Пространственная привязка растрового изображения

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

По дисциплине		Географические информационные системы
На тему	Создание и использование векторной карты

 

	Выполнила обучающаяся: Пшеницына Ирина Дмитриевна
	Направление подготовки: 21.03.02 Землеустройство и кадастры
	Курс: 3
	Группа: 241611
	Руководитель: Яковлев В.Н., доцент, кандидат технических наук

Признать, что работа выполнена и защищена с отметкой
Руководитель				В.Н. Яковлев

 

 

Архангельск 2019

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Кафедра геодезии и земельного кадастра

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

   

 

    по

Географические информационные системы

   

 

 

   

обучающейся

ЭНиГ

высшей школы

3

курса

241611

группы

   

Пшеницыной Ирине Дмитриевне

   

 

   

21.03.02 Землеустройство и кадастры

 

   

ТЕМА:

Создание и использование векторной карты

   

 

   

 

   

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

 

   

Создать проект в QGIS. Выполнить пространственную привязку и трансформирование растровой карты О-39-56 с сохранением в TIF-формате.

Зарегистрировать растровую карту в MapInfo Professional.

Создать на основе растрового изображения векторные слои карты. На основе созданных слоев привести примеры использования буферных зон, районирования, тематического картографирования, создания трёхмерных карт.

Создать картографическую легенду и подготовить карту к печати, создав отчёт.

Рассмотреть использование обменных форматов данных на примере QGIS.

Оформить пояснительную записку в соответствии с СТО 60-02.2.3-2018.

       

 

   

Срок выполнения: с 18.02.2019 г. по 17.05.2019 г.

   

 

   

 

 

 

 

 

 

 

     

Руководитель работы

доцент

 

 

 

В.Н. Яковлев

   

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

                                                 

 

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 5

1 Пространственная привязка растрового изображения. 7

1.1 Регистрация растрового изображения в mapinfo professional7

2 Векторизация карты. Географический анализ. 9

2.1 Использование утилит……………………………………………………………….9

2.1.1 Построение координатной сетки и рамки карты…………………………………...9

2.1.2 Определение номенклатуры карты. Редактирование координатной сетки……...12

2.2 Создание и использование буферных зон. Концентрические буферные зоны………………………………………………………………………...…………....12

2.3 Районирование……………………………………………………………………...15

2.4 Использование публичной кадастровой карты…………………………………..16

2.5 Тематические карты……………………………………………………………......18

2.6 3D-карта и карта призма………………………………………………………...…19

2.7 Геолинк………………………………………………………………………...…....20

2.8 Создание графиков……………………………………………………...………….21

2.9 Написание и использование запросов……………………………………...……..21

3 Подготовка отчета. Использование обменных форматов данных. 26

3.1 Создание картографической легенды………………...…………………………...26

3.2 Создание отчёта…………………………………………………………...………..26

3.3 Использование обменных форматов28

Заключение. 29

Список использованных источников. 31

 

ИНТЕРВАЛ В ОГЛАВЛЕНИИ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Геоинформационные системы (ГИС) – это автоматизированные системы, основными функциями которых являются сбор, хранение, интеграция, анализ и графическая визуализация в виде карт или схем пространственно-временных данных, а также связанной с ними атрибутивной информации о представленных в ГИС объектах.

ГИС системы разрабатывают и применяют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, а также для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций [1].  

Многообразная пространственная информация в ГИС организуется в виде отдельных тематических слоёв, отвечающих решению различных задач. Каждый слой может содержать информацию, относящуюся только к одной или нескольким темам. Например, для задач развития землеустройства и кадастра набор из отдельных слоёв может включать в себя данные: о землевладениях, и недвижимости, об объектах транспорта, образования, здравоохранения, культуры, инженерных сетях, рельефе, геодезических сетях и других объектах городского хозяйства.

ГИС могут классифицироваться по следующим признакам:

По функциональным возможностям: полнофункциональные ГИС общего назначения; специализированные ГИС, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области; информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования. Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения: закрытые системы не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки; открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).

По пространственному (территориальному) охвату ГИС подразделяются на: глобальные (планетарные), общенациональные, региональные, локальные (в том числе муниципальные).

По проблемно-тематической ориентации – общегеографические, экологические и природопользовательские, отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т. д.).

По способу организации географических данных – векторные, растровые, векторно-растровые ГИС.

MapInfo Pro – географическая информационная система (ГИС), предназначенная для сбора, хранения, отображения, редактирования и анализа пространственных данных [4].

