Arcgis地理建模原理与方法.docx

1、Arcgis地理建模原理与方法XXXXX学院 12 学年 13 学年第 1 学期 地理建模原理与方法 实验报告书专 业： 地理信息系统 班 级： XXXX 姓 名： LS 学 号： XXXXXX 实验地点： XXXXXXXXX 任课教师： XXXXX 实验题目： 地形分析 实验环境： Windows XP; ArcGis9.0; 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)

2、 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。实验准备：软件准备：ArcGIS Desktop 9.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 实验方法和步骤：1. TIN 及DEM 生成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

3、） (2) 激活“3D Analyst”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（Height Source），设定三角网特征输入（Input as）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

4、 ，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50m50m的区域1.2 TIN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

5、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，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

6、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SlopeCode1,2,3,4,5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（

7、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-Logic VBA Script Code,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”表面分析坡度, 参照下图所示，指定各参数(3) 得到坡度栅格slope of TinGrid：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Slope of tingrid，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

8、）以下计算剖面曲率： (5) 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： (6) 得到剖面曲率栅格：Slope of Slope of tingrid2.2 坡向：Aspect (1) 在上一步的基础上进行，关闭Slope of tingrid的显示。(2) 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： (3) 得到坡向栅格：Aspect of tingrid坡向栅格以下计算平面曲率: (4) 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： (5) 生成平面曲率栅格：Slope of Aspect of tingrid：2.3提取等高线(1) 新建

9、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：按上图所示指定各参数3D Analyst Tools Raster Surface 等高线(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(2) 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：(3) 生成地表阴影栅格： Hillshade of tinGrid : (4) DEM渲染： 如以下第2幅图所示，关闭除tingrid 和Hillshade of tingrid

10、以外所有图层的显示，并将 tingrid 置于 Hillshade of tirngrid 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(Line of sight)工具。(2) 在出现的 通视线Line of Sight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

11、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 分析表面分析视域，按下图所示指定各参数： (3) 生成可视区栅格： ViewShed of 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：