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1、空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明1空间数据库实验指导书实验一 熟悉常用 GIS 软件一、实验目的（1） 熟悉现今比较流行的几种 GIS 软件 ArcGIS,GeoStar 和 MapGIS 的界面环境（2） 初步掌握 MapGIS 重要工具、菜单命令的使用二、实验内容1、 熟悉常用的 GIS 应用软件平台：从 ArcGIS,GeoStar 和 MapGIS 中选择一种 GIS 软件，熟悉软件的界面环境。2、 进一步练习使用各软件的主要工具及菜单命令。 三、实验要求1. 熟练掌握 GIS 软件的功能和使用。2. 利用软件进行简单的查询及其空间分析。附件：MAPGIS 介
2、绍MAPGIS 地理信息系统 6.1 版本以上的 MAPGIS 是新一代全组件化地理信息系统，除了包含 MAPCAD 的所有功能外，还具有如下功能：高性能的空间数据库管理客户机/服务器结构：使用空间数据库引擎在标准关系数据库环境中实现了客户机/服务器结构，允许多用户同时访问。支持多种硬件网络服务器平台，支持超大型关系数据库管理空间和属性数据，支持分布式多级服务器网络体系结构。动态外挂数据库的联接：可实现一图对多库、多图对一 库应用要求。 多媒体属性库管理：可将图象、录像、文字、声音等多媒体数据作为图元的属性存放，以适应各种应用需要。开放式系统标准：支持运用 TCP/IP 协议的 LAN 和 W
3、AN 环境的访问，支持 UNIX 和 PC 平台混合配置。 完善的安全机制：保证用户对数据库的访问权限，在单个图元记录及空间范围层面上支持共享和独占的锁定机制。 完备的空间分析空间叠加分析：提供区对区、线对区、点对区、区对点、点对线叠加分析等，支持高效率大数据量分析。 BUFFER 分析：空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明2提供点、线、区 BUFFER 分析。 属性分析与统计：有单属性累计、累计频率和分类统计及初等函数变换，双属性累 计、累计频率统计和四则运算等操作，统计结果可生成直方图、饼图、折线图和立体图。 属性查询：可进行图示点、范围和区域检索以及条件检索。DTM
4、 分析数据建模:支持多种类型地形数据的地表模型建立，可输出 TIN 模型和网格模型。原始等高线数据结合地形特征点/线数据。平面离散点数据结合高程属性数据。 高程库管理:采用金字塔结构存放多种空间分辨率的栅格数据，实现对整个地形数据的快速无缝漫游和提取。 地表模型分析:能生成平面/立体等高线图、进行地形因子分析(如坡度、坡向、沟脊系数等)、距离量算、剖面图制作以及根据地形数据自动提取水系等。 模型应用:提供高程点标注制图、连线可视性及可视域、土方量计算、表面最佳路径、流域、洪水淹没等实用分析功能。 地表三维绘制:对 TIN 模型和网格模型提供了强大的三维交互地形可视化环境，支持高程分层设色、遥感
5、影像叠加、矢量数据叠加等多种绘制方式； 实现三维场景的多角度实时观察、动态飞行模拟； 提供地貌晕渲图、飞行场景录制等输出功能实用的网络分析最短路径求解：指定若干地点，求顺序经过这些地点的最短路径。 游历方案求解：求取遍历网线集合或结点集合的最佳方案。 上下游追踪：查找网络中与某一地点联系的上游部分或下游部分。 最佳路径：任意指定网线和结点处的权值，求取权值最小的路径。 空间定位：为用户规划各类服务设置的最佳位置。 资源分配：模拟资源在网络中的流动，求取最佳的分配方案。 关阀搜索：由用户指定爆管处，求取所有需关的阀门。多源图象分析多种影像格式：支持 GeoTiff、JPEG、BIL 、BSQ、B
