GIS实验指导书测绘111勘查111.docx
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GIS实验指导书测绘111勘查111
《地理信息系统原理与方法》
实验指导书
班级测绘111、资源勘查111
实验老师卢志刚
课程名称《地理信息系统原理与方法》
实验总学时16学时
江西理工大学应用科学学院采测室
2013年10月
目录
Mapinfo简介1
上机一GIS演示与操作2
上机二空间数据的编辑处理4
上机三GIS中的SQL查询7
上机四MapInfo数据文件组织9
上机五屏幕跟踪矢量化11
上机六缓冲区分析与专题图制作13
上机七利用MapInfo专题制图16
上机八利用MapInfo建立GIS数据库,进行SQL查询18
Mapinfo简介
MapinfoProfessional是美国MAPINFO公司开发的面向中小型用户的桌面地理信息系统软件,价位较低。
公司将软件市场定位为一个等式:
Mapinfo=Mapping+Information,充分体现了其小型、灵活、简单的特点,非常适合于GIS初学者使用和掌握。
Mapinfo具有内置的关系型数据库,实现了电子地图与属性库的自动链接与双向查询;其电子地图中无拓扑关系定义;在数据接口上,Mapinfo可直接接收DBASE、FOXBASE数据,在图形上还可与AUTOCAD、ARC/INFO等的数据实现共享。
在数据可视化方面,Mapinfo的每一张地图都可以分层存储,并可通过缩放功能观察整体和局部的细节;除了一般的查询、显示、绘图功能外,Mapinfo也具有叠加分析、缓冲区分析、统计计算等空间分析功能。
并具有如下特点:
●多种输入方式
栅格图像,DBF、EXCEL、ASCII等格式文件,支持各种数字化仪。
●较强的选择查询功能
单击、双击查询,选择查询,SQL查询。
●强大的图形编辑功能
地图分层管理,每层存为一个Mapinfo表;可对图层自动标注;提供图形编辑工具箱,丰富的地图符号、线型、颜色、填充模式。
●丰富的输出形式
地图、浏览表格、统计图,这三种视图动态链接。
●提供二次开发功能
可以加装MapBasic语言开发工具和MapX可视化开发工具。
Mapinfo以表的形式组织数据。
图形对象与Mapinfo表中一条记录对应。
表中除属性字段外,还包含一个OBJ列,保存对象信息,实现图形和属性的无缝连接。
一个Mapinfo表可能由以下文件组成:
●.tab描述表数据结构(主文件)
●.map存储图形对象数据
●.id图形对象索引文件,连接图形和属性
●.ind地图对象的查找索引
●.dbf/.xls/.tif导入的属性或图像
上机一GIS演示与操作
一、上机目的和要求
(1)通过GIS软件的认识和操作,了解软件的机理、功能;
(2)掌握MapInfo的基本操作,为日后学习和上机打好基础。
二、上机计划和设备
(1)时数2学时;每人一机;
(2)机房提前安装MapInfo软件。
三、方法和步骤
通过操作,掌握以下8项基本功能:
(一)打开表(open)
可打开一个或多个表(图层),显示在地图窗口中。
启动Mapinfo,初次使用时点击“Cancel”进入主界面。
点击File->Opentable菜单,弹出Opentable对话框,在文件类型下拉列表框中选择Mapinfo(*.tab),打开一个表。
例如选择MapinfoProfessional安装目录中DATA\Map_Data\Namerca\Mexico\MEXICO.tab打开,地图窗口中显示一张行政区划图。
与普通地图不同,地图中的每一个对象都有与之联系的属性数据。
(二)图层控制
在传统的地图中,包含了各种信息,如道路、河流、城镇等。
