ArcGIS Dem和三维转换操作

实习5实习目的1、了解数字高程模型(DEM)的不同存储方式及相互转换2、掌握三维分析的基本方法实习内容1、将等高线数据转换为TIN数据2、将TIN数据转换为栅格数据3、利用DEM计算坡度、坡向、体积、表面积等空间分析实习步骤一、 打开ArcMap空间分析功能默认情况下ArcMap或ArcCatalog中的三维分析工具处于未激活状态。因此在进行空间分析之前首先要激活空间分析工具。(1) 在ArcMap中，单击Tools菜单，选择Extensions命令，弹出Extensions对话框。选中“3D Analyst”,按Close关闭对话框。(2) 在ArcMap的工具栏任意位置单击右键，在弹出的对话框中选中3D Analyst。二、 DEM数据的转化等高线转换为三角网(TIN)在ArcMap中，载入等高线的矢量数据（dgx.shp）在3D Analyst工具条中，点击3D Analyst - Create/Modify TIN - Create TIN From Features.在弹出的对话框中，设置相应的选项：Layers选框中，勾选等高线图层Height source选择图层中表示高程的字段“ELEV”Triangulate as里选择Hard LineOutput TIN里输入TIN的输出路径点击OK后，生成的TIN就直接加入到ArcMap的视图中，可以查看TIN生成情况。三角网转换为栅格在3D Analyst中，点击3D Analyst - Convert - TIN to Raster.在弹出的对话框中，设置相应的选项：Input TIN选择刚才生成的TINAttribute选择Elevation，表示生成的是高程信息Z factor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变Cell size是生成的栅格大小，这里填入20(单位这里为米)Output raster填入输出路径点击OK就生成了栅格数据，并叠加到当前图层中三角网/栅格生成等高线在3D Analyst中，点击3D Analyst - Surface Analyst- Contour.在弹出的对话框中，设置相应的选项：Input Surface选择TIN或栅格形式的DEM数据（这里要求两种都做）Contour interval是等高线的间距Base contour是初始等高线，一般用缺省0Z factor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变Output features填入输出的等高线的存放路径点击OK就可以生成等高线，并叠加到当前图层中三、 空间分析空间分析在三角网和栅格形式的DEM上都可以进行。以下实验使用两种数据源各进行一遍坡度点击3D Analyst - Surface Analyst- Slope，弹出生成坡度的对话框在弹出的对话框中，设置相应的选项：Input Surface选择TIN或栅格形式的DEM数据Output measurement选择是以角度还是百分度来表示夹角的度数Z factor为生成的高程和原高程的比例，默认为1，不用改变Output cell size是生成的栅格大小，这里填入20Output raster填入输出的等高线的存放路径点击OK就可以看到坡度的分布情况坡向点击3D Analyst - Surface Analyst- Aspect，弹出生成坡向的对话框选择输入输出，填入适当的cell size,点击OK即可生成坡向的分布，其数值为以角度表示的与正北方向的夹角。体积和表面积可以计算所选数字地形在某一平面以上（或以下）的表面积和体积。点击3D Analyst - Surface Analyst- Area and VolumeHeight of plane是所计算的基准平面，下面的单选框选择计算基准平面的上部还是下部。选好后点击Calculate statistics就可以计算表面积和体积：2D area表示其投影在平面上的面积Surface area表示其表面积，与投影面积的比值可以表示地形复杂度Volume表示计算部分的体积。思考题：请简要说明利用DEM计算体积的原理。通视分析(1) 直线上的通视工具：点击3D Analyst工具栏右侧的图标，在图上画一根线，则以起始点为观察点，可视的部分显示为绿色，不可视的部分显示为红色。思考题：observer offset 和 Target offset的意义(2) 判断某点的直接可视范围：1、 在ArcCatalog中新建一个点图层文件，坐标系选择与DEM相同的坐标2、 在ArcMap中编辑这个点文件，确定一个待考察的点3、 点击3D Analyst - Surface Analyst- ViewshedInput surface选择作为DEM的图层，Observer points选择刚才建立的点图层。点击OK后会生成这个点的通视情况图，绿色代表可见部分，红色代表不可见部分。四、 3维显示点击3D Analyst右边第二个图标，打开ArcScene。若添加TIN，直接可以看到生