6、MP 等。 影像处理：支持影像动态灰度变换、小波及傅氏变换、自定义滤波、自定义运算及影空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明3像监督、非监督分类等。 影像定位：控制点灵活采集、精确定位；实现影像配准、镶嵌、融合及与矢量数据迭合等。 矢栅一体化：提供矢栅相互转化及影像裁剪等功能。 影像建库管理：金字塔式数据组织、增强的数据压缩，提供海量影像的建库管理能力方便的二次开发开放性：支持 VC+，VB，Delphi 等集成开发环境。 多层次：API 函数层；C+类层；ActiveX 组件层实验二 利用 MapGIS 进行空间数据管理一、 实验目的（1） 理解 GIS 空间数据编码、组
7、织原理，掌握使用 MapGIS 软件进行简单地理信息系统数据库的创建和管理的整套方法。（2） 实现图形数据和属性数据的连接（3） 利用 MapGIS 对数据库、属性库、影像库、符号库进行管理二、 实验内容1图库操作MapGIS 图库操作提供了新建图库、打开图库、保存图库、图库另存为、图库压缩存为、关闭图库文件等操作。11 新建图库 建立新的图库。12打开图库将已存在的图库装入系统，图库文件名后缀为“*.DBS” 。空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明413保存图库用来保存当前图库。1 4图库另存为保存当前图库到新文件中。空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：
8、张明明515图库压缩存为用压缩的形式保存当前文件。16关闭图库文件清除当前图库文件。2图幅管理一个图库从平面范围来看，是由许多图幅拼接形成，而从纵向厚度来看，是由许多“要素层”重叠起来。即一个图幅可对应多个点、线、面文件；属于同一图幅的多个点、线、面文件具有不同的属性结构，我们称这些不同属性结构的文件为不同的类，每种类具有类名，这样的类称为库类。“图幅管理”主要包括如下一些功能：图库层类管理器、图幅数据维护管理器以及对图幅入库、查询图库信息和删除图幅等操作。21 图库层类管理器 单击该菜单项，系统就会显示“图库层类维护管理器”对话框。通过该对话框，可以实现向图库添加新的库类以及对各层库类设置开
9、关状态。在新的库类没有进入图库之前，属于此库类的文件不能进入图库。库类名不能与库中已空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明6存在的库类名相同。单击对话框中的“新建”按钮，系统则显示“新建图库层类对话框”。“层类路径及属性结构提取”是指：用户指定一图形文件，系统从该文件中提取属性结构作为图库的库类结构，新的库类结构不能与已存在的库类结构相同。22 图幅数据维护管理器单击此菜单项，然后双击欲维护的图幅，则系统显示“图库图幅数据维护管理器”对话框。通过该对话框，可以实现对所选图幅的数据编辑、实现插入新的图层文件或删除某图层文件。23 图幅批量入库单击此菜单项，系统则显示“图幅自动
10、入库设置对话框”窗口，通过此窗口设置欲入库的层类；然后双击欲入库的图幅位置，则系统显示“图库图幅数据维护管理器”对话框，并激活“插入线文件”按钮，让用户输入文件名及图幅数据。24 查询图库信息单击此菜单项，系统则显示“图库信息概览”窗口。通过此信息窗，用户可了解图库参数，包括投影参数、库类、接边参数；可了解图库范围及底图库路径名等。25 删除图幅单击此菜单项并双击欲删除的图幅，则该图幅被删除。25 图幅检索图幅检索包括：图幅检索、区域检索和图元属性检索等。选取图幅数据输出：单击该菜单项后，系统显示“选择图库中的图幅”窗口。通过该窗口，用户可依次选择预输出的图幅，选择完毕按“确定”按钮。此时，系
