地理信息系统实验报告

地理信息系统实验报告

——模仿百度地图设计宏观旅游线路

一、背景

通过本学期对地理信息系统（GIS）课程的学习，收获很多，对GIS有了更加深刻的认识，从地理信息数据的获取、加工处理、到数据的应用，我充分认识到了其作为一门学科的博大精深。

正值今年夏天我所在的宿舍要到上海的外高桥船厂实习，计划沿路到太原、石家庄、杭州、武汉和南京等游玩然后各自回家。这就要求选择最短路线。现在网路地图（如百度地图）可以方便的选择点到点的自驾车路径，但是不能计算沿程经过特定若干点的最优路径，也不能选择铁路方式。在学习地理信息系统空间分析之前，可以利用城市间的拓扑关系运用运筹学中的Dijkstra方法计算，但是铁路线错综复杂建立数学模型简化太大。

所以利用Arcview等地理信息软件的优越性就体现出来了，利用网络分析扩展模块Network Analyst的最短路径就可以方便的在多点之间选择最佳路径。

二、实验目的

（1）学习ArcView中的网络分析，学会利用空间分析中的寻找最佳行进路线（Find Best Route）的方法解决具体问题，掌握确定最近设施(Find Closest Facility)的操作方法。

（2）掌握ArcView中网络分析所用到的菜单命令、工具图标的功能及使用步骤。（3）模仿百度地图，建立城市间的铁路交通图，利用热连接添加多媒体信息。

三、数据准备工作

利用普通JPG格式的铁路交通图在AutoCAD中描出所需的图形，导入Arcview中，形成线状要素的.shp文件。

导入Arcview中，转换成.shp文件，图形单位为Kilometer，如图2

添加点状主题Res1_4m.shp，作为城市。并修改属性表“Attributes of Res1_4m”，添加field，Res1_4m_id（城市编号）、name（城市名称）、为name

属性列添加为label，便于识别，最终形成属性表如图3。

选用菜单“theme”中的“Auto-label”，弹出Auto_label对话框，如图4。

视图效果如下。

四、产生最佳路径

目的为选择由天津到济南，途径南京上海杭州武汉的最佳路径。选择菜单file/extension...，勾选network analyze，按OK键返回，加载网络分析模块。窗口的菜单条中增加了network选项。激活线状专题“Roa_4m.shp”，选用菜单network/find best route...(网络最佳路径)，在弹出的最佳路径问题对话框中，点击按钮load stops...，选择“res1_4m”，如下图。

（１）方案一

选择出发地点“天津”，将其移到最上端。选择途径的所有城市，并将最终目的地城市“济南”向下移动到最底部。勾选对话框中的选项“find best order”,

点击右上侧符号解决问题。

显示结果为：

（２）方案二

由于实际情况是出发地为天津，但是第一站必须为上海，即先到上海进行实习，然后才在南京杭州武汉游玩，最终回济南，所以应将上海作为出发点，仍将

济南作为终点，途径南京武汉杭州，如下图所示。

此外由天津到上海的距离通过仅选择二者做一次最佳路径得到。

（３）比较方案一和方案二

方案一的总路程为2089.57km。

方案二的总路程为972.92+1510.41=2483.33km。可见由于先到上海的条件限制，使得路径变长，符合实际。

五、仿照百度，利用热连接添加信息

在属性表“Attributes of Res1_4m”中添加field，命名为“tupian”。并在相应的城市下添加所要显示的多媒体信息。

添加热连接，在热连接选项下查询，查询结果如下。

相同的操作，添加到shp主题的热连接。（此处制作tianjin.shp 的过程用到了图形叠合）

可见，热连接不仅可以使地图文件变得丰富多彩，而且可以改变文件的数据结构，通过添加各种热连接可以令相应元素的属性得到扩展，这也许是百度地图、谷歌地图等网络地图方便流行的原因之一。

六、总结与不足

通过通过上例的操作分析，我们了解到，空间数据的路径选择是Arcview 的重要功能，可以方便的解决常见的旅游路径问题，尤其是在百度地图无法解决的宏观路径选择问题，通过模仿百度地图添加热连接，可以令地图不至于呆板枯燥，在提供地理信息查询的同时提供

更好的感官体验。

在进行此次具体问题解决的过程中，起初对最佳路径的功能存在误解。因为该功能表示路径的起点、终点固定不变，其他站点之间的先后顺序将由软件根据成本自动安排。所以方案一由于建立模型时没有这方面考虑而不符合实际情况。