实验七、地形分析-TIN及DEM的生成及应用

实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)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，它的应用可普及整个地学领域。通过对本次实习的学习，我们应：加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。掌握根据DEM或TIN计算坡度、坡向的方法。结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。二、实验准备软件准备：ArcGISDesktop9.x---ArcMap〔3D分析模块〕三、实验内容及步骤TIN及DEM生成1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM在ArcMap中新建一个地图文档添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai〔同时选中：在点击的同时按住Shift〕⑵激活“3DAnalyst〞扩展模块〔执行菜单命令 ［工具］＞＞［扩展］，在出现的对话框中选中3D分析模块〕，在工具栏空白区域点右键翻开 ［3D分析］工具栏⑶执行工具栏［3D分析］中的菜单命令［3D分析］＞＞［创立/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。

〔5〕 确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层 tin，在TOC〔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。立件E編慢叵视團①搖入0〕选擇⑨工具口窗口血帮助凹11:312,342ILJ13P务析▼團层：ErHaitin高程3741.333-40343443.6S7-374L333315&-3443,6672863.333-3156立件E編慢叵视團①搖入0〕选擇⑨工具口窗口血帮助凹11:312,342ILJ13P务析▼團层：ErHaitin高程3741.333-40343443.6S7-374L333315&-3443,6672863.333-3156I2278-2570.667：9iB5.333-227S^692.657-1985.33314QQ-16地66?+□elev_Clip+□elevitdtp•□BoLindary蜒制⑪〒卜 □■A▼ OM二「匚曲j^nsSeif JlO~三］B7U4*r/'631004.S32065582.73米执行工具栏［3D分析］中的命令［转换］＞＞［TIN转换到栅格］，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 50mx50m的区域1.2TIN的显示及应用(1) 在上一步操作的根底上进行，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［符号］选项页，将［边界类型］和［高程］前

常规|数据据|显示 符号|宇段I显〞〞□边类型回着程面高程用獗色梯度进行肓染值字段 常规|数据据|显示 符号|宇段I显〞〞□边类型回着程面高程用獗色梯度进行肓染值字段 坡度等间隔颤色梯度F：苻号慕加,3.741.11232-4.0S4344B,G£€67-3,741.3.15fi-V4S.66S672.863.S333S3.156Z57B.&6667-2,563.333332278^2,570666671.692.G6C67-1,M5.333J31AM}J用2昭稠7V在2D显示中显示山影嵌果315G•344B65728^.313-315C2570.667-2853333227H•2570.6671585333-22781G92.GG719S5.K3HD&■16S2.6S7不同边类型用不同的符昌迸看疳卑不同节点标签佰用不同符号进行宿躱不同甬掠签用不同捋号渲疑节点髙程用議色梯度迸行溢染面高程用關色梯度进行渲染面坡度用皴邑桂度表进疔温舉宜滾冃用魏色橈廈迸匸痘染.祈有陸用同一符号进匸渲染所有点用同一苻号;£亡痘楽盘亲囿由同一苻号疽染添加取誚将TIN图层局部放大，认真理解 TIN的存储模式及显示方式在［添加渲染］对话框中，将［所有边用同一符号进行渲染］禾口［所有点用同一符号进行渲染］不同边类型用不同的符昌迸看疳卑不同节点标签佰用不同符号进行宿躱不同甬掠签用不同捋号渲疑节点髙程用議色梯度迸行溢染面高程用關色梯度进行渲染面坡度用皴邑桂度表进疔温舉宜滾冃用魏色橈廈迸匸痘染.祈有陸用同一符号进匸渲染所有点用同一苻号;£亡痘楽盘亲囿由同一苻号疽染添加取誚将TIN图层局部放大，认真理解 TIN的存储模式及显示方式立件同娟辖⑥视團⑺插入◎选挥⑸工具〔3窗口血粘肋砂龄祈▼團民|砧 T豹鸟3厶昌g匕自因层立件同娟辖⑥视團⑺插入◎选挥⑸工具〔3窗口血粘肋砂龄祈▼團民|砧 T豹鸟3厶昌g匕自因层-□tin^rid值高：4027.'3€3604■-E盘0tin-□devpt_Ckp-□elev_Clip-□數颐选择集T匝〞Rf[JA▼物•绘制⑪▼625273.552954549.34米■低；1400,000000-□ErHai□卜 □▼A.▼丘OMicntHcftSansSerifEoundary口TIN转换为坡度多边形新建地图文档，加载图层 ［tin］，参考上一步操作，将 ［面坡度用颜色梯度表进行渲染］和［面坡向用颜色梯度进行渲染］这两项添加到TIN的显示列表中，不同边美型用不同的時号进齐悵臬不同节点标签值用不同符导进行洎異•卜问閒标赛用不同符号渲染节点高程用顾色梯度进行清染面高握用埶色桂度迸行渲染荷垠商用咸芭鬲直遴行渲枭所有边用同一苻号进行涓染所有点用同一苻号迸行痘染在表雨用同一符号渲染:I^E3E^荷垠商用咸芭鬲直遴行渲枭所有边用同一苻号进行涓染所有点用同一苻号迸行痘染在表雨用同一符号渲染职消泵加职消请参照上图进行设置在上面的对话框中，选中Slope,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］，如以下图所示

