使用arcgis进行地形分析

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1、ArcGIS地形分析将从CAD获得的数据导入到ArcGIS中，首先 运用ArcGIS软件进行可视化，然后对场地进行分 析。分析的主要内容包括海拔高度分析、坡度分析、 坡向分析，对各项地形因子进行重分类，叠加分析， 分析土地的适建性，具体过程如右图所示。单因子分析单因子分析包括海拔高度分析、坡度分析、坡 向分析，先是整体分析，对规划区域的整体情况有 所把握，然后是两种规划方案的对比分析，分别对 原规划方案和规划调整方案建设范围内地形情况 进行对比分析，试图说明规划调整方案优于原规划 Z方案。叠加分析将单因子分析的结果进行重分类，可以将每个 因子的分为不同等级（适建性越高等级越高），再 运用栅格叠

2、加运算进行叠加分析，这里需要分别给 三个单因子赋值（高程0.2,坡向0.3，坡度0.5）， 再进行加权总和，得到整体评分，也就是土地适宜 性的整体评价得分。同样也需要进行两种规划方案 的对比分析，在综合了三种因素的情况下，比较原 规划方案和规划调整方案建设用地的适建程度。鞫出苗果包括整体分桁和国和期灿方案的对比分桁操作步骤1 CAD转GIS （dwg文件转shp文件）1.1 CAD数据与ArcGIS数据介绍地图数据来源多种多样，大多数使用的是计算机辅助设计软件（CAD）制作 的数据，CAD软件制图自动化程度高，操作简单，容易编辑，出图美观，且易于 进行二次开发，因此CAD格式地图数据转换为其他

3、GIS软件能支持的格式是在工 作中经常用到的操作。ArcGIS作为GIS领域内常用软件，具有强大的数据分析、 数据管理等功能，且能建立功能强大的本地数据库。本文以CAD数据到GIS数据 转换为出发点，介绍由CAD数据到ArcGIS软件支持读取和编辑的矢量数据格式的转换方式。1.2数据转换前的准备工作CAD与ArcGIS在数据结构上存在较大的差异，CAD数据类型较为丰富，支 持简单点、线、面、多义线、椭圆、块、文字等多种数据类型，而转换到ArcGIS 中，只转换为点、线、面、注记等类型，这使得CAD图形数据不能很好的满足 ArcGIS的要求，如：CAD中的Text数据类型，直接转换后只转换为Ar

4、cGIS中的 Point，因此在做数据转换前，需要对源数据进行预处理。（1）重命名CAD文件，如果转换前后数据命名规则有差异，最好重命名数 据，保证在做完数据格式转换后，仍能清晰区分图层内容。（2）筛选转换内容。如果只需将CAD文件的部分图层或只对图层中的一部 分内容感兴趣，只要选择需要转换格式的图层，将它们复制到一个新的CAD文 件中，留作转换备用。（3）删除多余要素。采用擦除工具将所有多余要素删除，如:标题、边界、 图例等，只留下需要进行转换的几何要素即可。（4）CAD图层内容提取。数据转换前，确保所有要素都只存在于一个属于 它们的图层中，擦除所有不属于本层的要素，或者将其复制到一个新的图

5、层中。（5）检查CAD数据坐标系统。大多数CAD数据的坐标系都采用GIS系统中 能够识别的坐标系统，确定CAD的坐标系统有利于GIS坐标系统的确定级转换后 坐标系统的处理。为减少数据格式转换后大量的后续数据处理工作，数据转换前的工作非常必 要，能够使转换后的问题尽量减少，不会出现重大错误，又能保证数据转换的精 度。这里需要的导出的是等高线和高程点的图层。1.3 CAD到GIS数据转换方法首先，最简单的方法是直接在ArcGIS软件中把dwg文件拖入后，在图层显 示栏中选择需要的图层输出为shp文件。其次，ArcGIS软件的ArcToolbox工具箱中有2个数据格式转换工具，分别是 Convers

6、ion Tools 和 Data Interoperability tools，其中，Conversion Tools 有直接转 换为Geodatabase格式的工具（Feature class to featureclass），采用该工具进行 格式转换时，原始数据只能是要素类（Feature class），也可以在要素类上直接 单击右键，选择Export转换，这种方法比较简单，能够直接调用工具箱中的 Feature class to feature class工具，只需要注意当转换出的数据为Geodatabase格 式时，数据的输出目标位置为数据库；当转出的数据位shapefile格式时，数

7、据 输出的目标位置为文件夹。以上方法在地图图形元素不多时，可以采用。但是当DWG文件内元素个数过多时，如果无法再ArcGIS中显示，不能直接做转换，建议采用Data interoperability tools 中的 Quick Import 工具先将 CAD 数据转换成 Geodatabase 格 式，再经过处理后转换为需要的shapefile格式。1.4转换后处理（1）拓扑重建CAD数据转换为GIS数据后，经常会出现要素变形或数据冗余问题，为确保 数据正确性，必须保证地物点的正确性、线要素连接完整、面要素封闭等拓扑规 则。点图层经常会出现重复点、悬挂点或伪节点等，如果有重复点，可在开启编

8、辑的状态下采用“删除”操作。并为点要素设置合适的符号化样式。线图层出现比较多的是连通性问题，可对同一图层的同一条线采用select操 作查询到，在开启编辑的状态下调用（merge）方法实现线的融合。多边形要素主要检查公共边是否重复及多边形的封闭性，可对面图层构建拓 扑，利用数据库的拓扑规则进行检查并修改。在将多个图层（点、线、面）合并为一个图层时，可采用ArcToolboxH具箱 中的Append工具进行操作。另外，可调用Data management toolsFeaturesFeature to polygon做线转面操作，利用Features工具集下的工具做其他几何 类型间的转换。（2）

