地理信息系统实习-指导书-汇总

《地理信息系统实习》指导书适用专业：测绘工程年级：2013级实习周数：5周学分：5指导书主撰人：孔维华、范俊甫编写日期：2015年11月一、实习的性质和目的要求通过《地理信息系统实习》，巩固、扩大和加深学生从课堂上所学的理论知识，理解SuperMap、ArcGIS软件在GIS应用中所起的作用及其重要地位，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力；通过实习使学生熟练掌握应用SuperMap、ArcGIS软件处理数据的过程，获得从事地理信息系统工程实际工作的初步经验和基本技能，为今后的发展和工作打下坚实的基础。二、实习的任务和内容（一）SuperMap软件应用环节（2周）任务：使用SuperMap软件完成如下工作。首先完成淄博市扫描地图矢量化数据采集，然后基于你的数据采集成果，完成专题地图制作和空间分析工作。内容：1、地图配准、建立SDB数据源、分层数据采集；2、专题制图（淄博市张店区道路、居民小区、车站、大型商场、中学、小学、医院、公园、化工厂、陶瓷厂）3、选址分析4、房价合理性分析（按照规则，结合网上的房价资料，评价张店区新建小区房价的合理性）（二）ArcGIS软件应用环节（3周）任务：使用ArcGIS软件完成地理信息数据库的建立和电子地图的制作。内容：1、栅格数据矢量化2、建立地理信息空间数据库3、空间分析4、制作电子地图。三、SuperMap软件应用环节——实习的具体步骤和要求（一）数据所有的数据均存储在“SuperMap实验数据”文件夹内。（二）建立SDB数据源使用WGS1984空间参考，将淄博市矢量图.shp文件、淄博行政区图.tif、张店区街道图.jpg、张店区遥感影像图.tif导入到SDB数据源中。（三）实现地图配准使用SuperMap软件提供的多项式配准方法，使用“淄博市矢量图”作为参考图层，配准“淄博行政区图”；使用“张店区遥感影像图”作为参考图层，配准“张店区街道图”。配准操作要求至少采集10个控制点，每个控制点的误差控制在1.0以内。（四）在SDB数据源中建立矢量数据集，数据采集在配准后的“淄博市行政区图”中分层采集以下地物类型，并赋属性：1、淄博市各个区县边界（多边形）；2、淄博市、各个区县、各个乡镇的位置（点）；3、有名称的水体（多边形）；4、铁路线（线）在配准后的“张店区街道图”中分层采集以下8种类型的地物信息，并自行设计各个图层的属性表结构，采集地物空间信息的同时要完成属性录入（可结合百度在线地图的搜索、定位功能开展数据采集工作）：1、张店区主干道路中心线（线）与道路交叉口（点）；2、张店区居民小区（多边形、点），小区一般如下图所示；或者3、火车站、汽车站（点）；4、商场（点）；5、学校（中小学，点）；6、医院（点）；7、公园（多边形）；8、化工厂、陶瓷厂（点，请注意区分工厂并非销售处、销售公司、商务处等单位，你在百度地图上找到化工厂点位后，请在卫星图上查看是否有工厂车间）；（五）专题制图使用SuperMap或者ArcGIS软件制作如下专题图：1、淄博市行政区划专题图；2、淄博市张店区居民小区分布专题图；3、淄博市张店区商圈专题图（请结合百度地图商圈图的展示方式完成）；4、淄博市张店区危险、重污染企业分布专题图；（六）分析应用使用SuperMap软件，完成如下空间分析任务：1、现在要在淄博市张店区新建一座大型商场，要求：（1）离3km范围内的居民小区的平均距离越近越好；（2）2km范围内，居民区数量不低于3处；（3）离现有大型商场的距离应在1km以上；（4）离主干道路不超过500m，距道路交叉口越近越好；请你结合学习过的GIS知识，使用SuperMap软件的空间分析功能，寻找出淄博市张店区范围内适宜建立这样一座商场的区域，并制作一副专题图来在地图上展示你所选择的区域。2、淄博市张店区潜在污染事故的救援应急响应方案制定淄博市张店区分布着众多的危险、重污染企业，主要是化工厂与陶瓷厂。请根据你在地图上采集到的化工厂和陶瓷厂的位置信息，结合张店区的居民小区、学校、大型商场等人群聚集地的位置信息，按照以下要求，制定面向居民小区、学校、大型商场等人员聚集处的火灾和医疗救援应急响应方案。（1）淄博市公安消防支队地址：淄博市张店区华光路92号。为快速灭火，请使用最短路径分析功能，给出从上述地址出发，针对其中3个典型工厂的火灾救援最短路线（截图保存）；（2）为快速救人，请使用网络分析功能，确定针对其中3家工厂的最适宜调动的医院，制定出工厂、医院的匹配关系表，并分析出最短路线（截图保存）；（3）假设一个位于（118.018362E,36.828245N）坐标处的化工厂发生了有毒气体泄漏，气体在无风的平稳大气条件下向四周的扩散速度为50m/min，请为该工厂制定出10min、30min、60min、120min内的居民小区人员疏散方案（在上述时间内居民小区、学校的疏散顺序），同时给出上述时间内的影响范围专题图。