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1、本科生实习报告书教学单位专业班级学生姓名学号指导老师实习一：影像配准与矢量化试验目的：1 .利用影像配准（Georeferencing）1.具进行影像数据的地理配准：2 .利用ArCCataIog建立数据库，并建立与栅格数据内容对应的图层，并为图层3.添加相应的属性字段：4 .编辑器的运用（点要素、线要索、多边形要素的数字化）；5 .属性数据的录入（高程点、房屋名称、道路名称等）：实习后问题：1.总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤与每一步骤的必要性。答：I）设定数据框的属性，使其坐标系统与扫描地图的坐标系样。该步骤的必要性是将地图坐标放在真实的坐标系下，为后来的影像配准做打算。2）打开ArcMa
2、p,添加“影像配准”工具栏。输入已知点相应的真实坐标。必要性是将配准影像，使其与地理坐标样。3）检查限制点的残差和RMS。目的是检验像控点的配准的精确性，剔除残差大的像控点，以确保精确性。-1XiI1292X7M2M3225IM42J4OW356WM7614MZ2?7l4.71M2I，MTB7.9113101!M9w52155(1.S1B14W4W4tPtm13J145(54M)0929exi2iwxx“$1”加力九6”2*x:H=金三三三A31MMM1512JM3A518gQM冷15JrTTWWfcn-McXrriw.刁TmttSnw:IelHm4）矫正并重采样栅格生成新的栅格文件。必要性是
3、矫正和配准，使这些配准后的影像进行分层矢盘化。5）分层矢量化。在ArcCalalog中创建各个要素的图层，然后分别在各个图层中对影像进行数字化。必要性：将地图要素建立个数据库使图像清楚自不待言，并且便干查询。6）自定义符号库.必要性：arcgis软件中的符号不全面，这就使我们要自己做相应的符号来数字化影像。2 .分析数字化过程中误差的来源与减小误差的相关方法。答：I.原始资料误差。由于数据采集时的测量，记录，绘制等产生的误差。数据采集和录入过程中产生的误差，如制图过程中展绘限制点、编绘或清绘地图、制印和套色等引入的误差，数字化过程中因纸张变形、变换比例尺、数字化仪的精度（定点误差、重宽误差和辨
4、别率）、操作员的技能和采样点的密度等引起的误差。2.数字化制作误差。由于工作人员在输入数据时候的误差，还有存储精度的误差数据会加以与各种内插处理的误差.处理方法：几何变换，在数字化过程中，由于地图定向，即数字化仪坐标系与地图投影坐标系不一样所产生的误差，可以通过坐标旋转得到校正.最小二乘法线性校正，分块矫正，图形限制点事实上是分布在图形中的一系列坐标位置点，校正的目的是通过这些已知的限制点，来校正整幅图形,使其满意精度要求.一般状况下，由于数据的相关性，图形中某一点的位置误差与其旁边限制点的误差最接近，受这些限制点的影响最大；距离越远，影响越小.为此，可以将这些限制点形成一个个小区域，使该区域
5、内的点仅受相应区域上的限制点限制.3 .为什么要时配准后的数据进行重采样？答：配准后的数据和原来未配准的数据是不同的，是新生成的符合地理坐标系统的数据，将来的操作分析等工作是要在新数据基础上进行的，故要进行重采样.4 .总结ArcGIS中的符号编辑器中能定义符号的特点和不能定制符号的特点0答：能编辑的符号是arcgis中自带的点状符号，通过变更大小，颜色等,重新定义与之自带符号相类似的符号。而不能编辑的点状符号比如路灯，是不能通过符号编辑器产生的，只能手工绘制，然后加载进去。对于线状符号，在编辑器中通过变更宽度或线的虚实来定义，对于带有特别符号的线状符号是不能在符号定义器中编辑的。实习二：地形
