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地图学基础实验报告
专业： 测绘工程
姓名： 牛博 学号： 201301402 组次：
华北水利水电大学地理信息科学实验室
2015年1月
实验一 地图投影
实验名称：地图投影 专 业：测绘工程 班 级：2013014 姓 名：牛博 学 号：201301402 实验组号： 实验日期：
一、实验目的地图数据的来源是多种多样的，除了统计、观测和遥感磁带数据是数字形式的资料，可直接输入计算机进行处理外，其他各种形式的地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能为计算机储存、识别和处理。这种实现从图形到数字转换的过程，就是数字化。因此，学习数字化技术对于加深学生对地图数据输入系统的认识、提高学生的实际操作能力很有意义。地图投影是一幅地图的科学基础，只有掌握选择使用地图投影的方法才能正确制作地图。因此，地图投影设置是地图实验的重要内容。
二、实验使用的基础资料和仪器
1、郑州市政区图 扫描过的中国政区图
2、扫描仪 计算机 Arcgis软件 Goolglearth件
三、操作步骤
（一）配准
(1)打开ArcMap，利用add date工具条把需要进行纠正的郑州市地理图增加到ArcMap中，或者直接托放到arcmap中
（2）打开ArcMap，选择菜单customize下的Toolbars中的Georeferncing 工具条。
（3）首先将Georeferncing 工具条的Georeferncing 菜单下Auto Adjust 不选择。
在Georeferncing 工具条上，点击Add Control Point 按钮。使用该工具在扫描图上精确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置。选取巩义伊洛河与铁路的交界处，使用鼠标右键，输入坐标为（678115.90,3846131.08）登封少林水库，（681169.65,3820495.02），中牟双圈的位置
（772555.66,3845909.70），新郑黄帝故里（748604.89,3809792.11）。
（4）增加所有控制点后，在Georeferencing 菜单下，点击Update Display。（5）更新后，就变成真实的坐标。
（6）点击左上角地球形状的图标找到已经更新好的地图。
（7）在Georeferencing 菜单下，点击Rectify，将校准后的影像另存。
（二）创建图层
1、点击开始-程序-ArcGIS中的ArcCatalog,选择带+号的图标，选择存放图目录如C盘、D盘等，点击file，右击盘符找到在你new选择personal Geodatabase。并修改该Geodatabase数据库的名称，如city。
2、在ArcCatalog中，鼠标右击这个Personal Geodatabase,在New中选择Feature Cla.3、输入创建的要素类的名称city，点击下一步。
4、projected Coordinate Systems目录下，选择UTM---WGS 1984-- NORTH---UTM WGS 1984 Zone49N.prj。点击下一步、下一步，点击finish.点击完成这样，我们就创建了一个面状要素类。目前还没有要素，下面我们将把他拖放到ArcMap中，进行数字化。
四、实验结果
5、成绩评定
实验二 数字化地图
实验名称：数字化地图 专 业：测绘工程 班 级：2013014 姓 名：牛博 学 号：201301402 实验组号： 实验日期：
1、实验目的随着计算机与制图关系的日渐紧密，数字化地图成为制图过程的重要步骤。计算机地图制图有三个组成部分：硬件，软件，以及软件控制下由计算机处理的数据。这些数据的来源是多种多样的，除了统计、观测和遥感磁带数据是数字形式的资料，可直接输入计算机进行处理外，其他各种形式的地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能为计算机储存、识别和处理。这种实现从图形到数字转换的过程，就是数字化。
因此，学习数字化技术对于加深学生对地图数据输入系统的认识、提高学生的实际操作能力很有意义。
2、实验使用的基础资料和仪器
郑州市政区图
使用仪器和设备 扫描仪
3、操作步骤
1、矢量化
（1）打开Arcmap,利用add data工具添加郑州市地理图和上次所建图层，选择菜单customize下的Toolbars,再选择Editor，调出Editor工具条。（2）点击Editor工具条旁的倒三角，选择Start Editing 后，右侧出现图层。点击图层，下方出现polygon工具图标，点击它后开始数字化。（3）利用polygon工具从郑州市外边界上任意一点开始绘制郑州市外边界，回到该点后双击完成。然后将左侧的city图层颜色改为无色，即Hollow颜色块儿，并点击Editor工具条上的cut polygon工具将郑州市各个城市切割出来，切割时注意两侧出头。最后点击Editor工具条上的stop editing.（4）创建点图层。
