MAPGIS
二、考试形式与试卷结构
1、考试形式：闭卷，笔试+机试，考试时间为120分钟，试卷满分为100分。
2、试卷结构：
（l）内容结构：基础知识：50分； 综合应用：50分
（2）题型结构：名词解释(10分)、单选题(10分)、多（不定）项选择题(10分)、判断题(10分)、简答题(20分)、应用操作题(40分)。
三、评价目标与考试内容
第一讲 MAPGIS概述
(一)评价目标
l、识记基本概念，了解软件的特点、结构、用途及功能应用；
2、熟悉MAPGIS主要的文件类型；
3、理解GIS与通用数据库的区别。
(二)考试内容
1、MAPGIS基本概念，软件的特点、结构、用途及功能应用，主要的文件类型；
基本概念：点：点是地图数据中点状物的统称，是由一个控制点决定其位置的符号或注释。它不是一个简单的点，而是包括各种注释（英文，汉字、数字等）和专用符号（包括圆、弧、直线、五角星等各类符号）。所有的点图元数据都保存在点文件（*.WT）中。
线：线是地图中线状物的统称。MAPGIS将各种线型(如点划线、省界、国界、等高线、道路、河堤)以线为单位作为线图元来编辑。所有的线图元数据都保存在线文件(*.WL)中。
区：区通常也称面，它是由首尾相连的弧段组成封闭图形，并以颜色和花纹图案填充封闭图形所形成的一个区域。如湖泊、居民地等。所有的区图元数据都保存在区文件（*.WP）中。（区/区域：由同一方向或首尾相连的弧段组成的封闭图形。）
工程：对MAPGIS要素层的管理和描述的文件，它提供了对GIS基本类型文件和图像文件的有机结合的描述。它可由一个以上的点文件，线文件，区文件和图像文件（*.MSI）组成。在工程管理中还提供了对工程所使用的不同的线型、符号等图例以及图例参数、符号的管理和描述。
图层：用户按照一定的需要或标准把某些相关的地理实体组合在一起，称为图层。如等高线、公路、铁路、河流等地理要素可以分别存放到不同的层中。每一种要素还可以细分为若干层，如公路可以细分成高速公路、一级公路、普通公路、乡村公路等。
地图：按一定的数学法则和特有的符号系统及制图综合原则将地球表面的各种自然和社会经济现象缩小表示在平面上的图形，它反映制图现象的空间分布、组合、联系及在时空方面的变化和发展。
窗口：用户坐标系中的一个矩形区域。
点元：点图元的简称。
弧段：一系列有规则的，顺序的点的集合，用它们可以构成区域的轮廓线。它与曲线是两个不同的概念，前者属于面元，后者属于线元。（弧段是有方向的）
拓扑：即位相关系，是指将点、线及区域等图元的空间关系加以结构化的一种数学方法。主要包括：区域的定义、区域的相邻性及弧段的接序性。区域是由构成其轮廓的弧段所组成，所有的弧段都加以编码，再将区域看作由弧段代码组成。区域的相邻性是区域与区域间是否相邻，可由它们是否具有共同的边界弧段决定。弧段的接序性是指对于具有方向性的弧段，可定义它们的起始结点和终止结点，便于在网络图层中查询路径或回路。拓扑性质是变形后保持不变的属性。
数字化：指把图形、文字等模拟信息转换成为计算机能够识别、处理、贮存的数字信息的过程。
矢量化：指把栅格数据转换成矢量数据的过程。
光栅化：指把矢量数据转换成栅格数据的过程。
结点：某弧段的端点，或者是数条弧段间的交叉点。
裁剪：指将图形中的某一部分或全部按照给定多边形所圈定的边界范围提取出来进行单独处理的过程。这个给定的多边形通常称作裁剪框。在裁剪实用处理程序中，裁剪方式有内裁剪和外裁剪，其中内裁剪是指裁剪后保留裁剪框内的部分，外裁剪是指裁剪后保留裁剪框外面的部分。