6、分析与TIN网和DEM网的生成试验目的：DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的种数字方法、途径，它的应用可通与整个地学领域“通过对本次实习的学习，我们应：1.加深对TIN建立过程的原理、方法的相识；2 .娴熟驾驭ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。3 .驾驭依据DEM或TIN计算坡度、坡向的方法。4 .结合实际，驾驭应用DEM解决地学空间分析问题的实力实习后问题：实际问题：利用生成的DEM网对某地的休息区可见性进行可视行分析原理：由高程点，等高线和矢量数据能够生成TIN网和DEM,并通过生成的TIN和DEM运用3D分析的拓展模块进行分析。过程：1 .加载矢量
7、:数据和等高线以与高程数据。2 .利用3D分析转换将矢量图层转换成TIN,再将TIN转换成栅格，形成TinGrid形，即为DEM数据。3 .加载DEM数据，利用3D分析中的表面分析对其进行坡度分析。并计算剖面曲率，得到剖面曲率栅格。SlopeofSlopeoftingrid4 .利用3D分析，对坡向进行分析。在坡向的基础上计算平面曲率栅格，并生成平面曲率栅格。5.加载DEN数据，启用3D分析拓展模块，生成等高线矢量图层。6,计算地形表面阴影图。用3D分析的表面分析山影的功能生成其地表阴影栅格。7 .DEM渲染。变更图层属性颜色，使其颜色与实际地貌类似，并变更其透亮度,改为40%。8 .对其进行
8、可视性分析。由于要对于休息站的的可视性分析，所以加我休息站的矢量信息。利用3D分析中的表面分析中的视域工具生成可视区栅格图。其中粉色的地方看不到休息区，淡绿的地方为看得到休息区，蓝色地区为休息区。9.对该图某些地区进行地形剖面。结果与结论：通过DEM分析得到了某地区的休息区的分布与可见状况,.由结果可以见得该地区的大部分地方都看不到休息区，只是离休息区很近的地方才能看得到休息区。通过地形剖面对其分析可知，该地区大部分为由地，地势起伏，不平坦，连绵的山遮住了视线，而大多的休息区都在地势较低的地方，导致不行见。另方面，该地区的村庄或休息区分布不均，若是旅游区会为旅行者造成不便。试验三：网络分析试验
9、目的：网络分析是GlS空间分析的重要组成部分，它的主要内容包括： 找寻最佳行进路途，如：找出两地通达的最佳路径。 确定最近的公共设施，如：引导最近的救援车到事故地点。 创建服务区域，如：确定公共设施（医院）的服务区域。通过对本实习的学习，应达到以卜.几个月的： 加深对网络分析基本原理、方法的相识： 娴熟驾驭ARCGlS网络分析的技术方法。 结合实际、驾驭利用网络分析方法解决地学空间分析问题的实力。实习后问题：网络分析中对道路网络数据有何要求，如何得到符合网络分析要求的街道网络数据？网络分析原理与应用举例：网络分析模块支持哪几种功能，分别说明其含意，就每种功能举几个实际应用中的例子。答：网络分析
10、中对道路网络数据的要求是具有道路M数据集，具有边线数据：边线连接到其他元索，资源赖以流淌的连接。交汇点数据：连接边线,使得边线见可以连通*转向数据：记录两条边或多条边线的过渡关系。如何得到符合网络分析要求的街道网络数据？答：先建立拓扑关系。打开Calalog建立数据集，其中建立线要素类并检查线要素类是否相互连接，然后生成多边形，修正拓扑多边形的错误；然后建立路网。建立网络数据集，添加城市街道的网络线图层和投递点图层:设置经停点图层为全部投递点。空间分析模块具有:1.最短路径分析。路径分析是GIS中域基本的功能，其核心是对最佳路径和最短路径的求解.从网络模型的角度看，最佳路径求解就是在指定网络中
11、两结点间找条阻碍强度最小的路径.最佳路径的产生堵于网线和结点转角（假如模型中结点具有转角数据）的阻碍强度.例如两个学校的最短路途以与有障碍的最短路径2.最近设施。最近设施就是为网络中的网线和结点找寻最近（这里的远近是按阻碍强度的大小来确定的）的中心（资源发散或汇合地）.例如，西安26中，44中，7中，43中，和建筑科大附属中的最近的商店和超市分析。OMMfM*tjjl三O*a中Oe*XMtl)rv113.服务区设计。是指对某服务设施所影响的范围的分析，或它所能包含的地区。比如对西安的学校的服务区分析。4.选址。选址功能涉与在某一指定区域内选择服务性设施的位置，例如市郊商店区、消防站、工厂、匕机