A.点击开始-程序-ArcGIS中的ArcCatalog,选择带+号的图标，选择存放图
目录如C盘、D盘等，鼠标右击盘符找到在你new选择personal Geodatabase。并修改该Geodatabase数据库的名称
B.在ArcCatalog中，鼠标右击这个Personal Geodatabase,在New中选择 Feature Cla.C.输入创建的要素类的名称，点击下一步,选择在Projected Coordinate Systems目录下，选择UTM---WGS 1984-- UTM WGS 1984 Zone49N.prj。
点击下一步、下一步，完成。
(5)点击菜单insert下的Text，将各城市名标在相应位置上。
（6）点击菜单view下的layout,在layout中选择traditonal选项，选择一个模板为上图添加图名、图例等，然后再菜单File菜单下的export map中将图导出。
4、实验结果
5、成绩评定
实验三 地图概括
实验名称：地图概括 专 业：测绘工程 班 级： 2013014 姓 名：牛博 学 号： 201301402 实验组号： 实验日期：
1、实验目的地图概括是通过取舍和简化，表示制图区域或制图对象最主要的特征和分布规律。解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图图幅面积之间的矛盾。在具体编图过程中，这种矛盾的解决主要表现在两个方面：即正确处理地图的详细性和概括性的矛盾和正确处理地理各要素的几何精度与地理适应性的矛盾，地图概括就是实现上述两对矛盾对立统一的过程。
2、实验使用的基础资料和仪器
郑州市的三个图层 arcgis 计算机一台
3、操作步骤
打开arcmap,添加数据如郑州市三个图层，并打开arctoolbox。为保证arctoolbox中工具能够使用，选择菜单customize下的extension,在对话框中的选项前全部打上勾。
一、多边形简化 1.合并
在arctoolbox中找到cartography tools,选择其下的generalization,双击aggregate polygons, 在第一行中输入要合并的多边形，第二行会自动弹出合并后图形的存
放位置，在第三行输入多边形合并的阈值，即多边形间最短距离，如500，点击确定即可完成按条件的多边形合并。2.形状的简化
在arctoolbox中找到cartography tools,选择其下的generalization,双击simply polygon,在第一行中输入要简化的多边形，第二行会自动弹出合并后图形的存放位置，在第三行选择多边形简化的方法，point remove(删除点)或bend simplify(弯曲简化)，我们选择point remove。第四行输入多边形简化的阈值，即多边形中点到边的垂直距离，如500（原理：点到边的垂直距离小于500就删除改点），点击确定即可完成一定条件的多边形形状简化。3.线平滑
在arctoolbox中找到cartography tools,选择其下的generalization,双击smooth line,在第一行中输入要简化的多边形，第二行会自动弹出合并后图形的存放位置，在第三行选择线平滑的方法，peak(按峰值距离)或bezier_ interpolation(按贝塞尔曲线)，我们选择pea。第四行输入线平滑的阈值，即峰值，如5000（原理：峰值大于5000就平滑），点击确定即可完成一定条件的线平滑。4.多边形融合（1）融合字段创建
由于具有相同属性的多边形才能融合，因此该字段可以作为多边形融合的依据。如果想使多个多边形融合，可使其属性相同。具体步骤为：
a.选择jiequ图层，单击右键选择open attribute table打开属性表。b.点击Editor工具条下的start editing，将属性表中前10行的objectid字段（列）统一改为4，即使这10个多边形的该属性值相同。
c.点击Editor工具条下的stop editing，在弹出的对话框中选是，保存对属性表的更改。（2）数据格式转换
