《地理信息系统实习》指导书
适用专业：测绘工程 年 级：2013级
实习周数：5周 学 分：5
指导书主撰人：孔维华、范俊甫 编写日期：2015年11月
一、实习的性质和目的要求
通过《地理信息系统实习》，巩固、扩大和加深学生从课堂上所学的理论知识，理解SuperMap、ArcGIS软件在GIS应用中所起的作用及其重要地位，进一步提高学生分析问题、解决问题的能力；通过实习使学生熟练掌握应用SuperMap、ArcGIS软件处理数据的过程，获得从事地理信息系统工程实际工作的初步经验和基本技能，为今后的发展和工作打下坚实的基础。
二、实习的任务和内容
（一）SuperMap软件应用环节（2周）
任务：使用SuperMap软件完成如下工作。首先完成淄博市扫描地图矢量化数据采集，然后基于你的数据采集成果，完成专题地图制作和空间分析工作。
内容：
1、 地图配准、建立SDB数据源、分层数据采集；
2、 专题制图（淄博市张店区道路、居民小区、车站、大型商场、中学、小学、医院、公园、化工厂、陶瓷厂）
3、 选址分析
4、 房价合理性分析（按照规则，结合网上的房价资料，评价张店区新建小区房价的合理性）
（二）ArcGIS软件应用环节（3周）
任务：使用ArcGIS软件完成地理信息数据库的建立和电子地图的制作。
内容：
1、栅格数据矢量化
2、建立地理信息空间数据库
3、空间分析
4、制作电子地图。
三、SuperMap软件应用环节——实习的具体步骤和要求
（一）数据
所有的数据均存储在“SuperMap实验数据”文件夹内。
（二）建立SDB数据源
使用WGS1984空间参考，将淄博市矢量图.shp文件、淄博行政区图.tif、张店区街道图.jpg、张店区遥感影像图.tif导入到SDB数据源中。
（三）实现地图配准
使用SuperMap软件提供的多项式配准方法，使用“淄博市矢量图”作为参考图层，配准“淄博行政区图”；使用“张店区遥感影像图”作为参考图层，配准“张店区街道图”。配准操作要求至少采集10个控制点，每个控制点的误差控制在1.0以内。
（四）在SDB数据源中建立矢量数据集，数据采集
在配准后的“淄博市行政区图”中分层采集以下地物类型，并赋属性：
1、 淄博市各个区县边界（多边形）；
2、 淄博市、各个区县、各个乡镇的位置（点）；
3、 有名称的水体（多边形）；
4、 铁路线（线）
在配准后的“张店区街道图”中分层采集以下8种类型的地物信息，并自行设计各个
图层的属性表结构，采集地物空间信息的同时要完成属性录入（可结合百度在线地图的搜索、定位功能开展数据采集工作）：
1、 张店区主干道路中心线（线）与道路交叉口（点）；
2、 张店区居民小区（多边形、点），小区一般如下图所示；
或者
3、 火车站、汽车站（点）；
4、 商场（点）；
5、 学校（中小学，点）；
6、 医院（点）；
7、 公园（多边形）；
8、 化工厂、陶瓷厂（点，请注意区分工厂并非销售处、销售公司、商务处等单位，你在百度地图上找到化工厂点位后，请在卫星图上查看是否有工厂车间）；
（五）专题制图
使用SuperMap或者ArcGIS软件制作如下专题图：
1、 淄博市行政区划专题图；
2、 淄博市张店区居民小区分布专题图；
3、 淄博市张店区商圈专题图（请结合百度地图商圈图的展示方式完成）；
4、 淄博市张店区危险、重污染企业分布专题图；
（六）分析应用
使用SuperMap软件，完成如下空间分析任务：
1、 现在要在淄博市张店区新建一座大型商场，要求：
（1） 离3km范围内的居民小区的平均距离越近越好；
（2） 2km范围内，居民区数量不低于3处；
（3） 离现有大型商场的距离应在1km以上；
（4） 离主干道路不超过500m，距道路交叉口越近越好；
请你结合学习过的GIS知识，使用SuperMap软件的空间分析功能，寻找出淄博市张店区范围内适宜建立这样一座商场的区域，并制作一副专题图来在地图上展示你所选择的区域。
2、 淄博市张店区潜在污染事故的救援应急响应方案制定
淄博市张店区分布着众多的危险、重污染企业，主要是化工厂与陶瓷厂。请根据你在地图上采集到的化工厂和陶瓷厂的位置信息，结合张店区的居民小区、学校、大型商场等人群聚集地的位置信息，按照以下要求，制定面向居民小区、学校、大型商场等人员聚集处的火灾和医疗救援应急响应方案。
（1） 淄博市公安消防支队地址：淄博市张店区华光路92号。为快速灭火，请使用最短路径分析功能，给出从上述地址出发，针对其中3个典型工厂的火灾救援最短路线（截图保存）；
（2） 为快速救人，请使用网络分析功能，确定针对其中3家工厂的最适宜调动的医院，制定出工厂、医院的匹配关系表，并分析出最短路线（截图保存）；
（3） 假设一个位于（118.018362E,36.828245N）坐标处的化工厂发生了有毒气体泄漏，气体在无风的平稳大气条件下向四周的扩散速度为50m/min，请为该工厂制定出
10min、30min、60min、120min内的居民小区人员疏散方案（在上述时间内居民小区、学校的疏散顺序），同时给出上述时间内的影响范围专题图。
