GIS实习报告
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姓名：
学号：
二零一三年一月十八日
一、实习目标
强化ArcGIS的各种功能意义，掌握ArcGIS软件的使用和应用；理解ArcGIS 在GIS技术中的作用，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，增强实践技能，并培养学生勇于动手、勤于动手、热爱本专业的思想。
在ArcGIS系统中，ArcMap、ArcCatalog与ArcToolBox是ArcGIS最核心的三大基础模块。其中尤其以ArcMap最为重要。
ArcMap作为构成ArcInfo桌面平台的一个重要的组成部分，它把传统的空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等GIS功能集成到一个简单的可扩展应用框架上，它在ArcGIS中承担以“地图为核心”的应用。ArcMap既具有ArcView的易用性，有拥有ArcInfo的全部功能。此外，ArcMap包含一个复杂的专业制图和编辑系统，它既是一个面向对象的编辑器，又是一个完整的数据报表生成器。
要使学生更加深刻地理解和巩固基本理论知识, 掌握基本技能和动手操作能力, 提高综合观察分析问题的能力, 获得理想的教学效果, 必须重视实习环节实习是ArcGIS课程教学中不可或缺的重要环节, 直接关系着教学的成败, 具有举足轻重的地位。
GIS实习采用上机与讲座相结合的方法进行。
二、实习要求
要求学生在实习期间，做好实习日记、以及通过网络搜索一些有用资料。实习结束时，写出实习报告并有实习作品。实习报告内容详略得当，重点突出。
实习结束后，需要提交实习的最终结果，指导老师将根据学生的表现，对所有学生提交的作品进行审核、答辩，当场给出实习成绩。
三、实习内容
本次实习要求每位同学完成以下任务：
（一）通过网络上的搜索引擎，获取ArcGIS的发展现状与趋势、常用地图软件的功能、地图制图的流程等知识，并列举出至少十个与地图知识关联密切的网站地址。
（二）ArcGIS软件常用功能的操作练习。其中包括：
（1）了解如何启动ArcMap，认识基本工具栏、两种视图、ArMap的各类窗口要素。
（2）了解打开地图与使用内容表的基本操作步骤。
（3）了解创建地图的基本操作步骤。
（4）了解ArcMap中编辑地图的基本操作步骤。
（5）了解图层管理与地图显示的基本操作步骤。
（6）了解数据符号化的基本操作步骤，其中包括使用样式和符号（7）了解文字标注和图形标注的基本操作步骤
（8）了解地图查询的基本操作步骤。
（9）了解使用ArcCatalog的基本方法与操作步骤。
（10）了解使用ArcToolBox的基本方法与操作步骤。
（11）了解使用3D分析模的基本方法与操作步骤。
（12）了解使用地图制板和打印的基本方法与操作步骤。
（13）了解使用拓扑关系的建立。
（14）了解几何网络的建立。
（15）了解Model Builder创建模型的使用方法和步骤。
（三）使用ArcGIS软件，实现一幅电子地图的生成。
四、实习安排
五、实习内容
实习一熊猫分布密度制图
1.背景
大熊猫是我国国家级珍惜保护动物，熊猫的生存必须满足一定的槽域（独占的猎食与活动的范围）条件。因此科学准确的分析熊猫的分布情况，对合理制定保护措施和评价保护成效具有重要的意义。
2.目的
通过练习，熟悉ArcGIS密度制图函数原理及差异性，掌握如何根据实际采样数据特点，结合ArcGIS提供的密度制图功能和其他空间分析，制作符合要求的密度图。
3．数据
Xmpoint.shp为野外实采的熊猫活动足迹数据，一个足迹代表一个熊猫曾在此处活动过，相同足迹只记载一次。数据来源于随书光盘目录下。
4.要求
（1）熊猫活动具有一定的槽域范围，一个槽域范围只有一个或一对熊猫，在此联系中，假设熊猫槽域半径为5公里。
（2）虽然一个采样点代表一个熊猫，但由于熊猫的生存具有确定槽域特征，不同的采样点具有不同的空间控制面积。假定熊猫活动范围分布满足以采样点为中心的泰森多边形，如何将这一信息加入密度分布图是本练习的重点。
（3）在野外实采的熊猫的活动足迹数据的基础上，以每个熊猫的槽域范围为权重，运用ARCGIS中的区域分配功能和密度制图功能制作该地区熊猫的分布密度图。
5、计算原理
首先利用栅格数据空间分析模块提供的区域分配功能提取熊猫的槽域范围，然后用理论最大槽域面积除以所提取的熊猫实际槽域面积，作为采样点的加权值，生成熊猫分布密度图。
6、操作过程
导入数据，选择熊猫活动足迹数据图层，单击距离分析—欧式分配，打开距离分配图层属性表，并导出属性数据表
选择熊猫活动足迹数据图层，连接属性表，完成熊猫采样数据与槽域范围数据的链接
选择熊猫足迹活动数据图层，单击地图代数—栅格计算器，在对话框中输入计算公式，计算每个采样点的权重值，作为计算密度的样本值。
密度分析，参数设置，提取密度—核密度分析，密度图分类，图幅整饰，布局视图，插入图名，作者姓名，班级，比例尺和图例
导出熊猫密度图，格式JPEG,分辨率300dpi
实习二山顶点的提取
1、背景
山顶点指那些在特定领域分析范围内，该店都比周围点高的区域，山顶点是地形的重要特征点，它的分布与密度反映了地貌的发育特征，同时也制约着
地貌的发育，因此，如何基于DEM数据正确有效地提取山顶点，在数字地形分析中具有重要意义。