点击两次［确定］后关闭图层属性对话框，图层 ［tin］将根据指定的渲染方式进行渲染，效果如以下图所示 ：

执行［3D分析］工具栏中的命令［转换执行［3D分析］工具栏中的命令［转换］＞＞［TIN转换到矢量］，按以下图所示指定各参数:选取一悄辐入的TiM.UXjr素转换为辐岀要素类型的矢量转换：输出要素: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，结果是矢量格式，翻开其属性表可以看到属性 ［SlopeCode］为数值［1,2,3,4,5］□sffi3J數据前选择集o1\诃:J0tinSlopef623936.62284922^43米立件同娟辖⑥视HU插入©选样⑸工具①窗口血粘肋砂龄折〒團层阳豹鸟3厶吉□sffi3J數据前选择集o1\诃:J0tinSlopef623936.62284922^43米立件同娟辖⑥视HU插入©选样⑸工具①窗口血粘肋砂龄折〒團层阳豹鸟3厶吉g0-J涉|T25737S *垃独◎口k?E绘制⑪▼|dMicntHcftSansSerif ▼[1C丁BArzTootjox+零3DAnalystTopisFF❺AnalysisTools■+尋CarhgrapbivTools+ConvefsonToolst诽DataManaaementTools+直*3BdinoTools.具|索引]接素7[JdT物▼/▼ •n gIkJ曼昴|岳看騎选中的记录n£］容试形1多边形2多直我3务迂崔4寒边形5茅述C夕J十眩■25.00-35.00查看矢量图层：tinSlopef中要素属性表，其中属性［SlopeCode］1,2,3,4,5分别表示坡度范围〔0-8〕、(8-15)、〔15-25〕、〔25-35〕、(>35)(5)Eliminate合并破碎多边形〔选做，需要8-10分钟〕新建地图文档，加载坡度多边形图层： TinSlopef,翻开TinSlopef的属性表,添加一个字段Area〔类型为Double〕，通过［计算值］操作，计算各个多边形的面积:

选中高级，输入VBA代码到［Pre-LogicVBAScriptCode］,输入变量［dblArea］到［Area=］下的输入框中。以下的操作将会把面积小于 10000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：

执行菜单命令［选择］＞＞［通过属性选择］，查询〞Area〞＜=10000〔平方米〕的图

斑

立件同娟辖⑥视團①插入©选样⑸工具o窗口回殆肋但｝0tinSlopef:.v所有茸他值A51。peCode蟲云數需憑］悅擇集GereralGenerahzatior滑除化合

平肖简融

ZMA■*蛰Indexes翌込I索引丨摟索0tinSlopef:.v所有茸他值A51。peCode蟲云數需憑］悅擇集GereralGenerahzatior滑除化合

