TIN 及DEM 生成.docx
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TIN及DEM生成
练习7
地形分析：
TIN及DEM的生成及应用
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，它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习，我们应：
1.加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；
2.熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。
3.结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
1.TIN及DEM生成1
1.2由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM1
1.2TIN的显示及应用3
2.DEM的应用15
2.1坡度：
Slope15
2.2坡向：
Aspect18
2.3提取等高线20
2.4计算地形表面的阴影图21
2.5可视性分析24
2.6地形剖面26
1.TIN及DEM生成
数据：
矢量图层：
高程点Elevpt_Clip.shp，高程Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp
1.2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
（1）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）
（2）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打开[3D分析]工具栏
（3）执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN]；
（4）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。
（6）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50m×50m的区域
1.2TIN的显示及应用
（1）在上一步操作的基础上进行，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]前面检查框中的勾去掉;点击[添加]按钮
（2）在[添加渲染]对话框中，将[所有边用同一符号进行渲染]和[所有点用同一符号进行渲染]这两项添加么TIN的显示列表中，
（3）将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式
（4）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，
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，效果如下图所示：
执行[3D分析]工具栏中的命令[转换]>>[TIN转换到矢量]，按下图所示指定各参数：
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，打开其属性表可以看到属性[SlopeCode]为数值[1,2,3,4,5]
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,打开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面积最大的多边形中：
执行菜单命令[选择]>>[通过属性选择]，查询”Area”<=10000（平方米）的图斑
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面积最大的多边形
打开Arctoolbox，执行[消除]命令
指定输入图层：
tinSlopef,输出要素类：
TinSlopef_Elminate.shp
Eliminate（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）多边形被合并到与之相邻的面积最大的多边形中
将地图适当放大，比较原始图层：
tinSlopef与合并后的图层：
tinSlopef_Eliminate
（6）TIN转换为坡向多边形
参照以上第（4）步，得到坡向多边形图层
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1
2.DEM的应用
2.1坡度：
Slope
（1）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，打开[3D分析]工具栏，执行菜单命令[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度],参照下图所示，指定各参数
（3）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
（4）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）
以下计算剖面曲率：
（5）执行菜单命令：
[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]。
按如下所示，指定各参数：
（6）得到剖面曲率栅格：
[SlopeofSlopeoftingrid]
2.2坡向：
Aspect
（1）在上一步的基础上进行，关闭[Slopeoftingrid]的显示。
（2）执行菜单命令：
[3D分析]>>[表面分析]>>[坡向]，按下图所示，指定各参数：
（3）得到坡向栅格：
[Aspectoftingrid]
坡向栅格
以下计算平面曲率:
（4）执行菜单命令：
[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]，按下图所示指定各参数：
（5）生成平面曲率栅格：
[SlopeofAspectoftingrid]：
2.3提取等高线
（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〕
打开Arctoolbox，执行命令：
[3DAnalystTools]>>[RasterSurface]>>[等高线]
按上图所示指定各参数
（2）生成等高线矢量图层：
Contour_tingrid:
2.4计算地形表面的阴影图
（1）在上一步基础上进行，打开[3D分析]工具栏
（2）执行菜单命令：
[3D分析]>>[表面分析]>>[山影]，按下图所示指定各参数：
（3）生成地表阴影栅格：
[HillshadeoftinGrid]:
（4）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，参照下图所示设置[符号]选项页中颜色。
打开工具栏[效果]，如下图所示，设置栅格图层[tingrid]的透明度为：
[40%]左右。
2.5可视性分析
A.通视性分析
（1）在上一步的基础上进行，打开[3D分析]工具栏，从工具栏选择[通视线]（Lineofsight）工具：
（2）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：
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
B.可视区分析：
移动发射基站信号覆盖分析
（1）在上一步基础上进行，在内容列表区[TOC]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]
（2）在[3D分析]工具栏中，执行菜单命令:
[3D分析]>>[表面分析]>>[视域]，按下图所示指定各参数：
（3）生成可视区栅格：
[ViewShedof移动基站]：
其中绿色表示现有发射基站信息已覆盖的区域，淡红色表示，无法接收到手机信号的区域
2.6地形剖面
（1）在上一步基础上进行，打开[3D分析]工具栏，点击[插入线]工具，跟踪一条线段，这条线段可以从DEM:
[TINGRID]中得到高程值，
（2）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：
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