用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法.docx

1、用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法(2010-07-24 14:40:16) 转载标签： gis教育分类： ARCGIS 这里介绍的是用dem数据，利用ArcGis进行地形因子提取和水纹分析的方法。 首先，地形因子提取：提取等高线：Spatial Analysis surface analysis contour（这是ArcGis的Spatial Analysis工具，在做分析之前要将菜单栏中Tool菜单下的extension中的Spatial Analysis选项勾上，否则不能进行空间分析。）提取坡度：Spatial Analysis

2、 surface analysis slope 重分类：Spatial Analysis Reclassify 增加山体阴影：spatial analysis surface analysis hillshd 掩膜：spatial analysis raster calculator（对话框中输入back = dem = 0）山顶点的提取：这个过程比较复杂，最后我会附上一个地址，那篇文章里有例子以及具体的介绍。 三维：三维效果图的建立：3D analysis create/modify tin/Create Tin from features 提取断面、三维可视化等操作需要一些图例，这个在文章

3、中也有，图很漂亮哦 水文分析：这个主要用到ArcToolBox中的工具了。水流方向提取：ArcToolBox Spatial Analysis Tools Hydrology Flow Direction 洼地提取：ArcToolBox Spatial Analysis Tools Hydrology Sink 洼地贡献区域计算：ArcToolBox Spatial Analysis Tools Hydrology Watershed 每个洼地所形成的贡献区域的最低高程：ArcToolBox Spatial Analysis Tools Zonal Zonal Statistics 每个洼地贡

4、献区域出口的最低高程即洼地出水口高程ArcToolBox Spatial Analysis Tools Zonal Zonal Fill 洼地深度：加载Spatial Analyst，Spatial Analyst Raster Calculator 基于无洼地的水流方向计算ArcToolBox Spatial Analysis Tools Hydrology Flow Direction 汇流累积量ArcToolBox Spatial Analysis Tools Hydrology Fill Accumulation 计算水流长度ArcToolBox Spatial Analysis To

5、ols Hydrology Flow Length 还有栅格河网的生成等，上面这些知识针对要实现的功能能够利用到的工具，具体的操作一下子也讲不清，需要自己慢慢琢磨，这里我放篇文章，里面每个步骤都有图例的，只要有一副dem，看着这篇文章就能照着做的，我试过，和教科书一样清楚。无论是想学ArcGis还是要写相关论文都可以参考。仅在这里把我认为的好资源分享给大家。网址在这里：首先把cad的图层转换成shp文件，生成DEM必须要用内插法，arcgis里面的空间代做地形分析，可以 导入等高线，生成dem，然后做高程分析 代做地形 追问第一步如何转换的，能具体说说吗你要做坡度、坡向图，你可以这样做，先用C

6、AD画好等高线图和一些控制点(你知道高程的一些点，一般是最高点，最低点等等)，然后生成TIN,在arcgis里面的空间分析里面，然后用tin转成dem，用dem就可以生成坡度、坡向了。这些都在arcgis的spatial analysis里面。如果不懂可以找一本汤国安的地理信息系统空间分析，第九章，讲的很详细。ArcGIS软件在地形分析中的应用 -北京的地形类型时间:2011-06-07 07:42然后使用导出数据集的方法,将点、线、面数据集转换为Shapefile格式2010年01月30日近年来随着信息技术的发展,GIS技术不断融入城市规划领域,对社会和经济发展产生深远的影响 .然后使用导出

7、数据集的方法,将点、线、面数据集转换为Shapefile格式2010年01月30日近年来随着信息技术的发展,GIS技术不断融入城市规划领域,对社会和经济发展产生深远的影响目前在规划和布局中往往是利用纸质地形图和矢量地形图制作规划图,但是这种方法不利于直观和高效地进行地形分析而GIS技术恰恰能使得二维的规划图产生2.5维的坡度图和三维视图,使得地形分析这一难题得到很好的解决本文主要简述利用ArcGIS软件由纸质地形图和矢量地形图生成TIN,进而得到坡度图、坡向图及高程图的方法,从而帮助规划人员合理科学的利用土地资源进行城市规划1坡度对地形分析的影响地形地貌对城市规划与建设的影响是多方面的,从城址