12、场、仓库等的最佳位置的确定2.在网络分析中的选址问题一般限定设施必需位于某个结点或位于某条网线上，或者限定在若干候选地点中选择位置.选址问题种类繁多，实现方法和技巧也多种多样，不同的GIS系统在这方面各有特色.造成这种多样性的缘由主要在对“最佳位置”的说明（即用什么标准来衡量一个位置的优劣），以与要定位的是一个设施还是多个设施.试验四：3D可视分析试验目的：（1）对地理数据进行透视视察、三维阅读:（2）熟识ArCSCene用户界面；（3） 了解制作飞行动画基本操作。（4） 如何将图像作为纹理贴在地形表面。实习后问题：I）ArcScene中建立的立体房屋的颜色仅能用单色调显示。结合大家所学的3D
13、Max建模学问，回答如何能在ArcScene中显示出较真实的建筑物来。假如不能把3DMax的模型导进是为什么，假如能，请给出操作步骤。答：能。步骤：A在3dsMax中建模、贴纹理：B、把模型导出成3ds文件；C,在ArCSCene场景中加载该模型对于3DMAX软件的运用，建好模型后干脆点击“文件一导出，将模型以*.3ds格式输出即可。然后在ArCSCene里生成三维模型。通过变更数据符号来完成，ArcScene支持四种三维数据格式*.3ds、.flt.*.skp、.Wr1。依据实际的须要在相应的地方导入对应的三维模型，有两种方式。是选中所须要变更符号的图层，打开SylnbOISeleClOr对
14、话框，点击PriVieW进入Symbolpropertyeditor对话框,在Properties里导入自建的3d模型，3ds格式、SkP格式的三维模型，或者bmp格式的图片也可。在Size里面设置模型大小，Angle里设置模型的偏转角度。当模型须要适当的压缩与拉伸时，即不成比例变形时,可以将KeePaSPeCIraliO前面的框选去掉，同时可以在3DPIaCement里面设置模型的偏移量，使模型不至于会交叉。另一种是干脆在SymbOISeleeIOr对话框中，MoreSymbols里选择系统自带的三维模型。可以运用3dsmax创建的模型。步骤如下：一、首先，在3dsMaX中，新建一个工程，并
15、运用标准基本体中的平面、圆柱体和长方体，如搭积木般搭建起一个房子二、保存该工程（名为house.max），可先把相关的纹理图片拷贝到与该工程同一个书目下，有柱子的纹理，有地面的纹理，还有顶部四方体的纹理三、贴纹理1、打开材质编辑器2、选择其中个材质球，点击环境光后面的灰色方格，打开调色板，把环境光调整为白色，漫反射也变白3,打开漫反射后面的M,弹出材质/贴图阅读器，选择位图，弹出纹理图片阅读器，选择地面的纹理贴图4、在透视视口区中，选中地面，然后在材质编辑器中，点击材质球卜面的第三个按钮”将材质指定给选定对象”，并点击第九个按钮“在视口图中显示贴图，再用同样的方法给柱子贴纹理5、由于四方体有六
16、个面，我们可以给其中的四个立面贴不同的纹理。仃先须要在透视视口中选中长方体，然后对该长方体增加一个“编辑网格”的修改器。绽开该修改器，选中“多边形”，然后再在透视视口的长方体中选择其中一个面，给该面贴纹理四、保存该工程，并导出该模型为house.3ds文件，和纹理图片放在一起，供外部软件运用。五、运用ArCSCene,打开个三维场景六、对场景中代表房子的点进行符号定制，打开符号选择器，并对该符号进行设置七、运用3DMakerSymbol,在弹出的窗口中阅读到刚才所做的house.3ds所在的路径卜.并选中它，则该模型被加载进ArCSCene中。连续点击OK,则该模型加载到fArcScene的场
17、景中2）对比GoogleEarlh与ArCGIobe的主要特点，分析三维GIS主流技术与相关软件发展趋势.答：GoogleEarth具有特别突出的三个特点：一是可以显示矢量:数据地标，包括点、线、面等几何类型；二是具有栅格图像叠加的功能，允许用户将木机上或从网上下载下来的地图图片强加到GoogleEarth上，并且可以调整加载图片的透亮度，此功能可以便利用户进行深化的视察和分析；三是具有三维虚拟模型，供应了一些城市的三维模型，允许用户运用三维对象。ArcGlobe是运用GIS数据层，显示geodatabase和全部支持的GIS数据格式中的信息。ArCGlobe具有地理信息的动态3D视图。ArC
