GIS綜合實(shí)習(xí)教案資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GIS綜合實(shí)習(xí)201級(jí)地理信息系統(tǒng)專業(yè)201年GIS應(yīng)用綜合實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院：專業(yè)：教師：姓名：組別：學(xué)號(hào)：時(shí)間：目錄TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc394617696一、實(shí)習(xí)目的PAGEREF_Toc394617696h2HYPERLINKl_Toc394617697二、實(shí)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)PAGEREF_Toc394617697h2HYPERLINKl_Toc394617698三、指導(dǎo)老師PAGEREF_Toc394617698h2HYPERLINKl_Toc394617699四、實(shí)習(xí)過(guò)程

2、PAGEREF_Toc394617699h2HYPERLINKl_Toc3946177001數(shù)據(jù)矢量化PAGEREF_Toc394617700h2HYPERLINKl_Toc3946177012數(shù)據(jù)拼接PAGEREF_Toc394617701h3HYPERLINKl_Toc3946177023生成DEMPAGEREF_Toc394617702h4HYPERLINKl_Toc3946177034掩膜提取PAGEREF_Toc394617703h5HYPERLINKl_Toc3946177045生成坡度圖及坡向圖PAGEREF_Toc394617704h5HYPERLINKl_Toc3946177

3、056地形分析PAGEREF_Toc394617705h6HYPERLINKl_Toc3946177067水文分析PAGEREF_Toc394617706h14HYPERLINKl_Toc3946177078專題圖的編制與制圖輸出PAGEREF_Toc394617707h18HYPERLINKl_Toc394617708五、實(shí)習(xí)總結(jié)PAGEREF_Toc394617708h23一、實(shí)習(xí)目的1.熟練運(yùn)用GIS軟件矢量化地形圖，掌握掃描矢量化的基本原理、方法和步驟。2.熟練掌握GIS空間數(shù)據(jù)輸入與輸出及圖形編輯等功能。3.了解GIS空間數(shù)據(jù)的獲取和處理的方法。4.了解GIS相關(guān)產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)流程，以及

4、發(fā)展?fàn)顩r、方向和趨勢(shì)。5.了解GIS在具體領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，工作的流程和工作原理以及分析需求的方法。二、實(shí)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間：實(shí)習(xí)地點(diǎn)：資源環(huán)境學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心遙感與地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。三、指導(dǎo)老師四、實(shí)習(xí)過(guò)程1數(shù)據(jù)矢量化以陜西省合陽(yáng)縣為對(duì)象，每個(gè)組分配不同的區(qū)域，對(duì)分配到的地形圖進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，進(jìn)行屏幕矢量化。我們組分配到的是合陽(yáng)縣百良鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)，主要是對(duì)地形圖中的等高線，陡坎，河流進(jìn)行矢量化。矢量化之前首先設(shè)置坐標(biāo)系，進(jìn)行配準(zhǔn)，然后組內(nèi)進(jìn)行分工，劃分區(qū)域，共同進(jìn)行矢量化工作，各個(gè)組員矢量化完成后把數(shù)據(jù)拼接在一起，下圖是我們組矢量化的結(jié)果：2數(shù)據(jù)拼接把各組數(shù)據(jù)綜合起來(lái)，對(duì)分幅地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接

5、，得到整個(gè)合陽(yáng)縣的矢量數(shù)據(jù)：3生成DEM利用矢量化得到的等高線及高程點(diǎn)生成DEM。首先創(chuàng)建TIN然后把得到的TIN轉(zhuǎn)為柵格柵格，即得到DEM：注意在此處要設(shè)置合適的采樣距離，我使用的采樣距離是25m4掩膜提取根據(jù)“合陽(yáng)縣土地利用現(xiàn)狀圖”的邊界對(duì)上步得到的DEM進(jìn)行按掩膜提取，以去除邊界外的數(shù)據(jù)。5生成坡度圖及坡向圖根據(jù)上步得到的DEM數(shù)據(jù)，生成坡度圖和坡向圖。6地形分析進(jìn)行GIS空間分析（包括幾何分析、地形分析、流域分析、疊置分析等）1).地面粗糙度提?。河脰鸥裼?jì)算器進(jìn)行計(jì)算得到，公式如下：2).地形起伏度提?。鹤龇ǎ嚎臻g分析工具領(lǐng)域分析，設(shè)置1111的矩形格，將統(tǒng)計(jì)類型分別設(shè)為最大值和最小值

6、各輸出一次，再用柵格計(jì)算器用最大值減去最小值。3).正負(fù)地形提?。悍椒ǎ涸陬I(lǐng)域分析中以1111的寬口計(jì)算平均值，結(jié)果記為塊統(tǒng)計(jì)mean。在柵格計(jì)算器里，對(duì)原始DEM數(shù)據(jù)與塊統(tǒng)計(jì)mean數(shù)據(jù)做減法運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果按大于0和小于0分為兩級(jí)：對(duì)得到的二值化結(jié)果進(jìn)行兩次重分類，一次將正地形區(qū)域?qū)傩灾蒂x值為1，負(fù)地形區(qū)域賦值為0，命名為正地形，另一次將正地形區(qū)域?qū)傩灾蒂x值為0，負(fù)地形區(qū)域賦值為1，命名為負(fù)地形：5).山脊線山谷線提?。合扔肈EM數(shù)據(jù)提取坡向，再利用坡向數(shù)據(jù)，提取坡度數(shù)據(jù)，得到的新坡度命名為坡度1。然后記原始DEM數(shù)據(jù)層的最大高程值為H使用柵格計(jì)算器，公式為（H-DEM），得到與原來(lái)地形

