ArcGIS地形分析试验内容及步骤

1、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：ArcGIS Desktop -ArcMap(3D分析模块-3D Analyst)实验数据：矢量图层：高程点 Elevpt_Clip.shp，等高线

2、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-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 ) 激活“ 3D Analyst ”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-3D Analyst)，在工具栏空白区域点右键打开3

3、DAn alyst工具栏(3) 执行工具栏3D Analyst中的菜单命令3D Analyst»Create/Modify TIN 创建/修改TIN»Create 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

4、None)。即勾选elevptClip :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

5、): hard replace ; 标识之字段(tag value field ): none。Create TIN Frorn Featu resInputs匚hdc the leyerfs) that will be used to create the TIN. Click & layer' name to specify its settings*Layers:Settings fix selected layerFeature t>rpe： 2D polygonsOutput TIN:G:归IS AM上汨地膨分析bn* elevpt_Clip 回 etevjJi

6、p 3ErHa 0 Boundaryword教育资料OK | Caned I 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：TinGridConvert TIN to RasterConverts a TIN to & raster of elevation, doper or a

7、spect.Input TIN: Attribute:1 factor:Output raster:CancelOK确定后得到DEM数据：Tin Grid,其中，每个栅格单元表示50mK 50m的区域Cell size:1.2 TIN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Layer 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 在Add Renderer 添加渲染对话框中，将Edges with the

8、samesymbol 所有边用同一符号进行渲染 禾口 Nodes with the same symbol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，Add Rendersr| Edge typ gnoLpetd with uniqu已 symbolEdges with the same symbolFace aspect wth graduated color rarnp Face devation with graduated color ram Face stope with graduated color ramp Face lag value grouped with u

9、nique sytr Faces with the same symbolNode elevation with graduated calw rarr Node tag value grouped with unique syn Nodes with the same symbolAdd RendererEdge type grouped with unique symbol Edges with the same symbolFace aspect with graduated color rarnp Face elevathn with graduated color ram Face

10、stape with graduated color rampFace lag value grouped with unique sytr Faces with the $arrw symbolNode elevation with graduated calw rarrAddDismissN凶負购 泅曲 grouped with Loqp syfiNodes with the same symbol(3) 将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式回口mi:1*3三阿”u AQ 无乐益-ArrMap - ArcEnfo£Se E曲S&Dkmarki Irew

11、-rt SectiDn IoqIe 甌ndow H*lp5p«lialEditorCjrawfng *6079.391 2S517W.626 MdenB 寻 L>yenE QQ 口 liftgrid El C ErHaiO «hvpt_dip BE 口 elEv_Clip £1 BoundiryT 濺 It 10 MalyH T L©*r:曙 Unrsk-!应ltf Aetu“=| TQ H «fi x iO - t 卜码理(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Face slope withgrad

12、uated color ramp面坡度用颜色梯度表进行渲染和Face Aspect withgraduated color ramp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，Add RendererEdge type grouped with unique symbol Edges wrth the same symbolFace aspect with graduated color ramp Face devatton with qnadualEd color ramFace slope with graduated color ramiFace tag vlue grou

13、ped with unique syn Faces with the &anw symbolNode elevation with graduated color rarr Node tag value grouped with unique syn Nodes with the same sinibal14AddDisniissAdd RendererEdge type grouped with unique symbol Edges with the same symbolFace aspect with graduated color raiFace elevathn with

14、graduated color ram Face stape with graduated color ramp Face tag value grouped with unique sytr Faces with the $arw symbolNode elevation with graduated calw rarr Node 怕g value xuped with unique syn Nodes with the same symbolnrLayer PropertiesShow：Face slope with graduated o>k>r ramp回口口Value F

15、ieldStopeColor Ramp:ClassifkatwnManualClasses: 5耳Classify, h.5ymbd I RangeLabelGeneral Source D1splay Sym bol0 gy F i eldzAdd.,tRemoveI? Sho1 hill$hade illumination effect ir 2D display0-8厂 Show dass breaks using fieature value?.00 - 8.00 8,00 15,00 15.00-25,00 25.00 - 35.0035.00 -90.00确宦 | 取消 | 应用闵

16、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，如下图所示匚 lassifi cation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： 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(-1,123,4,5,6,7,8,9)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1北南南北

17、 北东东东南西西西北 123d 5 6 7892. DEM的应用2.1 坡度：Slope 新建地图文档，加载1.1(6)中得到的DEM数据：TINGrid 加载3D分析扩展模块，打开3D Analyst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Slope得到坡度栅格 slope of Ti nGrid坡度栅格中，栅格单元的值在0 -90 度间变化右键点击图层Slope of tin grid，执行Properties，设置图层Symbology，重新调整坡度分级(参考1.2中的步骤进行分类 )Q 天廉£

18、; - ArizMap - ArcIriFaJEfe E血 0ew Dokmarkf Irw-rt dedion look 甌rxlcw H涉SpMisI削Lif世：|己裁忙Uy id3 殊 比，EdrtqrH書 T*5k:Fcdhjr«_f |13|宀|m|回-农 |L：H1. I7TfieoreJerwciig T 丄眄也：|1停泊歹订3 0 - Z n耳趙 口 A耕菇- Bl S lingrid V«lu«B 0 L*yM«WLUE>High; -5D27.07Low ; WOO* u 11 ±1r-aiM ng * M Af ：

