实验 1 初识 MapInfo

一、实验目的

1．熟悉MapInfo的环境，了解MapInfo的文件组成。

2．建立矢量数据文件，为后面的实验打下基础。

二、实验要求

数字化中国轮廓图，包括各省市自治区范围（面）、长江、黄河

（线）、主要城市（点），并分别建立关于点、线、面的三个Table

文件。

三、MapInfo 简介

1．MapInfo的基本功能

①数据输入与输出：空间数据库、属性数据库的建立、维护与管

理，并可以方便地与其它系统进行数据交换。

②强大的地图编辑功能。它具有较为完善的专题制图模块及其友

好的界面，这是其它大多数GIS软件所不及的。

③功能完备的数据分析、查询功能，包括SQL 查询、统计分析以

及各种地理分析等。

④提供MapBasic二次开发工具，方便用户针对不同的开发系统制

定更为友好的用户界面，并通过开发进一步扩展MapInfo的功能。

2．MapInfo的一个重要概念——地图图层

3．MapInfo文件组成

MapInfo是以表的形式来组织信息的，每一个表都是一组MapInfo

文件，这些文件组成了地图文件和数据库文件。

一个典型的MapInfo表将由下列文件构成

①文件名．tab：描述表的数据结构。它是一个小的文本文件，描

述包含数据文件的格式。

②文件名．Dat，或文件名．Dbf、xls、wks：这些文件包含表格

数据。若工作中采用dBASE/FoxBASE、Excel 等文件，MapInfo将

由一个．tab 文件和以上数据或电子表格文件组成。对于栅格数

据文件，该等效扩展名就是bmp、tif、gif等。

③文件名．map：该文件描述图形对象。

④文件名．id：这是一个交叉引用文件，用于连接数据和图形对

象。

此外，表还可以包含一个索引文件（文件名．ind），索引文件用

于查找地图对象，如果用户在表中确定了用于查找的关键字段，

该索引就存在与索引文件中。

四、实验步骤

1.启动计算机，进入Windows桌面。

2.打开资源管理器，在D盘根目录下新建一子目录，并以同学各

自的“专业＋班级＋姓名＋学号”命名。每位同学的实验数据及

成果都应存放在自己的目录下，并要注意建立自己的子目录。

3.回到桌面，运行MapInfo应用程序，进入MapInfo。

4．选择菜单文件－打开表，出现打开表对话框。

5．将对话框中的文件类型定为栅格图像;选择正确路径，找到中

国地图.jpg文件，单击打开按钮，出现下列提示框：“你想简单

地显示未配准的图像，或配准它使它具有地理坐标？”，单击显

示按钮，窗口出现China栅格图像。

6．选择菜单地图－图层控制，出现图层控制对话框，使装饰图层

可编辑，见下图：

7．选择绘图工具条中的点编辑工具，找到各城市符号的中心点单

击鼠标左键，数字化图上所有城市的点位。

8．选择菜单地图（Map）－保存装饰对象，出现保存装饰对象对

话框，选择正确路径，取名存盘。

9．选择绘图工具条中的折线编辑工具，数字化长江、黄河。方法

是：找到起点单击鼠标，然后沿着欲数字化线段依次寻找拐弯点

并单击鼠标，直至河流的另一端点，双击鼠标结束。重复第九步

骤，取名存盘。

10．选择绘图工具条中的面编辑工具，数字化各省市自治区范围。

方法同上，但表示结束的鼠标双击使得终点与起点自动连接形成

封闭的多边形。重复第九步骤，取名存盘。

11．打开Windows资源管理器，查看以上三组 MapInfo文件。

五、说明

鉴于本次实验目的，数字化内容可概略些（少采些点），尽量全

部完成。 但数字化精度 （详细程度） 可根据各人对计算机及MapInfo

的熟悉情况而定。

实验 2 栅格图像配准

一、目的

通过实验深入理解物理坐标与地图坐标的概念及其转换关系。

二、要求

在MapInfo环境下用不同方式进行栅格图像配准。

三、步骤

运行MapInfo

1．查看实验一的成果

⑴打开原数字化底图,并打开数字化文件，记住各对象的相对位置

和线划、区域轮廓的形状。

⑵关闭全部Table。

⑶在不打开原数字化底图的情况下，再次打开数字化文件，查看

各对象的相对位置和线划、区域轮廓的形状，比较查看与前次打

开有何不同。

2．图像配准方法一

⑴选择菜单文件（File）－打开表，出现打开表对话框，将对话

框中的文件类型定为栅格图像;选择正确路径，找到中国地图.jpg

文件，单击打开按钮，出现下列提示框：“表定义已存在，覆盖