概念：MAPGIS是中国地质大学（武汉）中地信息工程有限公司自行研制开发的工具型地理信息系统软件，可对空间数据进行采集、存储、检索、分析和图形表示，能对图形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询。（基本功能）优点：①将空间数据数字化输入、编辑、拓扑一体化。②具有强大的制图功能，包括各种专题图例符号的制作较其它软件方便灵活得多。③具有很好的数据可交换性。④基本上完成了GIS方方面面的分析功能。用途：①多源地学数据的采集与集成。②数字地图的编辑制作与出版。③地图信息系统的建立。④多源地学信息的综合分析。⑤地学过程的模拟、分析预测主要功能：1 、数据输入
在建立数据库时，我们需要将各种类型的空间数据转换为数字数据，数据输入是GIS的关键之一。MAPGIS提供的数据输入有数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入和其它数据源的直接转换。
2、数据处理
输入计算机后的数据及分析、统计等生成的数据在入库、输出的过程中常常要进行数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等工作。MAPGIS通过图形编辑子系统及投影变换、误差校正等系统来完成。
3、数据库管理
MAPGIS数据库管理分为网络数据库管理、地图库管理、属性库管理和影像库管理四个子系统。
4、空间分析
地理信息系统与机助制图的重要区别就是它具备对空间数据和非空间数据进行分析和查询的功能，它包括矢量空间分析、数字地形模型（DTM）、网络分析、图像分析、电子沙盘五个子系统。
5、数据的输出
如何将GIS的各种成果变成产品供各种用途的需要，或与其它系统进行交换，是GIS中不可缺少的一部分。GIS的输出产品是指经系统处理分析，可以直接提供给用户使用的各种地图、图表、图象、数据报表或文字报告。MAPGIS的数据输出可通过输出子系统、电子表定义输出系统来实现文本、图形、图象、报表等的输出
文件类型：工程文件：*.mpj 点文件：*.wt 线文件：*.wl 面（区）文件：*.wp表文件：*.wb 网文件：*.wn 图像文件：*.tif、*.msi、*.rbm、*.msd 光栅文件：*.nv
结构：
2、GIS与通用数据库的区别。
①侧重点不同：数据库技术侧重于对非图形数据（非空间数据）的管理，即使存储图形数据，也不能描述空间实体间的拓扑关系；而GIS的工作过程主要处理的是空间实体的位置及相互间的空间关系，管理的主要是空间数据。
②对数据管理的方式不同：通用数据库技术按字段来管理数据，通过选择关键字来建立索引进行检索，对数据的存储是根据数据的不同类别将其存储为不同的文件；GIS以图层的方式来管理数据，一个图层对应一个图形文件和一个属性数据文件，对空间实体的查询是通过空间实体间的拓扑关系（或位置关系）来进行。
③数据结构不同：数据库技术采用自由表的方式，不支持长字段名；GIS采用矢量和栅格两种空间数据结构，对字段名的长度并无限制。
第二讲 图形输入与图形编辑
(一)评价目标
1、掌握点、线、区的概念，掌握其输入方法；
2、熟练掌握点编辑、线编辑、区编辑的操作。
(二)考试内容
1、基本术语概念（即基本概念）
2、图形编辑系统的基本功能和操作
3、点、线、区编辑
常用功能键：F4键(高程递加)、F5键(放大屏幕)、F6键(移动屏幕)、F7键(缩小屏幕)、F8键(加点)、F9键（退点）、F11键（改向）、F12键（抓线头）
输入编辑——线编辑 输入编辑——区编辑输入线 输入区
利用光滑线使等高线圆滑 合并区
利用镜像线巧绘桥梁 分割区(输入的弧段一定适当穿越要分割的区 )
修改线的方向 自相交检查
统改参数 自动区标注
根据属性赋参数 拓扑处理流程（数据准备→自动剪断线→清除微短
根据参数赋属性 弧线→清除重叠坐标及自相交→检查重叠弧线→
