《实验7、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验7、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验).doc（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、GIS软件应用-ArcGIS实验七、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 9.x -ArcMap(3D分析模块)实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp
2、，高程Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp三、实验内容及步骤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(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 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
3、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 ，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
4、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 这两项添加到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
5、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， 请参照上图进行设置在上面的对话框中，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 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
6、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（选做，需要8-10分钟）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（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。
7、Pre-Logic VBA Script Code框中代码如下：dim dblArea as doubledim pArea as IAreaset pArea = ShapedblArea = pArea.Area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”=10000 （平方米）的图斑被选中的多边形以高亮方式显示，这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公共边的多边形。当然也可以选择合并到相邻的面积最大的多边形。打开Arctoolbox，执行 消除 命令指定输入图层：tinSlopef, 输出要素类：T
8、inSlopef_Elminate.shpEliminate(合并破碎多边形)操作原理原始多边形合并后多边形，选中的（面积表面分析坡度, 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 ）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)
9、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： 3D Analyst Tools Raster Surface 等高线 ，按上图所
10、示指定各参数。(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
11、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
12、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：四、实验报告要求分析并理解实验过程，将所做工作做出书面报告并打印，内容包括原理、过程、结果。-27-
