地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

10《地理信息系統(tǒng)根底》試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)試驗(yàn)一GIS(2學(xué)時(shí))一、試驗(yàn)?zāi)康腗apInfoGIS的根本概念和一般GIS平臺(tái)應(yīng)具備的功能。二、試驗(yàn)內(nèi)容地理數(shù)據(jù)可視化操作電子地圖地理查詢(xún)與分析三、試驗(yàn)步驟進(jìn)入MapInfo，翻開(kāi)World.tab。掃瞄人口數(shù)據(jù)。顯示人口構(gòu)造分布或老年人口比例專(zhuān)題地圖。掌握?qǐng)D層在縮放范圍內(nèi)顯示。使用不同的投影方法顯示地圖。使用Info工具查詢(xún)地理對(duì)象的信息。建立統(tǒng)計(jì)圖窗口，作各國(guó)的人口增長(zhǎng)率、工業(yè)增長(zhǎng)率及其它統(tǒng)計(jì)圖。調(diào)入世界河流圖層(Rivers.tab)，查詢(xún)幾條著名河流(如多瑙河，Danube)流經(jīng)的國(guó)家。方法：翻開(kāi)SQL對(duì)話(huà)框，在表文框中鍵入World，在條件文本框中鍵入表達(dá)式：obj Intersects (selectobjfromRiverswhereR=”)Danube”調(diào)入各國(guó)首都圖層(Worldcap.tab)1000km的緩沖區(qū)，查詢(xún)這些緩沖區(qū)掩蓋的人口。四、試驗(yàn)報(bào)告格式1.試驗(yàn)名稱(chēng)、時(shí)間、地點(diǎn)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)內(nèi)容操作步驟試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)心得、體會(huì)試驗(yàn)二MapInfo(4學(xué)時(shí))一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐沼肕IF(MapInfoInterchangeFormat)MapInfo系統(tǒng)的方法。二、試驗(yàn)內(nèi)容查看MIF文件格式將例題的圖形進(jìn)展手工矢量化將手工矢量化的結(jié)果構(gòu)造成MIF文件，導(dǎo)入MapInfo三、MIFMID文件簡(jiǎn)介MapInfoInterchangeFormat(MIF)MapInfo數(shù)據(jù)庫(kù)的ASCII文件格式。MapInfo.MIF.MID(MapInfoInterchangeData)文件中。(一)MIF文件MIF文件的文件頭MIF文件有一個(gè)文件頭，頭三行是版本信息、字符集、分界符；假設(shè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)作了索引，第四行是索引信息，接下來(lái)為坐標(biāo)投影信息(包括邊界)，然后是表格文件(數(shù)據(jù)庫(kù))的字段(列)數(shù)、各字段的名字及類(lèi)型，最終一行以Data完畢，說(shuō)明下面各行為數(shù)據(jù)。Version450Charset“WindowsSimpChinese“Delimiter“,“Index1,3CoordSysEarthProjection1,0Columns7NameChar(10)NoIntegerCode1SmallintXFloatYDecimal(10,1)DMYDateYNLogicalData上面的文件頭中，第四行說(shuō)明對(duì)表格文件的第1、3字段作了索引。第五行是地理坐標(biāo)投影信息：CoordSysEarthProjection1,0說(shuō)明承受的是Longitude/Latitude~Longitude/Latitude形式不同，還可包含邊界信息，如：CoordSysEarthProjection9,104,“m“,110,25,15,40,3800000,2500000Bounds(-16525939.2309,-5282952.71727)(24125939.2309,35368925.7445)對(duì)于非地理坐標(biāo)信息，可使用如下的投影信息(包括邊界)：CoordSysNonEarthUnits“m“Bounds(0,0)(500,500)7個(gè)字段，隨后是每個(gè)字段的名字和類(lèi)型。