【正文】 目 錄 第一 章 MAPGIS地理信息系統(tǒng)的基本功能………………………………………… 1 第二 章 圖形輸入 …………………………………………………………………… 8 第三 章 圖形編輯 …………………………………………………………………… 13 第四 章 拓?fù)涮幚砑皩?shí)用工具……………………………………………………… 26 第五 章 系統(tǒng)庫編輯………………………………………………………………… 30 第六 章 誤差校正…………………………………………………………………… 34 第 七 章 圖型裁剪……………………………………… …………………………… 37 第 八 章 數(shù)字高程模型（ DTM 分析）……………………………………………… 39 第九 章 圖形輸出 …………………………………………………………………… 42 第十 章 數(shù)據(jù) 接口 轉(zhuǎn)換 ……………………………………………………………… 45 1 第一 章 MAPGIS 地理信息系統(tǒng) 概述 一、 MAPGIS 軟件 概述 MAPGIS 是中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院武漢中地信息工程有限公司自行研制開發(fā)的地理信息系統(tǒng)，是國產(chǎn)優(yōu)秀的桌面 GIS軟件，它屬于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) GIS平臺(tái)，主要優(yōu)勢功能有： ① 將空間數(shù)據(jù)數(shù)字化輸入、編輯、拓?fù)湟惑w化。 ② 具有強(qiáng)大的制圖功能，包括各種專題圖例符號(hào)的制作較其它軟件方便靈活得多。 ③ 基本上完成了 GIS方方面面的分析功能。 二、 MAPGIS 地理信息系統(tǒng)的基本功能 (一 ) MAPGIS系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境及應(yīng)用范圍 MAPGIS 硬件環(huán)境： PC－ 486（推薦奔騰Ⅱ）以上微機(jī)，內(nèi)存 8M(推薦 64M)以上，硬盤 420M（推薦 ）以上， 1024 768 256色的彩顯設(shè)備。 MAPGIS 軟件環(huán)境：中文 WINDOWS9 WINDOWS98（推 薦）、 WINDOWS2020以及 。 MAPGIS 地理信息系統(tǒng)適用于地質(zhì)、礦產(chǎn)、地理、測繪、水利、石油、煤炭、鐵道、交通、城建、規(guī)劃及土地管理專業(yè)，目前我國已建立的各類地理信息系統(tǒng)絕大部分使用國外軟件，它大多運(yùn)行在工作站上，而 MAPGIS的軟件完全是自行開發(fā)并運(yùn)行在 PC－ 486以上微機(jī)平臺(tái)，這套系統(tǒng)的推廣使用，可以使更多的用戶使用地理信息系統(tǒng)。 (二 )MAPGIS系統(tǒng)的安裝與啟動(dòng) MAPGIS目前最高版本是 ，包括 USB狗一個(gè) ，系統(tǒng)光盤一張，使用手冊(cè)一本。 在運(yùn)行各子系統(tǒng)前，最好先進(jìn)性系統(tǒng)設(shè) 置，即設(shè)置好工作目錄、矢量字庫目錄、系統(tǒng)庫目錄和系統(tǒng)臨時(shí)目錄。 圖 1 MAPGIS軟件系統(tǒng)配置 (三 ) MAPGIS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) MAPGIS 是具有國際先進(jìn)水平的完整的地理信息系統(tǒng)，它分為“輸入”、“圖形編輯”、“庫 2 管理”、“空間分析”、“輸出”以及“實(shí)用服務(wù)”六大部分，如圖 2。根據(jù)地學(xué)信息來源多種多樣、數(shù)據(jù)類型多、信息量龐大的特點(diǎn)，該系統(tǒng)采用矢量和柵格數(shù)據(jù)混合的結(jié)構(gòu)，力求矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)形成一整體的同時(shí)，又考慮柵格數(shù)據(jù)既可以和矢量數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立存在，又可以作為矢量數(shù)據(jù)的屬性，以滿足不同問題對(duì)矢量、柵 格數(shù)據(jù)的不同需要。 圖 2 MAPGIS系統(tǒng) 總體結(jié)構(gòu)圖 (四 )MAPGIS的主要功能 l．?dāng)?shù)據(jù)輸入 在建立數(shù)據(jù)庫時(shí)，我們需要將各種類型的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入是 GIS 的關(guān)鍵之一。 MAPGIS 提供的數(shù)據(jù)輸入有數(shù)字化儀輸入、掃描矢量化輸入、 GPS 輸入和其它數(shù)據(jù)源的直接轉(zhuǎn)換。 (1) 數(shù)字化輸入 數(shù)字化輸入也就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化過程，即實(shí)現(xiàn)空間信息從模擬式到數(shù)字式的轉(zhuǎn)換，一般數(shù)字化輸入常用的儀器為數(shù)字化儀。 (現(xiàn)在很好用 ) (2)掃描 矢量化輸入 掃描矢量化子系統(tǒng)，通過掃描儀輸入掃描圖象，然后通過矢量追蹤，確定實(shí)體的空間位置。對(duì)于高質(zhì)量的原資料，掃描是一種省時(shí)、高效的數(shù)據(jù)輸入方式。 (3)GPS輸入 GPS是確定地球表面精確位置的新工具，它根據(jù)一系列衛(wèi)星的接收信號(hào)，快速地計(jì)算地球表面特征的位置。由于 GPS 測定的三維空間位置以數(shù)字坐標(biāo)表示，因此不需作任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫。 空間分析子系統(tǒng) 空間分析 圖像分析 網(wǎng)絡(luò)分析 DTM 分析 輸入子系統(tǒng) 數(shù)字化輸入 掃描矢量化 文件轉(zhuǎn)換、外業(yè)測量 GPS 及其它數(shù)據(jù)源 圖形編輯子系統(tǒng) 圖形編輯及建拓?fù)? 圖象鑲嵌配準(zhǔn) 投影變換 誤差校正 庫管理子系統(tǒng) 地圖庫管 理 屬性庫管理 影像庫管理 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理 輸出子系統(tǒng) 版面定義 矢量輸出 柵格輸出 文件轉(zhuǎn)換 實(shí)用服務(wù)子系統(tǒng) 圖形裁剪 報(bào)表定義 空間數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù) 3 (4)其他數(shù)據(jù)源輸入 MAPGIS升級(jí)子系統(tǒng)可接收低版本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) 與 版本數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，即數(shù)據(jù)可升可降，供 MAPGIS 使用。 MAPGIS還可以接收 AUTOCAD、 ARC/INFO、 MAPINFO等軟件的公開格式文件。同時(shí)提供了外業(yè)測量數(shù)據(jù)直接成圖功能，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、錄入、成圖一體化，大大提高了數(shù)據(jù)精度和作業(yè)流程。 2. 數(shù)據(jù)處理 輸入計(jì)算機(jī)后的數(shù)據(jù)及分析、統(tǒng)計(jì)等生成的數(shù)據(jù)在入庫、輸出的過程中常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)校正、編輯、圖形整飾、誤差消除、坐標(biāo)變換等工作。 MAPGIS 通過圖形編輯子系統(tǒng)及投影變換、誤差校正等系統(tǒng)來完成，下面分別介紹之。 (1) 圖形編輯 該系統(tǒng)用來編輯修改矢量結(jié)構(gòu)的點(diǎn)、線、區(qū)域的空間位置及其圖形屬性、增加或 刪除點(diǎn)、線、區(qū)域邊界，并適時(shí)自動(dòng)校正拓?fù)潢P(guān)系。圖形編輯子系統(tǒng)是對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫中的圖形進(jìn)行編輯、修改、檢索、造區(qū)等，從而使輸入的圖形更準(zhǔn)確、更豐富、更漂亮。 (2) 投影變換 地圖投影的基本問題是如何將地球表面（橢球面或圓球面）表示在地圖平面上。這種表示方法有多種，而不同的投影方法實(shí)現(xiàn)不同圖件的需要，因此在進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)處理中很可能要從一個(gè)地圖投影坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)投影坐標(biāo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是為實(shí)現(xiàn)這一功能服務(wù)的，本系統(tǒng)共提供了 20種不同投影間的相互轉(zhuǎn)換及經(jīng)緯網(wǎng)生成功能。通過圖框生成功能可自動(dòng)生成不同比例尺 的標(biāo)準(zhǔn)圖框。 (3) 誤差校正 在圖件數(shù)字化輸入過程中，通常的輸入法有：掃描矢量化、數(shù)字化儀跟蹤數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入法等。通常由于圖紙變形等因素，使輸入后的圖形與實(shí)際圖形在位置上出現(xiàn)偏差，個(gè)別圖元經(jīng)編輯、修改后可滿足精度要求，但有些圖元由于發(fā)生偏移，經(jīng)編輯很難達(dá)到實(shí)際要求的精度，說明圖形經(jīng)掃描輸入或數(shù)字化輸入后，存在著變形或畸變。出現(xiàn)變形的圖形，必須經(jīng)過數(shù)據(jù)校正，消除輸入圖形的變形，才能使之滿足實(shí)際要求，該系統(tǒng)就是為這一目的服務(wù)的。通過該系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)圖形的校正，達(dá)到實(shí)際需求。 (4) 鑲嵌配準(zhǔn) 圖象鑲嵌配準(zhǔn)系統(tǒng)是一個(gè) 32位專業(yè)圖象處理軟件，本系統(tǒng)以 MSI圖象為處理對(duì)象。本系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的控制點(diǎn)編輯環(huán)境，以完成 MSI 圖象的幾何控制點(diǎn)的編輯處理；當(dāng)圖象具有足夠的控制點(diǎn)時(shí)， MSI圖象的顯示引擎就能實(shí)時(shí)完成 MSI圖象的幾何變換、重采樣和灰度變換，從而實(shí)時(shí)完成圖象之間的配準(zhǔn)，圖象與圖形的配準(zhǔn)，圖象的鑲嵌，圖象幾何校正，幾何變換，灰度變換等功能。 (5) 符號(hào)庫編輯 系統(tǒng)庫編輯子系統(tǒng)是為圖形編輯服務(wù)的。它將圖形中的文字、圖形符號(hào)、注記、填充花紋及各種線型等抽取出來，單獨(dú)處理；經(jīng)過編輯、修改；生成子圖庫、線 型庫、填充圖案庫和矢量字庫，自動(dòng)存放到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，供用戶編輯圖形時(shí)使用。 4 應(yīng)用而建立專用的系統(tǒng)庫。如地質(zhì)符號(hào)庫、旅游圖符號(hào)庫等。 3. 數(shù)據(jù)庫管理 MAPGIS 數(shù)據(jù)庫管理分為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理、地圖庫管理、屬性庫管理和影象庫管理四個(gè)子系統(tǒng)。 (1) 地圖庫管理 圖形數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)據(jù)獲取過程中，它用于存儲(chǔ)和管理地圖信息；在數(shù)據(jù)處理過程中，它既是資料的提供者，也可以是處理結(jié)果的歸宿處；在檢索和輸出過程中，它是形成繪圖文件或各類地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。圖形數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) 經(jīng)拓?fù)涮幚恚尚纬赏負(fù)鋽?shù)據(jù)庫，用于各種空間分析。 MAPGIS 的圖形數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可同時(shí)管理數(shù)千幅地理底圖，數(shù)據(jù)容量可達(dá)數(shù)十千兆，主要用于創(chuàng)建、維護(hù)地圖庫，在圖幅進(jìn)庫前建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)輸入的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢查，根據(jù)用戶的要求及圖幅的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)圖幅配準(zhǔn)、圖幅校正和圖幅接邊。 (2) 屬性庫管理 GIS系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，各領(lǐng)域的專業(yè)屬性差異甚大，以至不能用一已知屬性集描述概括所有的應(yīng)用專業(yè)屬性。因此建立動(dòng)態(tài)屬性庫是非常必要的。動(dòng)態(tài)就是根據(jù)用戶的要求能隨時(shí)擴(kuò)充和精簡屬性庫的字段（屬性項(xiàng)），修改 字段的名稱及類型。具備動(dòng)態(tài)庫及動(dòng)態(tài)檢索的 GIS軟件，就可以利用同一軟件管理不同的專業(yè)屬性，也就可以生成不同應(yīng)用領(lǐng)域的 GIS 軟件。如管網(wǎng)系統(tǒng)，可定義成“自來水管網(wǎng)系統(tǒng)”、“通訊管網(wǎng)系統(tǒng)”、“煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)”等。 該系統(tǒng)能根據(jù)用戶的需要，方便地建立一動(dòng)態(tài)屬性庫，從而成為一個(gè)有力的數(shù)據(jù)庫管理工具。 (3) 影象庫管理 該系統(tǒng)支持海量影象數(shù)據(jù)庫的管理、顯示、瀏覽及打?。恢С謻鸥駭?shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示；支持影象庫的有損壓縮和無損壓縮。 4. 空間分析 地理信息系統(tǒng)與機(jī)助制圖的重要區(qū)別就是它具備 對(duì)中間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和查詢的功能，它包括矢量空間分析、數(shù)字高程模型（ DTM）、網(wǎng)絡(luò)分析、圖像分析、電子沙盤五個(gè)子系統(tǒng)。 (1) 矢量空間分析 空間分析系統(tǒng)是 MAPGIS的一個(gè)十分重要的部分，它通過空間疊加分析方法、屬性分析方法、數(shù)據(jù)查詢檢索來實(shí)現(xiàn) GIS對(duì)地理數(shù)據(jù)的分析和查詢。 (2) 數(shù)字高程模型 該系統(tǒng)主要由離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、數(shù)據(jù)插密、繪制等值線圖、繪制彩色立體圖、剖面分析、面積體積量算、專業(yè)分析等功能。 (3) 網(wǎng)絡(luò)分析 MAPGIS 網(wǎng)絡(luò)分析子系統(tǒng)提供方便地管理各類網(wǎng)絡(luò)（如自來水 管網(wǎng)、煤氣管網(wǎng)、交通網(wǎng)、電訊網(wǎng)等）的手段，用戶可以利用此系統(tǒng)迅速直觀地構(gòu)造整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，建立與網(wǎng)絡(luò)元素相關(guān)的 5 屬性數(shù)據(jù)庫，可以隨時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)元素及其屬性進(jìn)行編輯和更新；系統(tǒng)提供了豐富有力的網(wǎng)絡(luò)查詢檢索及分析功能，用戶可用鼠標(biāo)指點(diǎn)查詢，也可輸入任意條件進(jìn)行檢索，還可以查看和輸出橫斷面圖、縱斷面圖和三維立體圖；系統(tǒng)還提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中具有普遍意義的關(guān)閥搜索、最短路徑、最佳路徑，資源分配、最佳圍堵方案等功能，從而可以有效支持緊急情況處理和輔助決策。 (4) 圖像分析 多源圖象處理分析系統(tǒng)是一個(gè)新一代的 32位專業(yè)圖象（柵格數(shù)據(jù)） 處理分析軟件。多源圖像處理分析系統(tǒng)能處理柵格化的二維空間分布數(shù)據(jù)，包括各種遙感數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)，航空雷達(dá)數(shù)據(jù)、各種攝影的圖像數(shù)據(jù)以及通過數(shù)據(jù)化和網(wǎng)格化的地質(zhì)圖、地形圖、各種地球物理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)和其它專業(yè)圖像數(shù)據(jù)。 (5) 電子沙盤 電子沙盤系統(tǒng)是一個(gè) 32位專業(yè)軟件。本系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的三維交互地形可視化環(huán)境，利用 DEM 數(shù)據(jù)與專業(yè)圖象數(shù)據(jù)，可生成近實(shí)時(shí)的二維和三維透視景觀，通過交互地調(diào)整飛行方向，觀察方向、飛行觀察位置、飛行高度等參數(shù)，就可生成近實(shí)時(shí)的飛行鳥瞰景觀。系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的交互工具，可實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié) 各三維透視參數(shù)和三維飛行參數(shù)；此外，系統(tǒng)也允許預(yù)先精確地編輯飛行路徑，然后沿飛行路徑進(jìn)行三維場景飛行瀏覽。 電子沙盤系統(tǒng)主要用途包括：地形踏勘、野外作業(yè)設(shè)計(jì)、野外作業(yè)彩排、環(huán)境監(jiān)測、可視化環(huán)境評(píng)估、地質(zhì)構(gòu)造識(shí)別、工程設(shè)計(jì)、野外選址（電力線路設(shè)計(jì)及選址、公路鐵路設(shè)計(jì)及選址）、 DEM數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估等。 5. 數(shù)據(jù)的輸出 如何將 GIS 的各種成果變成產(chǎn)品供各種用途的需要，或與其它系統(tǒng)進(jìn)行交換，是 GIS 中不可缺少的一部分。 GIS的輸出產(chǎn)品是指經(jīng)系統(tǒng)處理分析，可以直接提供給用戶使用的各種地圖、圖表、圖象、數(shù)據(jù)報(bào)表 或文字報(bào)告。 MAPGIS 的數(shù)據(jù)輸出可通過輸出子系統(tǒng)、電子表定義輸出系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)文本、圖形、圖象、報(bào)表等的輸出。 (1) 輸出 MAPGIS 輸出子系統(tǒng)可將編排好的圖形顯示到屏幕上或在指定的設(shè)備上輸出。具有版面編排、矢量或柵格數(shù)據(jù)處理、不同設(shè)備的輸出、光柵數(shù)據(jù)生成、光柵輸出驅(qū)動(dòng)、印前出版處理功能。 (2) 報(bào)表定義輸出 電子表定義輸出系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)有力的多用途報(bào)表應(yīng)用程序。應(yīng)用該系統(tǒng)可以方便地構(gòu)造各種類型的表格與報(bào)表，并在表格內(nèi)隨意地編排各種文字信息，并根據(jù)需要打印出來。它可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)連 結(jié)，接收由其它應(yīng)用程序輸出的屬性數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)以規(guī)定的報(bào)表格式打印出來。 (3) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)文件交換子系統(tǒng)功能為 MAPGIS 系統(tǒng)與其它 CAD、 CAM 軟件系統(tǒng)間架設(shè)了一道橋梁，實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)間所用數(shù)據(jù)文件的交換，從而達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。輸入輸出交換接口提供 6 AutoCAD的 DXF文件、 ARC/INFO文件的公開格式、標(biāo)準(zhǔn)格式、 E00格式、 DLG文件與本系統(tǒng)內(nèi)部矢量文件結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換的能力。 三、 MAPGIS 幾個(gè)基本術(shù)語 圖層：用戶按照一定的需要或標(biāo)準(zhǔn)把某些相關(guān)的物體組合在一起，我們 稱之為圖層。如