然而,用户对地图的某些需要如对其进行地理分析等时,只需要显示、分析地图中某一类或某几类对象,而不需要将所有对象显示或作为分析对象,这时,地图的图层化显得重要而有意义。
在Mapinfo中,一幅地图由多个图层组成,我们可以将图层想象为透明的,每个图层中包含了地图的不同对象,当多个图层叠加在一起时,用户就可以看到地图的所有对象。
1.控制图层的属性
“LayerControl”对话框中显示了当前地图窗口中所有打开的图层和它们属性的状态,属性共有4种,即可见、可编辑、可选择和自动标注。
2.图层的顺序放置
为了调整图层的显示顺序,可通过点击“LayerControl”对话框中的Up和Down按钮,将图层上下移动。
也可以用鼠标将图层直接拖动到希望的位置。
3.设置图层的显示属性
如果要设置某一图层的显示属性,应该先在LayerControl对话框中选中该图层,然后点击Display按钮,显示DisplayOptions对话框,用户可以更改图层的缺省样式并设置图层显示的缩放范围。
4.控制图层的标注
Mapinfo的标注是在有对象的图层中,利用与图层相对应的表的某一字段或字段表达式,按指定的位置和方式,显示在对象旁。
(三)绘制图形对象
1.在当前图层(装饰层或其他层)“可编辑”状态下,使用“绘图”工具箱中的相应按钮,可直接绘制各种样式的符号、线条、多边形、文字,都要求先在“绘图”工具箱中点选相应的按钮后绘制。
2.改变图形对象的样式:
选中对象,在“绘图”工具箱中选相应的样式按钮(分符号、线条、多边形、文字四种)进行更改,同时也为后续绘制的该类对象设定了样式。
(四)选择对象
1.用主工具箱的“选择(Select)”按钮,单击对象,则对象被选中;双击可显示对象的几何信息。
2.“矩形选择”、“半径选择”等按钮,可用于同时选择多个对象,请自己体会。
(五)利用Info工具查询对象属性
点击主工具箱的“i”按钮,单击某对象,则弹出该对象的属性框。
(六)主工具箱的其他按钮
1.使用漫游工具:
有时地图窗口中显示的区域不是你所关心的,这时就可以用漫游工具定位到你所关心的区域。
2.使用放大和缩小工具:
有时为了看清地图的某些细节和了解某一局部在整体中的位置,需要使用放大和缩小工具。
3.使用标尺工具:
标尺用于测量图上两点间的直线或者折线长度。
4.使用统计工具:
先选择对象,点击主工具条的“∑”按钮,则列表给出对象的统计信息。
(七)保存表
新建或者更改了内容的表要及时保存,以防信息丢失。
这时可使用File->SaveTable命令或者直接点击上方工具栏的存盘按钮,选择欲保存的图层或表名即可。
(八)保存/打开工作空间
用户可能经常遇到这种情况:
某项工作没有完成而必须退出系统,但希望下次进入系统时自动恢复到上次工作中断时的状态,便于继续工作。
这时即可使用工作空间(WorkSpace)。
只要在退出系统前,用File->OpenWorkSpace命令将当前状态保存,并赋一文件名,下次进入时在对话框中选择OpenlastusedWorkSpace或者OpenaWorkSpace打开该工作空间,即可达到目的。
四、注意事项及要求
(1)学生要认真做好上机准备,预习上机指导书,否则不准参加上机;
(2)学生要认真体会软件的功能,与课堂所学相对照,不能无目的地操作;
(3)根据学生上机表现和能力当场评定本次上机成绩。
上机二空间数据的编辑处理
一、上机目的和要求
(1)通过对所给实验数据的编辑操作,理解空间数据编辑处理的机理和方法;
(2)注意掌握地图编辑的本质和实现过程。
二、上机计划和设备
(1)时数2学时;每人一机;
(2)机房提前安装MapInfo软件,给出实验数据。
一.选取地图目标