Quantum GIS — свободная геоинформационная система с открытым кодом. Целью создания QGIS было сделать использование геоинформационных систем легким и понятным для пользователя. QGIS работает в Windows и в большинстве платформ, поддерживает множество векторных и растровых форматов и баз данных, а также имеет богатый набор встроенных инструментов [5].

 

Использование утилит

 

Команда Программа - Каталог программ позволяет добавить к MapInfo утилиты, расширяющие функциональные возможности систем. Утилита состоит из одного или нескольких файлов. Некоторые утилиты имеют привязку к структуре таблиц MapInfo.

Данную утилиту можно скачать с сайта ESTI MAP  http://www.esti-map.ru-/resou-rces/utils. ЗДЕСЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ССЫЛКА, А НЕ АДРЕС

NOMENKL представляет собой карту с расположением номенклатурных листов для различных масштабов. При работе с утилитой, используем файл Num100 (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Утилита NOMENKL

 

Районирование

 

Районирование – это процесс объединения объектов на карте в районы по каким-либо признакам.

Необходимо создать слой - Автомобильные дороги. В данном случае на карте оцифровано по 5 дорог каждого типа, а именно: Полевые и лесные; Грунтовые; Улучшенные грунтовые (рисунок 2.12).

Так как дороги пересекаются, необходимо включить привязку клавишей S в английской раскладке и ставить точки при оцифровке на перекрестках любых типов дорог. ПРИ ОЦИФРОВКЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПРИМЫКАНИЕ ОБЪЕКТОВ

 

Рисунок 2.12 - Автомобильные дороги

В MapInfo открыть слои: Автомобильные дороги и растровое изображение. НУЖНО ОПИСАНИЕ, А НЕ УКАЗАНИЯ Затем необходимо выполнить команду Окно – Районирование. В появившемся окне Новое районирование таблицей источником является Автомобильные дороги, добавляют поля Sum(Длина_км) и Pct(Длина_км). Поле группировки - Тип дороги (рисунок 2.13, 2.14).

Рисунок 2.13 - Районирование

Рисунок 2.14 - Районирование автомобильных дорог

 

Тематические карты

 

Необходимо создать слой Точки с отметками. Изменяемый – косметический слой.  На растровом изображении стилем символа D1, цвет Е1 отмечаем все точки с отметками.

Для сохранения слоя используем: Карта - Сохранить косметику.

Затем команда Таблица - Обновить колонку: Север - CentroidY, Восток - CentroidX. Отметки_м заполняем самостоятельно, используя данные на растровом изображении (рисунок 2.17).

Рисунок 2.17 - Точки с отметками

Необходимо создать Тематическую карту поверхности, используя слой Точки с отметками, командой: Карта - Создать тематическую карту (рисунок 2.18)..

Рисунок 2.18 - Тематическая карта

Тематическую карту сохраняем с помощью рабочего набора: Файл - Сохранить рабочий набор.

 

D-карта и карта призма

 

3D-карта составляется на основе тематической карты поверхности.

Для этого используем команду Карта - Создать 3D-карту (рисунок 2.19).

Рисунок 2.19 - 3D-карта

Карта-призма представляет собой способ наглядного представления информации.

Создаем карту-призму командой: Карта - Создать Карту-призму (рисунок 2.20).

Рисунок 2.20 – Карта-призма

 

Геолинк

 

К объектам, находящимся на карте можно привязывать различные файлы или ссылки на странице в Интернете.

Командой Таблица – Изменить – Перестроить, добавляем в таблицу Точки с отметками новое поле: Геолинк.

Необходимо найти отметку пункта триангуляции на растровом изображении и в поле Геолинк для этой отметки записать адрес изображения пункта триангуляции.

Изображение можно открыть, включив кнопку Геолинка на панели в разделе Операции и далее  нажать на пункт триангуляции на растровом изображении (рисунок 2.21, 2.22).

Рисунок 2.21 – Пункт триангуляции НАМ НЕ НУЖЕН ТАКОЙ РИСУНОК. НУЖНО ПОКАЗАТЬ, КАК ОТКРЫТЬ РИСУНОК С ПОМОЩЬЮ ГЕОЛИНКА

Рисунок 2.22 – Геолинк

 

Создание графиков

 

График наглядно показывает долю каждой величины в общем объёме.

Чтобы создать график необходимо выполнить команду: Окно – Новый график. Тип: Колонки, Шаблон: Кластер, Поле: Число_жителей_тыс_чел (рисунок 2.23).

