太原理工大学地理信息系统软件及应用-第十一章课件

1、GIS 软件应用 -使用ArcGISModeling Our World6 地形分析 1. 用矢量数据创建TIN 2. TIN的应用 3. DEM表面分析6.1用矢量数据来创建TIN需要三种数据创建TIN高程点2.等高线1. 3.边界线 指定图层中数据在定义TIN时的作用： 高度源（Height Source）：指定图层属性表中的一个字段，从这个字段中获取高程值。对于3D 图层，高度值存储在“Shape”字段中，可选择要素Z值；当图层中无高度属性时，可选“无”，但要保证至少有一个图层属性表中有高度值。 矢量图层在构造三角网时的作用（“三角网作为：”）：如果是高程点图层，则选择为“散点”Mass

2、 points；如果是等高线等线要素图层，则可设置为：Mass points、Hard Breaklines、Soft Breaklines三种类型。多边形图层，则选项为：Mass points、Hard Breaklines、Soft Breaklines、Hard clip Polygons、Soft clip Polygons、Hard erase Polygons、Soft erase Polygons、Hard fill Polygons、Soft fill Polygons。 对线和面特征可以分为“硬（Hard）”或“软（Soft）”。硬特征表示突变的事物（如道路、河流等指示坡度突

3、变），而软特征表示连续的事物（如连续的山脊线等） TIN的显示的显示 TIN图层可以显示节点、边、面、坡度、坡向等多种特征，这些特征可以独自显示，也可以同时显示，还可以以任意组合的方式显示。 显示高程节点：TIN按节点高程以渐变色显示 显示边：显示构成TIN三角网的各条边 显示高程：TIN的默认显示方式，同时显示山影效果 显示坡向：显示TIN中每一个不规则三角形区域的坡向6.2 TIN的应用 TIN 是英文单词不规则三角网的缩写 可以基于TIN直接转换得到坡度、坡向或生成DEM栅格 TIN to Slope(坡度)补充资料: 破碎多边形的合并(Eliminate)： 将选中的多边形与与相邻的面

4、积最大或有最长公共边的多边形合并 信息还是噪音？6.3 DEM表面分析计算坡度计算坡度Slope 地面上某点的坡度表示了地表在该点的倾斜程度地面上某点的坡度表示了地表在该点的倾斜程度 坡度与坡向的计算通常在33的DEM栅格窗口（如图）中进行 坡度有两种表示方法：度或百分比坡度的应用非常广泛，例如： 根据坡度起伏变化，确定崩塌、泥石流区域或严重的土壤侵蚀区，作为灾害防治与水土保持工作的基础。 提取平坦区域，为大型商业中心或房屋建筑选址。坡度可在DEM或TIN的基础上提取。 根据DEM计算得到的坡度栅格计算坡向计算坡向Aspect 坡向定义为坡面法线在水平面上的投影与正北方向的夹角。 在ArcGI

5、S中Aspect表示每个栅格与它相邻的栅格之间沿坡面向下最陡的方向。 在输出的坡向数据中，坡向值有如下规定：正北方向为0度，正东方向为90度，以次类推。 应用： 在一个区域内提取所有朝南的坡面，为房地产建设选址提供最佳位置。 计算研究区域内的每一点的太阳光照量，从而测定每一点的生物量。坡向可在数字高程模型DEM或TIN数据的基础上提取。 基于DEM计算坡向分布图，坡向栅格单元中的值表示当前栅格相对正北方向的的坡向（从0-360变化）计算山体阴影计算山体阴影HillShade 分析或模拟地面的光照情况，产生地形表面的阴影图。Hillshade 可测定研究区域中给定位置的太阳光强度和光照时间，并且

6、对实际地面进行逼真的立体显示，增强地面的起伏感。 要计算山影，需要给定太阳方位角和太阳高度角 它的应用有： 对地形起伏进行生动的表示，从而显示不同土地利用类型在地形上的分布情况。 研究阳光的照射位置与公路上发生的车祸事件发生率之间的相关性。 分析农作物与太阳光照的关系 根据DEM计算得到的山影图创建等值线创建等值线Contours在ArcGIS中Contours功能生成一个新的矢量图层，每条线表示了具有相同高度、数量或者浓度的连续的位置的集合。生成的等值线经过平滑处理，真实地再现了表面等值线。有三种方法：将DEM或Tin生成为线要素矢量主题创建一个新的线主题 ，并从Dem主题或Tin中提取等值

7、线，提取的等值线成为新主题中的要素1. 提取单条等值线制作地形剖面图制作地形剖面图在工程方面(如在公路、铁路、管线等的设计过程中)，常常需要制作剖面图。剖面图的制作是以DEM数据(GRID数据)或TIN数据为基础的 基于DEM数据进行“线插值” ，得到一条具有高程值的线段 计算具有高程值的线段的剖面图测量表面面积和体积测量表面面积和体积使用三维分析可以测量表面面积和体积，同时还可以测量两个表面之间容积的差异-进行开挖、填埋分析。 表面面积是沿表面的曲面进行测量，计算出的面积总要大于二维平面测量的面积。 体积是计算TIN表面和某一指定高程所在的水平面之间的立体空间，可以是平面之上的，也可以是平面

8、之下的。测量体积，在实际应用中一般用来计算土石方量 给定一条等高线，计算其上或以下的的表面面积和体积挖填分析 通过分析比较两个表面模型前后的变化，还可以计算填埋及挖掘土石方量。 可视性分析实质上属于对地形进行最优化处理的范畴。例如：设置雷达站、电视台的发射站、道路选择、航海导航等、移动电话基站选址，在军事上如布设阵地（炮兵阵地、电子对抗阵地）、设置观察哨所、铺架通信线路等。 主要的两可视性分析：通视性分析Line of sight，通过此功能可以显示两点之间的通视情况，从而判断从一个观察点是否可以看到目标物，回答了“从这里我可以看到哪个目标？” 。可视域分析Viewshed Analysis，确定了从一个或多个观察点可以观测到的区域。回答了“从这里我可