在Mapinfo中录入数据后查错和修改是一项必不可少的重要工作。
修改地图目标的过程一般遵循先选择,再编辑这一法则。
1.使用Main(主要工具栏)上的选取工具
、
、
、、
、
2.使用查询命令中选择
“选择”命令可用以根据记录和对象的属性把它们从表中选择出来。
被选中的记录在地图窗口或浏览窗口中均呈突出显示。
二.修改地图目标
1 基本编辑操作
①地图目标的移动:
设置可编辑图层,点击
、
、
、
、
后,选取地图目标,然后按住鼠标左键拖曳,即可实现地图目标的移动。
②地图目标的删除:
设置可编辑图层,点击
、
、
、
、
后,选取地图目标,然后键入Delete键,即可实现地图目标的删除。
③地图目标的复制:
设置可编辑图层,点击
、
、
、
、
后,选取地图目标,然后利用主工具条编辑中的复制地图窗口、复制命令复制目标。
2.修改目标的坐标
①整形:
整形命令只对线状对象起作用。
单击工具条上的
按钮,双击线目标后,可用实心的矩形框显示线状目标上的节点,选中任意一个矩形框后,按住鼠标左键进行拖拽,可以改变线的形状。
②增加节点:
增加节点在选中整形后才有效果。
选中线目标后,点击
工具,移动十字光标到线的特定地方后,单击左键就可增加一个节点。
③叠压结点:
选中一个目标,用主菜单条中对象中的设置目标命令将该目标设为目标对象。
选取与之相交但无交点的目标后,点对象中的叠压节点命令,即可观察到原来没有交点的两条线,在他们的交点处产生一个新的结点将目标对象分断。
3.线状目标和面状目标间的转换
选中一个线状目标,通过对象中的转换为区域使其变为面状目标。
选中一个面状目标,通过对象中的转换为折线s使其变为线状目标。
4.包含小岛的区域处理
在MapInfo中,用
工具数字化相互包含的两个多边形,如图2-06。
选中小区域时大区域可不被选中,而选中大区域多边形时,则两多边形将同时被选中。
①先设此层为可编辑层,选中大区域后,点击主菜单对象中的设置为目标工具将大区域设置为目标。
②选中小区域.
③点击主菜单对象中的分割命令后,打开对话框,标示无数据,单击确定按钮将大区域分出来
④现在就可只选中大区域。
5.其它编辑操作
①相邻或相交多边形的合并,在可编辑图层中先选取相离、相邻或相交多边形,然后点击主菜单条对象程序组中的合并,就可实现多边形合并。
②由多个不相邻多边形合并(聚合)而成的多边形,可以利用主菜单条对象中的分解命令将其再分解开。
③分割多边形,先选择待分割的多边形,并用主菜单条对象中的设置目标命令将其设为目标,然后选取任意图层中的一个或多个多边形作为分割对象,点击对象中的分割命令将设定目标分割。
④擦除多边形部分区域,先选择待擦除区域的多边形,并将其设为目标,然后选取任意图层中的一个或多个多边形作为擦除对象,点击对象中的檫除命令将设定目标的部分区域擦除。
⑤擦除多边形外部区域,操作方法与④一样,但擦除的是擦除对象以外的区域。
⑥多边形边界线分割区域,先选择待分割的多边形,并将其设为目标,然后选取任意图层中的一个或多个多边形边界线作为分割对象,点击对象中的折线分割命令将设定目标分割为多个多边形。
⑦给多边形边界线增加节点,先选择边界线待增加节点的多边形,并将其设为目标,然后选取任意图层中的一个或多个多边形边界线作为分割对象,点击对象中的叠置命令在设定目标边界线与分割对象边界相交处增加节点。
⑧探测多边形的自相交、交集和裂隙,在可编辑图层中先选取相邻或相交多边形,然后点击主菜单对象程序组中的检查区域命令,打开检查区域对话框(图2-09),分别选择探测自相交、相交或裂隙就可在地图窗口中标示自相交处、相交区域和裂隙。
6.修改注记
用鼠标双击需要编辑的注记后,弹出文本对象对话框,如下图。
