02高校空间分析实验课教学课件01教学实验

1、GIS空间分析实验课程空间分析实验课程实验实验7 果树种植区域选择果树种植区域选择主要内容主要内容 实验概述实验概述 实验分析实验分析 实验步骤实验步骤 练习与思考练习与思考本课件使用的参考用书：本课件使用的参考用书：GISGIS空间分析实验教程空间分析实验教程（刘美玲、卢浩编著）（刘美玲、卢浩编著）实验概述实验概述 实验要求：实验要求： 运用运用DEM数据进行山体阴影（光照函数）分析，数据进行山体阴影（光照函数）分析，确定某种果树的种植区：确定某种果树的种植区：1.计算坡度坡度和走向走向2.分析特定太阳位置条件下山体阴影遮挡下山体阴影遮挡3.依据条件确定果树种植区果树种植区实验概述实验概述

2、实验目标实验目标 1.掌握基于DEM数据的坡度、坡向计算方法 2.理解光源位置对山体阴影的影响 实验数据实验数据 :存储数字地形数据，为平面投影坐标系 :存储数字地形数据，为地理经纬度坐标系主要内容主要内容 实验概述实验概述 实验分析实验分析 实验步骤实验步骤 练习与思考练习与思考实验分析实验分析果树种植区域的选择是太阳辐射与地形因素综合作用的结果。本实验的实质是基于基于DEM数据的山体阴影（光数据的山体阴影（光照函数）分析照函数）分析，而地理位置、坡度、坡向是该类分析的核心因子。根据SuperMap提供的太阳辐射分析工具，通过指定地域所在的纬度和大气透射率，综合考虑高程、坡度、坡向和周围地形

3、在此位置的投影，计算出经过大气削弱之后到达地面的太阳辐射及日照时间太阳辐射及日照时间。实验分析实验分析 辐射量参数统计辐射量参数统计 坡度和坡向坡度和坡向 DEM数据地区春分日数据地区春分日太阳辐射情况以及该地太阳辐射情况以及该地区冬季太阳辐射情况区冬季太阳辐射情况 实验方案设计实验方案设计 运用坡度分析方法运用坡度分析方法 以以DEM栅格数据为基栅格数据为基础，利用太阳辐射分析础，利用太阳辐射分析功能功能主要内容主要内容 实验概述实验概述 实验分析实验分析 实验步骤实验步骤 练习与思考练习与思考1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量计算计算3月月21日春分日早晨日春分日早晨8:00一个小时

4、内的太阳辐射量。得到总辐射量一个小时内的太阳辐射量。得到总辐射量栅格、直射辐射量栅格、直射持续时间栅格以及散射辐射量栅格等栅格数栅格、直射辐射量栅格、直射持续时间栅格以及散射辐射量栅格等栅格数据，结合坡度栅格数据和三维晕渲图进行相关性分析。据，结合坡度栅格数据和三维晕渲图进行相关性分析。直射辐射量栅格直射持续时间栅格总辐射量栅格散射辐射量栅格坡度栅格太阳辐射分析坡度分析相关性分析1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 （1）太阳辐射分析）太阳辐射分析 打开栅格数据集1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 进行太阳辐射分析并设置参数，生成三个新的栅格数据。1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐

5、射量 总辐射量（TotalDatasetGrid）1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 直射辐射量栅格（DirectDatasetGrid）1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 直射持续时间栅格（DurationDatasetGrid）1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 散射辐射量栅格（DiffuseDatasetGrid）1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 使用【栅格查询】功能，对比直射辐射量栅格与直射持续时间栅格的值可发现直射持续时间为0的栅格区域，其直射辐射量也为0.直射辐射量栅格直射辐射量栅格直射持续时间栅格直射持续时间栅格1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量

6、使用【栅格代数运算】功能，计算直射辐射量和散射辐射量栅格数据集的和，设置参数如下。1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 得到的结果数据与总辐射量栅格比较，发现基本相似。得到结论太阳的总辐射量等于太阳的直接辐射量加散射辐射量。总辐射量栅格总辐射量栅格代数运算结果代数运算结果1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 （2）坡度分析）坡度分析 分析该区域地形坡度1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 结合高程DEM确定坡度走向，再将坡度分析结果与散射辐射量栅格数据进行对比，得出结论。散射辐射量栅格散射辐射量栅格坡度栅格坡度栅格1.计算小时太阳辐射量计算小时太阳辐射量 制作三维晕渲图1.计算小时

7、太阳辐射量计算小时太阳辐射量 观察对比直射辐射量栅格和三维晕渲图直射辐射量栅格直射辐射量栅格三维晕渲图三维晕渲图2.计算多天太阳辐射量计算多天太阳辐射量 打开栅格数据集2.计算多天太阳辐射量计算多天太阳辐射量 设置太阳辐射分析参数，生成总辐射量、直射辐射量、散射辐射量、直射持续时间四个结果。2.计算多天太阳辐射量计算多天太阳辐射量总辐射量结果总辐射量结果总辐射量结果总辐射量结果直射辐射量结果直射辐射量结果散射辐射量结果散射辐射量结果直射持续时间结果直射持续时间结果主要内容主要内容 实验概述实验概述 实验分析实验分析 实验步骤实验步骤 练习与思考练习与思考练习题练习题实验报告实验报告实验报告实验

8、报告表表1.太阳辐射与区域面积关系太阳辐射与区域面积关系太阳总辐射值域太阳总辐射值域区域面积区域面积实验报告实验报告表表2.坡度与区域面积关系坡度与区域面积关系坡度值域坡度值域思考题思考题 （1）进行太阳辐射分析时为何要使用者指定区域纬度？）进行太阳辐射分析时为何要使用者指定区域纬度？ （2）思考采样间隔对分析结果和分析时长的影响，尝试）思考采样间隔对分析结果和分析时长的影响，尝试设置不同的设置不同的【采样间隔采样间隔】进行多天太阳辐射分析。进行多天太阳辐射分析。 （3）同一地区的大气透射率随天气状况的变化而不同，）同一地区的大气透射率随天气状况的变化而不同，晴天透射率高，阴天透射率较低。尝试使用不同的晴天透射率高，阴天透射率较低。尝试使用不同的【大气大气透射率透射率】模拟同一天不同天气的太阳辐射情况并比较分析模拟同一天不同天气的太阳辐射情况并比较分析结果。结果。思考题思考题 （4）多天太阳辐射分析的）多天太阳辐射分析的【大气透射率大气透射率】如何选择？如何选择