GIS实验报告(正式版).docx

试验报告2016至2017学年第1学期课程名称：地理信息系统院（系）：地理与城乡规划学院专业：地理科学班级：地理141学号：.学生姓名：王兴永2016年12月12日兰州城市学院试验报告院系：地理与城乡规划学院姓名王兴永学号专业、班级地理141课程名称地理信息系统试验室名称地理信总系统试缝室试验名称试验一ArCGlS软件相识日期、时间2016年Il月71一、武验目的和要求ArcGIS软件的相识及简洁的运用：二、试验内容对甘肃地图柢格数据进行转换，并对图层逆行要素创城：三、试骁数据及环境甘肃省行政区纸质扫描图、ArCMaP软件四、操作方法与试验步骤I、新建数据打开ArCCalalog,新建“个人地理数据库.mdb”.在该数据库下新建“要素类”,包括点要素县和市、雄要素道路以及多边形要素行政区。2.添加甘用省行政区纸质扫描图，打开“编辑器”，点击“创建要素”对话框.时行政区诳行要素创建,点击编辑潺工具条中的“裁剪面工具”按钮.围绕甘肃省省界线进行战典.双击完成裁剪操作,如图I.3、打开行政区的属性时话框，在“显示”选项卡中将透亮度谓整为50%,按上一步的操作，将甘米省的市徼M至县级行政区裁剪出来，双击完成操作.4、打开图层县的属性表,新建字段“县”：对图层县进行创覆要素,参照纸版扫描图层，每编辑一个点就在属性衣的新字段中做出标记,直至编用完全部的县。5、仿照上一生，对市进行相同的编辑操作。6、对图层县、图层市的样式以及系统符号进行适当的调整：打开图层行政区的展性对话框，在“符号系统”中选择“唯一值”,选择Bfi意字段,调整色带,添加全部值,应用关闭.五、试脸成果及分析试蕤分析：通过这次试验的学习，我可以敏捷应用一些简沽的画画图等工具，此外还知道一些窗11中基本的面板的位置和如何打开这些面板，如何搜索这些面板,在这过程中我不但找到了我熟识的面极而且更加熟识了菜单栏中其他吩咐的位置,这对于以后其他吩咐的应用具有很大的帮助.在本次应用ARCMAP软件将地图数据矢球化的过程中学习到如何添加点要素、践要素、面要素，将数据甘南地图中省际矢量化、县际矢Ji化、国道矢麻化、铁路矢同化、市、县进行矢后化.并在其各自的.属性表中添加名称.在属性符号系统中变更值字段并且变更颜色、图标使其更加荚观。总之，ARCGIS是一个及其浩大、功能霎样的软件，在今后的学习中我会更加留意，多加思索，争取尽可能多的学习到其中强大的功能，并触捷应用.图-战苗操作图二试的结果试骗名称试验.要素创建与编辑日期、时间2016年Il月8日一、试脸目的和要求Ix驾驭空间数据处理融合、拼接、典切、交叉、合并）的基本方法，原理。领悟其用途.2 .驾驭地图投影变换的基本原理与方法.3 .熟识ArtGlS中投影的应用及投影变换的方法、技术4 .了解胞图投影及其变换在实际中的应用。二、试验内容1.空间数据的处理5 .地图定义处理三、试验数据及环境试验数据：云南县界Shp：Clipshp西双版纳森林邀位Shp：西双版纳县界.shp环境：ArcMap软件四、操作方法与试脸步族I、将所沟要的数据下载后，解压到GA地理信息系统，在AIVMaP中，添数据云南县界.shp,游加数据CliP.shp（Clip中有四个要素）,激活CliP图层.2、在AiVMaP中新建地图文档，加我在剪切要素操作中得到的四个图层，点击打开GeopiXKessing3、在拼接图层的基础上接着执行融合"吩咐，输入要素：指定为YNOK,融合字段：选择为“所属州”，将依据这个字段的值对要素进行融合，YNoK图层中“所阈州”相同的要素将合并成一个要素4、图形合并加软数据西双版衲森林漫ishp和西双版纳县界Shp.两整图层依次，将西立版纳县界置于下方。打开GeoPnessing,在GeolMgeasing“联合”吩明在联合对话框中输入要素：依次添加“西双版纳森林没盅二“西双版纳县界”两个图层部出要素类：设置为Union.shp5、定义投影（1）在ARMaP中新建地图文档，添加第4步成生成的图层:UniOnI.shp；（2）在TOC中，右键点击图层“Unionl”，查看属性.在属性对话框中，点击“源1选项页，兖看这图层是什么坐标系：（3）打开ArcTooIbox.执行吮咐"定义投影"吩咐<ArcTlbox>-<ProjcctionsandTransfornations>-<DeGnePrOjec（ion"Y输入要素<Utiionl）>Y坐标（GCS_Beijing_l954>>-<确定>：（明查看属性.6、投影变换一一地理坐标系一>北京1954坐标系转换一西安80坐标系（1）在第5步的础上进行：（2）打开ArCToolbox,执行吩咐“定义投影"吩札<3）在“投影”对话框中.