gis應用技術實習目的 gis應用實訓報告

GIS在項目應用中的意義

GIS技術在環境保護中的應用

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隨著我國環境信息化的快速發展和計算機新技術在環境保護領域的廣泛應用，環境信息系統在環境保護管理和決策工作中發揮著越來越重要的作用。而地理信息系統技術的出現為環境保護工作邁向信息化、現代化提供了技術支持。

目前，全國27個省級環保局及一百多個城市環保部門都已購置了ESRI公司的ARCGIS、ARCVIEW地理信息系統平臺軟件和相應的硬件設施，大部分省市已經建立環境基礎數據庫，在GIS平臺上開發了城市環境地理信息系統、重點流域水資源管理、環境污染應急預警預報系統等，取得了顯著的成效。

2.1應用GIS制作環境專題圖

環境制圖是環境科學研究的基本工具和手段。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS建立起地圖數據庫，可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題圖，如污染源分布圖、大氣質量功能區劃圖等等。GIS的制圖方法比傳統的人工繪圖方法要靈活得多，在基礎電子地圖上，通過加入相關的專題數據就可迅速制作出各種高質量的環境專題地圖。可以根據實際需要從符號和顏色庫中選擇圖件，使之更好地突出專題效果和特性。

2.2應用GIS建立各種環境地理信息系統

各級環保部門在日常管理業務中，需要采集和處理大量的、種類繁多的環境信息。而這些環境信息85%以上與空間位置有關。GIS的強大功能之一是它的空間數據的采集、編輯、處理功能和對空間數據的管理能力。使用GIS，可以建立各種環境空間數據庫。例如：污染源空間信息數據庫（包括工業、農業、交通等污染源數量、屬性和污染源發生的地域范圍）、環境質量信息數據庫（包括空氣、水、噪聲等），GIS能夠把各種環境信息與其地理位置結合起來進行綜合分析與管理，以實現空間數據的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如，基于GIS平臺，廈門市建立了城市環境空間數據庫和污染源監測屬性數據庫，開發了網絡化城市環境質量地理信息系統，該系統涵蓋了大氣、地表水、聲學環境的監測信息，以分布圖、專題圖、三維模型等形式，生動直觀地反映環境質量狀況。由于采用了因特網的GIS開發技術，該系統可以在Internet/Intranet上運行。

2.3 GIS應用于環境監測

在環境監測過程中，利用GIS技術可對實時采集的數據進行存儲、處理、顯示、分析，實現為環境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環境地理信息為基礎，對東深流域的監測數據進行存儲處理，利用GIS技術開發了東深流域水環境管理信息。該系統直觀顯示和分析東深流域水環境現狀、污染源分布、水環境質量評價，追蹤污染物來源。可結合數字地圖查詢歷年監測數據及各種統計數據，進行空間分析（如緩沖區查詢與分析）、輔助決策（容量計算及污染狀況的預測）為流域水環境的科學化管理和決策提供了先進的科學手段。

2.4 GIS應用于自然生態現狀分析

在進行自然生態現狀分析過程中，利用GIS可以比較精確地計算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等，客觀地評價生態破壞程度和波及的范圍，為各級政府進行生態環境綜合治理提供科學依據。國家環保總局把GIS技術與遙感技術相結合，對我國西部12省的生態環境現狀進行調查，得到了西部地區生態環境的空間分布與空間統計狀況、生態環境質量狀況和生態環境變化的空間規律特點，為該地區經濟的可持續發展與資源環境的可持續利用提供了科學依據。青海省遙感中心將“3S”技術運用到青海湖環湖重點區域調查上，快速查清了該區域土地利用、土地覆蓋現狀，建立了生態環境數據庫和生態環境評價指標體系，為政府規劃決策、資源開發、環境保護提供了寶貴資料。

2.5 GIS應用于環境應急預警預報

建立重大環境污染事故區域預警系統，能夠對事故風險源的地理位置及其屬性、事故敏感區域位置及其屬性進行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴散的模擬過程和應急方案。例如，大連市的“重大污染事故區域預警系統”把重大污染事故的多種預測模型與GIS技術相結合，當某一風險源發生事故時提供應急措施、報警信息和救援信息，為重大污染事故應急指揮奠定了基礎。上海市應用GIS、RS與GPS技術開發了環保應急熱線系統，該系統采用GIS技術進行污染源搜索和定位；將GIS與GPS結合起來，用于出警指揮和導航；用RS技術獲取地面信息，解決了GIS基礎底圖動態更新問題。通過“3S”技術的綜合應用，更好地發揮了GIS在環保執法和應急事件中的作用。

