搜索
实用文档实验九地形分析-----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：ArcGISDesktop-----ArcMap(3D分析模块---3DAnalyst)实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp，等高线Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp，移动基站.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（Insert---DataFrame）(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[Tools][Extensions扩展]，在出现的对话框中选中3D分析模块---3DAnalyst），在工具栏空白区域点右键打开[3DAnalyst]工具栏(3)执行工具栏[3DAnalyst]中的菜单命令[3DAnalyst][Create/ModifyTIN创建/修改TIN][CreateTINFromFeatures从要素生成TIN]；(4)在对话框[CreateTINFromFeatures]中定义每个图层的数据使用方式；在[CreateTINFromFeatures]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）。即勾选elevptClip：高度源（heightresource）：ELEV；三角网作为（triangulateas）：masspoints；标识之字段（tagvaluefield）：none。勾选elevClip，高度源（heightresource）：ELEV；三角网作为（triangulateas）：masspoints；勾选Boundary，三角网作为（triangulateas）：softclip，其余不变，勾选ErHai，高度源（heightresource）：ELEV；三角网作为（triangulateas）：hardreplace；标识之字段（tagvaluefield）：none。实用文档(5)确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层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[3DAnalyst]中的命令[Convert转换][TINToRaster]，指定相关参数：Attribute：[Elevation]，CellSize栅格大小:[50]，输出栅格的位置和名称:[TinGrid]实用文档确定后得到DEM数据：TinGrid,其中，每个栅格单元表示50m×50m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LayerProperties，点击[Symbology符号]选项页，将[Edgetypes边界类型]和[Elevation高程]前面检查框中的勾去掉;点击[Add]按钮实用文档(2)在[AddRenderer添加渲染]对话框中，将[Edgeswiththesamesymbol所有边用同一符号进行渲染]和[Nodeswiththesamesymbol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，实用文档(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地图文档，加载图层[tin]，参考上一步操作，将[Faceslopewithgraduatedcolorramp面坡度用颜色梯度表进行渲染]和[FaceAspectwithgraduatedcolorramp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，实用文档在上面的对话框中，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[BreakValues间隔值]列表中输入间隔值：[8,15，25,35,90]，如下图所示实用文档点击两次[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：实用文档(5)TIN转换为坡向多边形参照以上第（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是相同的可以合并为12.DEM的应用2.1坡度：Slope(1)新建地图文档，加载[1.1(6)]中得到的DEM数据：TINGrid实用文档(2)加载3D分析扩展模块，打开[3DAnalyst]工具栏，执行菜单命令[3DAnalyst][SurfaceAnalysis表面分析][Slope],参照下图所示，指定各参数(3)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(4)右键点击图层[Slopeoftingrid]，执行[Properties]，设置图层[Symbology]，重新调整坡度分级（参考[1.2(4)]中的步骤进行分类）实用文档以下计算剖面曲率：(5)执行菜单命令：[3DAnalyst][SurfaceAnalysis][Slope]。按如下所示，指定各参数：(6)得到剖面曲率栅格：[SlopeofSlopeoftingrid]实用文档2.2坡向：Aspect(1)在上一步的基础上进行，关闭[Slopeoftingrid]的显示。(2)执行菜单命令：[3DAnalyst][SurfaceAnalysis][Aspect]，按下图所示，指定各参数：(3)得到坡向栅格：[Aspectoftingrid]实用文档坡向栅格以下计算平面曲率:(4)执行菜单命令：[3DAnalyst][SurfaceAnalysis][Slope]，按下图所示指定各参数：(5)生成平面曲率栅格：[SlopeofAspectoftingrid]：实用文档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：[3DAnalystTools][RasterSurface][Contour]按上图所示指定各参数实用文档(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[3DAnalyst]工具栏(2)执行菜单命令：[3DAnalyst][SurfaceAnalyst][Hillshade光照模拟]，按下图所示指定各参数：实用文档(3)生成地表阴影（光照模拟）栅格：[HillshadeoftinGrid]:(4)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[Hillshadeoftirngrid]之上，右键点击[tingrid]，在出现的右键菜单中执行[Properties]，在[LayerProperties]对话框中，参照下图所示设置[Symbology]选项页中颜色。实用文档在菜单空白处右键打开工具栏[Effects效果]，如下图所示，设置栅格图层[tingrid]的透明度为：[40%]左右。实用文档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[3DAnalyst]工具栏，从工具栏选择[通视线](CreateLineofsight)工具：(2)在出现的[通视线LineofSight]对话框中输入[Observeroffset观察者偏移量]和[Targetoffset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实用文档B.可视域分析：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](2)在[3DAnalyst]工具栏中，执行菜单命令:[3DAnalyst][SurfaceAnalyst][Viewshed视域]，按下图所示指定各参数：(3)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实用文档2.6地形剖面(1)在上一步基础上进行，打开[3DAnalyst]工具栏，点击[IntopolateLine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[CreateProfileGraph创建剖面图]按钮，得到上一步所生成的3D线段的剖面图：实用文档