依次设定输入要素类为一一UniOnI,怆出要素类为一一UnionPRJBJ54shp.输出坐标系选择为一一"BEJING_I954_GK_ZONE_17N"从预定义的坐标系中选杼(坐标系统'ProjcctixlCoordinaicSystcmsXGaussKrugcr,'Bcijing1954Bcijing1954GKZonel7N.prj);<4)能定后.完成由地理坐标系GCS_BEJING_I954到投影坐标系BEJING_1954_GK_ZONE_17N的变换.五、试验成果及分析试验成果：地图合并图四定义投影图五投影变换试验分析：I、通过本次试验，我熟识了空间分析的基本操作，也在实际的操作中理解了融合、拼接、剪切、交叉、合并这几种空间分析实力的联系与区分.2、也理解了投影变换的作用和意义，当系统所运用的数据是来自不同地图投影的图幅时,须要将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据。3、在试验中，在投影转换时遇到了一点问即未能胜利完成，其它的步骤都能很顺当完成.试验名称试验三、四空间分析塞本操作口期、时间2016年Il月IOFl一、试验目的和要求1 .了解姑干矢出数据和出格数据堪本空间分析的原理和操作。2 .驾驭矢量数据与椎格数据间的相互转换、榔格重分类(RaStCrRcclassify),曲格计第一查询符合条件的檐格(RaStCICaICUlatOr)、而枳制表(TabwatCArCa)、分区统计ZonalStatistic)、援冲区分析(BUffcr)、我样数据的空间内插(InICrP3e)、Hf格单元统计(CdlSmisli)、邻域统计(NeighbOrtKIOd等空间分析施本操作和用途。3 .为选择合适的空间分析工具求解困难的实际问题打下基础.二、试验内容运用“空间分析模块”首先在An;AqaP中执行菜单吩咐工具一扩展,在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”徜的检杳框打勾，然后，在ArcMap工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜中中找到“空间分析”项，点击该项,在ArcMap中显示“空间分析”工具栏.三、试验数据及环境试验数据：1:Wl理信息系统Wvkdatax环境：ArcMaP软件四、操作方法与试验步骤1.r解械格数据在ArCMaP中，新建一个地图文档，加我榴格数据：Slopel.在ToC中右键点击图层SIoPe1,查看属性在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以交看此棚格图层的相关属性及统计信息.打开“空间分析”工具栏，点击图标，查看榭格数据的统计宜方图：新隹AmMaP地图文档：加软离股栅格数据：1.anduse，在TOC中右键戊击1.andUse,“打开弧性去”杳看字段i-Count"可以看到每种地类所占怖格单元的数目4 .用随意多边形剪切榭格数据(矢量数据转换为榭格数据)在ArcCalaIog下新建一个要素类(要素类鞭为:多边形),命名为：POIyaiHShP在ArcMap中，加我栅格数据：1.andusc.和polyClip4.shp打开编辑器工具栏,起先编辑PoIyCliP4依据要剪切的区域.绘制一个随意形态的多边形”打开属性玄，修改多边形的字段"ID”的(ft为1.保存修改，停止摭辑.打开空间分析工具栏，执行吩咐：要素到概格指定椎格大小：查询要剪切的树格图层1.andUsC的相恪大小，这里指定为25指定输出棚格的名称为路径.执行吩咐:空间分析XtB格计算器构造去达式；1.anduse*pN)CliZl，执行榭格图层；1.anduse和用以剪切的柚格Polyaip4之间的相乘运算.得到的结果即是以防意多边形剪切的1.andUsC数据5 .栅格/分类(RaStCrRcclassify)在AuMap中，新隹地图文档，加载樵格数据Slop”，打开“空间分析”工具栏，执行菜单吩咐"重分类将坡度概格理新分为5类：0-8.8-15.15-25.25-35,35度以上.6 .栅格计算一查询符合条件的栅格（RasterCaICUkHor）找出坡度在25度以下的区域在上一步的基础上进行，执行“空间分析”工具栏上的吩咐：栅格计算器构造表达式SlopcI=25.满意条件的Hl格赋值为1,其余的栅格赋（fi为07 .面积制表（TabulateArea在上一步的地础上进行。