8、选择、用地选择、功能区组织到道路、工程管网以及城市景观的组织无一不受地形的影响,在城市总体规划中考虑较多的地形影响因素有:高程、坡度、坡向等城市用地的适用性评价一般可分为三类(有时也可分为四类、五类):(1)一类用地即适于建设的用地,地形坡度在10%以下;土质的地基承载力大于15吨/平方米;地下水位低于建筑物基础,一般埋深1.52米;未被洪水淹没过;无沼泽;无冲沟、滑坡、崩塌、岩溶等(2)二类用地即基本可以建设的用地,介于一类与三类用地之间;地基承载力为1015吨/平方米,地形坡度为10%25%,地下水位埋深为11.5米(3)三类用地即不适于建设的用地,地基承载力小于10吨/平方米,泥炭层或流

9、沙层大于2米;地形坡度大于25%;洪水淹没经常超过11.5米;有冲沟、滑坡;占丰产田;地下水位埋深小于1米2 TIN模型原始数据采集的主要方法2.1纸质地图的矢量化由于早期的地图大多主要是纸质地图,使用这类成果能大大节约成本,主要的实施步骤如下:(1)扫描将由测绘或其他部门已测的地形图扫描成栅格图,如条件有限制时也可使用数码相机拍摄生成栅格图,以JPG、TIF等格式存储在计算机中然后通过图像纠正,减少地图纸张变形等带来的误差(2)地图配准在数字化地图前,对地图进行坐标和投影的校正进行配准时可以使用SUPERMAP 5.2软件,采用该软件提供的矩形配准(2个控制点)、线性配准(至少4个控制点)、

10、多项式配准(至少7个控制点)三种配准方法在此过程中应尽量放大,保证控制点的精度,以减少误差(3)设置地图坐标系选择北京1954GK坐标系统,与ArcGIS9.2提供的坐标系统相匹配(4)在SUPERMAP5.2中使用批量建立数据集的方法,可一次建立各种类型的数据集然后对于特征点、控制点加以绘制接着设置跟踪参数,然后使用自动跟踪线、自动跟踪面命令对图ArcGIS软件在地形分析中的应用像进行高效矢量化需要注意的是使用自动跟踪线功能绘制等高线可以极大的节省时间,并且可以保证精度(5)赋予高程值对矢量化后的点、线、面数据进行高程赋值提取栅格图中的信息,在SUPERMAP 5.2中对数据集添加属性字段(

11、包括高程、地址、单位等),输入属性信息然后将数据集转换为Shapefile格式2.2矢量地形图目前使用全站仪、GPS制作了大量具有三维信息的矢量地形图,而且这种方法具有成本低,速度快等优点,在城规、测量领域有着大量的应用此类电子地图主要格式为DWG,是目前主流的数据来源利用该类数据成果,可以大大降低成本,缩短生产周期但是由于DWG数据的分层各个部门单位的要求不一,所以这里主要介绍一种常见的分层要求不同性质的内容存放于不同的图层中,并应该处理好点、线、面的拓扑关系,需要构面的图块一定要封闭(需要注意的是有一部分的绘图人员习惯使用不封闭多段线构成面域,但构成的图形实质上是多段线)具体的操作方法如下

12、:(1)居民地(JMD)层:包括房屋及其附属设施,房屋和阳台要构成面域(注意不要使用多段线,下同)(2)等高线(DGX)层:尽量保留更多的等高线(3)道路(DLSS)层:每条道路在1:1000图中只注记一个道路名称(4)高程点(GCD)层:在图中可以尽量保留高程点,这对于生成TIN模型有很大的帮助(5)水系(SXSS)层:生成面域(6)植被(ZBTZ)层:生成面域2.3进行格式转换将DWG数据导入SUPERMAP 5.2中,进行点、线、面数据集的分层处理这个过程中可能有部分的属性信息的丢失笔者在处理这类问题的方法主要是使用SUPERMAP 5.2中的关联属性管理,进行字段删除、添加、重构这里可