（4） 如果政府规定：发生有毒气体泄漏后，在上述扩散速度下，10min内能够影响到居民小区、学校的工厂就需要搬离现在位置，请问淄博市张店区有这样的工厂吗？有的话，请你给出这样的一张专题地图来展示其位置及10min内影响范围。
四、ArcGIS软件应用环节——实习的具体步骤和要求
（一）实现CAD数据的转换。
用CAD数据转换插件完成数据的分层导入。数据见文件夹
（二）建立数据库和要素数据集。
（三）整理线状数据，包括道路、房屋、绿化、水系、运动场地
1、道路：只整理道路的两条边线，不要人行道线；
2、房屋：只整理房屋的主要轮廓线，不要外部楼梯和附属物；
3、绿化：以实测的边界线为准，没有边界线的以道路的人行道内边线作为边界，或以离建筑物的轮廓线1米作为边界；
4、水系：以实测的边界线为准；
5、运动场地：以实测的边界线为准。
（四）构面
新建道路、房屋、绿化、水系、运动场地面状图层，数据字段结构自己设计（按相应地物应该有的信息设计，不能随意设计）
1、道路面：
要求：
（1）构面、提取中心线，赋属性；
道路中心线需连贯，图上居中，十字路口交叉处必须有交点，相交处必须打断，有交点，例子见下图：
（2）不同名称的道路应分别构面，不同宽度的路应分别构面；
（3）道路末端不必封口，道路交叉口线不能封闭；
2、房屋：构面、赋属性；
3、绿化：构面、赋属性；
4、水系：构面、赋属性；
5、运动场地：构面、赋属性。
（五）投影变换
把所有数据转换为西安80坐标系3度带40度带数据（中央子午线120度）。
（六）对数据拓扑处理
对道路、房屋、绿化、水系、运动场地等线状数据、面状数据及线与面、面与线进行拓扑处理，以线状数据为准。
（七）空间分析
1、建立道路网的几何网络，并进行最短路径分析；
2、以道路网为基础，自己设计停靠点、设施点、事件点、转弯要素类、障碍等要素类，设置oneway、minutes和meters等要素属性，完成网络数据集的路径分析、服务区分析、最近设施点分析和车辆配送分析。
3、选址
现准备在该区域内新建一公园，选址要求如下：
（1）距离学校（900+学号后两位）米以内；
（2）距离居民区（800+学号后两位米）以内；
（3）距离道路（400+学号后两位米）以内；
（4）距离已有公园（800+学号后两位米）以外；
（5）距离体育场馆（600+学号后两位米）以外。
按要求选出适合的区域。
（八）电子地图制作
以该区域数据为基础，按照电子地图制作要求制作电子地图。
（九）三维可视化
以该区域数据为基础，任选一个三维建模软件，每人制作不少于2个建筑物的三维模型，用ArcScene软件显示并制作三维飞行视频。
五、ArcGIS软件应用环节——与实习有关的专业知识
（一）空间数据库的设计与建立
1、数据库设计的目标
（1）满足用户需求
（2）良好的数据库性能
（3）对现实世界模拟的精确程度
（4）能被某个数据库管理系统接受
2、地理数据库的设计
主要包括数据层设计和结构设计。
3、地理数据库的建立
建立地理数据库包括三项工作，即建立地理数据库结构、装入数据和试运行。
六、参考资料
1、《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 》第2版，汤国安，科学出版社；
2、《ArcGIS软件》10.0以上各种版本；
3、SuperMap Deskpro 5.2 User Guide；
4、SuperMap Deskpro .NET 6R联机帮组，http://support.supermap.com.cn/DataWarehouse/WebDocHelp/6.1.1/DeskproNETWebHelp/WebHelp/Illumination/Welcome.htm。
七、考核要求
根据每个同学的出勤情况（20%）、任务完成情况（40%）、仪器设备保护情况（5%），实习报告编写（35%）等综合评定出实习成绩。
分为：优、良、中、及格和不及格五个等级。
八、实习报告的内容及要求
1、 实习报告的内容
（1）实习概况：实习时间、地点、所用设备等情况
（2）实习的目的意义
（3）实习的内容和过程
（4）实习的成果
（5）实习体会
2、 要求
(1) 实习报告要按统一格式编写。
(2) 实习报告内容应全面、详实，条理清晰。
(3) 实习报告应独立完成，禁止相互抄袭和照搬实习指导书，否则按不及格论处。
(4) 实习报告书一律手写，字体工整。
(5) 实习报告上交应及时
九、其他
1、实习期间的各项工作由指导教师安排。班长要认真负责，合理安排工作，各成员要服从班长领导，遇事协商解决，不能解决的请示指导教师，以确保实习顺利进行。
2、实习过程中各项工作必须遵守有关的规范、规程。
3、注意爱护仪器设备，每天使用要做记录。损坏设备要赔偿。
4、严格遵守实习纪律，按时作息。
5、严格请假制度，请假须带队教师允许。
6、实习期间严格考勤，凡无故不参加实习者，实习成绩按不及格记。
7、实习期间，指导教师应尽职尽责，坚守岗位。
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