自动线标注 线拓扑错误检查→线转弧段→拓扑重建→整理数据
修改线的参数和属性
输入编辑——点编辑 输入编辑——其他功能与应用输入文字注记（注释） 系统库编辑
用阵列复制绘制理论图框 工程裁剪
点定位 将不同的文件进行合并
对齐坐标 利用拓扑处理进行普染色
剪断字串 使等高线自动封闭
连接字串 分文件管理和分图层管理
改变角度 新建工程图例文件,使用分类码功能
点参数编辑
造注释（注释内容赋给属性）
散列式造点
第三讲 拓扑处理
(一)评价目标
1、熟悉拓扑处理工作流程；
2、掌握实用工具的操作；
3、了解拓扑处理系统对数据的要求。
(二)考试内容
1、拓扑处理工作流程
拓扑处理的核心是建立拓扑关系，拓扑处理最大特点是自动化程度高。利用拓扑处理可以进行普染色（输入区）。工作流程：①数据准备（与拓扑处理无关的线放到其它层，有关的放到一层。）
②预处理
核心工作：将线数据转为弧段数据（*.wp）（这时还没有区），存入某一文件名下，然后将之装入。
流程：[自动剪断线]→[清除微短线]→[清除线重叠坐标]→[自动线节点平差]→[线转弧段]→[装入转换后的弧段文件]→[拓扑查错]。
注意：自动结点平差时应正确设置“结点搜索半经”。半径过大，会使相邻结点掇合一起造成乱线的现象。反之半经过小，起不到结点平差作用。
③拓扑查错（可以执行查错操作，根据查错系统的提示改正错误。）
④重建拓扑（自动构造生成区并进行普染色，建立拓扑关系。）
拓扑处理与实用工具的功能与操作
功能：
自动剪断线①端点剪断：用来处理“丁”字型线相交的问题，即一条或数条弧段的端点(也就是结点)落在另一条线上，而这条线由于数字化时出现失误却没有断开，端点剪断处理这类情况，将线在端点处截断。
②相交剪断：是处理两条线互相交叉的情况。自动剪断线后，有可能生成许多短线头，而且这些线头并无用处，此时，可执行下边的[清除微短线]功能。
清除微短线清除线工作区中的短线头，将其从文件中删除掉，避免影响拓扑处理和空间分析。
清除重叠坐标清除某条线或弧段上重叠在一起的多余的坐标点，这些重叠的点有可能是用户重复输入或采集的。
自动节点平差有线节点和弧段节点平差两种。可对线和弧段进行。有关涵义如前所述,只是这里对所有的线(或弧段)图元自动进行平差。
线转弧段将工作区中的线转换成弧段，并存入文件中，这样的文件只有弧段而没有区；在拓扑处理中需要这样的文件。
弧段转线将工作区中的弧段转换成线，并存入文件中。我们把区域的轮廓线定义为弧段，它与曲线是两个不同的概念，前者属于面元轮廓边界，后者是属于线元。一个区域是由若干条弧段形成的封闭图形。弧段转换成线，就是把面元的轮廓边界转换成线元，但不改变其形态与坐标位置。
（注意：在输出面元时，只输出面色，不画弧段，面元边界靠与弧段吻合的线来画。因此，若线文件与弧段不吻合，在输出图中，区域的色块和边界就会不吻合。所以，当区域生成好后，可利用[弧段转线]功能重新生成线文件，这样可保证区域的色块和边界完全吻合）
拓扑查错该功能是拓扑处理的关键步骤，只有数据规范，无错误后，才能建立正确的拓扑关系。而这些错误用户用眼睛是很难发现的，利用此功能，可以很方便的找到错误，并指出错误的类型及出错的位置。
拓扑重建建立结点和弧段间的拓扑关系以及弧段所构成的区域之间的拓扑关系，并赋予它们属性。
子区搜索
编辑器自动搜索当前面工作区中所有区的子区，完成挑子区，并重建拓扑关系。
Undo操作编辑器提供多级Undo，来响应点、线、面编辑，当在编辑过程中出现误操作时，可执行Undo，恢复误操作之前的数据。在上边的工具条上有 按钮，即为该功能。
整图变换包括整幅图形的平移、比例和旋转三种变换。整图变换包括线文件、点文件和区文件的变换，前边打勾时表示对应的图元文件要进行变换。
