实验四GIS数字地形分析.docx
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实验四GIS数字地形分析
合肥工业大学
资源与环境工程学院
《地理信息系统概论》实验报告
实验四
姓名:
谭远富
学号:
20094618
专业:
地信09-2班
任课教师:
赵萍
数字地形分析
一、实验目的
1.理解DEM和TIN结构,掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法
2.掌握利用ArcGIS进行数字地形分析的方法及应用能力
二、实验材料
软件:
ArcGISDesktop10.0---ArcMap(3D分析模块),实验数据:
文件夹ex4
三、实验内容及步骤
第1步TIN及DEM生成
◆在ArcMap中新建一个地图文档,添加矢量数据:
Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai
◆激活“3DAnalyst”扩展模块,在工具栏空白区域点右键打开“3DAnalyst”工具
◆执行工具栏[3DAnalyst]中的菜单命令[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN];
◆在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式:
在[从要素生成TIN中]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(HeightSource),设定三角网特征输入(Inputas)方式。
可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。
在这里指定图层“Erhai”的参数“三角网作为”指定为“硬替换”,其它图层参数使用默认值即可。
◆生成新的图层tin,在“内容列表”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。
◆打开Arctoolbox执行[3DAnalyst]中的命令[TIN转栅格],指定相关参数:
属性:
“高程”,像素大小:
50,输出栅格的位置和名称:
“TinGrid”
确定后得到DEM数据“TinGrid”,其中,每个栅格单元表示50m×50m的区域。
第2步TIN的显示及应用
◆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“符号”选项页,将“边界类型”和“高程”前面检查框中的勾去掉,点击“添加”按钮。
◆在“添加渲染器”对话框中,将“具有相同符号的边”和“具有相同符号的节点”这两项添加到TIN的显示列表中。
◆将TIN图层局部放大,认真理解TIN的存储模式及显示方式。
第3步TIN转换为坡度多边形
◆参考上一步操作,将“具有分级色带的表面坡度”和“具有分级色带的表面坡向”这两项添加到TIN的显示列表中
◆打开tin的属性对话框,选中坡度,点击[分类]按钮,在下面的对框中,将“类”指定为5,然后在“间隔值”列表中输入间隔值:
“8,15,25,35,90”,如下图所示:
◆图层“tin”进行坡度渲染渲染的效果如下图所示:
◆执行[3DAnalyst]工具栏中的命令[TIN转换为要素],如图所示:
◆查看矢量图层:
tinfeature1.shp中要素属性表,如图所示:
第4步TIN转换为坡向多边形
◆参照以上步骤,得到坡向多边形图层,其属性AspectCode的数值(-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9)分别表示当前图斑的坡向(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。
第5步由DEM提取坡度:
◆加载中前面得到的DEM数据:
tingrid。
◆打开“3DAnalyst”工具栏,执行[坡度]命令,参照下图所示,指定各参数,点击“确定”后得到坡度栅格Slope_tingri1,其栅格单元的值在0~90度间变化。
第6步由DEM提取坡向:
◆关闭“Slope_tingri1”的显示,执行菜单命令:
[3DAnalyst]>>[坡向],按下图所示,指定各参数,得到坡向栅格“Aspect_tingr1”。
第7步提取等高线
◆加载DEM数据“tingrid”,打开Arctoolbox,执行命令:
[3DAnalyst工具]>>[栅格表面]>>[等值线],按下图所示指定各参数,生成等高线图层:
“Contour_tingrid1”。
第8步计算地形表面的阴影图
◆在上一步基础上进行,打开“3DAnalyst工具”,执行[山体阴影]命令,按下图所示指定各参数,生成地表阴影栅格“HillSha_ting1”
第9步DEM渲染
◆关闭除“tingrid”和“HillSha_ting1”以外所有图层的显示,并将“tingrid”置于“HillSha_ting1”之上,右键点击“tingrid”,在出现的右键菜单中执行“属性”,在“图层属性”对话框中,参照下图所示设置“符号”选项页中颜色。
◆打开工具栏“显示”,设置栅格图层“tingrid”的透明度为:
40%左右,得到如下图所示效果。
第10步可视性分析
1.通视性分析
◆在上一步的基础上进行,打开“3DAnalyst”工具栏,从工具栏选择“通视分析工具”。
◆在出现的“通视分析”对话框中输入“观察点偏移量”和“目标偏移”,即距地面的距离,如图:
◆在地图显示区中从某点A沿不同方向绘制多条直线,可以得到观察点A到不同目标点的通视性:
绿色线段表示可视的部分,红色线段表示不可见部分。
2.可视区分析:
移动发射基站信号覆盖分析
◆在上一步基础上进行,在内容列表区中关闭除“tingrid”之外的所有图层,加载移动基站数据矢量图层“移动基站.shp”
◆在“3DAnalyst”工具栏中,执行[视域]命令,按下图所示指定各参数,生成可视区栅格“Viewshe_ting1移动基站”,其中绿色表示现有发射基站信号已覆盖的区域,淡红色表示无法接收到手机信号的区域
第11步绘制地形剖面
◆在上一步基础上进行,打开“3DAnalyst”工具栏,点击“线插值”工具,跟踪一条线段,这条线段可以从DEM“TINGRID”中得到高程值,点击“创建剖面图”按钮,得到上一步所生成的3D线段的剖面图:
4、实验心得
通过这次试验逐步理解DEM和TIN结构,掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法;掌握利用ArcGIS进行数字地形分析的方法及应用能力,同时还掌握了TIN向多边形转换,以及提取坡度,坡向,可视性分析,绘制地形剖面等方法。
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- 实验 GIS 数字 地形 分析