精選文檔地理信息系統(tǒng)原理空間數(shù)據(jù)庫建立

地理信息系統(tǒng)原理綜合訓(xùn)練項目三：空間數(shù)據(jù)庫建立目錄1、項目名稱 12、項目目的和要求 13、項目基本情況 14、項目原理 15、項目過程 26、項目總結(jié) 31、項目名稱空間數(shù)據(jù)庫建立2、項目目的和要求理解空間數(shù)據(jù)庫的建庫標(biāo)準(zhǔn)，掌握空間數(shù)據(jù)庫的建庫方法；要求學(xué)生借助GIS軟件，獨立完成建庫過程。3、項目基本情況完成時間：2015.05.11-2015.05.19個人工作情況：在實踐期間對所給柵格圖像進(jìn)行了屏幕數(shù)字化操作，認(rèn)真了解了GIS相關(guān)軟件的應(yīng)用，熟悉空間數(shù)據(jù)庫建立的全過程。4、項目原理空間數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字柵格地圖（DRG）以及相應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫（MD）。空間數(shù)據(jù)庫指的是地理信息系統(tǒng)在計算機(jī)物理存儲介質(zhì)上存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。空間數(shù)據(jù)庫的研究始于20世紀(jì)70年代的地圖制圖與遙感圖像處理領(lǐng)域,其目的是為了有效地利用衛(wèi)星遙感資源迅速繪制出各種經(jīng)濟(jì)專題地圖。由于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在空間數(shù)據(jù)的表示、存儲、管理、檢索上存在許多缺陷，從而形成了空間數(shù)據(jù)庫這一數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只針對簡單對象，無法有效的支持復(fù)雜對象（如圖形、圖像）。數(shù)據(jù)是人類在認(rèn)識世界和改造世界過程中，定性或定量對事物和環(huán)境描述的直接或間接原始記錄，是一種未經(jīng)加工的原始資料，是客觀對象的表示。數(shù)字、文字、符號、圖像都是數(shù)據(jù)。信息是用文字、數(shù)字、符號、語言、圖像等介質(zhì)來表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征，從而向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實世界新的事實和知識，作為生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營、管理、分析和決策的依據(jù)。信息來源于數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義和對數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋；信息是一種客觀存在，而數(shù)據(jù)是客觀對象的一種表示，其本身并不是信息；數(shù)據(jù)所蘊涵的信息不會自動呈現(xiàn)出來，需要利用一種技術(shù)，如統(tǒng)計、解譯、編碼等對其解釋，信息才能呈現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)采集是將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空相片、遙感圖像、文本資料等轉(zhuǎn)成計算機(jī)可以處理與接收的數(shù)字形式。數(shù)字采集分為屬性數(shù)據(jù)采集和圖形數(shù)據(jù)采集。屬性數(shù)據(jù)采集經(jīng)常是通過鍵盤直接輸入；圖形數(shù)據(jù)的采集實際上就是圖形數(shù)字化的過程。數(shù)據(jù)采集過程中難免會存在錯誤，對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的檢查、編輯是很有必要的。數(shù)據(jù)采集后如何將其組織在數(shù)據(jù)庫中，以反映客觀事物及其聯(lián)系，這是數(shù)據(jù)模型要解決的問題。GIS就是根究地理數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)在計算機(jī)上存儲、組織、處理、表示地理數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)模型組織的好壞直接影響到GIS系統(tǒng)的性能。項目過程在開始前需要點擊【自定義】→【擴(kuò)展模塊】，對【3DAnalyst】及【SpatialAnalyst】授權(quán)。1.生成坡度柵格圖（1）點擊【文件】【添加數(shù)據(jù)】添加【gcd.shp】文件。（2）點擊【ArcToolbox】：【3DAnalyst工具】→【TIN管理】→【創(chuàng)建TIN】，在【輸出要素類】中選擇輸出路徑并命名【createtin】，【輸入要素】選擇【gcd】。生成【TIN】網(wǎng)如下圖。（3）點擊【ArcToolbox】→【3DAnalyst工具】→【轉(zhuǎn)換】→【由TIN轉(zhuǎn)出】→【TIN轉(zhuǎn)柵格】，【輸入TIN】為【creattin】，【采樣距離】為【CELLSIZE20】，生成柵格圖，如下圖所示。（4）【ArcToolbox】又【3DAnalyst工具】→【柵格表面】→【坡度】，【輸入柵格】為【createtin】，【輸出柵格】命名為【Slope_Grid】，生成坡度圖，如下圖所示。（5）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類】→【重分類】，對坡度圖進(jìn)行重分類。其中坡度在0-5度時，單因子的權(quán)重為7；坡度在5-10度時，單因子權(quán)重為5。