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1、试验九 地形分析-TIN 及 DEM 的生成及应用(综合试验)一、试验目的DEM 是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进展空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可普及整个地学领域。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、方法的生疏；b) 娴熟把握ArcGIS 中建立DEM、TIN 的技术方法。c) 把握依据DEM 或 TIN 计算坡度、坡向的方法。d) 结合实际，把握应用DEM 解决地学空间分析问题的力量。二、试验预备软件预备：ArcGIS Desktop -ArcMap(3D 分析模块-3D Analyst)试验数据：矢量图层：高程点 Elevpt_Cli
2、p.shp，等高线 Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp，移动基站.shp三、试验内容及步骤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 ToolsExtensions 扩展，在消灭的对话框中选中 3D 分析模块 -3D Analyst ，在工具栏空白区域点
3、右键翻开 3D Analyst 工具栏(3) 执行工具栏3D Analyst中的菜单命令3D AnalystCreate/Modify TIN创立/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。即勾选 el
4、evpt 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：soft 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。
5、(5) 确定生成文件的名称及其路径，生成的图层tin，在TOC 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 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: 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) 在上一步操作的根底上进展，关闭除TIN之外的全部图层的显示，编辑图层tin的属性，在图层属性对话框中La
6、yer 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(2) 在 Add Renderer 添加渲染 对话框中，将 Edges with the same symbol 全部边用同一符号进展渲染 和 Nodes with the same symbol 全部点用同一符号进展渲染 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 坡度多边形建地图文档，加载图层 tin，参考上一步操作，将 Face
7、slope with graduated color ramp 面坡度用颜色梯度表进展渲染 和 Face Aspect with graduated color ramp 面坡向用颜色梯度进展渲染 这两项添加到 TIN 的显示列表中，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 间隔值 列表中输入间隔值： 8, 15，25, 35, 90 ，如以下图所示点击两次 确定 后关闭图层属性对话框，图层 tin 将依据指定的渲染方式进展渲染，效果如以下图所示 ：(5) TIN 转换为 坡向多边形参
8、照以上第4步，得到坡向多边形图层得到的坡向多边形中属性AspectCode 的数值-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9分别表示当前图斑坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北)，其中 1,9 是一样的可以合并为 12. DEM 的应用2.1 坡度：Slope(1) 建地图文档，加载1.1(6)中得到的DEM 数据：TINGrid(2) 加载 3D 分析扩展模块， 翻开3D Analyst 工具栏， 执行菜单命令3D AnalystSurface Analysis 外表分析Slope, 参照以下图所示，指定各参数(3) 得到坡度栅格slope of TinGrid：坡度栅格中，
9、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Properties，设置图层Symbology，重调整坡度分级参考1.2 (4) 中的步骤进展分类 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 tingrid2.2 坡向：Aspect(1) 在上一步的根底上进展，关闭Slope of tingrid的显示。(2) 执行菜单命令：3D AnalystSurface AnalysisAspect，按以下图所
10、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 AnalystSurface AnalysisSlope，按以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) 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翻开 Arctoolbox，执行命令：按上图所示指定各参数3D Analyst Tools Raster Surface Contour (2) 生成等高线矢量图层：Contour_ting
11、rid:2.4 计算地形外表的阴影图(1) 在上一步根底上进展，翻开3D Analyst工具栏(2) 执行菜单命令： 3D Analyst Surface AnalystHillshade 光照模拟， 按以下图所示指定各参数：(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以外全部图层的显示，并将 tingrid 置于 Hillshade of tirngrid 之上，右键点击 tingrid ，在消灭的右键菜单中执行Properties，在Layer
12、 Properties 对话框中，参照以下图所示设置Symbology选项页中颜色。在菜单空白处右键翻开工具栏Effects 效果，如以下图所示，设置栅格图层tingrid 的透亮度为：40%左右。2.5 可视性分析A.通视性分析(1) 在上一步的根底上进展，翻开 3D Analyst 工具栏，从工具栏选择 通视线 (Create Line of sight)工具：(2) 在消灭的 通视线 Line of Sight对话框中输入Observer offset 观看者偏移量 和 Target offset 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
13、观看点 A 到不同目标点 的通视性：绿色线段表示可视的局部，红色线段表示不行见局部B.可视域分析：移动放射基站信号掩盖分析(1) 在上一步根底上进展，在内容列表区TOC中关闭除 tingrid 之外的全部图层，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，按以下图所示指定各参数：(3) 生成可视区栅格： ViewShed of 移动基站 ：其中绿色表示现有放射基站信号已掩盖的区域，淡红色表示，无法接收到手机信号的区域2.6 地形剖面(1) 在上一步根底上进展，翻开 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 创立剖面图 按钮，得到上一步所生成的3D 线段的剖面图：