2.6 GIS應用于環境質量評價和環境影響評價

由于GIS能夠集成管理與場地密切相關的環境數據，因而也是綜合分析評價的有力工具。環境影響評價是對所有的改、擴、建項目可能產生的環境影響進行預測評價，并提出防止和減緩這種影響的對策與措施。利用GIS的空間分析功能，可以綜合性地分析建設項目各種數據，幫助確立環境影響評價模型。由于GIS系統具有層的結構，可將不同的環境影響進行計算并疊加。深圳市環境保護研究所已利用GIS技術進行編制環境影響評價報告書和制圖。

在區域環境質量現狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環境要素的監測數據結合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對整個區域的環境質量現狀進行客觀、全面的評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過疊加分析，可以提取該區域內大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過緩沖區分析，可顯示污染源影響范圍等。

2.7 GIS應用于水環境管理

水環境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區域的水環境狀況，反映水體環境質量在空間上的變化趨勢。可以更加直觀地反映如污染源、排污口、監測斷面等環境要素的空間分布。利用GIS還可以進行污染源預測、水質預測、水環境容量計算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前，全國各省環保局正在使用GIS軟件進行各省水環境功能區劃匯總工作，在此基礎上，進一步開發水環境功能區管理信息系統，實現水環境數據查詢、水質評價、統計分析、水質預測等功能，將各種水環境信息以可視化的方式表達，對水環境的科學管理將具有非常重要的意義。

技能培養——實訓五 拓撲造區

一、實訓目的

1）掌握MAPGIS中拓撲造區的基本流程及操作。

2）掌握注釋賦屬性功能。

3）掌握Label與區合并操作。

二、實訓準備

實訓數據：本實訓數據保存于文件夾“exercise-05”中。

預備知識：拓撲造區基本流程及相關操作；注釋賦屬性方法；Label與區合并方法。

三、實訓步驟與內容

將實訓數據復制、粘貼至各自文件夾內。

1.拓撲處理數據準備

1）新建工程文件“拓撲處理.MPJ”，裝入光柵文件“YN50萬分之一地質圖.TIF”。

2）根據底圖分別新建“國界線.WL”“省界線.WL”“地州界線.WL”和“縣界線.WL”，如圖SX5-1所示。

圖SX5-1 新建線文件

3）完成對應線的輸入，外面黑色粗線為國界線，邊上紅色一橫兩點線為省界線，中間紅色兩橫一點為地州界線，中間黑色兩橫一點為縣界線。國界線、省界線、地州界線和縣界線參數設置分別如圖SX5-2～SX5-5所示。

4）在繪制線的時候，要求一定要確保線的實相連，通過［F12］來實現線和連接。完成國界線、省界線、地州界線和縣界線后如圖SX5-6所示。

2.拓撲處理

1）新建一線文件“拓撲線.WL”，把國界線、省界線、地州界線和縣界線的內容全部合并到“拓撲線.WL”文件，合并可以通過兩種方法實現。

圖SX5-2 國界線參數

圖SX5-3 省界線參數

圖SX5-4 地州界線參數

圖SX5-5 縣界線參數

a.復制、粘貼，分別選中國界線、省界線、地州界線和縣界線文件，通過“選擇線”命令選中線，用［Ctrl］＋［C］復制選中的線，再到“拓撲線.WL”文件中，用［Ctrl］＋［V］實現粘貼（圖SX5-7）。本實訓就選擇這種方法來實現線的合并。

b.合并文件的方式，如圖SX5-8 所示，選中要合并的線文件，點擊右鍵進行合并。

通過上面的方法就可以把要參與拓撲的線放在一個文件“拓撲線.WL”中。

2）對“拓撲線.WL”進行“自動剪斷線”“清除微短線”“清重坐標”等拓撲預處理（圖SX5-9）。假如在線準備過程中用［F12］鍵確保了線的實相連，那么這幾步不會有太多的問題。

