的独立程序。
ArcScene的功能：浏览三维数据、创建表面、进行表面分析、三维飞行模拟。
ArcScene 可以看成是ArcGlobe的一个子集。
它们都依赖于ArcGIS 的3D分析模块。
软件准备：ArcGIS 3D Analyst 扩展模块; ArcScene: 三维分析及三维建模环境。
实验数据：图层(Roads , bldg, n, dtm_tim)，三维场景文件――Animation.sxd三、实验内容及步骤1．GIS数据三维显示运行程序 :[开始菜单]>>[所有程序]>>[ArcGIS]>>[ArcScene] ,打开 ArcScene在ArcScene中执行命令: [工具]>>[扩展], 选中 [3D Analyst]扩展模块, 在Arc Scene中点击 [添加数据]按钮 (如下图红色前头所指),将图层 (Roads , bldg, o n, dtm_tim)添加到当前场景中。
关闭图层 [dtm_tin] 显示在图层列表面板(TOC)中右键点击图层 [n],打开图层属性对话框,在[基本高度]选项页中,将高度设置为:[从表面为图层获取高度],并选择当前场景中的TIN 数据图层: [dtm_tin](如下图所示),在[Z单位转换]中设定高程的夸张系数为 [2],高程将被夸大2倍。
点[确定]退出以相同方法设置图层[Roads]、[bldg]的属性，夸张系数统一设置为[2]对图层[bldg],还需要进一步设置[拉伸]选项和[符号]选项通过设置拉伸表达式为[HEIGHT*2], 建筑的高度将根据属性字段[HEIGHT]的数据确定通过设置[符号]选项，为每不同的建筑赋不同的颜色完成后的效果如下图所示：可以点击[工具栏]上的查询按钮，查询每个建筑物的属性通过操作，熟悉[工具] 中各按钮的功能移动鼠标可以调整飞行方位、高度。
2. 三维飞行动画制作录制飞行过程生成动画：在ArcScene打开三维场景文档[Animation.sxd]，在工具栏显示区点右键，打开[3D分析]、[动画]、[工具] 这三个工具栏点击[动画]工具栏中的[动画控制]按钮（下图○1）,打开[动画控制]工具栏，点击[动画控制]中的[录制] 按钮（下图○2）;在[工具]中选择[飞行]工具然后在地图显示区中沿任意路线进行飞行，(时间建议不要超过30s) ，然后点击鼠标右键直至停止飞行;点击[动画控制]工具中的停止按钮[ ]，停止录相, 点击播放按钮，播放所录的动画。