18、Globe图层放在个单独的内容表中，将全部的GlS数据源整合到个通用的全球的框架中。它能处理数据的多辨别率显示，使数据集能够在适当的比例尺和具体程度上可见。但是相对于GoogleEarth来说，arcglobe在速度、效率以与用户体验上仍I日略逊一筹，同时伴随而来昂贵的价格壁垒则屏蔽多数大众用户的运用。三维GlS的主流技术是他强大的空间分析实力。在将来的发展趋势来看，三维GIS应向实景GlS发展，海量实原影像数据管理起来，又能将影像数据与传统-W数据以与报表数据进行有机融合，为用户供应阅读、搜寻、标注、锌接与测量五大功能，同时开放接口源代码，和主流GIS平台软件便利对接，并支持二次开发。实景三
19、维GIS真实的呈现城市的现状和将来规划，还将广泛应用于城市乐观仿真虚拟、城市发展历史演进过程的再现、城市灾难事故和突发事务的动态模拟、城市基础设施信息和城市综合社会效应的可视化表达等多个领域，可以预见，随着3S技术、移动互联网、物联网、才智城市等的发展，将来的世界将是实景三维的世界。试验五基于GIS的城镇土地分等定级一、试验目的：1.驾驭不同数据格式与ArCGIS软件之间的数据转换方法2 .通过具体问题的分析和解决，提高综合利用各种常用软件如AUTOCAD,ArCGlS等的实力3 .r解城镇上地分等定级的基木原理与方法二.试验打算：1 .软件打算：AUtoCAD,Arcinfo,Arcview
20、.Excel,ArcGIS2 .方法打算：城镇土地分等定级规程3 .数据：dj-lu.dwg（道路分布图）：面状图11AutoOD2007-KAUMM38X*bc1ft7VG三eWbMBgl=2)三,tWV)BAO)tc?XWn96*tlNllMlBlw)MhH(zr.K.演IalhqQfi*，UCM.aO9*。线状图司AucCA007.Kglilftmjr%4.一Og2rtoMktia(v)mioiiu-不但尸g.3_：丁力.sain。盼3Q6r*I与4%II#因a2口9二Aat-ZADH僦0.QOytdCUr,rf+o-1.V-Fr/*utc6-痔X正交画反而市5S而向，”侬If劣GQ1.
21、口二、设计方案：I.CAD数据的整理与向ArCGlS转换:收集某地区土地信息资料并整理,将CAD的dwg文件通过转换建立数据库。在Arcinap中将图形打开。打开AreInaP后建立空地图后,在主菜单的FI1.E卜的adddata中将CAD格式的图片导入。将各个CAD图形转化成shape格式的矢量图形。利用ArcToolBox下的DataManagementToO1下的Feature将图形和线形进行转换成Sha?。文件，在弹出的对话框中确认转换后的文件名和存放地，3内TCrUjutU,*eMtfrt,-三三0三BAIJPFrMMUiUtMMIj3。，“,(*twl)IlT3mmn卬i7)点,进
22、行转换。GArcToolbox由03DAnalystToolsf?.AnalysisToolsECartographyTookBConversionTools屯FromRaster&FromWFSE电Metadata,&ToCAD日0TOCoverage/FeatureClassTo(TodBASEToGeodatabaseToKM1.ToRasterToShapefile.由，DataInteroperabilityTo*并重新建立多边形和线的拓扑关系，其中多边形进行转栅格图，线要依据自身的属性建立TIN。然后将其在ArcToolBox中转换成Coverage的格式。打开ArcToolBox
23、,选择ConYersionTools的下拉菜单中的ToCOVerage在其中选择FeatureClassToCoverage重建拓扑关系。利用得到的CoVerage文件对其进行建立拓扑，也就是进行Clean操作。打开Arccatalog,在白定义的文件夹卜,新建一个NewPersonalGeodalabase,往里边导入ShapefiIe文件后，对其单击右键JEXPOrt选择T。Coverage,双击,弹出转换文件的对话框，选择转换的文件和转换后的文件存放位置和相关类别。3.在ArCmaP下，对1.1.经完全处理好的矢量的图形进行栅格化。（1）将线状的图形各自利川其定级因子的属性进行建TIN操
