地理信息系统实验报告.docx

实验报告实验名称：地理信息系统原理A课程实验所属课程：地理信息系统原理A 开课学期： 2014－2015第一学期

所在专业：

所在班级：

学号：

姓名：

完成时间：

目录

实验一：地理信息系统基本构成…………………………3-7 实验二：地理信息系统数据结构…………………………8-16 实验三：地理信息系统数据管理………………………17-19 实验四：地理信息系统数据处理………………………20-25 实验五：空间操作及其空间分析………………………26-34 实验六：地理信息系统数据输出………………………35-42

实验一地理信息系统基本构成

一、实验目的

了解GIS的组成和软硬件平台，熟悉平台软件的界面环境、基本操作，理会GIS的基本功能

二、实验分组

每人一组，独立完成

三、实验内容

启动MapInfo

MapInfo界面结构

菜单命令

MapInfo的工具条

读取栅格图像并使用绘图工具

打开表

完成实验结果、体会指定项目，和个人收获。

四、方案设计（要求）

略

五、实验结果

1．快速启动项

2．系统界面情况

3．点数据层

4．线数据层

5．面数据层

六、实验体会（结论）

1．地理信息系统的基本构成

1.系统硬件：

数据处理设备（包括从服务器到图形工作站、个人计算机等各种形式的计算机），输入设备(数字化仪，大幅面图形扫描仪，数字摄影测量工作站，全球定位系统)，输出设备(显示器、投影仪、绘图仪、打印机)

2.系统软件：

系统软件(操作系统和数据库软件)、GIS基础软件平台（如MapInfo）、GIS 应用软件

3.地理空间数据和信息逻辑上分为矢量和栅格两种数据结构

4.应用人员（系统开发人员和最终用户）

5.应用模型（是和专业知识连接的纽带，模型的实现一般是在平台软件基础上进行二次开发的）

2． MapInfo的主要功能

①测量分析

②缓冲区分析

③地图代数

④多边形操作

⑤数字高程模型（DEM）分析

3．地理信息系统应具备的基本功能

1. 数据采集与编辑:……

2. 数据存储与管理

3. 数据处理和变换

4. 空间分析和统计

5. 产品制作与显示

6. 二次开发和编程

实验二地理信息系统数据结构

一、实验目的

熟悉图象处理方法，明确数据结构构建原理，掌握图象配准、屏幕数字化、属性数据输入方法，理解物理坐标和用户坐标的转换关系及数据输入环境，体会图层概念

二、实验内容

栅格图象处理

在MapInfo环境下用不同方式进行栅格图象配准

矢量数据输入

属性数据输入

实验结果的指定内容及其它个人体会

三、实验步骤

略

四、结果

（一）栅格图象处理

1. 图象配准提示框（你想简单地显示未配准的图象，或配准它使它具有地理坐标）截图

2.单位选择对话框截图

3.投

影选

择对

话框截图

4.输入控制点坐标对话框截图

5. 4个控制点坐标输入完毕的图象配准对话框截图

6.配准后的结果（文件\另存窗口\插入）

7.方法2的步骤结果截图

（选做）

（二）屏幕矢量化（图形数

据输入）

（三）属性数据输入

五、结论（体会）

1.关于图象配准的功能

配准一幅栅格图象时，要输入地图坐标（如经度／纬度），并指定栅格图象上与该坐标对应的点。要在MapInfo中显示栅格图象前必须进行配准，以使MapInfo 在显示图象时能够完成地理计算，如计算距离和面积等。

2.对物理坐标和用户坐标的概念及转换关系的理解

物理坐标系：在设计、描述图形对象的时候，用户使用的通常是对象所在的世界坐标系。在图形输出时，往往使用与设备物理参数有关的设备坐标系。设备坐标系是物理设备的输入输出空间。因此，设备坐标系又称为物理坐标系。

用户坐标系：用户坐标系又称为世界坐标系。由于图形坐标数据来自于GIS空间数据库，所以通常也采用世界坐标系。其空间一般为实数域，理论上是连续的，无限的。大地坐标系是地理坐标系的一种，也可以看作一种世界坐标系。

在用户坐标与物理坐标之间定义一个与设备无关的规范化坐标系。这种坐标系每一位坐标的取值范围可以为【0，1】之间的实数，也可以是0到65535之间的整数。为了与物理坐标系相区别，这种坐标系又称为逻辑坐标系。绘图输出时，可以将世界坐标系坐标统一转换成逻辑坐标，逻辑坐标与设备坐标的映射由设备驱动程序完成。

3.控制点的选取

手工输入坐标值地图配准的方法需要事先确定控制点的经度与纬度坐标值，一般在经纬线的交点处容易确定；而应用已有矢量地图传递坐标值地图配准的方法则需要事先在地图上确定有明显标志的控制点位置，二者的方法不同。

无论何种方法，先需要确定控制点，而且控制点越多，误差越小。

4.图层的理解，图层的最基本文件应该是哪两个

栅格图像文件（JPEG）和图层文件（TAB）

5.本实验涉及的数据结构及其实现原理

（1）矢量数据结构

利用几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的数据组织方式。其数据按点、线或多边形为单位进行组织，每个多边形都以闭合线段存储，多边形的公共边界被数字化两次和存储两次；点、线和多边形有各自的坐标数据；岛或洞只作为一个单个图形，没有与外界多边形的联系。（eg.province）

（2）拓扑数据结构

点是相互独立的，点连成线，线构成面。每条线始于起始节点，止于终止节点，并于左右多边形相连接。（eg.river）

实验三地理信息系统数据管理