ArcGIS地形分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、實(shí)驗(yàn)九 地形分析-TIN及DEM的生成及應(yīng)用(綜合實(shí)驗(yàn))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腄EM是對(duì)地形地貌的一種離散的數(shù)字表達(dá)，是對(duì)地面特性進(jìn)行空間描述的一種數(shù)字方 法、途徑，它的應(yīng)用可遍及整個(gè)地學(xué)領(lǐng)域。通過對(duì)本次實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)：a) 加深對(duì)TIN建立過程的原理、方法的認(rèn)識(shí)；b) 熟練掌握 ArcGIS中建立DEM TIN的技術(shù)方法。C)掌握根據(jù)DEM或 TIN計(jì)算坡度、坡向的方法。d)結(jié)合實(shí)際，掌握應(yīng)用 DEM解決地學(xué)空間分析問題的能力。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備軟件準(zhǔn)備：ArcGIS Desktop -ArcMap(3D分析模塊-3D Analyst)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：矢量圖層：高程點(diǎn) Elevpt_Clip.shp，等高線

2、Elev_Clip.shp ，邊界Boundary.shp，洱海 Erhai.shp，移動(dòng)基站.shp三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1. TIN 及DEM生成1.1由高程點(diǎn)、等高線矢量數(shù)據(jù)生成 TIN轉(zhuǎn)為DEM在ArcMap中新建一個(gè)地圖文檔(Insert-Data Frame )(1) 添加矢量數(shù)據(jù)：Elevpt_Clip 、Elev_Clip、Boundary、Erhai (同時(shí)選中：在點(diǎn)擊的同時(shí)按住Shift ) 激活“ 3D Analyst ”擴(kuò)展模塊(執(zhí)行菜單命令Tools»Extensions擴(kuò)展，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選中3D分析模塊-3D Analyst)，在工具欄空白區(qū)域點(diǎn)右鍵打開3

3、DAn alyst工具欄(3) 執(zhí)行工具欄3D Analyst中的菜單命令3D Analyst»Create/Modify TIN 創(chuàng)建/修改TIN»Create TIN From Features 從要素生成 TIN；(4) 在對(duì)話框Create TIN From Features中定義每個(gè)圖層的數(shù)據(jù)使用方式；在Create TIN From Features對(duì)話框中，在需要參與構(gòu)造TIN的圖層名稱前的檢查框上打上勾，指定每個(gè)圖層中的一個(gè)字段作為高度源( Height Source)，設(shè)定三角網(wǎng)特征輸 入(Input as)方式?？梢赃x定某一個(gè)值的字段作為屬性信息(可以為

4、None)。即勾選elevptClip :高度源(height resource ): ELEV 三角網(wǎng)作為(triangulate as): mass points ；標(biāo)識(shí)之字段(tag value field ): none。勾選 elev Clip ，高度源(height resource ): ELEV 三角網(wǎng)作為(triangulate as ): mass points ；勾選 Boundary ,三角網(wǎng)作為(triangulate as): soft clip，其余不變，勾選ErHai，高度源(height resource ): ELEV三角網(wǎng)作為(triangulate as

5、): hard replace ; 標(biāo)識(shí)之字段(tag value field ): none。Create TIN Frorn Featu resInputs匚hdc the leyerfs) that will be used to create the TIN. Click & layer' name to specify its settings*Layers:Settings fix selected layerFeature t>rpe： 2D polygonsOutput TIN:G:歸IS AM上汨地膨分析bn* elevpt_Clip 回 etevjJi

6、p 3ErHa 0 Boundaryword教育資料OK | Caned I 確定生成文件的名稱及其路徑，生成新的圖層tin，在TOC中關(guān)閉除TIN和Erhai之外的其它圖層的顯示，設(shè)置TIN的圖層(符號(hào))得到如下的效果。(6) 執(zhí)行工具欄3D Analyst 中的命令Convert轉(zhuǎn)換TIN To Raster，指定相關(guān)參數(shù): Attribute : Elevation，Cell Size 柵格大小：50，輸出柵格的位置和名稱：TinGridConvert TIN to RasterConverts a TIN to & raster of elevation, doper or a