生成坡度柵格分類圖，如下圖。【ArcToolbox】→【數(shù)據(jù)管理工具】→【柵格】→【柵格數(shù)據(jù)處理】→【裁剪】，【輸入要素】為【Reclass_Slope】,【輸出要素】為【xzqh】，勾選【將輸入要素用于裁剪幾何】，將【Nodata】設(shè)為【127】。生成裁剪后的柵格圖，如下圖所示。生成土壤分類柵格圖點擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【trfl.shp】文件。（2）【ArcToolbox】→【轉(zhuǎn)換工具】→【轉(zhuǎn)為柵格】→【要素轉(zhuǎn)柵格】，生成土壤分類柵格圖，如下圖所示。右鍵點擊此圖層【屬性】→【符號系統(tǒng)】→【類別】，將【字段】改為【trlx】，就能按黑土、褐土、沙土、水域顯示。（3）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類】→【重分類】，根據(jù)土地對農(nóng)業(yè)用地的適宜程度，相應(yīng)的對土地的類型分配相應(yīng)的權(quán)重，其中黑土得到的權(quán)重為7，褐土得到的權(quán)重為5，沙土得到的權(quán)重為3，水域得到的權(quán)重為1，如下圖所示。生成水系緩沖區(qū)柵格圖點擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【sx.shp】【xzqh.shp】文件?！続rcToolbox工具】→【分析工具】→【鄰域分析】→【多環(huán)緩沖區(qū)】，對水系進(jìn)行緩沖區(qū)分析，如下圖所示。（3）【ArcToolbox工具】→【轉(zhuǎn)換工具】→【轉(zhuǎn)為柵格】→【要素轉(zhuǎn)柵格】，生成緩沖區(qū)柵格圖，如下圖所示。（4）【ArcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類】→【重分類】，根據(jù)土地對農(nóng)業(yè)用地的適宜程度，相應(yīng)的對土地的類型分配相應(yīng)的權(quán)重，其中0～150米得到的權(quán)重為7，150～300米得到的權(quán)重為5，300～450米得到的權(quán)重為3，大于450米得到的權(quán)重為1，如下圖所示。（6）【ArcToolbox】→【數(shù)據(jù)管理工具】→【柵格】→【柵格數(shù)據(jù)處理】→【裁剪】，【輸入要素】為【g_g_feature】,【輸出要素】為【xzqh】，勾選【將輸入要素用于裁剪幾何】，將【Nodata】設(shè)為【65536】。生成裁剪后的柵格圖，如下圖所示。三個成果疊加運算點擊【文件】→【添加數(shù)據(jù)】添加【r_feature】【g_g_clip】【r_s_clip1】文件?！続rcToolbox工具】→【SpatialAnalyst工具】→【地圖代數(shù)】→【柵格計算器】，生成土地適宜性評價圖，如下圖所示?！続rcToolbox】→【SpatialAnalyst工具】→【重分類】→【重分類】，綜合權(quán)重分類在3～7為不適宜，分類等級為1；綜合權(quán)重分類在7～12為臨界適宜，分類等級為2；綜合權(quán)重分類在12～16為次適宜，分類等級為3；綜合權(quán)重分類在16～21為最適宜，分類等級為4，如下圖所示。6、項目總結(jié)地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”（GeographicInformationScience）。一個地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上,這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機(jī)系統(tǒng)。在課堂上我們對地理信息系統(tǒng)原理概論有了一定的理論基礎(chǔ)，但并沒有真正的運用到實踐中去。通過本次實踐，在學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)原理概論的理論知識的基礎(chǔ)上，我們動手進(jìn)行了實踐操作。在操作過程中，更加深入的了解了GIS相關(guān)軟件的應(yīng)用，理解了空間數(shù)據(jù)庫的建庫標(biāo)準(zhǔn)，掌握了空間數(shù)據(jù)庫的基本建庫方法。熟練使用mapinfo軟件的各種工具對柵格圖像進(jìn)行數(shù)字化，為以后學(xué)習(xí)更深層次的地圖制圖打下基礎(chǔ)。同時也明白地圖的生成過程十分復(fù)雜，需要非常細(xì)心并用極大的耐心來完成這項工作。在繪制過程中，有很多問題不實際操作是無法想到的。例如在繪制多邊形的過程中，經(jīng)常有因為邊線為一條直線的原因忘記在交點處設(shè)置結(jié)點，造成在之后需要利用這條公共邊線時沒有結(jié)點可以選擇，必須使用“增加結(jié)點”工具在邊線上增加一個結(jié)點才能繼續(xù)繪制；在遇到區(qū)域相互覆蓋較復(fù)雜時，必須多次擦除才能完成信息的錄入；在鼠標(biāo)處于“選擇”狀態(tài)時，拖動已繪制完成的多邊形時，會將已完成的區(qū)域拖拽到其他區(qū)域；在利用“多邊性”工具進(jìn)行繪圖時，若滑動鼠標(biāo)滾輪，則會造成繪制失敗。另外，在將文件移到其他文件夾后出現(xiàn)了無法正常打開工作空間的情況，后經(jīng)過再次配準(zhǔn)和投影才使已繪制好的圖像正常運行。在繪制過程中也經(jīng)常遇到軟件無法繼續(xù)運行的情況，在保存時也多次因為無法更新表信息造成數(shù)據(jù)丟失，也降低了工作效率。通過此次實踐，我對相關(guān)軟件有了更深的了解，更深入的了解了配準(zhǔn)、數(shù)字化等定義，熟悉了制圖的整個流程。同時也學(xué)習(xí)到一些快捷運用的小技巧。指導(dǎo)教師意見