19、|曲旃二| ii »b / yf冉爲£ * T以下计算剖面曲率：(5)执行菜单命令：3D An alyst»SurfaceAn alysis»Slope。按如下所示，指定各参数：得到剖面曲率栅格：Slope of Slope of tingridword教育资料2.2 坡向：Aspect在上一步的基础上进行，关闭Slope of tin grid的显示。(2)执行菜单命令：3D Analyst»SurfaceAnalysis»Aspect,按下图所示,指定各参数：坡向栅格以下计算平面曲率：(4)执行菜单命令：3D An alyst&#

20、187;Surface An alysis»Slope，按下图所示指定各参数：(5)生成平面曲率栅格：Slope of Aspect of tingridword教育资料|Asp皀 ct of bngidPercent| <TemporarY>Input surface:Output measuTement:Z factor:Output cell size:Output raster：OK匚 anal | -I. p"* JhhbI比 E曲 更e* £oc>kjFiark5- Insert election Iools 隨rtdow HelpS

21、pjbI alyUI 也：|lippid3 窮Kt ID AnalyH人诗艺：luting rid三|赠協 碁菩 $ tB 車 &6訂日申即5Edrlrn b * un xt l：昭彌3 垃起毎 口 a 世 < a | e 3 iii | a. hilm* jj | 旦弓品E 曰 LasersM 曰 New Daa FbitwB 昌 Niw Dvti Fra ma 2 E0Slope of A-5ptMt of ting rid D a.57Sll«356 3.57911257 - 1D.4-M1? i0j41gll7- lB.7a5L 18.7K1241 話对2*9

22、袈 琵槪的5405 - 39.657 轴.百5740£ ” 49.473：二 聊占旳乳殆g - 58.7*07? 1 .58.74079-112 - <5艮6£6住 ".柚飙嚴押-咫朋$购X Asf>«t a? Ingrid Aat 他 N如h (Q-22.5) Northeast (22.5-67.5 E*wl鄴 Scutheart (11Z5-157.5S ZJifflJth £157-5-302.5) WcHCM?占说9忑旬 !棺337.5 ! North i37.5-3i5Q)S Slope c+ 雪bpe otf ting

23、rid P-翻胃砂强 "刚45B4丸-£58597 工5fi!»7iS：il 山出9754：.I few I Sttodiar. IDrawing * + * A37423 2S672B1S222.3提取等高线(1)新建地图文档，加载析扩展模块已激活DEM数据：tingrid。在执行以下操作时确保，3D分AicToolbox卯 ArcTcolbo*y HD Analyse ToqIg51"s3ffl s - &Conv# rriorFuSur'd?Rjbti-r tetpLSjhtwr MdlhRjbt«r良血鸣nHastcr

24、Stjrlace沪AspectCantEKJTCantoij r ListX* Cqrlduf wit*! Bernie # Cunrffturc沪 cut/rill严 HiHsliade 沪 Obsn'ET Pcinits 严Si廿护4甲F dO-Llt Lt AE InfelSen- zh EesiiLts |word教育资料按上图所示指定各参数打开Arctoolbox ，执行命令：3D An alyst Tools>> RasterSurface >> Con tour E10236红* 毎H1&5卫心阴匕烧(2)生成等高线矢量图层：Con tou

25、r_ti ngrid:Ei>e E<El Sfiew fiDDkmark JrrteriIciols 烦ndow Re-IpSpalial细l-B 疇 bore気Lijw： |vinpi4書 1 舞 lib10 Analyrt Ltr：ting rid皤弘“县 售 $Q 无际K - ArcMap - ArdriFoEdrbc( ' 祷冋'覽 IF S |S112 at u mt枣 |l：k»iH卫杜瞬口”柑|歪录回|Ea n r*-D11# B二| 呂-E g Layers囚 O New Dm FrameH & Nftw Daca Fulrte 2

26、EJ 昌 New Data Frame 3 .- S ContejurjingndlE 口 Sw* I Swtdiar. ICjrawirtg *O * A2.4计算地形表面的阴影图(1) 在上一步基础上进行，打开3D An alyst工具栏(2) 执行菜单命令：3D An alyst >>Surface An alyst»Hillshade光照模拟,按下图所示指定各参数：HillshadeI生成地表阴影(光照模拟)栅格： Hillshade of tinGrid :(4)DEM宣染：如以下第2幅图所示，关闭除tin grid和Hillshade of tin grid以

27、外所有图层的显示，并将tingrid 置于Hillshade of tirngrid之上，右键点击tingrid，在出现的右键菜单中执行Properties，在Layer Properties对话框中，参照下图所示设置Symbology选项页中颜色。word教育资料Layer PropertiesGeneral | Som-ce Extent Display SyTTibology Fields Joins St Relates确定 | 取消 | 应用（A）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。* 无乐援-ArrMap -

28、 ArctifoLtcr:ting rid*珮弘4 咅孫4阳皿讪1 £i# E<O 茁比 S&okmaFki Jjw-rt SeHion IoqIs 脸ibdow H*SpgtiBl frinlyM T L*T«r： 11 i B(ri 4 3 滁 Ufa ID Aralyrt Tb E宦*' I #|*j 'E 目 LayerisId & New DaCa FrameEl 旦 NewDi?e Frirt-i# 21 自 New Data Frame 3|tjrg/dI Lew; 0 B Q C«Ttaur_tingrida乃日吉卜好比ME需内«<4护 *«料席咅y 毎三画 Hillsfiiade oF tingidV«kitHigh; J54SMl l gwfng * 丿：査回|呼HI皿T |昌邑|品|EHiprts1瓦Layer: |啥站-tlmk TTfiMrero澜轴Zl匝*« / It A *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3D Analyst工具栏，从工具栏选择 通视线(Create Line of sight)工具：在出现的通视线Line of Sight 对话