在文本对象对话框中,不但可以修改注记、注记位置、注记角度,而且调整注记行距、对齐方式和添加注记的标注线,注记还可以填加了带箭头的标注线。
三.修改地图目标符号
1.点目标符号化
①在可编辑图层中使用
、
、
、
、
等工具,选取一个或多个点状目标,然后单击绘图工具上的
工具,弹出符号样式对话框。
②在该对话框中选择符号样式、大小、颜色、旋转角度、符号背景等参数后,单击确定即可完成点符号的修改。
2.线目标符号化
①线状目标的符号化:
在可编辑图层中使用
、
、
、
、
等工具,选取一个或多个线状目标,然后单击绘图工具上的
工具,弹出线样式对话框。
②话框中选择线符号样式、颜色、宽度等参数后,单击确定即可完成线符号的修改。
③如果是折线,可通过标示光滑复检框,选择采用折线或平滑曲线来显示区域边界线。
如下图,A为未符号化的线目标,B为符号化后的线目标,C为符号化并光滑后的线目标。
3.面状目标符号化
①面状目标符号化:
在可编辑图层中使用
、
、
、
、
等工具,选取一个或多个线状目标,然后单击绘图工具上的
工具,弹出区域样式对话框。
②填充模式有三个内容,图案指填充花纹的样式,前景设置填充花纹的颜色,背景指填充符号的背景色,即底色。
在边线栏中样式可设定多边形边界线的线形,颜色可设定边界线的颜色,宽度可设定边界线的宽度。
四.标注地图
MapInfo中的标注与地图注记不同,标注虽然对其他地图注释如标题等仍然有说明作用,但它不是独立的对象,它是地图图层中地理对象的属性,与地图对象是动态链接的,若数据或地理信息改变,标注也相应改变;若图层关闭或不可见,则标注也不再显示;若为标注创建了一个表达式并将其改变,则当前标注将动态地用新标注替代。
1.自动标注
在MapInfo的地图窗口打开并显示表后,点击右键打开图层控制对话框,通过标示
栏即可实现地图的自动标注。
点击标注按钮,打开标注选项对话框。
2.交互式标注
1)编辑标注
用选择工具双击标注,弹出标注样式对话框。
在标注样式对话框中所做的改动仅适用于被选中的标注;要使改动应用于全部标注,则必须通过图层控制在标注选项对话框中完成。
2)用标注工具创建标注
使用标注工具可创建单个标注。
首先,应确保想要标注的包含标注对象的图层是可选择的。
单击标注工具将其激活,再单击地图对象。
在地图=>图层控制标注选项对话框中为图层指定列或表达式,MapInfo将据此来标注对象。
3.标注的删除与保存
1)删除标注
删除全部标注最简单的方法是在标注选项对话框中使用可视性控制。
单击关按钮可将标注显示关闭。
这将禁止该图层内全部标注的显示,包括自动和交互式的标注。
2)保存标注
无论是人工编辑自动标注,还是改变自动标注的设置,或是用标注工具创建标注,都必须把地图保存至一个工作空间以便在下次会话时显示。
上机三GIS中的SQL查询
一、上机目的和要求
(1)通过对所给实验数据的查询操作,理解空间查询的机理和方法;
(2)注意区别select查询与SQL查询的本质和实现过程。
二、上机计划和设备
(1)时数2学时;每人一机;
(2)机房提前安装MapInfo软件,给出实验数据。
三、方法和步骤
Mapinfo提供功能强大的选择查询功能,能按照特定的条件选择对象或记录,并突出地在地图或浏览窗口显示符合条件的对象,也可以将选择结果创建一张表,对此结果浏览、地图化或制作统计图。
Mapinfo的主工具条提供了至少4个选择工具,即选择、矩形选择、半径选择、多边形选择,高版本还有边界选择以及反选工具。
用它们在窗口中选择对象虽然很方便、直观,但是对于一些复杂的选择,这些工具就无法实现。
例如,在一张全国人口分布的表中,选择总人口大于3000万的省份。
(一)SQL查询