吗？”，单击确定按钮，又出现下列提示框：“你想简单地显示

未配准的图像，或配准它使它具有地理坐标？”，单击配准按钮，

窗口出现图像配准对话框。

⑵单击投影按钮，出现投影选择对话框，选择与原图匹配的地图

投影。中国地图.jpg原图采用的是等积圆锥投影，故应使选择投

影对话框中的选项如下图所示。设定单位为“度”，然后选择“确

定”，回到图像配准对话框。

⑶从纸张地图上选择控制点，并读取坐标。

⑷单击图像配准对话框中预览图像的某一点（此点与地图上所选

点一致），出现增加控制点对话框。在对话框中输入相应控制点

的坐标值。

⑸单击图像配准对话框中的新建按钮，重复上一步骤，增加控制

点。当控制点增加到四个时，图像配准对话框中出现配准误差值，

如果误差太大，则重新采控制点，或编辑控制点坐标，直到满意

为止。

3．图像配准方法二

⑴在Mapinfo中打开系统提供的电子地图China。

⑵打开“中国地图.jpg”，增加4个控制点，但不输入控制点的

地图坐标，单击确定，图像配准对话框上部控制点坐标预览窗口

显示控制点坐标为零。

⑶选中其中一个控制点，使其突出。

⑷回到MapInfo主窗口，选择主菜单：表－栅格图像－从地图上

选择控制点，此时鼠标表现为十字符。

⑸在China图形上选择相应的控制点，编辑控制点对话框出现，

且控制点坐标已输入。

⑹同法增加或修改、编辑控制点，直到满意为止。

注意投影不同。

4.配准后检查

图像配准后，要检验配准后的图像。可通过“地图”菜单－“选

项” ，选择合适的坐标单位。再在屏幕左下角的状态栏查看经纬网

交点的坐标，是否与原地图中坐标一致。或通过主工具栏中“标

尺”按钮，查看经纬网格线的距离或面积，检验配准是否正确。

实验 3 空间数据库的建立

一、目的

掌握GIS空间数据库建立的基本方法

二、要求

数字化中国地图上全部要素，并针对不同的要素分别建立图层。

三、步骤

1．运行MapInfo程序。

2．打开已配准的图像：中国地图。

3．选择菜单文件－新建表，出现新建表对话框，勾选“添加到当

前地图窗口”，点击“创建”按钮。表的结构按照实验4中表1

所列创建，表名为“省会城市”。

4．设置符号样式，选择绘图工具条中的“符号”按钮，找到各城

市符号的中心点单击鼠标左键，数字化图上所有城市的点位。并

保存到相应文件夹中。

5．新建表为“长江黄河”，表结构至少有一个字段。设置折线样

式，选择绘图工具条中的折线按钮，以图上长江、黄河的源头作

为起点单击鼠标，然后依次寻找河流上欲数字化的点并单击鼠标，

直至河流的另一端点，双击鼠标结束。

6．新建表为“中国各省区”，表结构按照实验4中表 2建立。设

置区域样式，选择绘图工具条中的多边形按钮，数字化各省市自

治区范围。鼠标双击使得终点与起点自动连接形成封闭的多边形。

对于邻区公共边部分尽量使用MapInfo的snap功能。在输入法关

闭时，键盘上S键为snap开关键，当snap功能键起作用时，可

自动捕捉光标一定范围内已数字化的点，按住shift键或Ctrl键

时可捕捉公共边界。

7．如发现数字化点位不准，在图层可编辑的情况下，选择绘图工

具条上的整形按钮和加节点按钮进行调整。注意：只有选择了整

形对象后整形按钮才能使用，加节点按钮必须在整形过程中才能

使用。

8．新建表名称为“各省名称”，设置文本样式，选择绘图工具条

中的文本按钮，输入各省名。

实验 4 属性数据库的建立

一、目的

1．掌握GIS属性数据库建立及其与空间数据库关联的方法。

二、要求

1.把中国各省市的数据以Excel文件在MapInfo中打开。

2.通过更新列输入中国各省区与省会城市的数据。

3.通过更新列与地理函数，输入各省会坐标与各省面积。

三、步骤

1．运行MapInfo应用程序，进入MapInfo。

2．选择菜单：文件－打开表,打开实验3所建的“省会城市”与

“中国各省区”2个表。

3.按照表2在表 1中增加编号，两个表的各省、省会编号要一致。

分别把表1与表 2复制复制到两个Excel文件中。注意不要有多

余的行。

4.在MapInfo中选择菜单中文件－打开表， 文件类型选择为Excel

文件，打开Excel文件，注意数据区要从第 2 行开始，第1行为

标题。

5.先使“省会城市”的地图窗口与浏览窗口平铺，并排显示，按

照表1输入各省会的编号。再按照同样方式输入“中国各省区”

