实验七地形分析TIN及DEM的生成及应用Word下载.docx

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1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM

在ArcMap中新建一个地图文档

（1）添加矢量数据：

Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai（同时选中：

在点击的同时按住Shift）

（2）激活“3DAnalyst”扩展模块（执行菜单命令[工具]>

>

[扩展]，在出现的对话框中选中3D分析模块），在工具栏空白区域点右键打开[3D分析]工具栏

（3）执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>

[创建/修改TIN]>

[从要素生成TIN]；

（4）在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式；

在[从要素生成TIN中]对话框中，在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾，指定每个图层中的一个字段作为高度源（HeightSource），设定三角网特征输入（Inputas）方式。

可以选定某一个值的字段作为属性信息（可以为None）。

在这里指定图层[Erhai]的参数：

[三角网作为：

]指定为[硬替换]，其它图层参数使用默认值即可。

（5）确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层tin，在TOC（内容列表）中关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示，设置TIN的图层（符号）得到如下的效果。

（6）执行工具栏[3D分析]中的命令[转换]>

[TIN转换到栅格]，指定相关参数：

属性：

[高程]，像素大小:

[50]，输出栅格的位置和名称:

[TinGrid]

确定后得到DEM数据：

TinGrid,其中，每个栅格单元表示50m×

50m的区域

1.2TIN的显示及应用

（1）在上一步操作的基础上进行，关闭除[TIN]之外的所有图层的显示，编辑图层[tin]的属性，在图层属性对话框中，点击[符号]选项页，将[边界类型]和[高程]前面检查框中的勾去掉;

点击[添加]按钮

（2）在[添加渲染]对话框中，将[所有边用同一符号进行渲染]和[所有点用同一符号进行渲染]这两项添加么TIN的显示列表中，

（3）将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式

（4）TIN转换为坡度多边形

新建地图文档，加载图层[tin]，参考上一步操作，将[面坡度用颜色梯度表进行渲染]和[面坡向用颜色梯度进行渲染]这两项添加到TIN的显示列表中，

请参照上图进行设置

在上面的对话框中，选中Slope，点击[分类]按钮，在下面的对框中，将[类]指定为5，然后在[间隔值]列表中输入间隔值：

[8,15，25,35,90]，如下图所示

点击两次[确定]后关闭图层属性对话框，图层[tin]将根据指定的渲染方式进行渲染，效果如下图所示：

执行[3D分析]工具栏中的命令[转换]>

[TIN转换到矢量]，按下图所示指定各参数：

得到多边形形图层：

[tinSlopef]，它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是矢量格式，打开其属性表可以看到属性[SlopeCode]为数值[1,2,3,4,5]

查看矢量图层：

tinSlopef中要素属性表，其中属性[SlopeCode]1,2,3,4,5分别表示坡度范围（0-8）、（8-15）、（15-25）、（25-35）、（>

35）

（5）Eliminate合并破碎多边形（选做，需要8-10分钟）

新建地图文档，加载坡度多边形图层：

TinSlopef,打开TinSlopef的属性表，添加一个字段Area（类型为Double），通过[计算值]操作，计算各个多边形的面积：

选中高级，输入VBA代码到[Pre-LogicVBAScriptCode],输入变量[dblArea]到[Area=]下的输入框中。

以下的操作将会把面积小于10000平方米的多边形合并到周围与之有最长公共边的多边形中：

执行菜单命令[选择]>

[通过属性选择]，查询”Area”<

=10000（平方米）的图斑

被选中的多边形以高亮方式显示，这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公共边的多边形。

当然也可以选择合并到相邻的面积最大的多边形。

打开Arctoolbox，执行[消除]命令

指定输入图层：

tinSlopef,输出要素类：

TinSlopef_Elminate.shp

Eliminate（合并破碎多边形）操作原理

原始多边形

合并后多边形，选中的（面积<

=10000m2）多边形被合并到与之相邻的面积最大的多边形中

将地图适当放大，比较原始图层：

tinSlopef与合并后的图层：

tinSlopef_Eliminate

（6）TIN转换为坡向多边形

参照以上第（4）步，得到坡向多边形图层

得到的坡向多边形中属性AspectCode的数值（-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9）分别表示当前图斑的坡向（平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北），其中1,9是相同的可以合并为1

