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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。实验三、地形分析-TIN及DEM的生成及应用(综合实验)-实验三、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：Ar
2、cGISDesktop9.x-ArcMap(3D分析模块)实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp，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“3DAnalyst”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、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（HeightSource），设定三角网特征输入（Inputas）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。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
4、（符号）得到如下的效果。执行工具栏3D分析中的命令转换TIN转换到栅格，指定相关参数：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1.2TIN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，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么TIN的显示列表中，将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式TIN转换为
5、坡度多边形新建地图文档，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(2) 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，打开其属性表可以看到属性SlopeCo
6、de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)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-LogicVBAScriptCode,输入变量dblArea到Area=下的输入框中。以下的操作将会把面积小于10000平方米的多边形合并到
7、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：TinSlopef_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，指定各参数得到坡度栅格slopeofTinGrid：坡度栅格中，栅格单元的值在0-90度间变化右键点击图层Slopeofting
8、rid，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：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：得到剖面曲率栅格：SlopeofSlopeoftingrid2.2坡向：Aspect(1) 在上一步的基础上进行，关闭Slopeoftingrid的显示。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：得到坡向栅格：Aspectoftingrid坡向栅格以下计算平面曲率: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：生成平面曲率栅格：SlopeofAspectoftingrid：2.3提取等高线(1) 新建
9、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：3DAnalystToolsRasterSurface等高线按上图所示指定各参数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：生成地表阴影栅格：HillshadeoftinGrid:DEM渲染：如以下第2幅图所示，关闭除tingrid和Hillshadeoftingrid以外所有图层的显示，并将tingrid置于Hillshadeo
10、ftirngrid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(Lineofsight)工具：在出现的通视线LineofSight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之外的所有图层，加载移动基站数据矢量图层：移动基站.shp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：生成可视区栅格：ViewShedof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，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：-