MapInfo7種：Char(n) 字符型，括號(hào)中為字符長(zhǎng)度，在MID文件中用“”界定。Integer 長(zhǎng)整型Smallint 短整型Float 實(shí)數(shù)型Decimal(n,m) 十進(jìn)位數(shù)型，括號(hào)中為字長(zhǎng)和小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。Date 200331日，屬性表顯示和輸入形式是2003-03-01,MID20030301。Logical 規(guī)律型，TF。文件頭后即是數(shù)據(jù)體。點(diǎn)對(duì)象(符號(hào))21行以PointSymbol(符號(hào))SymbolPoint3799847.114256235.84Symbol(52,255,9)Point2.09009-0.530879Symbol(34,16719904,12)除用MIF<表(圖表文件)>(制造圖點(diǎn))”選項(xiàng)導(dǎo)入；對(duì)于沒(méi)有地理坐標(biāo)的點(diǎn)數(shù)據(jù)，可通過(guò)地理編碼賜予這些點(diǎn)地理坐標(biāo)，成為點(diǎn)對(duì)象。線(xiàn)對(duì)象線(xiàn)對(duì)象包括直線(xiàn)、折線(xiàn)和圓弧。直線(xiàn)Line標(biāo)識(shí)，后跟直線(xiàn)的起點(diǎn)(x1,y1)和終點(diǎn)(x2,y2),如：Line-1.1905540.301614-0.791748-0.00516Pen(2,7,16776960)其中Pen指明白線(xiàn)的寬度(代碼)、類(lèi)型和顏色。如無(wú)Pen，則承受默認(rèn)寬度、類(lèi)型和顏色：Pen(1,2,0) 寬度代碼為1(像素為1)，類(lèi)型為2(實(shí)線(xiàn))，顏色為黑色。折線(xiàn)包括兩種類(lèi)型的折線(xiàn)，一種為無(wú)分叉的折線(xiàn)，用PLINE標(biāo)識(shí)，后該線(xiàn)的點(diǎn)數(shù)，隨后是每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)(每個(gè)點(diǎn)1行)；另一種為有分叉的折線(xiàn)，如有支流的河流，這些支流可組合在一起作為一個(gè)線(xiàn)對(duì)象。后一類(lèi)型以PLINEMULTIPLE為標(biāo)識(shí)，后跟折線(xiàn)數(shù)，如PLINEMULTIPLE55Pen指明線(xiàn)的寬度(代碼)、類(lèi)型和顏色。PLINE3124.00678253173856.4725761413574123.25955963134856.6561851501465123.84651947021557.5234107971191PLINEMULTIPLE45-61.2772979736328-3.60705971717834-60.6846580505371-3.53694128990173-60.4775352478027-3.28227639198303-59.9512214660645-3.26529860496521-59.6999473571777-3.085333585739143-58.5025100708008-3.27193522453308-59.4667854309082-3.006098985672-59.6999473571777-3.085333585739144-67.7270431518555-3.05758810043335-67.7542037963867-3.28567099571228-69.1090316772461-3.43507599830627-69.295783996582-4.036087989807132-64.5731887817383-3.14008784294128-63.9511756896973-3.63880848884583圓弧圓弧用Arc(或最左)X(或最下)點(diǎn)的Y坐標(biāo)，圓弧橢圓最左(或最右)X坐標(biāo)、圓弧橢圓最下(或最上)Y坐標(biāo)，圓弧在其橢圓中的起始角、終止角。如：Arc0.636941-0.3495130.8648330.1763832700Pen(1,2,0)Pen的意義同上。面對(duì)象包括多邊形(區(qū)域)、橢圓、矩形、圓角矩形。多邊形多邊形對(duì)象以Region標(biāo)識(shí)，后跟該多邊形對(duì)象的多邊形個(gè)數(shù)，然后是每個(gè)多邊形的點(diǎn)數(shù)和各點(diǎn)的坐標(biāo)。