圖SX5-6 完成的國界線、省界線、地州界線和縣界線

圖SX5-7 復制、粘貼實現線的合并

圖SX5-8 合并文件

圖SX5-9 拓撲預處理

3）對“拓撲線.WL”進行拓撲查錯并解決錯誤；同樣假如在線準備過程中用［F12］鍵確保了線的實相連，那么一般不會出現拓撲錯誤。

4）對沒有拓撲錯誤的“拓撲線.WL”進行“線轉弧”操作，名稱為“拓撲區.WP”，把轉換后的區文件為“拓撲區.WP”添加到工程中，對“拓撲區.WP”進行“拓撲重建”。

5）對區參數做相應的修改。

6）保存工程和項目文件。這樣就完成了拓撲造區的過程。

3.注釋賦屬性

1）新建點文件“地名.wt”，完成圖中縣城地名的輸入。

2）通過點編輯菜單中的“修改點屬性結構”命令，給“地名.wt”增加4個屬性字段，如表SX5-1所示。操作如圖SX5-10所示。

3）修改注釋的地州屬性：香格里拉縣、維西縣、德欽縣的地州為“香格里拉”，麗江市、寧蒗縣、永勝縣、華坪縣的地州為“麗江”，瀘水縣、蘭坪縣、福貢縣、貢山縣的地州為“怒江”。

4）通過點編輯菜單中的“注釋賦屬性”命令，把對應的地名名稱賦到“地名.WT”文件的“name”字段中（圖SX5-11）。

5）現在查看地名中的屬性的時候，“name”屬性即為其注釋（圖SX5-12）。

表SX5-1 增加字段

4.Label與區合并

該操作的目的是把區域內對應Label點文件的屬性連接到區文件的屬性中。

1）選擇“拓撲區.WP”文件查看其屬性（圖SX5-13）。

2）確保“地名.WT”文件為關閉狀態，通過“其他”菜單的“Label與區合并”命令打開“地名.WT”為Label文件（圖SX5-14）。

圖SX5-10 編輯點屬性結構

圖SX5-11 把注釋賦到“name”屬性中

圖SX5-12 地名的屬性

3）系統自動把“地名.WT”文件的屬性連接到“拓撲區.WP”文件中。查看屬性，如圖SX5-15 所示。實現了“地名.WT”文件的屬性與“拓撲區.WP”文件的合并。