该功能有两种情况：键盘输入参数、光标（鼠标）定义参数
①平移参数：按系统提示从键盘上输入相应的相对位移量后，即将图形移到了相应的位置。
②比例参数：利用这个变换可以将图形放大或缩小。在X、Y两个方向的比例可以相同也可以不同。当您输入x、y方向的比例系数后，系统就按您输入的系数对图形进行变换。
③旋转参数：将整幅图绕座标原点(0,0)，按您输入的旋转角度旋转，当旋转角为正时，逆时针旋转，为负时顺时针旋转
（另外，在点变换的下边，有一个“参数变化”选择项，当选择时，表示在进行点图元变换时，除位置坐标跟着变换外，其对应的点图元参数也跟着变化，如注释高宽、宽度等等）
整块处理①整块移动：将所定义的块中所有图元（包括点、线、区）移动到新位置。
②整块复制：将所定义的块中所有图元（包括点、线、区）拷贝到新位置。
③边沿处理：包括线边沿处理和弧边沿处理。靠近某一条线X的几条线，由于数字化误差，这几条线在与X线交叉或连接处的端点没有落在X上，利用本功能可使这些端点落在X线上。具体使用时应给出适当的结点搜索半径，系统将根据此值决定将哪些端点调整使其落在X线上。
操作：
新建一工程，在左边的“工程管理窗口”中单击右键，在弹出的快捷菜单中，单击“添加项目”命令 ；系统弹出对话框，选择演示数据“中国行政区划图.WL”，并单击“打开”按钮； 使其处于“当前编辑”状态。
第一步：单击“其它”菜单下的“清线重叠坐标及自相交”命令。
第二步：单击“其它”菜单下的“自动剪断线”命令；
第三步：单击“其它”菜单下的“清除微短线”命令，默认“最小线长”，并单击“确定”按钮，这时系统通常都会检测到矢量化的过程中存在的拓扑错误；
系统弹出“拓扑错误信息”对话框，选中一微短线，按鼠标右键即可进行改错；单击某一弧段，系统会自动的将其局部放大；但要注意并不是所有的微短线都可删除，要反复的执行此命令，直到没有拓扑错误为止。第四步：单击“其它”菜单下的“重叠线检查”命令；
第五步：单击“其它”菜单下的“线拓扑错误检查”命令，系统弹出“拓扑错误信息”对话框，选中一悬挂线段，按鼠标右键即可进行改错，这时的拓扑错误通常会有两种情况；
① 悬挂弧段：选中查看能不能将其删除，若能，则单击鼠标右键，选择“删除线”命令；
② 线段不闭合：将线段没有闭合的部分局部放大，在“输入线”的状态下，将鼠标放在线头上，单击F12键，通过“捕获线头线尾”或者“靠近线”等命令，闭合线段；要反复执行此命令，直到线文件没有拓扑错误为止；
第六步：单击“其它”菜单下的“线转弧段”命令，系统自动生成一区文件，命名为“中国行政区划”，单击“保存”按钮；
第七步：在“工程管理窗口”右键“添加项目”，将上一步生成的区文件，添加到当前的工程中来，并使其处于“当前编辑”状态；
第八步：单击“其它”菜单下的“区拓扑错误检查”命令，如果有拓扑错误同样要反复修改
第九步：单击“其它”菜单下的“拓扑重建”命令，系统会自动的将每个省份填充不同的颜色，形成不同的区。
3、拓扑处理系统对数据的要求
①数字化或矢量化时，对结点处（即几个弧段的相交处）应多加小心，第一使其断开，第二尽量采用抓线头或节点融合的功能使其吻合，避免产生较大的误差，使结点处尽量与实际相符，尽量避免端点回折，也尽量不要产生过１毫米长短的无用线段。
②弧段在结点处最好是断开的，若没有断开，执行自动剪断功能可以将弧段在结点处截断，条件是弧段必须经过结点周围的一个较小的领域（即结点搜索半径），这也要求原始数据误差不能太大。
③将原始数据（即线数据）转为弧段数据，建立拓扑关系前，应将那些与拓扑无关的弧段（如航线、铁路）删掉。
④尽量避免多条重合的弧段产生。
第四讲 误差校正（重点）（实验2）
(一)评价目标
1、了解误差校正的功能；
