第九届全国大学生GIS应用技能大赛（A上午）
一、案例背景
雷尼尔山国家公园是一座以雷尼尔山为中心的公园，雷尼尔山是美国最高的火山，拥有除了阿拉斯加以外最大的单一冰河以及最大的冰河系统。
我们现在有一份雷尼尔山国家公园地形图的一部分扫描图。我们需要利用该扫描图制作三维模型用来分析和展示。
任务一：使扫描图有正确的坐标值和坐标系。
任务二：绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据。
任务三：创建DEM 数据（20 米分辨率）并制作地形图。
任务四：创建该地区三维模型。
二、数据说明
1.topo_map.jpg：雷尼尔山国家公园的扫描地形图。雷尼尔山国家公园位于美国华盛顿州地理坐标系是WGS1984，投影是UTM 分度带投影。雷尼尔山国家公园的经度范围在西经121度－西经122度之间。扫描图上的高程值单位是英尺，1英尺=0.3048米。
三、分析要求（100分）
1、使扫描图有正确的坐标值和坐标系。（20分）
1) 扫描图上的横线和竖线是方里格网，间隔是2km，左上角的交叉点坐标值是（596000, 5194000）。
2) 请创建一份正确的扫描地形图数据，命名为“TopoMap”。
3) 请在您提交的步骤文档中，一定要附上RMS 误差表。
2、绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据（30分）
请对地图进行数字化工作，绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据，具体要求如下：
1) 冰川区域和河流不需要额外添加属性字段；
2) 等高线只需要绘制计曲线（即加粗的等高线），请添加高程值属性字段；
3) 高程点需添加高程值属性字段。
3、创建DEM 数据并制作地形图（30分）
1) 创建DEM 栅格数据，分辨率为20 米，像元值代表高程（米）。
2) 使用创建好的矢量和栅格数据，重新制作地形图。
① 要求和扫描图尽可能一致，请仔细观察地图。
② 没有矢量化的露营点、首曲线、步道等矢量信息不需要体现；
③ 山峰、冰川和河流的名字需要在地图上显示出来。
④ 不需要排版出图，请您直接将地图截图放入提交的步骤文档当中。
4、创建该地区的三维模型（20分）
1) 请创建如下图所示的三维模型。请仔细观察，完全还原。
2) 示例图中我们看到的表面是遥感影像，本试题请使用扫描地形图代替。
四、数据提交
1. 提交所有中间数据、最终结果数据、工作文档，存放在\A上午\结果文件夹中。
2. 工作文档应包括解题思路、解题过程说明和结果等内容。解题过程说明中，关键步骤附图说明。
3. 请将A下午文件夹重命名为“A上午+小组编号”，如“A上午0111”。
五、解题步骤
要求一、使扫描图有正确的坐标值和坐标系。（20分）
（一）定义投影
(1) 将topo_map.jpg数据加载到数据框中；
(2) 根据数据说明可知：雷尼尔山国家公园位于美国华盛顿州地理坐标系是WGS1984，投影是UTM 分度带投影。雷尼尔山国家公园的经度范围在西经121度－西经122度之间。UTM 投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经180度起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60个投影带，如下图所示。
由此可计算得：雷尼尔山国家公园对应的投影带号 = [(180 - 121) / 6] + 1 = 10，其对应的投影坐标系为WGS_1984_UTM_Zone_10N。于是就可以使用ArcToolbox中的【数据管理工具】→【投影与变换】→【定义投影】给topo_map.jpg定义WGS_1984_UTM_Zone_10N投影坐标系。
（二）地理配准
(1) 加载【地理配准】工具条；
(2) 由已知条件得：扫描图上的横线和竖线是方里格网，间隔是2km，左上角的交叉点坐标值是（596000, 5194000）。由此可推知：左下角的交叉点坐标值是（596000, 5192000），右上角交叉点的坐标值为（606000，5194000），右下角交叉点的坐标值为（606000，5192000），据此添加控制点（采用输入X，Y坐标的方法），将变换方法设置为【一阶多项式（仿射）】，配准结果如下：
(3) 添加好控制点确认无误后，点击【地理校正】下拉框中的【校正】，将【重采样类型】设置为【双线性(用于连续数据)】，【名称】设置为TopoMap.tif，点击【保存】，输出配准结果。
要求二、绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据（30分）
（一）注意要点：
(1) 结合题目要求，通过目视判读地形图可知：
①冰川区域的几何类型为面；
②河流、等高线的几何类型为线；
③高程点的几何类型为点。
(2) 题目中对于地物数字化内容与结果属性信息的要求如下：
①冰川区域和河流不需要额外添加字段；
②等高线只需要绘制记曲线（即加粗的等高线），需要为其添加高程值属性；
③高程点需添加高程值属性字段。
(3) 通过目视判断，可知等高线计曲线之间的等高距为400米，该信息可用于计算未被标注高程值的等高线对应的高程值。