由于软件中多边形融合要求数据格式为lyr，因此要将jiequ由shapefile格式转换位lyr.具体操作步骤为：选择jiequ图层，单击右键选择save as layer file,在弹出的对话框中选择jiequ.lyr的存放位置。如果没有可选文件夹，可以点击对话框右上方的connect to folder图标（带+号图标）。（3）融合在arctoolbox中找到data management tools,选择其下的generalization,双击diolve,在第一行中输入要融合的多边形即jieju.lyr，第二行会自动弹出合并后图形的存放位置，在第三行选择融合所依据的属性即objectid。第四行输入融合后得到的多边形属性表中的属性（字段），如objectid和shape_area。输入时，首先在statistics fields下分别选中objectid和shape_area，然后等其出现在下面框中时，在右侧选择计算办法，如objectid融合前和融合后没有变化，因此采用first或las都可以，而融合后的多边形面积应等于融合前多边形的和，因此shape_area右侧应选择方法sum,最后点击ok即可
4、实验结果
合并
简化图
线平滑图
5、成绩评定
融合图
实验四 等值线图制作
实验名称：等值线的制作 专 业：测绘工程 班 级：2013014 姓 名： 牛博 学 号：201301402 实验组号： 实验日期：
（一）实验目的了解利用各种资料编织构造等值线图的方法，等值线是制图对象某一数量指标值相等的各点连成的平滑曲线，由地图上标出的表示制图对象数量的各点，采用内插法找出各整数点绘制而成的。常见有等温线，等压线，等高线，等势线等。等值线是表示空间数据体积三维的线状符号，通过该实验深入了解等值线的特性及制作过程。
（二）实验使用的基础资料和仪器
.河南省地图t4190.E00图 计算机 ArcGIS
（三）操作步骤
1.将河南省地图t4190.E00图转换为coverage格式（Arctoolbox-conversion tools-to coverage-import from E00）,再将coverage格式的河南省地图转换为shapefile格式（Arctoolbox-conversion tools-to shapefile）。
2.在Arcmap中打开shapefile格式的河南省地图，点击左侧图层名再击右键打开其属性表，选择属性表左下端的add field，增加降水量字段，并调查editor工具条（customize-toolbars-editor）,点击start editing后，在属性表中将对应地区的降水量输入降水量那列中。完成后点击stop editing，保存对属性表的更改。
3.双击改图，打开其label图层，检查其降水量图层数据是否完整。4.插值处理：由于降水量数值不全，因此采用插值方法求出其他区域的降水量。插值法很多，在此采用IDW插值法。具体做法如下：打开arctoolbox-spatial analyst-interpolation-IDW,在第一行输入插值采用的点图层，第二行输入代表“高度”的那个值（即属性列），点击ok即可。
5.采用叠加分析法处理插值图使他具有河南省的边界，做法：arctoolbox-spatial analyst-extraction-extract by mask,在第一行输入插值后的图，第二行输入河南省polygon图，第三行输入生成图的存放位置及名称。
6.生成等值线,即arctoolbox-spatial analyst-surface-contour 7..添加河南省边界，使之成为具有河南省边界的等值线图。图面配置
调出 customize-toolbars-layout,采用模板如传统模板为图添加图名、图例。
4、实验结果
5、成绩评定
实验五 导航电子地图
实验名称：导航电子地图 专 业：测绘工程 班 级：2013014 姓 名：牛博 学 号：201301402 实验组号： 实验日期：
（一）实验目的计算机地图制图有三个组成部分：硬件，软件，以及软件控制下由计算机处理的数据。这些数据的来源是多种多样的，除了统计、观测和遥感磁带数据是数字形式的资料，可直接输入计算机进行处理外，其他各种形式的地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能为计算机储存、识别和处理。这种实现从图形到数字转换的过程，就是数字化。因此，学习数字化技术对于加深学生对地图数据输入系统的认识、提高学生的实际操作能力很有意义。
（二）实验使用的基础资料和仪器
郑州市内图
计算机
扫描仪
ArcGIS
（三）操作步骤
（1）打开Arcmap,利用add data工具添加郑州市市内图和city图层，选择菜单customize下的Toolbars,再选择Editor，调出Editor工具条。
（2）点击Editor工具条旁的倒三角，选择Start Editing 后，右侧出现city图层。点击city图层，下方出现polygon工具图标，点击它后开始数字化。
(3)利用polygon工具从郑州市外边界上任意一点开始绘制郑州市内