2、掌握误差校正的步骤；
3、理解其他校正操作。
(二)考试内容
1、误差校正子系统功能概述
2、误差校正的使用步骤
3、文件和显示操作
4、对图形及其参数进行校正
误差的来源：在矢量化的过程中，由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差；有些图元，由于位置发生偏移，虽经编辑，很难达到实际要求的精度，说明图形经扫描输入或数字化输入后，存在着变形或畸变，须经过误差校正，清除输入图形的变形，才能使之满足实际要求分类；误差的分类：源误差、处理误差和应用误差；① 源误差：指数据采集和录入过程中产生的误差
② 处理误差：指数据录入后进行数据处理过程中产生的误差
③ 应用误差：指空间数据被使用过程中出现的误差。
（其中数据处理误差远远小于数据源的误差，应用误差不属于数据本身的误差，因此误差校正主要是来校正数据源误差）
误差校正方法：全自动误差校正、交互式误差校正；误差校正需要三类文件：① 实际控制点文件：用点型或线型矢量化图像上的“+” 字格网得到 ；
② 理论控制点文件：根据文件的投影参数、比例尺、坐标系等在“投影变化”模块中所建立的一个相同大小的标准图框；
③ 待校正的点、线、面文件；
全自动误差校正的基本原理：系统自动采集实际控制点和理论控制点的坐标值，并计算出实际控制点的误差系数，根据所得到的误差系数来依次校正点、线、面文件。
全自动误差校正步骤：（适用于控制点较多，误差校正精度要求较高的图形）① 打开文件,包括三种类型的文件:需要进行校正文件、理论控制点文件、实际控制点文件
② 检查实际文件和图框文件是否基本套合
③ 打开控制点：打开或创建一个*.PNT文件
④ 设置控制点参数 ,数据类型一定要选择“实际值”,“采集实际值时是否同时输入理论值”不选中（不打“√”）
⑤ 选择采集文件：与“实际值”类型相对
⑥ 自动采集控制点
⑦ 设置控制点参数：数据类型设置为“理论值” ,同时输入采集搜索范围
⑧ 选择采集文件：与理论值相对应
⑨ 自动采集控制点：此时采集的是理论控制点的值
⑩ 浏览校正控制点
⑪ 文件校正
交互式误差校正步骤：（适用于所选控制点较少，误差校正精度要求不高的图形 ）① 打开文件：打开需要校正的点文件、线文件和面文件
② 打开控制点 ，若找不到该文件，只需键入文件名创建一个即可
③ 设置控制点参数 （将“采集实际值时是否同时输入理论值”选中（打“√”）即可 ）
④ 选择采集文件：通过该功能告诉系统采集哪个文件的控制点
⑤ 添加校正控制点 ：采集图形中控制点的实际值，同时输入理论值
⑥ 修改控制点：该功能用来修改参数有误的控制点
⑦ 文件校正：在数据校正菜单下选择对应类型的文件校正转换
（注：校正结果文件是一些自动命名的临时文件，一定要另外换名保存一下 ！）
操作：
单击“文件”菜单下的“打开文件”命令，将“全自动误差校正”所需的三类文件打开，可以看到矢量化的文件已偏移到黑色的理论框外面；
第一步：单击“控制点”菜单下“设置控制点参数”命令；在弹出的对话框中，“采集数据值类型”选择“实际值”；
第二步：单击“控制点”菜单下“选择采集文件”命令，选择采集文件为“方里网.WT”；
第三步：单击“控制点”菜单下“自动采集控制点”命令，，系统会提示“是否新建控制点文件”，单击“是”；
第四步：单击“控制点”菜单下“设置控制点参数”命令；在弹出的对话框中，“采集数据值类型”选择“理论值”；
第五步：单击“控制点”菜单下“选择采集文件”命令；选择采集文件为“标准.WL”；
第六步：单击“控制点”菜单下“自动采集控制点”命令，系统会弹出“理论值和实际值匹配定位框”，单击“确定”；