(4) 由于原始地形图中的高度单位为英尺，而地图文档中显示单位为米，因此在对高程值录入时，需要进行高度单位的换算。（1英尺=0.3048米）
（二）数字化处理
(1) 右键点击ArcMap目录中的文件夹新建一个文件地理数据库，右键点击文件地理数据库新建一个要素数据集，坐标系为WGS_1984_UTM_Zone_10N。
(2) 右键点击要素数据集新建所需的4个要素类，其分别为冰川区域（几何类型为面）、河流（几何类型为线）、等高线（几何类型为线）、高程点（几何类型为点）。
(3) 加载【编辑器】工具条，点击【编辑器】下拉框中的【开始编辑】和【编辑窗口】→【创建要素】，矢量化冰川区域、河流、等高线和高程点，在等高线和高程点的属性表中，添加高程字段，将单位“米”转换为“英尺”。
① 对冰川区域进行矢量化，矢量化结果如下图所示：
② 对河流进行矢量化，矢量化结果如下图所示：
③ 对高程点进行矢量化，共计19个高程点，并在高程点的属性表中添加“高程英尺”和“高程米”字段，根据图上信息录入高程信息，再通过【字段计算器】将高程（英尺）转换为高程（米）。矢量化结果和字段添加结果如下：
④ 对等高线进行矢量化，共计51条等高线，并在等高线的属性表中添加“高程英尺”和“高程米”字段，根据图上信息录入高程信息，再通过【字段计算器】将高程（英尺）转换为高程（米）。矢量化结果和字段添加结果如下：
要求三：创建DEM 数据并制作地形图（30分）
（一）注意要点：
(1) 创建DEM栅格数据的主要思路为：首先，根据已有的等高线和高程点矢量数据创建不规则三角网TIN；其次，由TIN转出栅格，得到分辨率为20米的DEM栅格数据。
(2) 在创建不规则三角网TIN时，可将等高线和高程点同时作为数据源，即：输入要素，同时需要设置相应的、以米为单位的高程字段；在由TIN转出栅格DEM数据时，需要将采样距离设置为CELLSIZE 20。
(3) 在根据已有矢量和栅格数据制作地形图时，①由于河流和冰川区域无额外添加的属性字段，因此需要使用插入文本的形式为其添加标注；②由于在数字化地形图时，山峰未被矢量化，因此，需要使用插入文本的形式将其标注到地图上；③由于等高线的文本标注位于线上，并产生了掩盖效果，因此，需要为标注的文本设置放置属性位置“在线上”，并添加掩膜效果为“晕圈”。
（二）生成DEM：
(1) 在ArcToolbox中，通过【3D Analyst 工具】→【数据管理】→【TIN】→【创建TIN】生成TIN（不规则三角网），生成结果如下：
(2) 在ArcToolbox中，通过【3D Analyst 工具】→【转换】→【由TIN转出】→【TIN转栅格】生成DEM，生成结果如下：
（三）制作地形图
根据创建好的矢量和栅格数据，重新制作地形图。
(1) 通过ArcMap的主菜单中的【插入】→【文本】给冰川、河流添加注记，在要素数据集下新建山峰点要素，依据原始数据进行山峰的矢量化，共计4处，使用上述同样的方法进行添加注记，同时尽量保证注记字体、旋转角度、字体大小与原始数据相同，添加注记结果如下：
(2) 在原始数据中，冰川中的等高线以蓝色突显出来，与其他等高线不同，因此需要将冰川中的等高线提取出来。在ArcToolbox中，通过【分析工具】→【转换】→【叠加分析】→【相交】提取冰川中的等高线，然后为了避免注记重复，通过【分析工具】→【转换】→【叠加分析】→【擦除】擦除原矢量化等高线中位于冰川内部的等高线。在等高线数据的图层属性中设置标注样式，将放置属性设置为【在线上】，在最终生成的地形图如下：
要求四、创建该地区的三维模型（20分）
(1) 打开ArcScene软件，将生成的DEM数据加载到数据框中；
(2) 右键点击DEM数据，选择【属性】进入【图层属性】对话框，选择【基本高度】，设置【在自定义表面上浮动】，结果如下：
(3) 在ArcToolbox中，通过【3D Analyst 工具】→【转换】→【由栅格转出】→【栅格范围】提取DEM的边界线，提取结果如下：
(4) 设置边界线的属性，对边界线进行拉伸，拉伸值输入一个合适的高度数值（这里将其设置为1000），拉伸方式选择为【将其用作要素的拉伸数值】，生成结果如下：
(5) 在ArcToolbox中，通过【3D Analyst 工具】→【转换】→【由栅格转出】→【栅格范围】提取三维模型底面，提取结果如下：
(6) 设置三维模型底面的属性，选择【基本高度】，将【添加常量高程偏移使用场景单位】设置为1000：
(7) 将TopoMap扫描地形图添加到ArcScene中的数据框中，将其属性中的【基本高度】的【从表面获取的高程】设置为【在自定义表面上浮动】，即将扫描地形图叠加在DEM数据上，然后取消勾选DEM的显示，结果如下：
数据分享（比赛数据）：
链接：https://pan.baidu.com/s/168gwfHtzRkb0Zi0kbj6obg
提取码：9pcm
第九届全国大学生GIS应用技能大赛（A上午）相关推荐
- 第十一届全国大学生GIS应用技能大赛（上午）
赛题背景 我们需要制作一幅广西区域发展布局示意图,最终成图参考"数据"文件夹中的广西区 域发展布局示意图.png.地图使用的投影坐标系是 Asia_North_Albers_Equ ...