Mapinfo不但提供了查询命令Select,还提供了一个功能更强大的SQLSelect命令。
Select生成的查询表中,记录完全依赖于基表,该生成的查询表中,只是将基表中选择的记录排在一起,而不会产生新的记录。
而SQLSelect命令,用户可以利用基表中的记录由表达式创建出新的信息,也可以将一张或多张表进行合并、聚合等运算,只显示用户感兴趣的行或列。
1.“SQLSelect”的主要选项
选择Query菜单中的SQLSelect子菜单,打开SQLSelect对话框:
•SelectColumns:
说明查询结果表中包含有哪几列,缺省值为*号,表示查询结果表中包含基表中的每一列。
若要结果表中显示某些列,可在此栏键入列名,列名间用逗号分开。
•FromTables:
该栏目告诉Mapinfo查询哪张或哪几张表。
此栏应首先填写,因为SQL的所有查询都是基于某个或某些基表的。
在此栏中,至少要输入一个表名,若要查询多个表,表名间应用逗号分开。
•WhereCondition:
根据不同的查询性质,该栏的用途也不同。
当要查询单个表时,该栏为可选,用户若在此栏输入一个条件表达式来过滤表,将可看到那些满足条件的行。
如果查询要涉及两个或多个表,则必须在此栏中设定条件表达式。
在表达式中须指出Mapinfo将如何连接这些表。
•GroupbyColumns:
当此栏指定值时,Mapinfo可以查询指定列以找出该列中哪些行的值相同。
因此,此栏在对数据分类汇总或求聚合信息等方面非常有用。
•OrderbyColumns:
在对话框中使用此栏,可将结果表的记录排序。
此栏是可选的,若将此栏留为空白,结果表不排序。
若在此栏中输入一个列名,Mapinfo将按该列内容来对结果表排序。
•IntoTableNamed:
该栏用于设置结果表的名称。
缺省时,结果表被命名为selection。
值得注意的是,不论是否在此栏设置查询表的名称,该表始终是一个临时表,只有通过Saveas命令才能将其保存为一个普通表。
示例2:
在表CHINA1中选出1990年人口密度大于1000的省份,并将字段“Chinese_Char_Name”重新命名为“省份”。
1.首先将光标移致FromTables栏,从Tables下拉列表框中选择CHINA1表。
如附图2-5:
2.在SelectColumns栏中删除*号,在Columns列表框中选择Chinese_Char_Name,为了给该字段重命名,在空格后输入"省份"。
3.然后在Columns列表框中选择Total_pop_1990字段,直接输入“/”或从Operators下拉列表框中选择“/”,而后在Functions下拉列表框中选择Area函数,构建了一个新的派生列,在其后输入“人口密度”,将此派生列指定为“人口密度”。
4.将光标停在WhereCondition栏,从Columns列表框中选择Total_pop_1990字段,再输入“/”或从Operators下拉列表框中选择“/”,然后在Functions下拉列表框中选择Area函数,输入“>”号,最后输入1000。
这样就建立了一个条件表达式,用来选择人口密度大于1000的省份。
5.在将光标移入OrderbyColumns栏中,在Columns列表框中选择“Chinese_Char_Name”,表示将查询结果按“Chinese_Char_Name”字段进行排序。
6.在IntoTableNamed栏中输入“人口密度大于1000的省份”作为结果表名。
7.点击“Verify”按钮,验证查询表达式是否正确,如果出现语法错误,Mapinfo将给出错误的提示信息;否则,将出现“语法正确”对话框。
8.点击“OK”,出现查询结果表和人口密度大于1000的省份突出显示.