4）保存工程及項目文件。

圖SX5-13 Label 與區合并前屬性

四、提交實訓成果

1）工程文件“拓撲處理.MPJ”；

2）參與拓撲的“國界線.WL”“省界線.WL”“地州界線.WL”和“縣界線.WL”文件；

3）Label文件：“地名.WT”；

4）“拓撲線.WL”和“拓撲區.WP”文件。

五、思考與討論

1）什么是拓撲處理？其主要作用是什么？一般操作步驟是什么？

2）Label點文件的作用是什么？

3）Label點不在區域內能實現Label點與區的合并嗎？

圖SX5-14 Label 點與區合并

圖SX5-15 實現Label 與區合并后的區屬性

RS、GPS、GIS有哪些實習內容、方法和手段？

實習內容

實習一 野鴨湖濕地植被群落識別

實習二 地物光譜反射率的野外測定

實習三 不同地物遙感解譯標志

實習四 野鴨湖濕地景觀遙感填圖

實習五 數據輸入與編輯

實習六 地圖編輯

實習七 空間分析

實習八 地圖編制與輸出

實習九 GPS實習

實習十 野鴨湖地區濕地環境變化

實習十一 城市土地利用現狀判讀與制圖

實習方法：

（1）課堂引導法

通過基本理論知識的回顧，讓學生了解課程的主旨。

（2）野外動手操作、現場講解

針對遙感應用中的典型地物光譜特性，通過學生動手操作和現場講解，引導學生思考，培養學生的創新能力。

（3）室內分析和處理

將野外實測數據、基礎地理數據、多尺度遙感數據在室內進行處理和分析，提升學生的動手操作、分析總結能力。

實習手段

（1）野外：手持GPS獲取空間定位數據、光譜儀獲取地物光譜信息、計算機分析和處理多源數據。

（2）室內：多媒體技術應用、計算機多源數據后期處理。

技能培養——實訓八 誤差校正

一、實訓目的

1）掌握MAPGIS空間數據誤差校正的基本方法。

2）掌握交互誤差與自動誤差校正的要點。

3）掌握圖形變換操作。

二、實訓準備

實訓數據：本實訓數據保存于“jnsx-08”文件夾中。

預備知識：復習誤差校正的理論知識，知曉誤差校正中各種校正方式的適用范圍和其特點。

三、實訓步驟與內容

1.數據準備

將實訓數據復制、粘貼至各自文件夾內。

啟動MAPGIS主程序。在主菜單界面中，點擊【參數】按鈕，在彈出的對話框中，設置工作目錄最終指向文件夾“jnsx-08”（盤符依據各人具體情況設置）。

（1）文件加載

執行如下命令：實用服務→誤差校正→文件→打開文件→選所需加載文件→打開（圖SX8-1）。

圖SX8-1 加載需要校正的文件

（2）圖形放大

執行如下命令：數據校正→整圖變換→選擇轉換文件，進行轉換處理（圖SX8-2）。

選擇轉換文件后，在系統彈出的對話框中進行變換類型和相應參數的設置（圖SX8-3）。

（3）圖框文件加載

在窗口中點擊鼠標右鍵，選擇復位窗口，查看圖形更新結果。執行如下命令：文件→打開文件→點擊“圖框.WL”→打開。

（4）創建控制點文件

執行文件→打開控制點命令，創建控制點文件（圖SX8-4）。

（5）獲取圖形左下角坐標

1）執行控制點→設置控制點參數命令設置參數（圖SX8-5）。

2）執行控制點→選擇采集文件命令（圖SX8-6）。

3）執行控制點→添加校正控制點命令（圖SX8-7）。

圖SX8-2 選擇轉換文件進行整圖變換

圖SX8-3 整圖變換參數設置

圖SX8-4 創建控制點文件

圖SX8-5 控制點參數設置

圖SX8-6 選擇采集文件

4）采用同樣步驟，獲取“圖框.WL”文件左下角坐標值（圖SX8-8）。

（6）圖形平移

執行如下命令：數據校正→整圖變換→選擇轉換文件（圖SX8-9）。

選擇轉換文件后，在系統彈出的對話框中進行變換類型和相應參數設置（圖SX8-10）。點擊【確定】按鈕，完成圖形平移。通過窗口復位命令，選擇全部文件，顯示平移效果（圖SX8-11）。

圖SX8-7 添加校正控制點

圖SX8-8 獲取圖框.WL 文件左下角坐標值

2.圖形誤差校正

點擊控制點→清除所有控制點命令。

（1）控制點實際值采集

1）點擊控制點→控制點參數設置命令，勾選采集實際值時是否同時輸入理論值（圖SX8-12）。

2）點擊控制點→選擇采集文件命令（圖SX8-13）。

3）點擊控制點→自動采集控制點命令（圖SX8-14）。

（2）控制點理論值采集

1）點擊控制點→設置控制點參數命令（圖SX8-15）。

圖SX8-9 選擇轉換文件

圖SX8-10 整圖變換類型和相應參數設置

圖SX8-11 顯示平移效果

圖SX8-12 實際值控制點參數設置

圖SX8-13 選擇實際值采集文件

圖SX8-14 自動采集實際值控制點

2）點擊控制點→選擇采集文件命令（圖SX8-16）。

圖SX8-15 理論值控制點參數設置

圖SX8-16 選擇理論值采集文件

3）點擊控制點→自動采集控制點命令（圖SX8-17）。

圖SX8-17 理論值匹配實際值

（3）編輯校正控制點

點擊控制點→編輯校正控制點命令，選擇“雙線性多項式”誤差校正方法（圖SX8-18）。

圖SX8-18 編輯校正控制點

（4）誤差校正

1）點擊數據校正→線文件校正命令，選擇需校正的文件，一次只能選取一個文件（圖SX8-19）。

圖SX8-19 線文件校正

2）點擊文件→另存文件命令，選擇校正生成的文件“NEWLIN.WL”，【確定】，換名保存（圖SX8-20）。

3）按上述步驟依次完成線文件校正，“圖框.WL”不需校正。

4）點擊數據校正→點文件校正命令，完成點文件校正。“方里網.WT”可以不用校正。

5）點擊數據校正→區文件校正命令，完成區文件校正。

圖SX8-20 換名保存校正生成的線文件

四、提交實訓成果

本實訓完成后需提交圖SX8-21中所示文件。

圖SX8-21 需提交的文件

五、思考與討論

1）若在自動誤差校正中，先提取理論值后提取實際值，這樣操作行不行，為什么？

2）校正方式與控制點采集個數有無相互聯系，若有，其聯系是什么？

網站題目：gis應用技術實習目的 gis應用實訓報告
文章出自：http://m.kartarina.com/article4/dogiooe.html

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