- ArcMap：第一届全国大学生GIS应用技能大赛（滁州学院）详解-上午题
目录 01 上午题 1.1 题目 1.2 数据 1.2.1 如何添加比赛数据? 1.2.2 比赛数据展示 1.3 思路 1.3.1 坐标系问题 1.4 实操 1.4.1 建立空间数据库和比赛数据 ...
- 第七届全国大学生GIS应用技能大赛试题答案及数据下载（上午）
大赛题目[上午] 1.将研究影像转换为GCS 2000坐标系. 2.道路数据丢失了坐标系,请重新为其添加坐标系为GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000. 3 ...
- 第7届全国大学生GIS应用技能大赛试题
传输链接:https://cowtransfer.com/s/ed07ec006df140 或 打开[奶牛快传]cowtransfer.com 使用传输口令:0zvr7c 提取:
- 第八届全国大学生GIS应用技能大赛试题答案及数据下载（上午）
全国大学生 GIS 技能大赛试题(上午) 分析 市政府工作人员要在市区范围内新建两个垃圾场,垃圾场选址的位置有严格要求,请根 据以下问题,选择出最适合建垃圾场的两个位置. 一. 数据说明(见 &quo ...
- 《第八届全国大学生GIS应用技能大赛》——一个普通二本院校参赛学生的收获以及评委老师所给的建议
<第八届全国大学生GIS应用技能大赛>--一个普通二本院校参赛学生的收获以及评委老师所给的建议 本次分享内容主要是笔者站在一个普通二本院校的普通学生的角度来分享收获和感想,以及为大家再整理 ...
- 【马列GISer】第八届全国大学生GIS应用技能大赛参考答案（上午）
全国大学生GIS 技能大赛试题(上午) 一.分析 市政府工作人员要在市区范围内新建两个垃圾场,垃圾场选址的位置有严格要求,请根 据以下问题,选择出最适合建垃圾场的两个位置. 二.数据分 ...
- 第9届全国大学生 GIS 技能大赛下午试题详解（下）附练习数据
01 数据说明 主要道路.shp:江苏省主要道路数据来源于 OpenStreet 网站. 江苏省省界.shp:江苏省行政区面数据. 江苏市届.shp:江苏省地级市面数据. 江苏县界.shp:江苏省区县 ...
- 全国大学生计算机应用能力与信息素养大赛官网,第九届全国大学生计算机应用能力与信息素养大赛...
经过激烈角逐,第九届全国大学生计算机应用能力与信息素养大赛(暨海峡两岸产业核心技能素养大赛)于2019年5月30日在首都经贸大学圆满结束. 本届大赛共有200多个本专科院校代表队,近15000名同学参 ...
最新文章
- php中public放什么,PHP中常用关键字public, private, protected, static...
- 使用Java处理除法运算的陷阱
- PMCAFF问答精选 | 滴滴跟UBER最主要的区别是什么？
- centos7设置、查看、删除环境变量的方法
- More Effective C++ （运算符）
- 信号捕捉（signal、sigaction）
- “堂堂985博士，要去高职了，天空是灰暗的！！！”
- Debugging--the practice of programming
- go语言解析html
- 安卓学习笔记09：常用布局 - 帧式布局
- 【ESP8266】发送HTTP请求
- 大数据电影可视化系统
- 正则表达式（二）常用正则表达式——验证真实姓名
- win10 redis注册成服务自启动
- 根据WOS获取某篇SCI论文被引用次数[Web of Science 统计]
- Linux如何让程序在后台运行
- 相对寻址方式与变址寻址方式的区别与联系
- Servlet 01
- python numpy矩阵_python中numpy矩阵运算操作大全（非常全）！
- pytorch 源_Windows10+CUDA 10.1.0+pytorch安装过程