中各省编号。

6.通过菜单：“表－更新列”，按照编号联接的方式，更新省会

城市中的名称。并通过“更新列”，通过“辅助”按钮，采用地

理函数CentroidX(obj)、CentroidY(obj)输入表达式，更新经度

与纬度。按照同样方式更新“中国各省区”中地区与人口，并通

过地理函数Area(obj, "sq km")计算各省区面积。注意如何设定

面积单位如公顷、亩的方法。

7.保存所有表。

表1 中国各省会名称与位置

编号 名称 经度 纬度

哈尔滨

沈阳

长春

拉萨

北京

天津

海口

石家庄

济南

成都

银川

呼和浩特

太原

兰州

西安

郑州

合肥

杭州

西宁

南昌

长沙

福州

重庆

武汉

南京

上海

广州

贵阳

南宁

昆明

乌鲁木齐

表 2 2010年中国各省人口与面积

序号 地区 人口数 面积

1 广东省 104303132

2 山东省 95793065

3 河南省 94023567

4 四川省 80418200

5 江苏省 78659903

6 河北省 71854202

7 湖南省 65683722

8 安徽省 59500510

9 湖北省 57237740

10 浙江省 54426891

11 广西壮族自治区 46026629

12 云南省 45966239

13 江西省 44567475

14 辽宁省 43746323

15 黑龙江省 38312224

16 陕西省 37327378

17 福建省 36894216

18 山西省 35712111

19 贵州省 34746468

20 重庆市 28846170

21 吉林省 27462297

22 甘肃省 25575254

23 内蒙古自治区 24706321

24 上海市 23019148

25 新疆维吾尔自治区 21813334

26 北京市 19612368

27 天津市 12938224

28 海南省 8671518

29 宁夏回族自治区 6301350

30 青海省 5626722

31 西藏自治区 3002166

32 台湾省 23162123

33 香港特别行政区 7097600

34 澳门特别行政区 552300

实验 5 GIS 分析方法

一、目的

通过实验初步了解常用的几种地理分析方法。

二、要求

1． 利用Mapinfo提供的China数据信息进行Selection选择和SQL

查询。

2．进行重新分区与用列合并对象。

3．创建长江、黄河的缓冲区，宽度自定。模拟建立海南岛的缓冲

区，并进行编辑，显示出外围缓冲带。

三、步骤

* 将\ data \China目录下的有关文件拷贝到自己的实验目录下。

1．选择与查询

1．1 打开自己目录下的China.tab。

1．2 “查询”菜单下点击“选择…”菜单项，出现选择对话框。

1．3 单击选择对话框中的“辅助”按钮，在表达式对话框中给定

选择的条件。

1．4 分别从地图窗口和浏览窗口中查看选择结果。

1．5 若要保留查询结果，则可通过“另存副本为…”保存。如果

在选择对话框的“存结果于表”中输入了表的名称则查询结果为

此表，如未输入名称，而是采用缺少设置为selection，则另存为

表时，选择名称为Query1，依次编号。

1．6 “查询”菜单下点击“SQL选择…”菜单项，出现SQL选择

对话框。

1．7 在对话框中输入相应的内容，确定后即可看到查询结果。

2．重新分区

2．1 打开数字化的“中国各省区”地图。

2．2 “表”菜单下点击“维护”菜单项，修改表结构，添加分区

字段，并把分区字段值输入完毕。

中国按大区划分华北、东北、华东、华中、华南、西南、西北等几个部分，

一般这样划分：

1、华东地区（包括山东、江苏、安徽、浙江、福建、上海）；

2、华南地区（包括广东、广西、海南）；

3、华中地区（包括湖北、湖南、河南、江西）；

4、华北地区（包括北京、天津、河北、山西、内蒙古）；

5、西北地区（包括宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃）；

6、西南地区（包括四川、云南、贵州、西藏、重庆）；

7、东北地区（包括辽宁、吉林、黑龙江）；

8、台港澳地区（包括台湾、香港、澳门）。

2．3 “窗口”菜单下点击“新建重新分区窗口…”菜单项，出现

重新分区对话框。

2．4 在对话框中选择分区字段及要浏览的字段，确定后及出现新

的分区窗口。

2．5 “重新分区”菜单下点击“增加分区”菜单项，增加你所要

分的地区。

2．6 在上图窗口中改变分区，将所有省区分别划分到相应的目标

分区中去，同时察看地图窗口及浏览窗口的动态变化情况。划分

方法：先选中左边的目标区，然后在右边中国地图上选中对应省

区，在主工具条里点下“分配选定对象”按钮，这样就把该省区

划分到了该目标区，以此方法进行下去，直到完成所有分区为止。

划分方法示意图及分区后结果图如下所示。

3．对象合并

3．1 关闭不需要的表，打开“中国各省区”。

3．2 “表”菜单下点击“用列合并对象…”。在对象合并对话框

中选择适当的合并字段等内容。

3．3 数据聚合对话框中选择适当的数据聚合方式，确定后系统便

进行对象合并。结果存入表“中国分区”。

3．4 选中某一对象（该对象所在图层可编辑），并在“对象”菜

单下点击“设置目标”，将其设置为合并目标，从同一图层或其

它图层中选择另一对象，在“对象”菜单下点击“合并…”，然

后在数据聚合对话框中选择合适的数据聚合方式，确定即完成了

目标合并。

4．创建缓冲区

4．1 将欲放置缓冲区对象的图层设置为可编辑。

4．2 选中欲建缓冲区的对象，如黄河、长江。“对象”菜单下点

击“缓冲区…”菜单项，出现缓冲区对话框。对话框中给出缓冲

半径（注意距离单位）。同时确定其它选项。确定后，缓冲区对

象即生成在当前可编辑层中。

4．5选中面对象，如海南岛，缓冲区半径设为10公里。建立缓

冲区后把原来面对象覆盖了，通过对象编辑命令，把新生长的区

域通过“对象－设置目标”，再通过选择（边界选择或按住Ctrl

后用箭头选择）被覆盖的原有对象，通过擦除命令显示出缓冲区

带状区域，并修改区域样式。

实验 6 专题图的制作

一、目的

专题图是各类信息可视化的最直观的表达形式，掌握制作专题地

图的方法，供GIS数据分析使用。

二、要求

1.掌握各种专题地图的制作方法。

三、步骤

1.1 打开中国地图China，且窗口最大化，并使地图在窗口中的大

小、位置均适当。

1.2 选择菜单：地图－创建专题地图，在对话框中选择“范围”

