GIS栅格数据空间分析ppt课件

1、地理信息系统课程实习地理信息系统课程实习GIS栅格数据空间分析-以地形分析为例 武汉大学测绘学院 实习目的和内容实习实习目的：目的：以地形分析以地形分析为为例，例，让让大家了解大家了解GIS栅栅格空格空间间分析的根本分析的根本内内容。容。实习内实习内容：容：1计计算坡度算坡度Slope2计计算坡向算坡向Aspect3计计算山体算山体阴阴影影HillShade4创创建等建等值线值线Contours5制造地形剖面制造地形剖面图图6丈量面丈量面积积和体和体积积7可可视视性分析性分析地形分析步骤实习实习步步骤骤1调调用用ArcToolBox。23D Analyst Tools-Raster Surfa

2、ce-Aspect/Contour/Contor List/Curvature/Cut file/Hillshade/Observaer Points/Slope/Viewshed一、一、计计算坡度算坡度Slope地面上某点的坡度表示了地表在该点的倾斜程度坡度与坡向的计算通常在33的DEM栅格窗口如图中进展坡度有两种表示方法：度或百分比坡度的运用非常广泛，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，作为灾祸防治与水土坚持任务的根底。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的根底上提取。坡度运用坡度运用 根据DEM计算得到的坡度栅格二、二、计计算坡向

3、算坡向Aspect坡向定义为坡面法线在程度面上的投影与正北方向的夹角。在ArcGIS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。 在一个区域内提取一切朝南的坡面，为房地产建立选址提供最正确位置。计算研讨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数据的根底上提取。坡向运用坡向运用基于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变化三、三、计计算山体算山体阴阴影影HillShade分析或模拟地面的光照情况，产生地

4、形外表的阴影图。Hillshade 可测定研讨区域中给定位置的太阳光强度和光照时间，并且对实践地面进展逼真的立体显示，加强地面的起伏感。要计算山影，需求给定太阳方位角和太阳高度角 山体山体阴阴影的影的运运用有：用有：对对地形起伏地形起伏进进展生展生动动的表示，的表示，从从而而显显示不同土地利用示不同土地利用类类型在型在地形上的分布情地形上的分布情况况。研讨阳研讨阳光的照射位置光的照射位置与与公路上公路上发发生的生的车祸车祸事件事件发发生率之生率之间间的的相相关关性。性。分析分析农农作物作物与与太太阳阳光照的光照的关关系系山体阴影运用山体阴影运用根据DEM计算得到的山影图本卷本卷须须知知Crea

5、te a hillshade or slope using data in Geographic coordinatesSummary:When performing a hillshade or slope function in ArcGIS, the Z units are presumed to be the same as the horizontal (x,y) units. When working with data in geographic coordinates, this is a problem because the linear distance of a deg

6、ree of latitude varies. In some cases, a value of 0.00003 was suggested as the Z factor to account for the actual Z unit in meters. While that value can still be used, this article presents a more accurate method of determining the Z factor when the Z units are in meters.Procedure:The following proc

7、edure assumes the Z units of the raster being used to generate the hillshade or slope are meters. If the Z units of the data being used is feet, first use the raster calculator to multiply the raster by the conversion factor 0.3048, so that the z units are meters.(1)Determine what the middle latitud

8、e of the area of interest is. (2)Convert that degree value to radians. 1 degree = 0.0174532925 radians (3)Use the value in radians in the following equation:Z factor = 1.0 / (113200 * cos() (4)Use this calculated Z factor in the hillshade or slope tool. 四、四、创创建等建等值线值线Contours在ArcGIS中Contours功能生成一个新的

9、矢量图层，每条线表示了具有一样高度、数量或者浓度的延续的位置的集合。生成的等值线经过平滑处置，真实地再现了外表等值线。有三种方法：1将DEM或Tin生成为线要素矢量主题2创建一个新的线主题 ，并从Dem主题或Tin中提取等值线，提取的等值线成为新主题中的要素3提取单条等值线五、制造地形剖面五、制造地形剖面图图在工程方面(如在公路、铁路、管线等的设计过程中)，经常需求制造剖面图。剖面图的制造是以DEM数据(GRID数据)或TIN数据为根底的 基于DEM数据进展“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六、丈量外表面六、丈量外表面积积和体和体积积运用三维分析可以丈量外表面积和

10、体积，同时还可以丈量两个外表之间容积的差别-进展开挖、填埋分析。外表面积是沿外表的曲面进展丈量，计算出的面积总要大于二维平面丈量的面积。体积是计算TIN外表和某一指定高程所在的程度面之间的立体空间，可以是平面之上的，也可以是平面之下的。丈量体积，在实践运用中普通用来计算土石方量 给定一条等高线，计算其上或以下的的外表面积和体积挖填分析 经过分析比较两个外表模型前后的变化，还可以计算填埋及发掘土石方量。可视性分析本质上属于对地形进展最优化处置的范畴。例如：设置雷达站、电视台的发射站、道路选择、航海导航等、挪动基站选址，在军事上如布设阵地炮兵阵地、电子对抗阵地、设置察看哨所、铺架通讯线路等。主要的两可视性分析：通视性分析Line of sight，经过此功能可以显示两点之间的通视情况，从而判别从一个察看点能否可以看到目的物，回答了“从这里我可以看到哪个目的？ 。可视域分析Viewsh