地形分析TIN及DEM的生成及应用.docx

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地形分析TIN及DEM的生成及应用

大连大学

题目:

地形分析--TIN及DEM的生成及应用

姓名王云平

学号xxxxxxx

学科、专业土木工程

任课教师xxxxxxx

年级2014

地形分析---TIN及DEM的生成及应用

一、实验目的

DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域。

通过对本次实习的学习，我们应：

a）加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；

b）熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。

c）掌握根据DEM或TIN计算坡度、坡向的方法。

d）结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。

二、实验准备

软件准备：

ArcGISDesktop9.x---ArcMap（3D分析模块）

实验数据：

矢量图层：

高程点Elevpt_Clip.shp，高程Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp

三、实验内容及步骤

1.TIN及DEM生成

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。

2.DEM的应用

2.1坡度：

Slope

（1）新建地图文档，加载得到的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]，指定各参数

（3）得到坡度栅格slopeofTinGrid：

（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：

（1）执行菜单命令：

[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]。

按如下所示，指定各参数：

（2）得到剖面曲率栅格：

[SlopeofSlopeoftingrid]

2.2坡向：

Aspect

（3）在上一步的基础上进行，关闭[Slopeoftingrid]的显示。

（4）执行菜单命令：

[3D分析]>>[表面分析]>>[坡向]，按下图所示，指定各参数：

（5）得到坡向栅格：

[Aspectoftingrid]

坡向栅格

以下计算平面曲率:

（6）执行菜单命令：

[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]，按下图所示指定各参数：

（7）生成平面曲率栅格：

[SlopeofAspectoftingrid]：

2.3提取等高线

（8）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

（9）生成等高线矢量图层：

Contour_tingrid:

2.4计算地形表面的阴影图

（10）在上一步基础上进行，打开[3D分析]工具栏

（11）执行菜单命令：

[3D分析]>>[表面分析]>>[山影]，按下图所示指定各参数：

（12）生成地表阴影栅格：

[HillshadeoftinGrid]:

（13）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

（14）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：

（15）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

（16）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]

（17）在[3D分析]工具栏中，执行菜单命令:

[3D分析]>>[表面分析]>>[视域]，按下图所示指定各参数：

（18）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：