24、作。选择线状的图形，然后在3Danalysis下面选择Create/ModifyTin,CreateTINFromFeatures然后在弹出的对话框中选择，要进行建TlN的文件，以与依照的字段，建TIN的方式等。建成的TIN如下所示（以道路的通达度为作用的TIN）：然后，利用得到的TIN进行TinToRasteritS,也就是转成栅格,从而建立各种不同定级因子的DEM模型。（如图所示，转成栅格：）（2）其次，将面状图形进行干脆的转栅格操作，以定级因子为栅格的值,干脆弹亮面状图形文件,在SpatialAnaIySis菜单下选择ConvertFeatureToRaSter处理，同时在转换时选择定级
25、因子为转换的栅格值。如图转换后的面状图形：3 .计算单元图中每个单元各个因子值。（通过专家打分得到的），求得各单元的总分值。各因子的权重如下： 商服繁华：0.14 道路通达度：0.12 对外交通：0.09 基础设施：0.09 公用设施：0.12 环境条件：0.17 规划限制条件：0.17 人口密度：0.14 .计算单元图中各单元总分值O在SpatialAnalysis中选择RasterCaICUIalor进行图层操作，对各个定级因子都乘上各自对应的专家权重值后，进行求总和。这样得到，每个栅格值就是最终包含着全部定级因子和专家权重的定级值。利用SpatialAnalysisF的ZonalStat
26、iStics进行区域计算,设置“单元图shape,为Zonedataset,Zonefield为单元图的编码”，对上一步的结果进行平均值计算。5 .单元分级并进行修正.对的元图进行JoIN操作工】由“单元图”JJOinandReIaIe,Join吩咐。然后以平均值Mean为VaIUe对单元图进行矢量转栅格操作.接着对转换后的栅格进行重分类。三、结果基于GlS的城镇土地分等定级收获与体会通过本次实习我更深化的了解了arcgis软件，并学会了把arcgis软件放到实际的应用中去。在本次实习中我又接触了3D制作，这是以前没有接触到的，使我对arcgis软件以与其相关的拓展模块有了很深厚的爱好，3D模
27、拟的部分很有意思，在空间网络分析以与lin,D四的应用部分也特别好用，使我感受到了用地理信息系统学问解决问题的成就感“但是在实习中，也不是一帆风顺的，我还是感到这次实习的难度，有许多次没有好好的探讨就立刻着手做题，使的最终的有许多不必要的错误，不得不重新做一遍。还有许多问题指导书上并没有具体的描述步骤，我和同寝室的同学一起探讨解决的方法，同样，在实习过程中乂更加加深了我们同学之间的沟通。但是在实习中我也发觉了我自身的许多问题，学问不扎实，上学期学过的东西这学期就遗忘心也归咎于平常我没有仔细的更习课上学习的内容，并且学的不够扎实，基本功不好。这次实习，我觉得是特别有意义的，因为我们不再是以前的航
28、堂实习，只是熟识软件和了解如何操作。这次的实习是真正意义上的用来解决实际问题，我们须要动脑筋想这一步怎么做，下一步是什么，这是对我们的考验，并且或许对以后的工作有许多帮助。对此，我觉得我应当好好反省白己，因为我并没有完全脱离指导书和网络，对于一些问题也须要同学帮忙，实属惭愧，但是我也会从中吸取教训，扎实的学习专业课。在实习中我也遇到许多问题，比如3D,网络分析，由于之前没有做过相关的联系，感觉完成的很困难，尤其是3D,第一次运用arcscene,也是第次接触，很不习惯，尤其是其中涉与到CAD文件转换到ArCgiS文件,也很生疏，由于不会，所以花许多时间看书和上网找资料，并且我的3D文件没有找到高程值，做不出来。网络分析是gis的特点，3D也有可能成为将来GIS的发展趋势，所以对于最重要的部分不熟识，很不应当，以后应当对此方向多加探讨。指导教师意见成果评定:指导老师签字：年月日实习单位看法负责人签字：（单位盖章）年月日备注注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导老师和实习单位签署看法，最终交所在教学单位归档保管。