平肖简融

ZMA■*蛰Indexes翌込I索引丨摟索绘制⑪■|TT«、e?□〒A▼|3McrmoftSiraSerif三｝|曲二JBI[JA▼创▼.八672251.392B27376.10米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。-DataManagementToe

pDatabase/Di?connectectEditir孑Domains?Featuredas^0F已atures#FieldsIGeneral、General出tier护平滑线护…z简化绒7\W*f土夢+轸t十更消除收藏夹索引搜秦翻开Arctoolbox，执行［消除］命令®|l.f.OD1,2« 也薊总□农国 蕩鸟3占岛£fflEliminate〔合并破碎多边形〕操作原理原始多边形合并后多边形，选中的〔面积＜=10000m2丨多边形被合并到与之相邻的面积最大的多边形中Eliminate〔合并破碎多边形〕操作原理原始多边形将地图适当放大，比拟原始图层：tinSlopef与合并后的图层：tinSlopef_Eliminate⑹TIN转换为坡向多边形参照以上第〔4〕步，得到坡向多边形图层|1:18D,864□S□□盘J0©越立件®娟辖⑥视團①插入©选挥⑸工具〔3窗口幽粘肋to龄祈T■-E卸數据溝］也擇集*_|匝〞Rf[JA▼物•绘制⑪▼—c所百耳他洁＞As^ectCnde二豹鸟3厶皀g卜 □卜IAT Ok'LieJO".J3I1SS?'lf-口tinShpef□-0tin坡度.oc-e.ro■a.oo•ls.oo6C5735.1128560S7.19米得到的坡向多边形中属性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1DEM的应用:Slope45826/5符号范围匕DEM的应用:Slope45826/5符号范围匕JJ⑴ 新建地图文档，加载［1.2(6)］中得到的DEM数据：TINGrid(2)加载3D分析扩展模块，翻开［3D分析］工具栏，执行菜单命令［3D分析］＞＞［夕卜表分析］＞＞［坡度］,参照以下图所示，指定各参数⑶得到坡度栅格slopeofTinGrid:坡度栅格中，栅格单元的值在 ［0-90］度间变化⑷右键点击图层［Slopeoftingrid］，执行［属性命令］，设置图层［符号］，重新调整坡度分级〔参考［1.2(4)］中的步骤进行分类 〕□s111J低;100鬱联3厶启£步|1:1S2,937显示數据洒选择集Slopeoftingrid-□tingrid直高:4027.07-目團层■-E＜卧■0^8■乩000000001-15I115.00000001-2525.00000001-3535.00000001-80.7750^汹祈〞立件®舗辑同视图辿插入〔D选择⑤工具co窗口辿〕帮助已绘制⑪▼k TAT|.tfMcmsottSansSenf 〒piD「BIUA,T3 -62643Z772826697.05^事D以下计算剖面曲率:执行菜单命令：［3D分析］＞＞［外表分析］＞＞［坡度］。按如下所示，指定各参数:确疋取消I數据沥选择阎I數据沥选择阎立件®舗辑国视图辿插入(D选择⑤工具CD窗口翌帮助已口序日冒(崔険X幻cI®［T而議 3也祖•口S酗噺▼圈层.［SlopeDfcn^id 3鷹联3厶启£區履-目图层-ESlopeofSlopeoftingrid0^509317256909317256-2.727952.727551760-4.77K4.773915595-6.9355&9右刊078-9.30S6n3JO6a37213-1L7Q7IL70745966-14.662K.66274C76•18.64116.64100376-23.^-0SlopeofAspectofSlopecOTTtTOS现号4.767068409-14.003口14,00332221•23.53723.53749S02•32.773绘制〔①▼k◎朋□▼A'rlX|,tfMcrosottSansSenf二|lDfiIUA,T&壬土、679572.242S68S16.01X2.2坡向：Aspect⑴ 在上一步的根底上进行，关闭 ［Slopeoftingrid］的显示。(2) 执行菜单命令：［3D分析］＞＞［外表分析］＞＞［坡向］,按以下图所示，指定各参数:ffi聽ffi聽文件园编辑(B)视團帖插入0)选揖⑤Tflm前口(W)帮助(H)□禺(H同 ®; 11:1皿脚—二垃租第□k?国團层.|Sleptoflingnd二TT■[3Aspectoftingnc■血0-22.习C^t[22.5-57.5)口耒辭m5}■东南(112*5457,5)-IW(1?7.5'2D2,S)■西南]20監5-247.5)■|ffi(247.5^92.5)■西It[292.5-337,5)Jb(357.5-363)-0SlopeofAspectofSlopec0-斗,爲兀i盼084.767083^109-14.003n.Qoaami-23.53?鼠示数据涯I选择集I绘制时Tk□审a审浬OMiCTQScftSgriESerif 二]113 *b7u△〒為▼丄F67ai4t.M25593^.16米坡向栅格以下计算平面曲率：执行菜单命令：［3D分析］＞＞［外表分析］＞＞［坡度］，按以下图所示指定各参数:确定确定取消(1)新建地图文档，加载DEM数据：［tingrid］。〔在执行以下操作时确保， 3D分析扩展模块已激活〕仝I-4-4ircToolbox■30AnalystToolsConversionFunctonalSurface辅入册悟tingrid输出钱更素C-.Dal.Cartour_bnaind.sh[}仝I-4-4ircToolbox■30AnalystToolsConversionFunctonalSurface辅入册悟tingrid输出钱更素C-.Dal.Cartour_bnaind.sh[}RasterLriterpolatianRasterMattiRasterReda^eRasterSurface严坡度沪埴施?山影＞曲率等高线筈高距5Q环境逆置..收藏夹除引［搜隶翻开Arctoolbox，执行命令： 按上图所示指定各参数