加我1.andUSe92榭格图层，打开ArClbHbox,在AMTooIbox中，执行SpalialAnalystTooQ-Zmal卜的“面积制衣”工具，指定分区数据和输入栅格数据。8 .分区统计（ZOnaIStatiStiC）在ArCMaP中新建地图文档，加载栅格图层r5yield（机像产区分类图卜郴格OrRaniC（土壤有机质含fit分布图）在r5ycld中,依据产Ift不同分为5个粮食产区.点击数据农中的【选项按钮，执行“创建图形”吩咐依据向导提示，设定参数.生成不同的食产区土堞有机质含景（平均值）的统计图表从统计图中可以看出，产宛最低区有较低的有机质含量,中产区有机质含量较高这表明较高的有机质含量会带来较高的产fit.股高产筮区有机质含量较低可能是其他因素的影响。9 .媛冲区分析（Buffer）添加缓冲区向导到菜单中：在ArCMaP中,执行吩咐:工具-定制在出现的对话框中的“吩咐”选项页.在左边栏中，书目列表框中，选择“工具”在右边栏中，吩附列表框中，选择“缓冲区向导”拖放“缓冲区向导”图标到菜单工耳中.或者拖放到一个已存在的工具栏上.关闭“定制”对话框创建街遒的线状缓冲区：新隹地图文档,加成街道图层AIOStrecIs和城市地舞图层：AlOZonecov（地图单位为：米）执行菜的吩咐：选择一通过屈性选卅构造表达式：STR-NAME='CYPRESS'，从图层AIOStrees中，选杼街道名称为CYPRESS的街道，执行“工具”菜单中的“镁冲区向导"吩喇,或点击“缓冲区向导”图标.打开彩冲区向导对话框：通过缓冲区向导，建立所选择街道的50米缓冲区（一个多边形图层），得到沿街道“CYPRESS”的50米级冲区10 空间关系筐训SelectBylocation：依据位置选择在上一步的基础上进行,找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块“11 采样数据的空间内抽（IntClPOEe）数据；气温Shp中有两个字段YolY02记录的是16个气象观测站，2001年和2002年的年平均气温，下面要通过空间内插的方法将点上的数据扩展到连续的空间上，得到气温宽间分布图，YNBoundarj-Shp是云南省的边界新建地图文档.加载图层：气温.$hp,YNBoUndary.打开“空间分析”工具牡，执行菜IR吩咐空间分析内插成捱格-样条在样条函数内插对话机中，按图中所示指定金数确定后,得到如卜的气温空间分布图（通过修改图例得到相同的效果）21年平均气同样条函数空间内插参考以上操作.生成2002年的平均气温空间分布图：2002年平均气温样条函数空间内插：执行菜单吩附至间分析选项,通过设汽相关选项和参数,令新进行空间插值,得到如下的结果用“距离权重倒数”内插方法）12 .栩格筑元统计(CeIIStatislic)在上，步的基础上进行现在我们要依据2001年和2002年的年平均气温得到多年平均气温空间分布图,打开“空间分析”工具把.执行菜单吩咐空间分析y像元统计数据五、试验成果及分析试验成果：直方图一月掩股二月拖脱试验分析：1、通过此次试验，我们充分相识了空间分析的基本步骤即为：a）确定问题并建立分析的目标和要满意的条件b）针时空间问题选择合适的分析工具0打算空间操作中要用到的数据，d）定制一个分析安排然后执行分析操作.c）显示并评价分析结果2、与驭了材格数据的一些基本操作例如：用帧意多边形剪切樵格数据概格双分类、描格计算一食血符合条件的梗格、分区统计、缓冲区分析、空间关系杳询3.了解了邻域统计,邻域统计后的栅格数据比原来的榔格数匏要粗略,原来的像元较小，经过邻域统计后像元较大试脍名林日期、时间试验五甘肃省降水空间分布（空间插值2016年U月14日一、试脸目的和要求驾驭ARCGIS中各种学间差价的方法，并理解各种插值的差异，二、试脸内容利用ARCGIS软件对甘Jtt省降水状况进行空间辅值分析，生成甘如省降水空间分布图（三种插的方法），将地图输出（.JM）,并在excel中做模拟值与实测值的敞点图，比较三种方法的优劣.三、试验数据及环境试除数据：计算机：ARCGIS软件：甘肃省降水资料.xls：boundary.Shp环境：ArCMaP软件四、操作方法与试验步艰1、在excel中对甘肃省降水资料剪切十个地区的相关信息,并将其另存为.Csv格式.然后保存像降水资料为csv格式.为了确保试验结果的精确性较高，这十个地区应当在地图上匀称分布。2、在ARcGlS图层加载另存的数据，在100IS中addXydata.X为经度，y为玮度。3、在图层中右击.选择dataexpotdata转换为ShnPe格式.4、打开SPatialanalysis工具，进行空间插值,应用Interpolatetoraster中的三种插值方法对现出的十个地方进行插伯分析。