7、spect.Input TIN: Attribute:1 factor:Output raster:CancelOK確定后得到DEM數(shù)據(jù)：Tin Grid,其中，每個(gè)柵格單元表示50mK 50m的區(qū)域Cell size:1.2 TIN的顯示及應(yīng)用(1) 在上一步操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行，關(guān)閉除 TIN之外的所有圖層的顯示，編輯圖層tin的屬性，在圖層屬性對(duì)話框中Layer Properties ，點(diǎn)擊Symbology符號(hào)選項(xiàng)頁，將Edge types邊界類型和Elevation 高程前面檢查框中的勾去掉；點(diǎn)擊Add 按鈕 在Add Renderer 添加渲染對(duì)話框中，將Edges with the

8、samesymbol 所有邊用同一符號(hào)進(jìn)行渲染 禾口 Nodes with the same symbol所有點(diǎn)用同一符號(hào)進(jìn)行渲染這兩項(xiàng)添加到TIN的顯示列表中，Add Rendersr| Edge typ gnoLpetd with uniqu已 symbolEdges with the same symbolFace aspect wth graduated color rarnp Face devation with graduated color ram Face stope with graduated color ramp Face lag value grouped with u

9、nique sytr Faces with the same symbolNode elevation with graduated calw rarr Node tag value grouped with unique syn Nodes with the same symbolAdd RendererEdge type grouped with unique symbol Edges with the same symbolFace aspect with graduated color rarnp Face elevathn with graduated color ram Face

10、stape with graduated color rampFace lag value grouped with unique sytr Faces with the $arrw symbolNode elevation with graduated calw rarrAddDismissN兇負(fù)購 泅曲 grouped with Loqp syfiNodes with the same symbol(3) 將TIN圖層局部放大，認(rèn)真理解TIN的存儲(chǔ)模式及顯示方式回口mi:1*3三阿”u AQ 無樂益-ArrMap - ArcEnfo£Se E曲S&Dkmarki Irew

11、-rt SectiDn IoqIe 甌ndow H*lp5p«lialEditorCjrawfng *6079.391 2S517W.626 MdenB 尋 L>yenE QQ 口 liftgrid El C ErHaiO «hvpt_dip BE 口 elEv_Clip £1 BoundiryT 濺 It 10 MalyH T L©*r:曙 Unrsk-!應(yīng)ltf Aetu“=| TQ H «fi x iO - t 卜碼理(4) TIN轉(zhuǎn)換為坡度多邊形新建地圖文檔，加載圖層tin，參考上一步操作，將Face slope withgrad

12、uated color ramp面坡度用顏色梯度表進(jìn)行渲染和Face Aspect withgraduated color ramp面坡向用顏色梯度進(jìn)行渲染這兩項(xiàng)添加到 TIN的顯示列表中，Add RendererEdge type grouped with unique symbol Edges wrth the same symbolFace aspect with graduated color ramp Face devatton with qnadualEd color ramFace slope with graduated color ramiFace tag vlue grou

13、ped with unique syn Faces with the &anw symbolNode elevation with graduated color rarr Node tag value grouped with unique syn Nodes with the same sinibal14AddDisniissAdd RendererEdge type grouped with unique symbol Edges with the same symbolFace aspect with graduated color raiFace elevathn with

14、graduated color ram Face stape with graduated color ramp Face tag value grouped with unique sytr Faces with the $arw symbolNode elevation with graduated calw rarr Node 怕g value xuped with unique syn Nodes with the same symbolnrLayer PropertiesShow：Face slope with graduated o>k>r ramp回口口Value F

15、ieldStopeColor Ramp:ClassifkatwnManualClasses: 5耳Classify, h.5ymbd I RangeLabelGeneral Source D1splay Sym bol0 gy F i eldzAdd.,tRemoveI? Sho1 hill$hade illumination effect ir 2D display0-8廠 Show dass breaks using fieature value?.00 - 8.00 8,00 15,00 15.00-25,00 25.00 - 35.0035.00 -90.00確宦 | 取消 | 應(yīng)用閔

