实验七 TIN及DEM的生成及应用

1、实验七实验七 地形分析地形分析TIN及及DEM的生成及应的生成及应用用一、实验目的一、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：加深对加深对TIN建立过程的原理、方法的认识建立过程的原理、方法的认识熟练掌握熟练掌握ArcGIS中建立中建立DEM、TIN的技术方法的技术方法掌握根据掌握根据DEM或或TIN 计算坡度、坡向的方法计算坡度、坡向的方法结合实际，掌握应用结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力解决地学空间分析问题的能力二、实验准备二、实验准备 软件准备：软件准备：Ar

2、cGIS Desktop 9.x -ArcMap(3D分析模块分析模块) 实验数据：实验数据： 高程点高程点Elevpt_Clip.shp，高程，高程Elev_Clip.shp，边界边界Boundary.shp，洱海，洱海Erhai.shp 东莞东莞dongguanDEM三、实验内容及步骤三、实验内容及步骤1. TIN 及及DEM 生成生成1.1 由高程点、等高线矢量数据生成由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为转为DEM 添加矢量数据：添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai（同时选中：在点击的同时按住（同时选中：在点击的同时按住Shift）激活

3、激活“3D Analyst”3D Analyst”扩展模块（执行菜单命令扩展模块（执行菜单命令 ToolsExtensionsToolsExtensions，在，在出现的对话框中选中出现的对话框中选中”3D Analyst”3D Analyst”），在工具栏空白区域点右键打），在工具栏空白区域点右键打开开3D Analyst 3D Analyst 工具栏工具栏注意：如注意：如“3D Analyst”3D Analyst”工具栏工具栏未被激活，需执行菜单命未被激活，需执行菜单命令令 ToolsCustomize,ToolsCustomize,在出现的对话框中选在出现的对话框中选中中”3D Ana

4、lyst”3D Analyst”执行工具栏执行工具栏3D Analyst3D Analyst中的菜单命令中的菜单命令3D AnalystCreate/Modify 3D AnalystCreate/Modify TINCreate TIN From Features TINCreate TIN From Features 在对话框在对话框Create TIN From FeaturesCreate TIN From Features中定义每个图层的数据使用方式中定义每个图层的数据使用方式 在在从要素生成从要素生成TIN中中对话框中，在需要参与构造对话框中，在需要参与构造TIN的图的图层名称前的

5、检查框上打上勾，指定每个图层中的一个字段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作为高度源（高度源（Height Source），），设定三角网特征输入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）方式。可以选定某一个值的字段作为属性信息（可以为息（可以为None）。在这里指定图层）。在这里指定图层Erhai 的参数：的参数：三三角网作为：角网作为：指定为指定为硬替换硬替换(hard replace) ，其它图层参数，其它图层参数使用默认值即可。使用默认值即可。 在这里指定图层Erhai 的参数：Triangulate as作为：指定为hard r

6、eplace ，其它图层参数使用默认值即可。确定生成文件的名称及确定生成文件的名称及其路径，生成其路径，生成新的图层新的图层tin，在，在TOC(内容列表内容列表)中关闭除中关闭除TIN和和Erhai之外的其它图层的显示，之外的其它图层的显示，设置设置TIN的图层（符号）的图层（符号）得到如下的效果。得到如下的效果。执行工具栏执行工具栏3D Analyst中的命令中的命令ConvertTIN to Raster 指定相关参数：属性：指定相关参数：属性：高程高程，像素大小，像素大小:50，输出栅格的位置和名称，输出栅格的位置和名称结果：结果：1.2 TIN的显示及应用的显示及应用 在上一步操作的

7、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，点击symbology 选项页，将 edge types 和 elevation 前面检查框中的勾去掉; 点击 add 按钮在在 add add 对话框中，将对话框中，将 Edges with the same symbol Edges with the same symbol 添加到添加到TINTIN的显示列表中的显示列表中 在在 add add 对话框中，将对话框中，将 Nodes with the same symbol Nodes with the same symbol添加么添加么TINTIN的显

