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
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