5、利FHboundary.Slip裁剪插值区域C6、插值时记录十个剔出点的模拟值.7、分别输出三种插值方法41十二个月的降水分布图.8、整理试蛤数据，在excel中做模拟伯与实溺值的散点图，计算模拟的数据与此实数据之间的相关行，计算结果R平方的值越接近1说明相关性越大，也就是说试脸模拟的数据的精确度越嬴五、试验成果及分析试验成果：IDWMiffi:3月份降水图3月份放点图：lt*ff三H份降木R分布用6月份降水图：tmr甘切份n桢仙阳6月份散点图:9月份降水图:六月9月份故点图:九月12月份降水图:12月份做点图:tr*lrtNW分IiBl因奇5日*审号4二d*JI,国草网BIWGJ*超HWMyH：阕*如日¥Htfii*ay>8*OB06况WII«»)«»电6tu><t“"2sr9":因草切:图平弼W粽王1(5)“川幽一(三)口*SoerO=NHerO购61Ay*那昨骷*H:阳草冲:阳平我：圆舞3l,!dS九月UO/降水图:散点图:"扁省!"二月份惮I：R分布IB试验分析：通过试5金结果分析,运用Kriging插值方法的相关性比较R.相关性最低的是IDW方法插值，试验名称试脸六（一甘肃省交通图及甘肃省政区图制作日期.时间I2016年12月10日一、试验目的和要求1、学会利用ARCGIS软件制作地图并将地图釉出：2、骂双ARCGlS中对地图中各种地图元素的设计，二、试验内容利用ARCGIS软件对甘中省地图进行处理,生成甘去有行政区划图,甘肃省交通图，并将地图输出（.JPG）.三、试验数据及环境环境：计算机ARCGIS软件试验数据：甘汨省纸制扫描地图四、操作方法与试验步骤1.将甘肃省抵制扫描地图添加到ARcGIS中,建立相应的点、线、面.对地图进行矢量化.2,矢Kt化过程中先珞省界矢Jit化，然后在省界矢Ift化的面上进行县级分割,并在阑性表中输入好个县级的名称，3、接着时全省地线市进行点的矢量化，同样输入市名称。4、对县级市及县政府所在地进行县名矢量化,用点文件.同样输入县级地址名称.5、矢化完成后进行名称显示：在省界上打开PrOPerIrOSfIaberfeaturesinIhiSIayerS前的对话框打“/”，然后选择字体颜色和大小，完成后点击应用，6、设置地图符号一一演染方式。7.运用ArCMaP1.ayOUt布局界面制作专题地图.执行菜单吩咐：FileJ>>pageandprintsetup,在对话框中设祝纸张大小和方向，这电请将纸张方向设置为横向。通过当前数据框中的大小和位即选项页可以精褥设置数据框在地图版面中的位置或大小.8、物各种地图元素添加到地图版面中.制图元素一一插入文字、图片或照片、比例尺、图例、指北针等.9、打即输电地图:打开file菜单下的PageandprimSUtePS对图舐进行设计,在INSERT菜单下选择地图要崇加入地图中,如指北针、图例、图名、比例尺,并将他们调整到泞定的位置。打开file菜单下的exportmap输出地图,选择所要保存的位置和所要输出的图片的格式,保存.五、试验成果及分析试验成果：th#帘嫡怕试验六（二）甘中省人口密度空间分布图制作试脸名称2016年12月IOH一、试脸目的和要求驾驭ARCGIS中时地图点密度沧染的方法，及甘肃省人口宙域空间分布的特征。二、试验内容利用ARCGIS软件对甘肃省地图进行处理生成甘肃省人1.l密度空间分布图.并招地图给出(.JPG).三、试验数据及环境环境：计算机ARcGIS软件：试验数据；Shengjie.Shp甘肃省各县级面积数据甘甜省各县级人口数据.四、操作方法与试验步骤1«在ArCMaP中,加载图层Shengjie.Shp.进行编辑.2、打开性去，添加面域和人11数Iib进行怆入各县级的数据.3、通过右击人口密度列表，应用filedCaICUlatOr计算出人口密度。4、打开图层属性对话框.在SymboIogy下选择quantitites,VaIUe值为人口密度.分为十类，确定，5、切换之lay。UlVieW进行版面设计,添加地图要素：比例尺，图例,指北针，图名等.6、输出甘南省人口密度空间分布图.五、试验成果及分析试验成果：甘肃省人口密度图试验分析：人1.l密度分布的差异主要受自然地理环境、经济社会发展水平、经济社会政策和政府行为因素影响。从图中可以看出经济社会发展水平较高的地区，如兰州市，平凉市，庆阳市，酒泉市，张掖市等地区人口密度大；受自然地理环境的影响，民勤，南北，玛曲等地的人口密度较小：受自然地理环境、经济社会发展水平、经济社会政策和政府行为因素的综合影响,省级行政中心兰州,外来打工人口多,高等院校多,人口密度最大.