（4）如果政府规定：发生有毒气体泄漏后，在上述扩散速度下，10min内能够影响到居民小区、学校的工厂就需要搬离现在位置，请问淄博市张店区有这样的工厂吗？有的话，请你给出这样的一张专题地图来展示其位置及10min内影响范围。四、ArcGIS软件应用环节——实习的具体步骤和要求（一）实现CAD数据的转换。用CAD数据转换插件完成数据的分层导入。数据见文件夹（二）建立数据库和要素数据集。（三）整理线状数据，包括道路、房屋、绿化、水系、运动场地1、道路：只整理道路的两条边线，不要人行道线；2、房屋：只整理房屋的主要轮廓线，不要外部楼梯和附属物；3、绿化：以实测的边界线为准，没有边界线的以道路的人行道内边线作为边界，或以离建筑物的轮廓线1米作为边界；4、水系：以实测的边界线为准；5、运动场地：以实测的边界线为准。（四）构面新建道路、房屋、绿化、水系、运动场地面状图层，数据字段结构自己设计（按相应地物应该有的信息设计，不能随意设计）1、道路面：要求：（1）构面、提取中心线，赋属性；道路中心线需连贯，图上居中，十字路口交叉处必须有交点，相交处必须打断，有交点，例子见下图：（2）不同名称的道路应分别构面，不同宽度的路应分别构面；（3）道路末端不必封口，道路交叉口线不能封闭；2、房屋：构面、赋属性；3、绿化：构面、赋属性；4、水系：构面、赋属性；5、运动场地：构面、赋属性。（五）投影变换把所有数据转换为西安80坐标系3度带40度带数据（中央子午线120度）。（六）对数据拓扑处理对道路、房屋、绿化、水系、运动场地等线状数据、面状数据及线与面、面与线进行拓扑处理，以线状数据为准。（七）空间分析1、建立道路网的几何网络，并进行最短路径分析；2、以道路网为基础，自己设计停靠点、设施点、事件点、转弯要素类、障碍等要素类，设置oneway、minutes和meters等要素属性，完成网络数据集的路径分析、服务区分析、最近设施点分析和车辆配送分析。3、选址现准备在该区域内新建一公园，选址要求如下：（1）距离学校（900+学号后两位）米以内；（2）距离居民区（800+学号后两位米）以内；（3）距离道路（400+学号后两位米）以内；（4）距离已有公园（800+学号后两位米）以外；（5）距离体育场馆（600+学号后两位米）以外。按要求选出适合的区域。（八）电子地图制作以该区域数据为基础，按照电子地图制作要求制作电子地图。（九）三维可视化以该区域数据为基础，任选一个三维建模软件，每人制作不少于2个建筑物的三维模型，用ArcScene软件显示并制作三维飞行视频。五、ArcGIS软件应用环节——与实习有关的专业知识（一）空间数据库的设计与建立1、数据库设计的目标（1）满足用户需求（2）良好的数据库性能（3）对现实世界模拟的精确程度（4）能被某个数据库管理系统接受2、地理数据库的设计主要包括数据层设计和结构设计。3、地理数据库的建立建立地理数据库包括三项工作，即建立地理数据库结构、装入数据和试运行。六、参考资料1、《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第2版，汤国安，科学出版社；2、《ArcGIS软件》10.0以上各种版本；3、SuperMapDeskpro5.2UserGuide；4、SuperMapDeskpro.NET6R联机帮组，。七、考核要求根据每个同学的出勤情况（20%）、任务完成情况（40%）、仪器设备保护情况（5%），实习报告编写（35%）等综合评定出实习成绩。分为：优、良、中、及格和不及格五个等级。八、实习报告的内容及要求1、实习报告的内容（1）实习概况：实习时间、地点、所用设备等情况（2）实习的目的意义（3）实习的内容和过程（4）实习的成果（5）实习体会2、要求(1)实习报告要按统一格式编写。(2)实习报告内容应全面、详实，条理清晰。(3)实习报告应独立完成，禁止相互抄袭和照搬实习指导书，否则按不及格论处。(4)实习报告书一律手写，字体工整。(5)实习报告上交应及时九、其他1、实习期间的各项工作由指导教师安排。班长要认真负责，合理安排工作，各成员要服从班长领导，遇事协商解决，不能解决的请示指导教师，以确保实习顺利进行。2、实习过程中各项工作必须遵守有关的规范、规程。3、注意爱护仪器设备，每天使用要做记录。损坏设备要赔偿。4、严格遵守实习纪律，按时作息。5、严格请假制度，请假须带队教师允许。6、实习期间严格考勤，凡无故不参加实习者，实习成绩按不及格记。7、实习期间，指导教师应尽职尽责，坚守岗位。