如:Version300Charset“WindowsSimpChinese“Delimiter“,“CoordSysEarthProjection12,62,“m“,0Bounds(0,0)(500,500)Columns2PolygonChar(10)HighDecimal(5,0)DataRegion 152506436012525023316212525064Pen(1,2,0)Brush(16,65280,16777215)Center250 130Region 2525099297125250172213125250995250117265125250140238125250117Pen(1,2,0)Brush(16,65280,16777215)Center250 130每個(gè)多邊形對(duì)象后的PenCenter指明該多邊形對(duì)象中心的X、Y坐標(biāo)；Brush中的數(shù)據(jù)依次為填充的圖案、前風(fēng)光、背風(fēng)光。如沒(méi)有Pen、Center、Brush數(shù)據(jù)，均承受默認(rèn)值。橢圓橢圓以Ellipse標(biāo)識(shí)，后跟的數(shù)據(jù)意義同圓弧中頭四個(gè)數(shù)據(jù)，Pen、Brush意義同上。Ellipse-0.6578070.0697670.750830.707641Pen(1,2,0)Brush(2,16777215,16777215)矩形橢圓以Rect標(biāo)識(shí)，后跟兩個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)(X1,Y1,X2,Y2)，Pen、Brush意義同上。Rect-1.089701-0.50038-0.24832-0.189369Pen(1,2,0)Brush(2,16777215,16777215)圓角矩形圓角矩形以Roundrect標(biāo)識(shí)，頭四個(gè)數(shù)據(jù)亦為兩個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)(X1,Y1,X2,Y2)，最終一個(gè)數(shù)據(jù)為圓角半徑，Pen、Brush意義同上。Roundrect-0.870633-1.375010.224989-0.9279990.26295Pen(1,2,0)Brush(2,16777215,16777215)文本對(duì)象文本對(duì)象以Text標(biāo)識(shí)，下跟3-6行內(nèi)容，第1\n)，第2行為文本對(duì)象未旋轉(zhuǎn)前兩個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)(X1,Y1,X2,Y2)，第3行Font體、斜體、加底線(xiàn)等)、樣式、字體顏色、文本背景樣式與顏色(也可沒(méi)有該項(xiàng))。如文本旋轉(zhuǎn)了角度，則用一行指明Angle；當(dāng)文本不是左對(duì)齊時(shí)，用對(duì)齊方式Justify說(shuō)明；還可用Spacing、LabelLine指明行距、標(biāo)注線(xiàn)特征等。例：“Xyz\n內(nèi)蒙古“1.3732-1.1939091.954369-0.761465Font“,289,0,16719904,65535)Angle45JustifyCenterSpacing1.5 LabelLineSimple1.740617-0.699837(二)MID文件MID文件存放表格數(shù)據(jù)，工程數(shù)與類(lèi)型要與MIF文件中的定義的字段對(duì)應(yīng)。如上例，在MIF文件中有：Columns2PolygonChar(10)HighDecimal(5,0)則MID文件內(nèi)容可為：“多邊形1“,450“多邊形2“,350“多邊形34“,250四、試驗(yàn)步驟進(jìn)入MapInfo，翻開(kāi)World.tab、Rivers.tab、Prc.tab、Prc_hiwy.tab、Prc_air.tab。將上述文件中的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)出到MIF文件。通過(guò)這些MIF文件觀測(cè)點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形等對(duì)象數(shù)據(jù)的格式。將以下圖中的線(xiàn)和多邊形在屏幕采樣(手工矢量化)2個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)POINT285400和POINT 250125和Text對(duì)象。0500

