ArcGIS地形分析实验内容及步骤

实验9地形分析-三角网和DEM的创建和应用(综合实验)一、实验目的DEM是地形地貌的独立数字表示，可以应用于空间描述地面特性的数字方法、方法、地球地质学等各个方面。通过对这一实习的学习，我们必须：a)加深对注释建立过程原理和方法的理解；b)熟练掌握在ArcGIS中创建DEM、TIN的技术方法。c)了解如何基于DEM或三角网计算坡度和坡向。d)掌握应用DEM解决地球科学空间分析问题的能力。二、实验准备准备软件：ArcGIS Desktop - ArcMap(三维分析模块-三维分析)实验数据：矢量图层：点位高程Elevpt_Clip.shp、等高线Elev_Clip.shp、边界Boundary.shp、Erhai lake Erhai.shp、移动基站。shp三、实验内容和阶段1.创建三角网和DEM1.1高程点，从等高线矢量数据将三角网生成为DEM在ArcMap中创建新的地图文档(Insert - Data Frame)(1) Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai(一起选择：按住Shift键单击)(2)运行菜单命令“工具扩展”，然后在出现的对话框中选择3D Analyst module-3D Analyst，在工具栏的空白区域中右键单击打开3D Analyst工具栏(3)执行工具列3D Analyst中的功能表指令3D Analyst建立/修改不规则三角网从Create TIN From Features图征建立不规则三角网；(4)在对话框Create TIN From Features中，定义如何使用每个图层上的数据。在“Create TIN From Features”对话框中，在需要参与三角网配置的图层名称前面的复选框中放置复选标记，将每个图层的一个字段指定为“Height Source”(高度源)，然后设置三角网要素输入方法。可以选择值的字段作为“无”(None)属性信息。Elevpt Clip:高度源：elev，三角剖分as:mass points；识别的栏位：无。选择Elev Clip高度源：elev；三角剖分线：masspointsBoundary，tin(triangulate as):soft clip，其馀不变，ErHai，高度源：ELEV；三角剖分：hard replace识别的栏位：无。(5)确定生成的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以外的图层显示，然后将TIN的图层(符号)设置为：(6)执行工具列3D Analyst中的指令转换不规则三角网，指定相关参数：attribute: elevation，Cell Size格线大小3333确认后获取DEM数据：TinGrid。其中，每个栅格单元表示50m50m的区域1.2显示和应用注释(1)关闭不规则三角网以外的所有图层的显示，编辑图层不规则三角网的性质，在图层性质对话方块中，按一下图层性质，然后按一下符号符号页签页面，以关闭边类型边界类型和高程单击Add按钮(2)在“添加Add Renderer渲染”对话框中，将两个条目添加到三角网的显示列表中：“将Edges with the same symbol的所有边渲染为相同的符号”和“将Nodes with the same symbol的所有点渲染为相同的符号”。(3)局部放大三角网图层，以便仔细了解三角网的保存模式和显示方式(4)将三角网转换为倾斜多边形建立新地图文件、载入图层TIN，并参考先前的步骤，将将具有graduated color ramp的面坡度彩现为颜色渐层表格和将具有graduated color ramp的面坡向彩现为颜色渐层设定为不规则三角网的在上面的对话框中，选择Slope，单击“分类类别”按钮，在下面的对框中，将“类”指定为5，在“Break Values间隔值”列表中，输入间距值：8，15，25，35，90，如下图所示双击“确定”后关闭图层属性对话框时，图层“tin”将根据指定的渲染方法进行渲染，如下图所示。(5)将三角网转换为倾斜多边形请参阅上面的步骤(4)，以取得倾斜的多边形图层在生成的坡向多边形中，属性AspectCode的数字(-1，1，2，3，4，5，6，7，8，9)分别表示当前地物的坡向(平面、北、东北、东、东南、南、西南、西北、北)2.应用DEM2.1坡度：坡度(1)建立新地图文件，然后载入从1.1(6)取得的DEM资料：TINGrid(2)加载三维分析扩展模块，打开3D Analyst工具栏，运行菜单命令3D AnalystSurface Analysis曲面分析Slope，然后指定每个参数，如下图所示(3)获取倾斜栅格slope of TinGrid:在坡度网格中，网格单元格中的值在0 -90之间变化(4)在图层上单击鼠标右键，运行“Slope of tingrid”，运行“Properties”，设置图层“Symbology”，然后重新调整坡度等级(参考1.2 (4)中的步骤进行分类)截面曲率的计算方法如下：(5)执行功能表指令：3d analystsurface analysisslope。指定每个参数，如下所示：(6)获取截面曲率栅格：Slope of Slope of tingrid2.2斜坡：Aspect(1)继续前面的步骤，关闭Slope of tingrid显示。(2)执行功能表指令：3d analystsurface analysisaspect，如下图所示指定每个参数。(3)获取坡向栅格：Aspect of tingrid坡向网格平面曲率：的计算方法如下(4)菜单命令：运行3d analystsurface analysisslope，然后指定每个参数，如下图所示。(5)生成平面曲率栅格：倾斜的斜率of Aspect of tingrid:2.3提取等高线(1)新地图文件，载入DEM资料：tingrid。确保在执行以下操作时启用了3D分析扩展模块打开Arctoolbox并运行命令：3d analyst toolsraster surfacecontour如上图所示，指定每个参数(2)生成等高线矢量图层：Contour_tingrid:2.4计算地形表面的描影(1)继续前面的步骤，打开3D Analyst工具栏(2)运行菜单命令3d analystsurface analysthill shade光源模拟，然后指定每个参数，如下图所示。(3)地面阴影(照明模拟)生成栅格：Hillshade of tinGrid :(4) DEM渲染：关闭“tingrid”和“Hillshade of tingrid”以外的所有图层的显示，将“tingrid”放在“Hillshade of tirngrid”上，然后用鼠标单击“tingrid”，如下第二个图所示在菜单空间中右键单击工具栏“效果”，将栅格图层“tingrid”的透明度设置为40%，如下图所示。2.5可见性分析A.视觉分析(1)继续前面的步骤，打开3D Analyst工具栏，然后从工具栏中选择“创建视距”(Create Line of sight)工具。(2)在显示的“视距线偏移”对话框中，输入“观测器偏移观测器”和“目标偏移目标偏移”距地面的距离，如下所示：在地图显示区域中，从点A向其他方向绘制多条直线，可以获得从观察点A到其他目标点的透视能力。绿色段表示可见部分，红色段表示不可见部分B.视野分析：移动发射基站信号覆盖分析(1)继续上一步骤，关闭内容列表区域TOC中除tingrid以外的所有图层，移动基站数据-矢量图层：移动基站。加载shp(2)运行3D Analyst工具栏上的菜单命令：3D Analystsurface Analystview shed视角，指定每个参数，如下图所示。(3)创建可视区域栅格：Vi