7、相反的DEM數(shù)據(jù)層，即反地形DEM數(shù)據(jù)。接下來(lái)使用基于反地形DEM數(shù)據(jù)求算坡向值，命名為坡向1，再利用SOA方法求算反地形的坡向變率，記為坡度2。再使用柵格計(jì)算器計(jì)算，公式為SOA=(（坡度1+坡度2）-Abs(坡度1-坡度2)/2，即可求出沒(méi)有誤差的DEM的坡向變率SOA。然后再使用原始DEM數(shù)據(jù)，使用焦點(diǎn)統(tǒng)計(jì)工具，設(shè)置統(tǒng)計(jì)類型為平均值，鄰域的類型為矩形，鄰域的大小為11X11，即可得到一個(gè)鄰域?yàn)?1X11的矩形的平均值數(shù)據(jù)層，記為焦點(diǎn)統(tǒng)計(jì)mean。使用柵格計(jì)算器計(jì)算，公式為正負(fù)地形分布區(qū)域=DEM-焦點(diǎn)統(tǒng)計(jì)mean，即可求出正負(fù)地形分布區(qū)域。使用柵格計(jì)算器計(jì)算，公式為山脊線=正負(fù)地形分布區(qū)

8、域0andSOA55，即可求出山脊線。同理，使用柵格計(jì)算器計(jì)算，公式為山谷線=正負(fù)地形分布區(qū)域55，即可求出山谷線。下圖及山谷線和山脊線圖：6）地貌圖制作：可以用DEM和遙感圖像疊合顯示制作地貌圖：7水文分析1）填洼：2）流向：用得到的填洼數(shù)據(jù)制作流向圖3）流量：在流向的基礎(chǔ)上做流量分析。高流量的輸出像元是集中流動(dòng)區(qū)域，可用于標(biāo)識(shí)河道。流量為零的輸出像元是局部地形高點(diǎn)，可用于識(shí)別山脊。4）河網(wǎng)：在流量的基礎(chǔ)上，應(yīng)用柵格計(jì)算器得到合陽(yáng)縣的河網(wǎng)。公式為Con(“流量”2000,1)，2000這個(gè)值是多次試驗(yàn)的較好結(jié)果。然后再用河網(wǎng)柵格矢量化工具矢量化此河網(wǎng)，之后再用“高級(jí)編輯”里的“平滑”工具平滑

9、得到哦的矢量圖平滑時(shí)有個(gè)“最大允許偏移”需要設(shè)置：5）河網(wǎng)分級(jí)：用Strahler河流分級(jí)方法。將生成的河流分級(jí)柵格數(shù)據(jù)繼續(xù)用柵格河網(wǎng)矢量化工具將其轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)，再將其以唯一值GRID-CODE顯示分類級(jí)別：6）河流鏈接：“鏈接”是指連接兩個(gè)相鄰交匯點(diǎn)、連接一個(gè)交匯點(diǎn)和出水口或連接一個(gè)交匯點(diǎn)和分水嶺的河道的河段。7）盆域分析：在流向的基礎(chǔ)上做盆域分析，流域盆地是由分水嶺分割而成的匯水區(qū)域，他通過(guò)水流方向數(shù)據(jù)的分析確定出所有相互連接并處于同一流域盆地的柵格。8）分水嶺：確定柵格中一組像元之上的匯流區(qū)域。8專題圖的編制與制圖輸出DEM圖坡度圖坡向圖地形起伏度圖山脊山谷圖地貌圖河網(wǎng)圖河網(wǎng)等級(jí)圖盆域

10、分析圖分水嶺圖五、實(shí)習(xí)總結(jié)本次實(shí)習(xí)主要是通過(guò)GIS相關(guān)軟件來(lái)處理GIS問(wèn)題，以陜西省合陽(yáng)縣為對(duì)象，對(duì)已有地形圖進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，進(jìn)行屏幕矢量化，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，生成DEM，進(jìn)行地形分析，水文分析等，還有對(duì)合陽(yáng)縣遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，提取土地利用信息，以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析處理等。本次是第一次對(duì)之前所學(xué)的GIS知識(shí)進(jìn)行綜合的實(shí)習(xí)，也是我目前進(jìn)行的最復(fù)雜，周期最長(zhǎng)的一個(gè)GIS實(shí)踐。實(shí)習(xí)開(kāi)始的時(shí)候，由于GIS組合遙感組分開(kāi)，我被分在GIS組，所以主要工作就是數(shù)據(jù)的矢量化。本次老師給的地形圖數(shù)據(jù)中，主要是矢量化等高線，河流，陡坎等，其中等高線占矢量化工作的絕大部分。之前還沒(méi)有矢量化如此多的登高線，做起來(lái)感覺(jué)確實(shí)挺累，不過(guò)經(jīng)過(guò)小組分工合作，每個(gè)人都認(rèn)真的畫(huà)了一個(gè)周，總算完工了。之后就是把各個(gè)組各個(gè)組員的矢量化數(shù)據(jù)拼接起來(lái)，合并為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，這其中要注意坐標(biāo)系一致，圖層分類統(tǒng)一等問(wèn)題。再之后的分析工作每個(gè)人都要做，工作量也挺大的，運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，不懂的查閱資料，請(qǐng)教老師，終于也慢慢做完了。實(shí)習(xí)做完，我感覺(jué)收獲很多。通過(guò)本次實(shí)習(xí)，我對(duì)運(yùn)用GIS軟件矢量化地形圖，掃描矢量化的基本原理、方法和步驟等更加熟練了；而且掌