9、赋属性值CAD数据没有属性信息，而ArcGIS数据的属性表是其数据的重要组成部分， 为了完善数据，数据格式转换后，可手动为Geodatabase数据或shapefile数据添 加新字段，赋予属性值，但数据量比较大时，输入属性值耗费大量的人力，可调 用工具箱中的Spatial Join工具将一个要素类图层的属性按照空间位置关系自动 关联到与其相关的另一个图层上，实现属性值的自动批量追加，极大的提高了工 作效率。2地形可视化2.1创建TIN地表面步骤思路：由高程点、等高线矢量数据一一生成TIN打开arcMap，在ArcMap中新建一个地图文档，添加矢量数据（等高线.shp）。做空间分析之前，必须激

10、活arcmap的扩展模块。所以下面激活“3D Analyst” 扩展模块（执行菜单命令【自定义】一一【扩展模块】，在出现的对话框中选 中3DAnalyst），接着在工具栏空白区域点右键打开【3D Analyst!具栏，打开 【ArcToolbox】工具箱，在ArcToolbox中，执行命令3D Analyst工具 TIN管 理创建TIN。打开创建TIN工具后，在对话框中定义每个图层的数据使用方式，确定生成 文件的名称及其路径，生成新的图层TIN （命名为：原始数据 等高线）被添加 到当前地图文档中。2.2在ArcScene中查看地表面步骤思路：TIN地形可视化图打开arcScene，加载TIN

11、图层，右键图层一一【属性】一一【显示】中选择 【高程】，可自行调整分级和色带。保存场景，可在【书签】中先创建场景，自行命名，可以随时切换场景。将规划图纸与三维地表相结合，首先需要对规划图纸进行地理配准，这一步 需要在ArcGIS中进行，具体步骤如下：在上方工具条的空白处右键，并在出现的工具条中勾选地理配准，或在自定 义一一工具条中选择，选项前面出现时表示地理配准的工具条已打开；点击编辑器一一开始编辑注意：地理配准中图层是你要配准的图片，简单来说就是你最终导出时要看 到的那幅图；如果加载要素之后没有办法看到图片，可在左侧内容列表中选择该 要素，右键一一缩放至图层；在创建要素栏选择要素，然后点击地

12、理配准上添加控制点，在规划图纸上点 击，出现绿色的+，再在确定坐标的图层上选择与刚才选择的角相应的位置，出 现红色的+，如此反复，选择的点在10个左右，尽量上下左右分布均匀；控制点设置好之后，可以点击Georeferencing工具条里的【auto adjust或 者【update display进行配准。此时可以看到配准的结果。如果不满意，还可以 对局部控制点进行调整，点中后直接手动即可。完成配准后利用 Georeferencing工具条中的update Georeferencing或者 rectify命令保存配准结果。前者是生成一个jgw的文件来存放配准后的坐标信息， 而rectify命令

13、则是另存一个配准后的图像文件。这里选择rectify命令则是另存 一个配准后的图像文件（规划图纸 配准后.jpg）.在arcScene中加载，右键该图层选择属性，切换到【基本高度】，在【从 表面获取高度】这一栏，选择【浮动在自定义表面上】即我们的TIN图层。图层 便宜设置为1，在【渲染】选项卡中勾选【相对于场景的光照位置为面要素创建 阴影】，确定后，关闭TIN图层显示。2.3单因子分析2.3.1创建栅格地表面，得到高程分析图在【ArcToolbox】中，执行命令3D Analyst工具 转换 由TIN转出 TIN转栅格,指定相关参数：采样距离（这里选择细胞值（CELLSIZE）后面 的数字代表

14、栅格的大小，可自行设置，栅格越小，计算约准确），输出栅格的位 置和名称，确定，可以得到栅格地表面；右键点击图层，执行属性命令，设置图层符号系统，重新调整高程分级 和色带。2.3.2坡度分析图在【ArcToolbox】中，执行命令3D Analyst工具栅格表面坡度，参照下图所示，指定各参数，确定得到坡度分析图；右键点击图层，执行属性命令，设置图层符号系统，重新调整坡度分级 和色带。2.3.3坡向分析图打开【ArcToolbox】，执行命令3D Analyst工具栅格表面坡向，指定各参数，确定得到坡度分析图；右键点击图层，执行属性命令，设置图层符号系统，重新调整坡向分级 和色带。2.4叠加分析2

15、.4.1重分类打开【ArcToolbox】，执行命令空间分析工具重分类重分类， 输入栅格图层（高程、坡度、坡向），重分类字段为value，【新值】的部分， 越适宜建设开发的等级越高，可以分别得到3个重分类后的高程、坡度、坡向图 层；2.4.2栅格叠加运算启动栅格计算器：点击Spatial Analyst的下拉箭头，选择Raster Calculator。 栅格计算器由五部分组成，左上部Layers选择框为当前Arcmap试图中已加载的 所有栅格数据层名列表，双击任一个数据层名，该数据层名便可自动添加到左下 部的公式编辑器中，中间部位是常用的算术运算符、010、小数点、关系和逻辑 运算符面板，单击所需按钮，按钮内容便可自动添加到公式编辑器中。右边可伸 缩区域为常用的数学运算函数面板，同样单击任一个按钮，按钮内容便可自动添 加到公式编辑器中，下面空白区域为计算公式输入面板；再下面就是输出结果的 保存路径设置，点击Ok完成整个的栅格图层之间的叠加分析计算。这里我们需要分别给三个单因子赋值（高程*0.2，坡向*0.3，坡度*0.5）， 再进行加权总和，得到整体评分，也就是土地适宜性的整体评价得分。