11、统则显示“另存文件”对话框，让用户输入文件名并予以保存。空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明726 区域检索区域检索数据输出：此功能是根据用户提供的裁剪区域，系统将该裁剪区域所跨接的所有图幅拼接起来，并将落入裁剪区域内的图元剪取，所得结果输出为*.MRJ 文件。此功能可设置的区域方式为：（1）鼠标开窗方式: 用户用鼠标构造矩形裁剪框来选择裁剪区域。（2）两点输入方式: 给出裁剪区域的左下及右上点坐标。（3）圆心半径方式: 通过圆心半径给出圆作为裁剪区域。（4）任意区域方式: 通过设置任意多边形作为裁剪区域。功能窗中给出是否需要键盘校正,如选中此项则在输入点时系统给出该点值
12、并允许修改。（5）全部图库区域: 将全部图库区域设置为裁剪区域。（6）读入区域边界：裁剪区域为一区文件（*.wp）。执行该功能前，用户需在“图幅”操作中将欲检索的相邻诸图幅的接图表或图形显示在屏幕上；然后选中该功能，用户可在底图的衬托下构造裁剪框，裁剪框造完后，系统即将裁剪框所跨接的所有图幅拼接起来，并对裁剪框内的部分图元截取，生成一个新文件。操作时在设置好裁剪框及输出参数后按“OK”按钮, 系统开始生成新的图元及属性文件, 完成后将询问保存文件的文件名, 系统将以*.MRJ 形式存盘, 并在输出系统中进行物理输出。同时系统还输出一系列有关的图形文件, 文件以输入的*.PRJ 文件名的头几个字
13、母开始, 最后是几个系列号, 然后系统按原图文件类型自动给出文件的扩展名。27 矩形区域数据查询矩形区域数据查询：单击此菜单项后，系统提示用户选择欲查询的库层类；选择完后，由用户用开窗口的方式选择一矩形区域；系统即进行查询并显示查询结果。 28 查询点图元此功能对单个图元的图层号和属性的查询。29 图元属性检索查询点图元（线图元、区图元）信息：图元属性检索分两种情况：（1）纯属性条件数据提取: 在图库中，用户可将属于某一库类的图元以图形属性作为条件进行检索、拼接形成一图元文件，供使用。选中该功能后，用户先确定库类，然后系统弹出“条件表达式”对话框，用户在输入检索条件后，系统进行检索并显示结果。
14、（2）区域属性条件数据提取：选中该功能后，用户先确定库类；然后在系统提示下输入区域文件名（*.wp）；系统再弹出“条件表达式”对话框，用户在输入检索条件后，系统进行检索并显示结果。空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明8210 图幅接边用来消除相邻图幅间接合处的图元连接误差。（1）.本项用来设置、修改接边操作时所用到的一些参数。其中：接边带宽度： 设置接边条的宽度。接边容忍度： 设置接边时系统所允许的两可接边端点间的最大误差范围。接边衰减系数：接边时相联接的两图边为了消除误差引起摆动的距离递减系数。(2)选择接边条启动接边过程选择此项以后，按系统提示选择需要接边的层类；然后
15、在两图幅接边处选择接边线。此时就可以选择如下所述的接边方式进行接边操作。自动匹配接边：系统根据用户所设定的接边参数，自动搜索符合条件的接边端点，从接边带的某一端开始进行接边。半自动接边：系统不是从接边带的某一端，而是从用户所选择的某个图元开始，进行自动接边。交互式接边：通过光标来拾取需要接边的两条线或弧段，系统才将他们接边处理。3.影象库管理的文件操作3.1 新建影像库文件3.2 添加影像库文件3.3 删除影像库文件空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明9三、实验要求1. 能够熟练应用 MapGIS 软件进行空间数据库管理。2. 熟练应用 MapGIS 软件实现其他几种重要数据的管理。四、实验报告书书写格式实验题目一、实验目的12 二、实验内容12 三、实验步骤（可以和实验内容并为一项）四、心得体会空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明10附：报告封面格式 1空间数据库实验报告一班 级： 学 号： 姓 名： 指 导 老 师： 11 空间数据库实验指导书 资源与环境工程学院 指导教师：张明明11