第七步：单击“数据校正”菜单下“线文件校正转换”命令，系统弹出“选择转换文件”对话框，选择“综合.WL”,单击“确定”按钮。
依照此方法依次校正点、线、面文件；（可直接在校正线的那些控制点基础上校正点、面）
校正完成后，在当前的窗口中，单击鼠标右键，选择“复位”命令，弹出“选择文件名”对话框；
选中校正后的三个新的文件，以及“标准.WL”文件，单击“确定”按钮，即可看到校正后的结果，可以和校正前对比看看；保存校正后的结果文件；
第五讲 数据转换
(一)评价目标
1、了解MAPGIS系统和其它GIS系统间数据转换操作；
2、了解MAPGIS明码文件的格式。
(二)考试内容
1、MAPGIS数据输入接口
MAPGIS数据输入接口包括MAPGIS的明码格式数据接口、DXF格式接口、DLG接口、STDF格式、瑞得全站仪格式、MAPINFO格式接口及ARC/INFO接口，其中ARC/INFO接口包括内部格式接口、E00格式接口、ARC/INFO公开格式接口。
MAPGIS的明码格式数据接口是一个开放式的软件数据接口，用户由其它应用软件绘制的图件，只要按本接口的格式写成图形文件，就可以由MAPGIS系统读入，进行编辑修改和图形输出。MAPGIS系统的图形文件也可输出为明码格式，由其它应用软件调用。
AutoCAD的DXF格式接口也被很多软件广为使用，DXF格式输入接口可以将其转换为MAPGIS的标准数据格式，达到数据共享的目的。
ARC/INFO的数据格式在GIS领域应用的十分广泛，因此，MAPGIS提供了与ARC/INFO在各个层次上的接口，供用户灵活使用。
MAPGIS的明码格式数据接口的操作：
选中“输入”后，系统即下拉一菜单，提示用户选择，选中“装入MAPGIS明码文件”，即弹出一文件对话框，要读入点文件则选择扩展名为“*.wat”，要读入线文件则选择扩展名为“*.wal”，要读入区文件则选择扩展名为“*.wap”；输入正确的文件名后，系统把文件装入工作区；此时可通过“窗口”操作来检验数据的正确性，若正确，则通过“文件”功能的存文件项存文件，此时系统自动将MAPGIS明码数据转为MAPGIS系统的标准格式。若有问题，可能是数据文件格式不对，回到文本编辑窗检查数据文件格式的正确性。
2、数据输出及转换接口
MAPGIS数据输出接口包括MAPGIS的明码格式数据接口和DXF格式、DLG格式、CGM格式、STDF格式、MAPINFO及ARC/INFO接口，其中ARC/INFO接口包括内部格式接口、E00格式接口、公开格式接口。
MAPGIS的明码格式数据输出的操作：
选中“输出”后，系统即下拉一菜单，提示用户选择，选中“输出MAP明格式文件”，系统弹出一对话框；选择工作区中需转换的MAPGIS的标准文件后，又弹出一文件对话框；输入文件名后，系统自动进行转换生成MAPGIS明码格式文件。如当前工作区中没有装入MAPGIS的图元文件，则选择工作区中MAPGIS标准文件的对话框中为空,在输出明码文件前,最好在编辑器中用压缩存盘,以去除逻辑上删除的点线。
MAPGIS明码文件的格式MAPGIS数据交换文件是ASCII码的明码文件，其文件结构由文件头和数据区两部分组成。
① 点文件结构、② 线文件结构、③ 区文件结构
MAPGIS明码文件对我们提取图形数据(尤其是点、线文件)是很有用的，如对剖面图进行数字化，可先对剖面图进行扫描矢量化，对图形进行编辑和误差校正后，转换成明码文件，然后通过其它应用程序提取剖面曲线上各点的数据，再转换成需要的数据，供资料处理用。
4、MAPGIS数据接口转换子系统（文件转换子系统），为MAPGIS系统和其它GIS系统间架设了一道桥梁，实现了不同系统间的数据转换，从而达到数据资源的共享。
MAPGIS的数据文件使用了新的文件格式，能存储