2.DEM的应用

2.1坡度：

Slope

（1）新建地图文档，加载[1.2（6）]中得到的DEM数据：

TINGrid

（2）加载3D分析扩展模块，打开[3D分析]工具栏，执行菜单命令[3D分析]>

[表面分析]>

[坡度],参照下图所示，指定各参数

（3）得到坡度栅格slopeofTinGrid：

坡度栅格中，栅格单元的值在[0-90]度间变化

（4）右键点击图层[Slopeoftingrid]，执行[属性命令]，设置图层[符号]，重新调整坡度分级（参考[1.2（4）]中的步骤进行分类）

以下计算剖面曲率：

（5）执行菜单命令：

[3D分析]>

[坡度]。

按如下所示，指定各参数：

（6）得到剖面曲率栅格：

[SlopeofSlopeoftingrid]

2.2坡向：

Aspect

（1）在上一步的基础上进行，关闭[Slopeoftingrid]的显示。

（2）执行菜单命令：

[坡向]，按下图所示，指定各参数：

（3）得到坡向栅格：

[Aspectoftingrid]

坡向栅格

以下计算平面曲率:

（4）执行菜单命令：

[坡度]，按下图所示指定各参数：

（5）生成平面曲率栅格：

[SlopeofAspectoftingrid]：

2.3提取等高线

（1）新建地图文档，加载DEM数据：

[tingrid]。

〔在执行以下操作时确保，3D分析扩展模块已激活〕

打开Arctoolbox，执行命令：

[3DAnalystTools]>

[RasterSurface]>

[等高线]

按上图所示指定各参数

（2）生成等高线矢量图层：

Contour_tingrid:

2.4计算地形表面的阴影图

（1）在上一步基础上进行，打开[3D分析]工具栏

[3D分析]>

[山影]，按下图所示指定各参数：

（3）生成地表阴影栅格：

[HillshadeoftinGrid]:

（4）DEM渲染：

如以下第2幅图所示，关闭除[tingrid]和[Hillshadeoftingrid]以外所有图层的显示，并将[tingrid]置于[Hillshadeoftirngrid]之上，右键点击[tingrid]，在出现的右键菜单中执行[属性]，在[图层属性]对话框中，参照下图所示设置[符号]选项页中颜色。

打开工具栏[效果]，如下图所示，设置栅格图层[tingrid]的透明度为：

[40%]左右。

2.5可视性分析

A.通视性分析

（1）在上一步的基础上进行，打开[3D分析]工具栏，从工具栏选择[通视线]（Lineofsight）工具：

（2）在出现的[通视线]LineofSight对话框中输入[观察者偏移量]和[目标偏移量],即距地面的距离，如图：

在地图显示区中从某点[A]沿不同方向绘制多条直线，可以得到观察点[A]到不同目标点的通视性：

绿色线段表示可视的部分，红色线段表示不可见部分

B.可视区分析：

移动发射基站信号覆盖分析

（1）在上一步基础上进行，在内容列表区[TOC]中关闭除[tingrid]之外的所有图层，加载移动基站数据－矢量图层：

[移动基站.shp]

（2）在[3D分析]工具栏中，执行菜单命令:

[3D分析]>

[视域]，按下图所示指定各参数：

（3）生成可视区栅格：

[ViewShedof移动基站]：

其中绿色表示现有发射基站信号已覆盖的区域，淡红色表示，无法接收到手机信号的区域

2.6地形剖面

（1）在上一步基础上进行，打开[3D分析]工具栏，点击[插入线]工具，跟踪一条线段，这条线段可以从DEM:

[TINGRID]中得到高程值，

（2）点击[创建剖面图]按钮，得到上一步所生成的3D线段的剖面图：

四、实验报告要求

结合此次实验所学内容设计一个算法求解如下的实际问题。

将所做工作以幻灯片形式做以汇报，内容包括原理、过程、结果。

问题：

某县决定坡度大于25的耕地要退耕还林，试设计一个算法计算每个乡可能退耕还林面积。

请写出在ArcView求解此问题的步骤并用框图表示处理过程。

原始数据用矩形表示，数据处理用椭圆表示、处理结果用圆角矩形表示。

数据：

DEM数据ynDem;

乡镇界线：

Town.shp;

耕地数据：

landuse.shp;

数据请从课程网站上下载。