13、以利用更新列窗体里的统一赋值、单字段运算,双字段运算,函数赋值等方法批量进行修改注意:由于陡坡、陡坎、水域等要素会影响TIN的外形,所以在需要新建线、面数据集中,针对湖、河流、陡坎、悬崖等绘制面域3 TIN的建立主要的步骤如下:(1)在ArcGIS的ArcScene模块中,打开3DAnalyst菜单(2)使用CreateModify Tin选项栏中的Create TIN From Features命令,然后添加需要创建TIN的图层(数据矢量化后的点、线、面要素集),选择ELEVATION作为高程字段,然后创建初步的TIN(3)修改完善TIN使用中断线,多边形控制完善TIN实际操作中需要注意TI

14、N的修改,使得TIN能更加准确的描述地形特征以下是TIN修改的经验总结在处理数字高程点时,可以减少对高程变化少的区域(平地)的采集,增加对高程变化大的区域(山坡,陡坎等)的采集在构建TIN模型时,要注意中断线的影响中断线可分为硬中断线和软中断线两种硬中断线反映了诸如河流等坡度的不连续性硬中断线保留了表面的骤变,从而提高了TIN的分析和显示能力软中断线可以添加边来表示线状特征,但不能反映地表的不连续性例如,在表面模型上增加道路特征,而同时有不想显著地改变表面坡度,而这时就可以使用软中断线面状要素表示诸如湖泊或海岸等对象这类要素主要包括以下几点:(1)替换多边形(replace polygon)为

15、多边形边界及其内部所有高程赋予固定的高程值(2)擦除多边形(erase polygon)将多边形内的所有面积标记为模型内插区域,诸如体积计算、等高线生成、内插等分析操作都将忽略这些区域(3)剪取多边形(clip polygon)将多边形外的所有区域标记在模型内插区域之外(4)填充多边形(fill polygon)为多边形内所有面指定一个整型属性值,这时并不进行高程替换、擦除或剪取操作在TIN表面中使用中断线与多边形,可以更好地控制TIN表面的形状而这正需要绘图人员仔细的审图,寻找隔断线、多边形等信息,对TIN模型进行繁杂的修改工作4 TIN在铜仁市滨江旅游大道规划运用铜仁市滨江旅游大道位于贵州

16、省东北表形态变化较大,地貌类型复杂多样,喀貌特征明显境内地势四周高,中部低,67.8%,丘陵占28.2%,盆地(坝子)、河谷占于地形条件的限制,如何科学合理的利用源进行规划是急需解决的问题此规划项了由地形矢量数据建立TIN模型方法,生图、坡向图,以及高程图4.1坡度分析根据国家退耕还林有关政策,积极治坡耕地,对25度以上的坡耕地实行有计耕还林还草,不但有利于中西部的环境保且对调整农业结构、提高农民收入有积极依据城市用地分类标准,分为25%三类图1为使用本文介绍的方法铜仁市滨江旅游大道高程图4.2坡度图的制作构成三角网的每一个三角形构成一个表面上的某一点必出于某一三角形,也就某一特定平面上,则该

17、点的坡度即指其所与水平面之间的夹角坡度范围0-90度计算过程如下:(1)使用3D Analyst模块中的坡(Slope)(2)使用生成的TIN生成坡度图图1铜仁市滨江旅游大道高程图3)使用ArcMap进行编辑,输出图像图2为铜仁市滨江旅游大道坡度图,其中棕色色为0-5度,黄色为5-10度,浅绿色为10-15度,深绿色为15-25度,蓝色为25-62度4.3坡向图的制作TIN表面上的某点的坡向即指该点所处的三角形面的坡向亦即该三角形的法线方向在平面上的投影所指的方向坡向用度数来测量,正北是0度,正东是90度,正南是180度,正西是270度图3为铜仁市滨江旅游大道坡向图,其中红色为正北坡向,黄色为正东坡向,天蓝色为正南坡向,深蓝色为正西坡向