16、在上面的對(duì)話框中，選中Slope，點(diǎn)擊Classify 分類按鈕，在下面的對(duì)框中，將Classes 指定為5 ,然后在Break Values間隔值列表中輸入間隔值： 8, 15, 25,35, 90，如下圖所示匚 lassifi cation點(diǎn)擊兩次確定后關(guān)閉圖層屬性對(duì)話框，圖層tin 將根據(jù)指定的渲染方式進(jìn)行渲染，效果如下圖所示： TIN轉(zhuǎn)換為坡向多邊形參照以上第(4)步，得到坡向多邊形圖層得到的坡向多邊形中屬性 AspectCode的數(shù)值(-1,123,4,5,6,7,8,9)分別表示當(dāng)前圖斑坡向(平坦、北、東北、東、東南、南、西南、西、西北、北)，其中1,9是相同的可以合并為1北南南北

17、 北東東東南西西西北 123d 5 6 7892. DEM的應(yīng)用2.1 坡度：Slope 新建地圖文檔，加載1.1(6)中得到的DEM數(shù)據(jù)：TINGrid 加載3D分析擴(kuò)展模塊，打開3D Analyst工具 欄，執(zhí)行菜單命令3DAnalyst»SurfaceAnalysis表面分析Slope,參照下圖所示，指定各參數(shù)Slope得到坡度柵格 slope of Ti nGrid坡度柵格中，柵格單元的值在0 -90 度間變化右鍵點(diǎn)擊圖層Slope of tin grid，執(zhí)行Properties，設(shè)置圖層Symbology，重新調(diào)整坡度分級(jí)(參考1.2中的步驟進(jìn)行分類 )Q 天廉£

18、; - ArizMap - ArcIriFaJEfe E血 0ew Dokmarkf Irw-rt dedion look 甌rxlcw H涉SpMisI削Lif世：|己裁忙Uy id3 殊 比，EdrtqrH書 T*5k:Fcdhjr«_f |13|宀|m|回-農(nóng) |L：H1. I7TfieoreJerwciig T 丄眄也：|1停泊歹訂3 0 - Z n耳趙 口 A耕菇- Bl S lingrid V«lu«B 0 L*yM«WLUE>High; -5D27.07Low ; WOO* u 11 ±1r-aiM ng * M Af ：

19、|曲旃二| ii »b / yf冉爲(wèi)£ * T以下計(jì)算剖面曲率：(5)執(zhí)行菜單命令：3D An alyst»SurfaceAn alysis»Slope。按如下所示，指定各參數(shù)：得到剖面曲率柵格：Slope of Slope of tingridword教育資料2.2 坡向：Aspect在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，關(guān)閉Slope of tin grid的顯示。(2)執(zhí)行菜單命令：3D Analyst»SurfaceAnalysis»Aspect,按下圖所示,指定各參數(shù)：坡向柵格以下計(jì)算平面曲率：(4)執(zhí)行菜單命令：3D An alyst&#

20、187;Surface An alysis»Slope，按下圖所示指定各參數(shù)：(5)生成平面曲率柵格：Slope of Aspect of tingridword教育資料|Asp皀 ct of bngidPercent| <TemporarY>Input surface:Output measuTement:Z factor:Output cell size:Output raster：OK匚 anal | -I. p"* JhhbI比 E曲 更e* £oc>kjFiark5- Insert election Iools 隨rtdow HelpS

21、pjbI alyUI 也：|lippid3 窮Kt ID AnalyH人詩藝：luting rid三|贈(zèng)協(xié) 碁菩 $ tB 車 &6訂日申即5Edrlrn b * un xt l：昭彌3 垃起毎 口 a 世 < a | e 3 iii | a. hilm* jj | 旦弓品E 曰 LasersM 曰 New Daa FbitwB 昌 Niw Dvti Fra ma 2 E0Slope of A-5ptMt of ting rid D a.57Sll«356 3.57911257 - 1D.4-M1? i0j41gll7- lB.7a5L 18.7K1241 話對(duì)2*9

22、袈 琵槪的5405 - 39.657 軸.百5740£ ” 49.473：二 聊占旳乳殆g - 58.7*07? 1 .58.74079-112 - <5艮6£6住 ".柚飆嚴(yán)押-咫朋$購X Asf>«t a? Ingrid Aat 他 N如h (Q-22.5) Northeast (22.5-67.5 E*wl鄴 Scutheart (11Z5-157.5S ZJifflJth £157-5-302.5) WcHCM?占說9忑旬 !棺337.5 ! North i37.5-3i5Q)S Slope c+ 雪bpe otf ting