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500500450 450400 400350 350300 300250 250200 200150 150100 10050 5000 50 100 150 200 250 300 350 400 依據(jù)采樣數(shù)據(jù)構(gòu)造MIF文件。將構(gòu)造的MIFMapInfo顯示出來(lái)。試驗(yàn)四空間數(shù)據(jù)和地理編碼(2學(xué)時(shí))

0500一、試驗(yàn)?zāi)康睦斫釭IS空間數(shù)據(jù)編碼和地理編碼的原理，把握建立鏈狀雙重獨(dú)立式數(shù)據(jù)文件的方法MapInfo進(jìn)展地理編碼的方法；把握將點(diǎn)對(duì)象直接導(dǎo)入MapInfo的方法。二、試驗(yàn)內(nèi)容對(duì)試驗(yàn)二中的多邊形數(shù)據(jù)建立鏈狀雙重獨(dú)立式數(shù)據(jù)構(gòu)造中的四個(gè)數(shù)據(jù)文件，即多邊形文件、弧段文件、弧段坐標(biāo)文件、節(jié)點(diǎn)文件。利用試驗(yàn)二中的數(shù)據(jù)進(jìn)展地理編碼。將深海鉆孔數(shù)據(jù)(allcore.txt)用點(diǎn)對(duì)象直接導(dǎo)入法導(dǎo)入MapInfo.三、地理編碼方法簡(jiǎn)介何謂地理編碼地理編碼是向文件或數(shù)據(jù)庫(kù)增加地理信息從而使對(duì)象可被顯示在地圖上的過(guò)程必需包含具有地理性質(zhì)的文本數(shù)〔MapInfo取得這些文本數(shù)據(jù)并將它們與(已地圖化的表的)地理信息關(guān)聯(lián)，從而使文件中的對(duì)象可被顯示在地圖上。對(duì)表地理編碼〔如用地址作索引的街道地圖。使其可地圖化。翻開(kāi)要地理編碼的表。該表必需與源表不同。選擇“表”＞“地理編碼指定適宜的地理編碼選項(xiàng)。關(guān)于表MapInfo數(shù)據(jù)庫(kù)是以表來(lái)組織的。表由行和列組成。每行包含關(guān)于特定地理特征、大事MapInfo表可以包含表示地理對(duì)象的圖形對(duì)象。這樣的表可被顯示為地圖。參見(jiàn)“源表”和“查詢(xún)表四、試驗(yàn)步驟MIFMapInfotest1.tab等文件，先test1.mid文件完善。如“多邊形1“,450“多邊形2“,350“多邊形3-4“,250“線(xiàn)1“,1“線(xiàn)2“,2“線(xiàn)3“,3“線(xiàn)4“,4“線(xiàn)5“,5“線(xiàn)6“,6“線(xiàn)7“,7“線(xiàn)8“,8“線(xiàn)9“,9“線(xiàn)10“,10“線(xiàn)11“,11“線(xiàn)12“,12“線(xiàn)13“,13“線(xiàn)14“,14“線(xiàn)15“,15“線(xiàn)16“,16“線(xiàn)17“,17“點(diǎn)1“,1“點(diǎn)2“,2另建立一個(gè)文本文件(如test11.txt)，用于地理編碼，如：“對(duì)象“,“編號(hào)““多邊形1“,“450““多邊形2“,“350““多邊形3-4“,“250-150““線(xiàn)1“,“L1““線(xiàn)2“,“L2““線(xiàn)3“,“L3““線(xiàn)4“,“L4““線(xiàn)5“,“L5““線(xiàn)6“,“L6““線(xiàn)7“,“L7““線(xiàn)8“,“L8““線(xiàn)9“,“L9““線(xiàn)10“,“L10““線(xiàn)11“,“L11““線(xiàn)12“,“L12““線(xiàn)13“,“L13““線(xiàn)14“,“L14““線(xiàn)15“,“L15““線(xiàn)16“,“L16““線(xiàn)17“,“L17““點(diǎn)1“,“1001““點(diǎn)2“,“1002“進(jìn)入MapInfo系統(tǒng)，翻開(kāi)test1.tab1列作索引,即以該表作為源表。翻開(kāi)test11.txt(從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)入)，對(duì)該表作地理編碼()。地理編碼完成后，就生成test11.tab。在圖層掌握中調(diào)入test11.tab2列作為標(biāo)注顯示在圖上。