四、注意事项及要求
(1)学生要认真做好实验准备,否则不准参加实验;
(2)学生要认真体会SQL查询的本质,与课堂所学相对照;
(3)上机后学生应上交工作结果的电子文档(写明自己做了什么,怎么做的;结果抓屏图片等);
(4)根据学生上机表现的能力和上交结果综合评定成绩。
上机四MapInfo数据文件组织
一、上机目的和要求
(1)通过对所给MapInfo文件等操作,完成MapInfo文件建立的全过程;
(2)注意领会MapInfo文件建立的步骤、方法和实现过程。
二、上机计划和设备
(1)时数2学时;每人一机;
(2)机房提前安装MapInfo软件,给出实验数据
(一)建立表结构
1)新建表
①运行MapInfo7.0,
②用“文件→新建表”打开新建表对话框。
③在新建表对话框中,选中”添加到当前地图窗口”,点创建”创建”弹出新表结构对话框。
④在新表结构下方的对话框”字段信息”中,输入名称、类型、宽度后,点击”增加字段”,则添加一个字段,选中后面的”索引”复选框表示为该字段建立索引,反之不建立索引。
用”删除字段”可修改输入错的属性项。
最后点击创建返回”创建新表”对话框。
⑤ 在创建新表对话框中输入新图层的名称——区域,再保存即可。
⑥ 打开图层控制,可以看到已经存在着新图层——区域。
2)表维护
已建立的数据表也可以修改表结构。
利用主菜单利用主菜单“表→维护”程序组可完成数据表的删除、更名以及修改表结构。
运行“表→维护→表结构”命令打开修改表结构对话框。
在修改表结构中对话框中,可以调整数据项在表中的位置、添加数据项、删除该数据项,以及修改修改数据项名、类型和宽度。
(二.)录入数据
地图数据的采集流程:
打开表并使需要录入数据的图层处于可编辑状态;然后录入图形目标。
1.录入点、线、面、注记
1)输入点目标:
点击
打开符号样式对话框,设置点符号、符号大小和符号颜色。
点击
后,以图像为背景,单击鼠标加点状目标。
2) 输入线目标:
点击
打开线样式对话框,设置线符号、符号宽度和符号颜色。
点击
后,以图像为背景添加直线。
操作方法:
单击左键并拖住不放,在另一处释放,即可绘制直线。
若在拖拽的同时按住shift键,则只能画出水平、垂直或45度倾斜的直线。
点击
后,以图像为背景添加曲线。
操作方法:
单击左键并拖住不放,在另一处释放,即可绘制直线。
曲线。
若在拖拽的同时按住shift键,则能画出恰好1/4圆的曲线。
点击
后,以图像为背景添加折线。
操作方法:
在起点处单击,拐点处单击,终点处双击。
3)输入面目标:
点击
打开区域样式对话框,设置面符号的前景符号和颜色,以及背景符号和颜色后,可分别添加多边形、圆形和矩形。
点击
后,以图像为背景添加多边形。
操作方法:
在起点处单击左键,依次在多边形边界的拐点处单击左键,在边界终点处双击即可。
此外还可添加圆
、矩形
、圆角矩形
等。
操作方法:
在单击相应工具后,单击左键并拖住不放,在另一处释放,即可绘制想要的面状目标。
4)输入注记:
点击
打开文本样式对话框,设置注记字体、大小和颜色
2.录入技巧
1)线目标连接
在数字化线目标时,如果一条线对象未输入完而中断时,不但可从起始点重新输入该弧段。
而且也可先分段输入剩余的弧段,然后选中断开的弧段再连接。
方法如下:
选中断开的弧段,点击对象>抓取/抽稀,在对话框节点抓取抽稀设置中标示允许节点抓取,再设置容忍值和单位。
注意:
设置的容忍值适中才会得到预期的结果。
继续点击对象>合并命令,将两条相邻的无间隙弧段连接成一条弧段。
2)公共边输入
公共边界要重复数字化,为了使数据更加精确,对于公共边界要局部放大并且激活节点匹配方式,即按下“S”键,使节点相互匹配,节点是否匹配的判断标志是鼠标光标是否变成了很大的空心十字丝。
这样数字化得到的相邻区域的公共边是完全重合的。
在激活节点匹配方式的状态下,使用加折线或多边形工具后,移动光标到A点点击鼠标后,按下Shift键或Ctrl键后,移动光标到C点点击鼠标,则自动完成与原线完全重叠的短边线a,或长边线b。
3.录入属性数据
单击主工具箱上的
信息工具,然后在选中对象上任意一点单击,则弹出信息(图1-21)
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