图一周连霍高速、中州大道、郑开大道和金水东路。回到该点后双击完成。然后将左侧的city图层颜色改为无色，即Hollow颜色块儿，并点击Editor工具条上的cut polygon工具将郑州市各个城市切割出来，切割时注意两侧出头。最后点击Editor工具条上的stop editing(4)重复实验一的（二）建立图层步骤，将图层类型type改为line。以及建立点图层.(5)分别建立湖泊图层，绿地图层，河流图层，道路图层，学校图层医院图层。加入编辑，再分别进行start editoring。(6)将龙子湖附近的各个高校以及医院用点进行注记。
(7)点击菜单view下的layout,选择一个模板为上图添加图名、图例等，然后再菜单File菜单下的export中将图导出。
（四）实验结果
5、成绩评定
实验六 专题地图的设计与编制
实验名称：专题地图的设计与编制 专 业：测绘工程 班 级：2013014 姓 名： 牛博 学 号：201301402 实验组号： 实验日期：
1实验目的掌握复杂专题地图的编图过程，初步掌握专题地图设计的技能。
2、实验使用的基础资料和仪器
中国行政区图、2009年中国统计年鉴、ArcGIS。
3、操作步骤
（一）数据处理
1打开2009年工业数据表，利用已有的工业总产值、全部从业人员年平均人数做除法求劳动生产率，具体作法：选择任意1个空列，点击这列的第一个空格输入列的名称如劳动生产率，然后在其下的空格里双击输入一个等号，并先后点击工业总产值的第一个值、英文状态下的/和全部从业人员年平均人数的第一个值，最后点击标题行上方的√图标，可以得出第一个劳动生产率值。点击该方格的右下角往下拉，即可得出其他各行的劳动生产率值。2.点击劳动生产率列的标题上方，选择该列并右击，在出现的下拉菜单中选择复制，找到一个空列的第一个空格右击选择性粘贴，并选择值和数字格式，这样劳动生产率值就永久存在表中了，最后删掉全部从业人员年平均人数，即可得到符合要求的中国工业excel表。
3.将上述得到的中国工业excel表转化为dbf格式。具体步骤：(1)打开acce，点击右下方的创建，新建一个数据库。
(2)在打开的界面左方表1处点击右键选择导入，点击excel，在出现的对话框第一行中输入上述得到的中国工业excel表，点击下一步直至完成，acce界面左侧会出现导入的表sheet1。右击sheet1选择导出,再点击dbase文件，在出现的对话框第一行确定文件的存放位置和名称，即可导出成dbf格式。
（二）数据输入
1.解压图，并在Arcmap中打开其属性表（方法：右击左侧省图名称-选择open attribute table）。
2.将dbf格式的中国工业表输入图的属性表。具体方法为：在arcmap中打开河南省地图，右击其左侧图层，选择joins and relates下的join，在出现的对话框第一列选择在省图的各省名称列，第二行输入dbf格式的中国工业数据表即sheet1，第三行输入dbf格式的中国工业数据表中的各省名称列，点击ok即可。
3.将工业数据永久存入省图的属性表，具体步骤为：右击上述得到的含有工业数据的省图图名，选择data下的export data,在出现的对话框中最后一行选择shapefile,其上一行输入名称，选择存放位置点击ok即可。
（三）数据符号化
将省图中的工业数据用符号表示出来。
1.右击省图图名，选择layer prｐeｒｔｉｅｓ－ｓｙｍｂｏｌｏｇ
ｙ－quantities-graduated color，在value中选择任一列工业值，点击确定即可将该列数据转化为符号。
2.再打开一个含有工业数据的省图图层，右击该省图图名，选择layer pｒｏｐｅｒｔｉｅs－ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ－quantities-graduated symbol，在value中选择剩余2列工业值中的1个，点击确定即可将该列数据转化为符号。
3.再打开一个含有工业数据的省图图层，右击该省图图名，选择layer pｒｏｐｅｒｔｉｅｓ－ｓｙｍｂｏｌｏｇｙ－charts-bar/column，在左侧显示的属性中选择最后1列工业值中，点击向右的按钮将它输入到右边，并将background改为无色，确定即可将该列数据转化为符号。
4．点击菜单customize下的layout,选择右数第2个图标，在出现的对话框右上方点击向右图标，选择traditional pattern中的一个模板，为上图添加图名、图例等，然后点击菜单File下的export map，在出现的对话框最后一行将类型改为JPEG或BMP格式将图保存导出。
4、实验结果
5、成绩评定
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