Рисунок  2.23 – График

Сохранить график можно рабочим набором.

 

ПОДГОТОВКА ОТЧЕТА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБМЕННЫХ ФОРМАТОВ ДАННЫХ

Создание отчёта

 

Создание отчетов предназначено для подготовки карт к печати и печати карт. В окне отчета размещаются любые документы, которые открыты в MapInfo. Листы отчета и окно карты синхронизированы между собой. В окне Отчета необходимо поместить легенду, план и надписи.

Для того, чтобы создать Отчет, необходимо выполнить команду: Окно – Новый отчет. Иногда необходимо определенное число страниц, в Отчете нужно выполнить команду: Отчет – Режимы показа. В появившемся окне Режимы показа отчета вводится число страниц макета по горизонтали в окошко «Ширина» и по вертикали в окошко «Высота» (рисунок 3.2).

Рисунок  3.2 – Отчет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе была выполнена регистрация растрового изображения в таких программах, как MapInfo и QGIS. На основе растрового изображения топографической карты была выполнена оцифровка и создана векторная карта, состоящая из отдельных слоев.

Описание слоев представлено в таблице 1.

Использована утилита NOMENKL, представляющая собой карту с расположением номенклатурных листов для различных масштабов. Получены навыки в создании буферных зон, тематических карт, 3D-карт, карты-призмы. Так же использовались Запросы, такие как Запрос Найти, Запрос Выбрать, SQL-запрос, Пространственный запрос, команда Обновить колонку.

Для отчета была создана Легенда карты, используя все условные обозначения.

MapInfo Professional — простая и доступная программа для сбора, хранения, отображения, редактирования, обработки картографических данных. Это огромная база данных географической информационной системы цифрового картографирования, с помощью которой пользователи могут визуализировать и анализировать пространственные данные.

Таблица 1 – Описание слоев

Наименова-ние слоя	Тип объектов	Поля таблицы	Тип поля	Индекс	Описание информации	Коли-чество объек-тов
Точки_с_ отметками	Точка	ID	Целое	Нет	Точки съемочного обоснования	135
		Север_м	Вещественное	Нет
		Восток_м	Вещественное	Нет
		Отметка_м	Вещественное	Нет
		Адрес	Символьное (250)	Нет
Населенные пункты (точки)	Точка	ID	Целое	Нет	Точки ситуации	24
		Название	Символьное (35)	Да
		Число_жителей_тыс_чел	Вещественное	Да
		Статус	Символьное (35)	Нет
Населенные пункты (полигоны)	Полигон	ID	Целое	Нет	Размещение площадных объектов	3
		Название	Символьное (35)	Нет
		Число_жителей_тыс_чел	Вещественное	Нет
		Статус	Символьное (35)	Нет

Продолжение таблицы 1

Авто-мобильные дороги	Поли-линия	ID	Целое	Нет	Линии теодолитного хода	15
		Тип_дороги	Символьное (50)	Нет
		Длина_км	Десятичное (20,2)	Нет
Ручьи	Поли-линия	ID	Целое	Нет	Линии теодолитного хода	15
		Название	Символьное (35)	Да
		Длина_км	Вещественное	Нет
		Ширина_ВЗ_м	Целое	Нет
Лесные кварталы	Полигон	ID	Целое	Нет	Размещение площадных объектов	3
		Номер	Целое	Нет
		Древесная_порода	Символьное (50)	Нет
		Площадь_га	Десятичное (20,1)	Нет
ЛЭП	Поли-линия	ID	Целое	Нет	Линии теодолитного хода	3
		Мощность_ЛЭП-кВ	Целое	Нет
		Охранная_зона_м	Целое	Нет
Водоохран-ная зона	Полигон	ID	Целое	Нет	Размещение площадных объектов	10
		Площадь_км2	Десятичное (20,2)	Нет
Охранные зоны ЛЭП	Полигон	ID	Целое	Нет	Размещение площадных объектов	3
		Ширина_ОЗ_м	Десятичное (4,1)	Нет
		Напряжение_кВ	Целое	Нет
		Площадь_кв_км	Вещественное	Нет

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

По дисциплине		Географические информационные системы
На тему	Создание и использование векторной карты

 

	Выполнила обучающаяся: Пшеницына Ирина Дмитриевна
	Направление подготовки: 21.03.02 Землеустройство и кадастры
	Курс: 3
	Группа: 241611
	Руководитель: Яковлев В.Н., доцент, кандидат технических наук

