091地理信息系统软件应用教案[精品].doc

资环学院 《地理信息系统软件应用》 吴琳娜编写 适用专业：地理信息系统 贵州大学 二OO七年前言 本实验是在《地理信息系统软件应用》的课堂教学中进行的，旨在通过30个学时的实验课程，通过30学时实验课的学习，使学生进一步加深对课堂所学理论知识的理解与认识，增强实际动手能力，培养其理论与实践相结合的能力，锻炼学生利用GIS分析相关问题的思维方式，掌握空间数据处理与分析的操作规程和步骤，基本了解地理信息系统的基础软件。 该实验都属于基础实验，通过上机操作，锻炼学生利用GIS进行实际问题分析的能力，让学生充分明白地理信息系统强大的应用分析功能。 本实验指导书是针对我院地理信息系统专业本科教学特点而编写的，步骤清晰、明了，原理深入浅出，易于学生学习和操作。主要介绍ArcGIS、MapGis和ERDAS地理信息系统软件平台，详细阐述了数据采集与编辑、数据处理与变换及数据的空间分析和简单的统计分析功能。通过对该指导书的学习，学生可以尽快掌握这三种软件基本功能的实现过程与步骤，也可作为非地理信息系统专业本科生地理信息系统课程实验参考教材。 (7) 汤国安等. ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程，北京：科学出版社，2006 三、实验内容 实验一 ArcGIS软件认识 第一部分 数据采集与 一、基本概念 1、地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 2、地理信息系统构成：系统硬件、系统软件、空间数据库、空间模型、应用人员 3、地理空间数据：是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图象、文字、表格和数字等。它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘或其他系统通讯设备输入GIS，是系统程序作用的对象。 4、数据采集与输入：即将系统外部原始数据传输到GIS系统内部的过程，并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式。 地理信息采集(包括地图的输入)可以用数字化仪、图形扫描仪、电子平板测图仪、摄像输入或者从其它系统的磁盘数据文件有选择的输入，计算机通过接口与外部设备连接，获得数据。在利用数字化仪、电子平板测图仪进行地理数据采集时，用户可以随时对输入的地图数据进行修改与编辑，系统能够在任何比例下，在任何地图投影上获得数据，然后将这些数据转换成统一的地图比例尺和相同地图投影的空间数据，存储在数据库中。为了防止地图数字化过程中被移动，系统提供完善的地图位置检测与变换程序，以便保证数据采集的正确性。采用扫描仪采集地图数据时，系统能够通过窗口对地图的任何局部以黑白或者彩色方式扫描，并能把扫描后获得的图象任意裁剪、粘贴与复制，以多种通用的数据存储。在后处理过程中，能够在较小的人工辅助干预下实现线段跟踪与符号的识别，完成图象格式数据向图形格式数据的转换。 5、ArcGIS支持文件和数据库中的GIS数据： 基于文件的空间数据类型包括对多种GIS数据格式的支持，如coverage，shapefile，grid，image和TIN。Geodatabase数据模型也可以在数据库中管理同样的空间数据类型，这样，可以利用关系数据库已有的优点。基于文件的空间数据 Coverages Oracle Shapefiles Oracle with Spatial Grids DB2 with its Spatial Type TINs SQL Server Images（各种格式的） Personal Geodatabases（微软的Access） Vector Product Format (VPF) files CAD 文件 表（各种格式的） 6、什么是Geodatabase： 专题归类表示——当不同的要素类属于同一范畴。如：全国范围内某种比例尺的水系数据，其点、线、面类型的要素类可组织为同一个要素数据集。 创建几何网络——在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类，须组织到同一要素数据集中。如：配电网络中，有各种开关、变压器、电缆等，它们分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，我们要将其全部考虑到配电网络对应的几何网络模型中去。此时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 考虑平面拓扑（Planar topologies）——共享公共几何特征的要素类，如：用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时，其公共的部分也要求一起移动，并保持这种公共边关系不变。此种情况下，我们得将这些要素类放到同一个要素数据集下。 13、Coverage文件优点： 空间数据与属性数据关联。空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属性数据则放在DBMS表（TABLES）里面，二