ArcGIS Dem和三维转换操作.docx

ArcGIS Dem和三维转换操作.docx

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ArcGISDem和三维转换操作

实习5

实习目的

1、了解数字高程模型（DEM）的不同存储方式及相互转换

2、掌握三维分析的基本方法

实习容

1、将等高线数据转换为TIN数据

2、将TIN数据转换为栅格数据

3、利用DEM计算坡度、坡向、体积、表面积等空间分析

实习步骤

一、打开ArcMap空间分析功能

默认情况下ArcMap或ArcCatalog中的三维分析工具处于未激活状态。

因此在进行空间分析之前首先要激活空间分析工具。

（1）在ArcMap中，单击Tools菜单，选择Extensions命令，弹出Extensions对话框。

选中“3DAnalyst”,按Close关闭对话框。

（2）在ArcMap的工具栏任意位置单击右键，在弹出的对话框中选中3DAnalyst。

二、DEM数据的转化

等高线转换为三角网（TIN）

在ArcMap中，载入等高线的矢量数据（dgx.shp）

在3DAnalyst工具条中，点击3DAnalyst->Create/ModifyTIN->CreateTINFromFeatures.

在弹出的对话框中，设置相应的选项：

Layers选框中，勾选等高线图层

Heightsource选择图层中表示高程的字段“ELEV”

Triangulateas里选择HardLine

OutputTIN里输入TIN的输出路径

点击OK后，生成的TIN就直接加入到ArcMap的视图中，可以查看TIN生成情况。

三角网转换为栅格

在3DAnalyst中，点击3DAnalyst->Convert->TINtoRaster.

在弹出的对话框中，设置相应的选项：

InputTIN选择刚才生成的TIN

Attribute选择Elevation，表示生成的是高程信息

Zfactor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变

Cellsize是生成的栅格大小，这里填入20（单位这里为米）

Outputraster填入输出路径

点击OK就生成了栅格数据，并叠加到当前图层中

三角网/栅格生成等高线

在3DAnalyst中，点击3DAnalyst->SurfaceAnalyst->Contour.

在弹出的对话框中，设置相应的选项：

InputSurface选择TIN或栅格形式的DEM数据（这里要求两种都做）

Contourinterval是等高线的间距

Basecontour是初始等高线，一般用缺省0

Zfactor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变

Outputfeatures填入输出的等高线的存放路径

点击OK就可以生成等高线，并叠加到当前图层中

三、空间分析

空间分析在三角网和栅格形式的DEM上都可以进行。

以下实验使用两种数据源各进行一遍

坡度

点击3DAnalyst->SurfaceAnalyst->Slope，弹出生成坡度的对话框

在弹出的对话框中，设置相应的选项：

InputSurface选择TIN或栅格形式的DEM数据

Outputmeasurement选择是以角度还是百分度来表示夹角的度数

Zfactor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变

Outputcellsize是生成的栅格大小，这里填入20

Outputraster填入输出的等高线的存放路径

点击OK就可以看到坡度的分布情况

坡向

点击3DAnalyst->SurfaceAnalyst->Aspect，弹出生成坡向的对话框

选择输入输出，填入适当的cellsize,点击OK即可生成坡向的分布，其数值为以角度表示的与正北方向的夹角。

体积和表面积

可以计算所选数字地形在某一平面以上（或以下）的表面积和体积。

点击3DAnalyst->SurfaceAnalyst->AreaandVolume

Heightofplane是所计算的基准平面，下面的单选框选择计算基准平面的上部还是下部。

选好后点击Calculatestatistics就可以计算表面积和体积：

2Darea表示其投影在平面上的面积

Surfacearea表示其表面积，与投影面积的比值可以表示地形复杂度

Volume表示计算部分的体积。

思考题：

请简要说明利用DEM计算体积的原理。

通视分析

（1）直线上的通视工具：

点击3DAnalyst工具栏右侧的

图标，在图上画一根线，则以起始点为观察点，可视的部分显示为绿色，不可视的部分显示为红色。

思考题：

observeroffset和Targetoffset的意义

（2）判断某点的直接可视围：

1、在ArcCatalog中新建一个点图层文件，坐标系选择与DEM相同的坐标

2、在ArcMap中编辑这个点文件，确定一个待考察的点

3、点击3DAnalyst->SurfaceAnalyst->Viewshed

Inputsurface选择作为DEM的图层，Observerpoints选择刚才建立的点图层。

点击OK后会生成这个点的通视情况图，绿色代表可见部分，红色代表不可见部分。

四、3维显示

点击3DAnalyst右边第二个图标，打开ArcScene。

若添加TIN，直接可以看到生成的三维地形

若添加的是栅格图像，可以在左侧导航栏中找到这个栅格数据层，点击右键，选择属性，在BaseHeights选项卡中选中Obtainheightsforlayersfromsurface，选择tin文件.