2、目的
通过等高线，山顶点的提取和配置，引导熟练掌握利用ARCGIS栅格数据空间分析中等高线的提取，栅格数据领域分析和窗口计算功能，完成栅格数据表面分析。
3、数据来源
黄土丘陵地区DEM数据。
4、要求
（1）应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能，分别提取等高距为15米和75米的等高线图，并按照标准地形图绘制等高线方法绘制等
高线，作为山顶点提取的背景。
（2）通过领域分析和栅格计算器提取山顶点。
5、操作过程如图
导入DEM数据，选择子菜单并单击contour，提取等高距为15米的等高线，输出文件名为contour 15
选择子菜单并单击contour，提取等高距为75米的等高线，输出文件名为contour75，单击该图层，选择显示颜色为灰度60%。
单击子菜单表面分析—山体阴影，提取该地区的光照晕渲图，设置输出文件名为
hillshade，作为等高线的三维背景。
单击栅格计算器，输入公式，DEM>=0,提取有效数据区域，作为等高线三维背景掩膜，双击Back数据层，设置透明度为60%，显示颜色为灰度50%
单击领域分析—焦点统计，设置参数，提取11*11分析窗口最大值。
单击栅格计算器，输入计算公式，提取山顶点区域，输出命名为SD，
选择SD数据层，设置参数，重分类，输出命名为RE-SD数据
选择RE_SD数据层，栅格转点，输出矢量山顶点数据。
布局视图，插入指北针，比例尺，图例，作者姓名和班级，并导出图
导出山顶点分布图，格式jpeg，分辨率300dpi
实习三GDP区域分布图的生成与对比
1、背景
各地区经济协调发展是保证国民经济健康持续稳定增长的关键。GDP是反映各地区经济发展状况的重要指标。科学准确的分析各地区GDP空间分布特征，对指定有效措施，指导经济协调发展具有重要参考价值。
2、目的
学会使用ARCGIS中提供的三种空间插值方法，每种插值方法在原理上和应用上都大不相同，在此通过具体事例练习如何利用IDW内插方法和Spline内插法进行GDP空间分布特征分析。
3、数据
GDP为某地区的统计GDP数据，bound为该地区边界数据。
4、要求
（1）经济的发展具有一定的连带效应和辐射作用，以该地区各区域年GDP 数据为依据，采用IDW和spline内插方法创建该地区GDP空间分异栅
格图。
（2）分析每种插值方法中主要参数的变化对内插结果的影响。
（3）分析两种插值方法生成的GDP空间分布图的差异性，简单说明形成差异的主要原因。
（4）通过该练习，熟练掌握两种插值方法的适用条件。
5、实验步骤
方法一：IDW插值法
导入数据，单击插值—反距离权重，设置权重为2，输出结果文件名为IDW2
同理，改权重为5，输出文件名为IDW5，重复上述步骤
用栅格计算器，输入公式Abs(idw2-idw5),得到IDW插值结果raster1
按掩膜提取,获得IDW插值结果图
如下图，导出IDW插值结果，分辨率为300dpi，格式为jpeg，并进行结果分析
结果分析：
（1）IDW插值是加权平均距离平均函数，每一栅格均处于采样数据的最大值与最小值范围之内。因此，输出的结果数据中，每一栅格值均处于采样数据的最大
值和最小值范围内。
（2）幂指数对IDW的插值结果有很大影响，幂指数越大，较远点对于输入的影响越小，即幂指数越高，其局部影响的程度越高。
（3）IDW属于确定性插值法，因此，idw搜索半径内，各个采样点属性值变化较小时，即使给出的不同的幂指数值，内插结果的变化均比较小，变化比较大的地方出现在采样点属性值变化剧烈和频繁的区域，此外，如果基于采样点生成泰森多边形，在多边形边线区域，内插值比较稳定，幂指数值的影响不是很明显。
方法二：Spline内插法
Spline内插法，单击插值—样条函数，设置参数，输出文件命名为SPR0，权重为0
同理，改权重为0.01，输出文件名称为SPR01，重复上述步骤
用栅格计算器，分别求regularized中的Abs(SPRO-SPR01)和Tension中的Abs(SPtO-SPt5)的插值结果，如下图
计算之后得到Spline Regularized插值结果
如图按掩膜提取后的spline Tension插值结果
导出Spline Regularized插值结果图，格式jpeg，分辨率300dpi，如下
导出spline Tension插值结果图，格式jpeg，分辨率300dpi，如下
选取IDW2内插结果图和SPR01内插结果图
得到IDW与Spline对比分析图，布局视图，插入图名，作者，图例
通过对比分析得出结论
1、IDW和Spline都属于精确性插值，插值表面均通过采样点，因此，在采样点
微小领域，两种插值方法的插值结果比较接近，差异较小。
2、IDW和Spline插值采样点密度的影响较大。在采样点分布比较密集的区域，
插值结果差异较小，在采样点分布比较稀疏的区域，插值结果差异较大。3、在采样点取值变化剧烈和频繁的区域，IDW和Spline插值结果差异较大，而
在变化比较均衡的区域，差之结果比较接近。
导出GDP区域分布的生成与对比图，如下，格式为jpeg，分辨率为300dpi
实习四山脊、山谷线的提取
1、背景
作为地形特征线的山脊、山谷线对地形、地貌具有一定的控制作用，它们与山顶点，谷底点以及鞍部点等一起构成了地形起伏变化的骨架结构，同时由于山