[3D AnalystTools]>>[ RasterSurface]>>[等高线](2) 生成等高线矢量图层： Contour_tingrid:在上一步根底上进行，翻开 ［3D分析］工具栏执行菜单命令：［3D分析］＞＞［外表分析］＞＞［山影］，按以下图所示指定各参数：辐出細格： |cTefiiporary>文件色编捐£视團®fiA©选择⑤工具①窗口刪帮助吐卍-T両▼RFUA〒桶丁・总、辐出細格： |cTefiiporary>文件色编捐£视團®fiA©选择⑤工具①窗口刪帮助吐卍-T両▼RFUA〒桶丁・总、□▼A▼ 0hfcrosoftSansSerif值高:254Q■帝显示_J数据更］选样集〕Slopeoftingrid *須家3厶县邕ffi电|1;7.O76,3E3-EJE誦定 取消⑶ 生成地表阴影栅格：［HillshadeoftinGrid］:■低：匚-□SlopeofAspectoftirngrid0-3.5781192563.578H9257-10.136O10.13800457-la.^36LJ13.48^9^5-20.32fi；2a.32fi?7?4S-3^.06143.90096317-53.14^SS.14443791-67.33^57-3379126676.035港制⑪▼679572.242853152.58米DEM渲染：如以下第2幅图所示，关闭除［tingrid］和［Hillshadeoftingrid］以外所有图层的显示，并将［tingrid］置于［Hillshadeoftirngrid］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，参照以下图所示设置 ［符号］选项页中颜色。常规I数据避苑围显示符号显示(S)拉伸的颤色颤色难阻1400.000DOD粽注低：14W.000DW导入軒)..厂.显示背景值问:対确定1取稍〔应用⑷翻开工具栏［效果］，如以下图所示，设置栅格图层 ［tingrid］的透明度为：［40%］左右。A.通视性分析(1) 在上一步的根底上进行，翻开 ［3D分析］工具栏，从工具栏选择［通视线］(Lineofsight)工具：⑵ 在出现的［通视线］LineofSight对话框中输入［观察者偏移量］和［目标偏移量］,即距地面的距离，如图：按要求的设晝选顼燃后在閨上点击舰窠点和目标点.观寮看际量［6 匸单位目标偏移星 ［3 弹位厂应用曲率和折射率栓正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