1、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：ArcGIS Desktop 10.0 -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、Bou
2、ndary、Erhai 激活“3D Analyst”扩展模块，在工具栏空白区域点右键打开“3D Analyst”工具 执行工具栏3D Analyst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（Height Source） ，设定三角网特征输入（Input as）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
3、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3D Analyst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 50m50m 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 “
4、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3D Analyst工具栏中的命令TIN转换为要素 ，如图所示
5、： 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 090 度间变化。第6步 由DEM提取坡
6、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：3D Analyst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“3D Analyst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
7、“ 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“3D Analyst”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
8、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“3D Analyst”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“3D Analyst”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。