与模板。

1.3单击“下一步”按钮； 在出现的对话框中选择制图用的表和字

段或表达式。单击“下一步”按钮，出现“步骤3/3”对话框，确

定。

1.4 在上列对话框中，通过自定义栏的三个按钮修改数据分级范

围、设色类型、图例形式。确定后若还不满意，可在地图菜单下

选择修改专题地图下拉菜单，对制图地图进行修改。

1.5通过图层控制删除专题地图图层或通过工作空间保存专题地

图。

2.1创建专题地图，选择饼图表示不同年龄阶段的人口多少与比

例。饼图与直方图要选择多个字段。

2.2对饼图的样式及图例做适当编辑修改，满意后保存工作空间。

3.3参照以下方法，创建其他专题地图，包括直方图、等级符号、

点密度、独立值、格网专题地图。格网专题地图使用USA中的点

数据。

实验 7 GPS 的应用

一、目的

了解GPS的一般原理并学习GPS的使用。

二、要求

1.熟悉GPS手持机的各功能键。

2.进行GPS存点、航点、航线、航迹的操作。

3.进行GPS菜单中特别是单位下的各项设置。

三、步骤

1.GPS的界面认识

以GARMIN公司的eTrex小博士手持GPS接收机为例。按键分

为上键、下键、输入键、翻页键以及电源开关。翻页键用于循环

显示各个主页面或从某种操作中退出到主页面。上下键用于上下

移动光标、调节屏幕显示对比度、以及在航迹页面中放大或缩小

比例尺，在罗盘导航画面中查看各种数据。

主要页面分为卫星状态页面，用于显示GPS接收机的状态、

搜索卫星情况、及卫星信号强度；航迹导航页面显示当前位置和

移动的轨迹，在移动中画面自动旋转并用指北针指示北向。罗盘

导航画面用来显示接收机状态和导航状态、运动方向和目标方向、

及其他各种导航数据。功能菜单页面包括存点、航点、航线、航

线、航迹、设置等内容。

2.GPS的存点、航点、航线、航迹的操作。

存点：在小博士处于定位状态，有两种方法可用于存点：连

续按翻页键直到“功能菜单”页面，将光标移到“存点”功能选

项上，按下输入键进入“存点”页面，再按下输入键即存为航点。

或者在任意页面中，按住输入键2秒种，直接进入存点页面，

再次按下输入键即完成操作。

航点：按翻页键到“功能菜单”页面，通过上下键与输入键

来选择航点并查看、编辑。

航线：按翻页键直到显示“功能菜单”页面，用上下键将光

标移到“航线”功能选项上，按下输入键进入“航线页面” ，在空

白区域中按下输入键进入“加航点”页面，选择要加入的航点再

按下输入键，重复以下过程加入所需要的航点构成航线。当用航

线导航时，在“功能菜单”页面上进入“航线”功能选项，在“航

线页面”上有一条已经编辑在机器中的航线，可看到航点的名字、

序号、各航点的距离及运动状态下到达各航点的时间。用上下键

移动到“导航”按钮上，按输入键后询问导航的起点，选择起点

开始导航。

3.GPS的定位与面积计算。

由于GPS卫星和接收机是在WGS84坐标系统中开发运行的，

我国目前应用的是1954年北京坐标系(即BJ54坐标系)，这两个