23、rid P-翻胃砂強(qiáng) "剛45B4丸-£58597 工5fi!»7iS：il 山出9754：.I few I Sttodiar. IDrawing * + * A37423 2S672B1S222.3提取等高線(1)新建地圖文檔，加載析擴(kuò)展模塊已激活DEM數(shù)據(jù)：tingrid。在執(zhí)行以下操作時(shí)確保，3D分AicToolbox卯 ArcTcolbo*y HD Analyse ToqIg51"s3ffl s - &Conv# rriorFuSur'd?Rjbti-r tetpLSjhtwr MdlhRjbt«r良血鳴nHastcr

24、Stjrlace滬AspectCantEKJTCantoij r ListX* Cqrlduf wit*! Bernie # Cunrffturc滬 cut/rill嚴(yán) HiHsliade 滬 Obsn'ET Pcinits 嚴(yán)Si廿護(hù)4甲F dO-Llt Lt AE InfelSen- zh EesiiLts |word教育資料按上圖所示指定各參數(shù)打開Arctoolbox ，執(zhí)行命令：3D An alyst Tools>> RasterSurface >> Con tour E10236紅* 毎H1&5衛(wèi)心陰匕燒(2)生成等高線矢量圖層：Con tou

25、r_ti ngrid:Ei>e E<El Sfiew fiDDkmark JrrteriIciols 煩ndow Re-IpSpalial細(xì)l-B 疇 bore気Lijw： |vinpi4書 1 舞 lib10 Analyrt Ltr：ting rid皤弘“縣 售 $Q 無際K - ArcMap - ArdriFoEdrbc( ' 禱冋'覽 IF S |S112 at u mt棗 |l：k»iH衛(wèi)杜瞬口”柑|歪錄回|Ea n r*-D11# B二| 呂-E g Layers囚 O New Dm FrameH & Nftw Daca Fulrte 2

26、EJ 昌 New Data Frame 3 .- S ContejurjingndlE 口 Sw* I Swtdiar. ICjrawirtg *O * A2.4計(jì)算地形表面的陰影圖(1) 在上一步基礎(chǔ)上進(jìn)行，打開3D An alyst工具欄(2) 執(zhí)行菜單命令：3D An alyst >>Surface An alyst»Hillshade光照模擬,按下圖所示指定各參數(shù)：HillshadeI生成地表陰影(光照模擬)柵格： Hillshade of tinGrid :(4)DEM宣染：如以下第2幅圖所示，關(guān)閉除tin grid和Hillshade of tin grid以

27、外所有圖層的顯示，并將tingrid 置于Hillshade of tirngrid之上，右鍵點(diǎn)擊tingrid，在出現(xiàn)的右鍵菜單中執(zhí)行Properties，在Layer Properties對(duì)話框中，參照下圖所示設(shè)置Symbology選項(xiàng)頁中顏色。word教育資料Layer PropertiesGeneral | Som-ce Extent Display SyTTibology Fields Joins St Relates確定 | 取消 | 應(yīng)用（A）在菜單空白處右鍵打開工具欄Effects 效果，如下圖所示，設(shè)置柵格圖層tingrid的透明度為：40%左右。* 無樂援-ArrMap -

28、 ArctifoLtcr:ting rid*珮弘4 咅孫4陽皿訕1 £i# E<O 茁比 S&okmaFki Jjw-rt SeHion IoqIs 臉ibdow H*SpgtiBl frinlyM T L*T«r： 11 i B(ri 4 3 滁 Ufa ID Aralyrt Tb E宦*' I #|*j 'E 目 LayerisId & New DaCa FrameEl 旦 NewDi?e Frirt-i# 21 自 New Data Frame 3|tjrg/dI Lew; 0 B Q C«Ttaur_tingrida乃日吉卜好比ME需內(nèi)«<4護(hù) *«料席咅y 毎三畫 Hillsfiiade oF tingidV«kitHigh; J54SMl l gwfng * 丿：査回|呼HI皿T |昌邑|品|EHiprts1瓦Layer: |啥站-tlmk TTfiMrero瀾軸Zl匝*« / It A *2.5可視性分析A.通視性分析(1)在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，打開3D Analyst工具欄，從工具欄選擇 通視線(Create Line of sight)工具：在出現(xiàn)的通視線Line of Sight 對(duì)話