翻開(kāi)world.tab、grid15.tab，選擇mollweide(equal-area)投影。調(diào)入allcore.txt文件，在“圖表文件”菜單中用“制造圖點(diǎn)”項(xiàng)生成allcore.tab，保存工作區(qū)文件(worldcore.wor)。比較、總結(jié)三種將點(diǎn)對(duì)象導(dǎo)入MapInfo方法(通過(guò)MIF文件、通過(guò)地理編碼、直接導(dǎo)入法)的特點(diǎn)。試驗(yàn)三利用MapInfoGIS(2學(xué)時(shí))一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐諙鸥駡D像配準(zhǔn)方法把握利用MapInfo建立GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的根本方法生疏MapInfo的空間SQL查詢(xún)方法二、試驗(yàn)內(nèi)容將圖像文件SG1.JPGMapInfo下配準(zhǔn)對(duì)SG1.JPG中的高速大路層跟蹤矢量化對(duì)高速大路層建立屬性庫(kù)，具體屬性項(xiàng)如下道路編碼(ID)、道路名稱(chēng)、道路類(lèi)型、道路長(zhǎng)度利用SQL對(duì)話(huà)框進(jìn)展SQL查詢(xún)?nèi)?、圖像配準(zhǔn)簡(jiǎn)介〔象素后，即可在MapInfoMapInfo能夠處理以下格式的柵格圖象文件：JPEG、GIF、TIFF、PCX、BMP、TGA〔Targa〕和BIL〔SPOT衛(wèi)星圖片。配準(zhǔn)一幅柵格圖象時(shí)，要輸入地圖坐標(biāo)〔如經(jīng)度／緯度對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(3個(gè)點(diǎn))。要在MapInfo中顯示柵格圖象前必需進(jìn)展配準(zhǔn)，以使MapInfo在顯示圖象時(shí)能夠完成地理計(jì)算，如計(jì)算距離和面積等。MapInfo中首次翻開(kāi)一幅柵格圖象時(shí)，MapInfo顯示“配準(zhǔn)柵格圖象”對(duì)話(huà)框。填寫(xiě)該對(duì)話(huà)框以告知MapInfoMapInfo將柵格圖象配準(zhǔn)信息保存在表文件中以供次配準(zhǔn)。四、試驗(yàn)步驟翻開(kāi)Prc.tab、Prc_ctya.tab、Prc_ctyb.tab、Prc_hiwy.tab。(承受Longitude/Latitude投影)調(diào)入SG1.JPG進(jìn)展配準(zhǔn)，參考配準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)：北京116.90,39.90天津117.19,39.13唐山118.18,39.62滄州116.85,38.30廊坊116.67,39.51任丘116.08,38.70建道路表，對(duì)高速大路層進(jìn)展屏幕矢量化(MIF文件)完善道路表的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)(構(gòu)造MID文件)進(jìn)展SQL查詢(xún)?cè)囼?yàn)五空間分析綜合應(yīng)用實(shí)例(8學(xué)時(shí))一、試驗(yàn)?zāi)康腉ISMapInfo軟件進(jìn)展空間分析操作并解決綜合性的實(shí)際問(wèn)題。二、試驗(yàn)內(nèi)容MapInfoAccess數(shù)據(jù)庫(kù)軟件進(jìn)展空間分析、導(dǎo)出必要的數(shù)據(jù)、計(jì)算分析問(wèn)題所需的證據(jù)，然后分析計(jì)算結(jié)果，得出自己的結(jié)論或生疏。三、問(wèn)題及分析問(wèn)題Atlanta市的公園分布與居民收入的關(guān)系(是否偏向富人居住區(qū)?)。資料分析現(xiàn)有主要資料：Atlanta市的普查地段(Tract)圖、公園分布圖。普查地段圖表示了Atlanta市482個(gè)普查地段的位置與范圍，共有47個(gè)屬性項(xiàng)，其中與本問(wèn)題有關(guān)的主要屬性有:No_tractDecimal(5,0);普查地段編號(hào)，為普查地段唯一標(biāo)識(shí)符POP_93Decimal(6,0);93年人口數(shù)POP_98Decimal(6,0);98年人口數(shù)AVG_INCDecimal(10,4);93年普查地段戶(hù)均收入MED_INCDecimal(10,4);93年普查地段戶(hù)收入中值PER_CAPINCDecimal(10,4);93年普查地段人均收入依據(jù)這些屬性可以得到全市93年人均收入，據(jù)此確定每個(gè)小區(qū)的相對(duì)貧富位置。