8、示列表中的显示列表中 将将TIN图层局部放大，认真理解图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式的存储模式及显示方式2、TIN 转换为转换为 坡度多边形坡度多边形 新建地图文档，加载图层新建地图文档，加载图层 tin，参考上一步操作，参考上一步操作，将将 面坡度用颜色梯度表进行渲染面坡度用颜色梯度表进行渲染 和和 面坡向用面坡向用颜色梯度进行渲染颜色梯度进行渲染 这两项添加到这两项添加到TIN的显示列表的显示列表中中 ,具体操作如下：具体操作如下：将将 Face slope with graduated color ramp 添加到添加到TIN的显示列表中的显示列表中将将 Face as

9、pect with graduated color ramp 添加到添加到TIN的显示列表中的显示列表中按如下设置参数按如下设置参数结果如下：结果如下：执行执行3D Analyst工具栏中的命令工具栏中的命令ConvertTIN to Features，按，按下图所示指定各参数下图所示指定各参数 (用坡度分类三角形形成多边形用坡度分类三角形形成多边形)得到多边形形图层：得到多边形形图层： tinSlopef ，它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是，它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是矢量格式，打开其属性表可以看到属性矢量格式，打开其属性表可以看到属性 SlopeCode 为为 数值数值

10、1,2,3,4,5查看矢量图层查看矢量图层 tinSlopef 中要素中要素属性表，其中属属性表，其中属性性SlopeCode1,2,3,4,5分别表示坡分别表示坡度范围（度范围（0-8）、）、(8-15)、（、（15-25）、（）、（25-35）、）、(35) 3、Eliminate合并破碎多边形（选做，需要合并破碎多边形（选做，需要8-10分钟）分钟）新建地图文档，加载坡度多边形图层：新建地图文档，加载坡度多边形图层：TinSlopef, 打开打开TinSlopef的属性表，添加一个的属性表，添加一个字段字段Area（类型为（类型为Double），通过），通过计算值计算值操操作，计算各个多

11、边形的面积：如下图作，计算各个多边形的面积：如下图以下的操作将会把面积小于以下的操作将会把面积小于1000010000平方米的多边形合并到周围与之有最长公共边的多平方米的多边形合并到周围与之有最长公共边的多边形中：边形中：被选中的多边形以高亮方式显示，这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公被选中的多边形以高亮方式显示，这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公共边的多边形。当然也可以选择合并到相邻的面积最大的多边形。共边的多边形。当然也可以选择合并到相邻的面积最大的多边形。操作前操作后TIN 转换为转换为 坡向多边形坡向多边形参照前面，得到坡向多边形图层参照前面，得到坡向多边形图层放大4.

12、 DEM的应用的应用 本实验请加载东莞市本实验请加载东莞市DEM图层图层坡度：加载坡度：加载3D Analyst3D Analyst扩展模块，打开扩展模块，打开3D3D AnalystAnalyst工具栏，执行菜单命工具栏，执行菜单命令令surface analysisslopesurface analysisslope右键点击图层右键点击图层Slope of Slope of dongguanDEMdongguanDEM ，执行，执行layer propertieslayer properties，设置图层，设置图层 symbologysymbology ，重新调整坡度分级，重新调整坡度分级

13、 坡向：坡向：3D Analystsurface analystaspect 3D Analystsurface analystaspect 设置：输出像素大小为设置：输出像素大小为5050提取等高线提取等高线在在toolbox里，在里，在raster surface下，点击下，点击 Contour计算地形表面的阴影图计算地形表面的阴影图 3D Analyst Surface Analyst Hillshade DEM渲染渲染 打开工具栏打开工具栏效果效果，如下图所示，设置栅格图层的透明度为：，如下图所示，设置栅格图层的透明度为：45%左右左右 可视性分析可视性分析 在上一步的基础上进行，打开

14、在上一步的基础上进行，打开 3D分析分析 工具栏，工具栏，从工具栏选择从工具栏选择 通视线通视线 (Line of sight)工具：工具：绿色的为可视部分，红色的为不可视部分绿色的为可视部分，红色的为不可视部分地形剖面地形剖面 在上一步基础上进行，打开在上一步基础上进行，打开 3D分析分析 工具栏，工具栏，点击点击 插入线插入线 工具，跟踪一条线段，这条线段可工具，跟踪一条线段，这条线段可以从以从DEM中得到高程值中得到高程值 四、实验报告要求四、实验报告要求 结合此次实验所学内容设计一个算法求解如下的实际结合此次实验所学内容设计一个算法求解如下的实际问题。将所做工作以幻灯片形式做以汇报，内容包括问题。将所做工作以幻灯片形式做以汇报，内容包