ArcGIS地形分析报告试验内容及步骤.docx

1、ArcGIS地形分析报告试验内容及步骤实用文档实验九 地形分析 TIN 及 DEM的生成及应用 ( 综合实验 )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： ArcGIS Desktop ArcMap(3D 分析模块 -3D Analyst

2、)实验数据：矢量图层：高程点 Elevpt_Clip.shp ，等高线 Elev_Clip.shp ，边界 Boundary.shp ，洱海 Erhai.shp ，移动基站 .shp三、实验容及步骤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( Insert-Data Frame )(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“ 3D Analyst ”扩展模块(执行菜单命令 ToolsExtens

3、ions 扩展 ，在出现 的对话框中选中 3D 分析模块 -3D Analyst )，在工具栏空白区域点右键打开 3D Analyst 工具栏(3)执行工具栏 3D Analyst 中的菜单命令 3D AnalystCreate/Modify TIN 创建/ 修改TINCreate TIN From Features 从要素生成 TIN ；(4)在对话框 Create TIN From Features 中定义每个图层的数据使用方式；在Create TIN From Features 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( Hei

4、ght 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)。即 勾选 elevpt Clip ：高度源( height resource )： ELEV；三角网作为( triangulate as )：mass points ； 标识之字段 ( tag value field )：none。勾选 elev Clip ，高度源( height resource )：ELEV； 三角网作为( triangulate as )： mass points ；勾选 Boundary ，三角网作为( triangulate as)：s

5、oft clip ，其余不变， 勾选 ErHai ，高度源( height resource )： ELEV；三角网作为 (triangulate as )： hard replace ；标识之字段( tag value field )： none。实用文档(5)确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层 tin ，在 TOC中关闭除 TIN 和 Erhai(6)执行工具栏 3D Analyst 中的命令 Convert 转换 TIN To Raster ，指定相关参数： Attribute ： Elevation ，Cell Size 栅格大小 :50 ，输出栅格的位置和名称 : TinGri

6、d实用文档确定后得到 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 Layer Properties ，点击 Symbology 符号 选 项页，将 Edge types 边界类型 和 Elevation 高程 前面检查框中的勾去掉; 点击 Add 按钮实用文档 (2) 在 Add Renderer 添加渲染 对话框中，将 Edges with the same symbol 所有边用同一符号进行渲染 和 Nodes with

7、 the same symbol 所有点用同 一符号进行渲染 这两项添加到 TIN 的显示列表中，实用文档(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 Face slope with graduated color ramp 面坡度用颜色梯度表进行渲染 和 Face Aspect withgraduated color ramp 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，实用文档在上面的对话框中，选中 Slope ，点击 Classify 分类 按钮，在下面的对框中，将 Classes 指定为 5，然后在 Break Values

8、间隔值 列表中输入间隔值： 8, 15，25, 35, 90 ，如下图所示实用文档点击两次 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 ：实用文档2. DEM 的应用2.1 坡度： Slope(1)新建地图文档，加载 1.1(6) 中得到的 DEM数据： TINGrid实用文档(2)加载 3D 分析扩 展模块， 打开3D Analyst 工具 栏，执行 菜单 命令3D AnalystSurface Analysis 表面分析 Slope, 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

9、-90 度间变化(4) 右键点击图层 Slope of tingrid ，执行 Properties ，设置图层 Symbology ， 重新调整坡度分级(参考 1.2 (4) 中的步骤进行分类 )实用文档以下计算剖面曲率：(5) 执行菜单命令： 3D AnalystSurface AnalysisSlope 。按如下所示， 指定各参数：(6)得到剖面曲率栅格： Slope of Slope of tingrid实用文档2.2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 AnalystSurface Analys

10、isAspect ，按下图所示， 指定各参数：(3)得到坡向栅格： Aspect of tingrid实用文档坡向栅格以下计算平面曲率 :(4)执行菜单命令： 3D AnalystSurface AnalysisSlope ，按下图所示指定各参数：(5)生成平面曲率栅格： Slope of Aspect of tingrid实用文档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 分打开 Arctoolbox ，执行命令： 3D Analyst Tools RasterSurface Contour 实用文档(2) 生成等高线矢量图层：

11、 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 Analyst 工具栏(2) 执行菜单命令： 3D Analyst Surface AnalystHillshade 光照模拟 ， 按下图所示指定各参数：实用文档(3) 生成地表阴影(光照模拟)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 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

12、键菜单中执行 Properties ，在 Layer Properties 对话框中，参照下图所示设置 Symbology 选项页中颜色。实用文档在菜单空白处右键打开工具栏 Effects 效果 ，如下图所示，设置栅格图层 tingrid 的透明度为： 40% 左右。实用文档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 Analyst 工具栏，从工具栏选择 通视 线 (Create Line of sight) 工具：(2) 在出现的 通视线 Line of Sight 对话框中输入 Observer offset 观察者偏移量 和 Target offset 目标偏

13、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实用文档B.可视域分析：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 Analyst 工 具 栏 中 ， 执 行 菜 单 命 令 :3D AnalystSurface AnalystViewshed 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 信号的区域实用文档2.6地形剖面(1) 在上一步基础上进行，打开 3D Analyst 工具栏，点击 Intopolate Line 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 Create Profile Graph 创建剖面图 按钮，得到上一步所生成的 3D线段的剖面图：实用文档