公園分布圖表示了Atlanta市內(nèi)及周邊47個(gè)公園的位置與范圍，主要屬性是：No_parkDecimal(5,0);公園編號(hào)，為公園唯一標(biāo)識(shí)符MapInfo導(dǎo)出得到。解答方案依據(jù)現(xiàn)有資料，承受1993年的人口及收入數(shù)據(jù)。先將各地段依據(jù)人均收入分為收入高(4/3全市人均收入)的和中低的(<4/3全市人均收入)T和T標(biāo)識(shí)，H ML再依據(jù)各地段離各公園的平均距離或中值距離分為遠(yuǎn)和近的兩類(lèi)，其總數(shù)分別用T和TF N標(biāo)識(shí)。需計(jì)算的證據(jù)數(shù)據(jù)為：收入中低且離公園遠(yuǎn)的地段占收入中低地段總數(shù)的百分比(P(T T))，收入高且離公園遠(yuǎn)的地段占收入高地段總數(shù)的百分比(P(TT))；

ML FH F收入中低且離公園遠(yuǎn)的人口占收入中低人口總數(shù)的百分比(P(POP POP))，收入ML F高且離公園遠(yuǎn)的人口占收入高人口總數(shù)的百分比(P(POPPOP))(注：由于缺乏具體的人口H F型將各地段的全部人口都劃歸某一收入類(lèi)型);離公園遠(yuǎn)和近的居民的人均收入IFIN)。結(jié)果分析參考P154的思路分析計(jì)算結(jié)果，得出自己的結(jié)論或生疏。四、試驗(yàn)步驟(一)導(dǎo)入Atlanta市的根底圖件At_tracts.mifAt_tracts.midAtlanta市的普查地段(小區(qū))圖，查看其屬性數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)缺失點(diǎn)。導(dǎo)入其它圖件At_parks、At_streets、At_high。(二)導(dǎo)出Atlanta市的普查地段和公園的幾何中心數(shù)據(jù)導(dǎo)出Atlanta市的普查地段幾何中心數(shù)據(jù)和其它相關(guān)字段(SQL查詢(xún)語(yǔ)句)Fields{No_tract,ValFormat$(CentroidX(objValFormat$CentroidYobjareaobj“sqkm“Perimeter(obj,“km“)“周長(zhǎng)“,POP_93,POP_98,AVG_INC,MED_INC,PER_CAPINC}Tables{At_tracts}Where{}Group{}Order{}Into{selection}Browse生成查詢(xún)文件后導(dǎo)出到Access數(shù)據(jù)庫(kù)(表名At_tracts2)。導(dǎo)出Atlanta市公園的幾何中心數(shù)據(jù)(用下面的SQL查詢(xún)語(yǔ)句)Fields{No_park,Val(Format$(CentroidX(obj),“###.######“))“經(jīng)度“,ValFormat$CentroidYobjareaobj“sqkm“Perimeter(obj,“km“)“周長(zhǎng)“}Tables{At_parks}Where{}Group{}Order{}Into{selection}Browse生成查詢(xún)文件后導(dǎo)出到Access數(shù)據(jù)庫(kù)(表名At_parks2)。(三)在Access中整理數(shù)據(jù)并導(dǎo)出txt文件并在MapInfo導(dǎo)入之刪除At_tracts2中多余的點(diǎn)，導(dǎo)出文本文件At_tracts2.txt。導(dǎo)出文本文件At_park2.txt。MapInfo中將該兩文件導(dǎo)入(用制造圖點(diǎn)法)(四)將幾何中心數(shù)據(jù)用長(zhǎng)度單位(m)表示并導(dǎo)出到Access由于原幾何中心是用經(jīng)緯度表示的，不利于計(jì)算距離，故要將At_tracts2、At_park2Non_Earth/Non_Earth(metersSQLFields{No_tract,Val(Format$(CentroidX(obj),“###.######“))“X“,Val(Format$(CentroidY(obj),“###.######“))“Y“,面積,周長(zhǎng)}Tables{At_traks2}Wh