坐标系之间存在平移和旋转关系，在实际应用中，由于坐标系不

同的影响能使定位产生80～120ｍ的距离误差。所以，在我国使用

GPS导航仪进行绝对定位必须进行坐标系转换。 转换后的绝对定位

精度可由80～120m提高到5～10m。

WGS84坐标系是以度、分、秒为标准的坐标格式，而我国的

BJ54与西安80坐标系统是以公里网格的形式来表示。 在GPS的设

置页面中选择“单位” ，在“位置格式”中选择“User Grid”,输

入中央子午线经度为东经1170，比例为1.0000000，FALSES输入

为500000.00，FALSEN输入为0.0。编辑完后存储。在“地图基准”

选项中选择“User” ，进入“WGS84－Local”页面，输入相应的△

X、△Y、△Z、△A、△F参数即可。

定位：小博士GPS可为用户提供连续、实时、三维的位置、

速度和时间，单机定位精度优于10m，在某点锁定卫星后，用2分

钟左右的时间定位，以后只需要15－45秒（说明书），但最好通

过4分钟左右的时间后再读取数据（参考资料），以提高精确性。

存入航点后，可查看相应的坐标与高程。

面积计算：在定位状态下，按“翻页键”进入“功能菜单画

页”中。用“上下光标键”选中“航迹”项，按“输入”键、出

现“求面积”页面，先选中“删除”项，确认“是” ，删除内存的

原有航迹，内存显示为0%。再选择“面积”项，按“输入键” ，出

现一个关于面积数据及单位的文本框，在单位栏中，有7种单位

供选择，其中:SQFT(平方英尺)、SQYD(平方码)、ACERS(英亩)、

SQMI(平方英里)、SQNM(平方海里)、SQMT(平方米)、SQKM(平方公

里)。选择需要的面积单位后，如:SQMT(平方米)，结束清零和单

位选择后，携带GPS开始行走，走完一个闭合轨迹后，选中“确

定”项，按“输入键”两次，即可看到测出的面积结果。必须注

意，在每次求面积之前，需删除内存中原有的航迹，使面积值归

零。

实验 8 遥感图像应用

一、目的

1.熟练遥感图像的一般判读。

2.以GIS为平台，进行遥感图像的配准与矢量地图制作。

二、要求

1.用GPS坐标配准农大西校区遥感图像。

2.绘制西校区矢量地图。

三、步骤

1. 通过GPS配准农大西校区的SPOT5遥感图

选用河北农业大学西校区2004年遥感图像。在遥感图像上选

择明显的4－5个点，用GPS对各点进行定位，得到各点的坐标值，

并对多个坐标值进行平均，在MapInfo打开遥感图像，配准时投

影选择：类别中选择投影为北京54坐标 6度带，类别项中选择20

带，进行配准。

2.在遥感图像上进行地物区划并量测

图像的判读要先大尺度考虑，根据先整体、后局部，从已知

到未知，由宏观到微观，勤对比、多分析原则。判读时要按照直

接判定、对比分析、逻辑推理等方法进行分析判定。

在遥感图像上，对校区内的主要建筑物、道路、绿地等进行

区划，建立相应的表，要求区划出边界并量测出面积，进行标注。

并把最后的成果嵌入到WORD中，加入适当的说明文字。