Признать, что работа выполнена и защищена с отметкой
Руководитель				В.Н. Яковлев

 

 

Архангельск 2019

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Кафедра геодезии и земельного кадастра

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

   

 

    по

Географические информационные системы

   

 

 

   

обучающейся

ЭНиГ

высшей школы

3

курса

241611

группы

   

Пшеницыной Ирине Дмитриевне

   

 

   

21.03.02 Землеустройство и кадастры

 

   

ТЕМА:

Создание и использование векторной карты

   

 

   

 

   

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

 

   

Создать проект в QGIS. Выполнить пространственную привязку и трансформирование растровой карты О-39-56 с сохранением в TIF-формате.

Зарегистрировать растровую карту в MapInfo Professional.

Создать на основе растрового изображения векторные слои карты. На основе созданных слоев привести примеры использования буферных зон, районирования, тематического картографирования, создания трёхмерных карт.

Создать картографическую легенду и подготовить карту к печати, создав отчёт.

Рассмотреть использование обменных форматов данных на примере QGIS.

Оформить пояснительную записку в соответствии с СТО 60-02.2.3-2018.

       

 

   

Срок выполнения: с 18.02.2019 г. по 17.05.2019 г.

   

 

   

 

 

 

 

 

 

 

     

Руководитель работы

доцент

 

 

 

В.Н. Яковлев

   

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

                                                 

 

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 5

1 Пространственная привязка растрового изображения. 7

1.1 Регистрация растрового изображения в mapinfo professional7

2 Векторизация карты. Географический анализ. 9

2.1 Использование утилит……………………………………………………………….9

2.1.1 Построение координатной сетки и рамки карты…………………………………...9

2.1.2 Определение номенклатуры карты. Редактирование координатной сетки……...12

2.2 Создание и использование буферных зон. Концентрические буферные зоны………………………………………………………………………...…………....12

2.3 Районирование……………………………………………………………………...15

2.4 Использование публичной кадастровой карты…………………………………..16

2.5 Тематические карты……………………………………………………………......18

2.6 3D-карта и карта призма………………………………………………………...…19

2.7 Геолинк………………………………………………………………………...…....20

2.8 Создание графиков……………………………………………………...………….21

2.9 Написание и использование запросов……………………………………...……..21

3 Подготовка отчета. Использование обменных форматов данных. 26

3.1 Создание картографической легенды………………...…………………………...26

3.2 Создание отчёта…………………………………………………………...………..26

3.3 Использование обменных форматов28

Заключение. 29

Список использованных источников. 31

 

ИНТЕРВАЛ В ОГЛАВЛЕНИИ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Геоинформационные системы (ГИС) – это автоматизированные системы, основными функциями которых являются сбор, хранение, интеграция, анализ и графическая визуализация в виде карт или схем пространственно-временных данных, а также связанной с ними атрибутивной информации о представленных в ГИС объектах.

ГИС системы разрабатывают и применяют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, а также для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций [1].  

Многообразная пространственная информация в ГИС организуется в виде отдельных тематических слоёв, отвечающих решению различных задач. Каждый слой может содержать информацию, относящуюся только к одной или нескольким темам. Например, для задач развития землеустройства и кадастра набор из отдельных слоёв может включать в себя данные: о землевладениях, и недвижимости, об объектах транспорта, образования, здравоохранения, культуры, инженерных сетях, рельефе, геодезических сетях и других объектах городского хозяйства.

ГИС могут классифицироваться по следующим признакам:

По функциональным возможностям: полнофункциональные ГИС общего назначения; специализированные ГИС, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области; информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования. Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения: закрытые системы не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки; открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).

По пространственному (территориальному) охвату ГИС подразделяются на: глобальные (планетарные), общенациональные, региональные, локальные (в том числе муниципальные).

По проблемно-тематической ориентации – общегеографические, экологические и природопользовательские, отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т. д.).

По способу организации географических данных – векторные, растровые, векторно-растровые ГИС.

MapInfo Pro – географическая информационная система (ГИС), предназначенная для сбора, хранения, отображения, редактирования и анализа пространственных данных [4].

Quantum GIS — свободная геоинформационная система с открытым кодом. Целью создания QGIS было сделать использование геоинформационных систем легким и понятным для пользователя. QGIS работает в Windows и в большинстве платформ, поддерживает множество векторных и растровых форматов и баз данных, а также имеет богатый набор встроенных инструментов [5].

 

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ПРИВЯЗКА РАСТРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