太原理工大學(xué)地理信息系統(tǒng)軟件及應(yīng)用-第十一章課件

1、GIS 軟件應(yīng)用 -使用ArcGISModeling Our World6 地形分析 1. 用矢量數(shù)據(jù)創(chuàng)建TIN 2. TIN的應(yīng)用 3. DEM表面分析6.1用矢量數(shù)據(jù)來創(chuàng)建TIN需要三種數(shù)據(jù)創(chuàng)建TIN高程點2.等高線1. 3.邊界線 指定圖層中數(shù)據(jù)在定義TIN時的作用： 高度源（Height Source）：指定圖層屬性表中的一個字段，從這個字段中獲取高程值。對于3D 圖層，高度值存儲在“Shape”字段中，可選擇要素Z值；當(dāng)圖層中無高度屬性時，可選“無”，但要保證至少有一個圖層屬性表中有高度值。 矢量圖層在構(gòu)造三角網(wǎng)時的作用（“三角網(wǎng)作為：”）：如果是高程點圖層，則選擇為“散點”Mass

2、 points；如果是等高線等線要素圖層，則可設(shè)置為：Mass points、Hard Breaklines、Soft Breaklines三種類型。多邊形圖層，則選項為：Mass points、Hard Breaklines、Soft Breaklines、Hard clip Polygons、Soft clip Polygons、Hard erase Polygons、Soft erase Polygons、Hard fill Polygons、Soft fill Polygons。 對線和面特征可以分為“硬（Hard）”或“軟（Soft）”。硬特征表示突變的事物（如道路、河流等指示坡度突

3、變），而軟特征表示連續(xù)的事物（如連續(xù)的山脊線等） TIN的顯示的顯示 TIN圖層可以顯示節(jié)點、邊、面、坡度、坡向等多種特征，這些特征可以獨自顯示，也可以同時顯示，還可以以任意組合的方式顯示。 顯示高程節(jié)點：TIN按節(jié)點高程以漸變色顯示 顯示邊：顯示構(gòu)成TIN三角網(wǎng)的各條邊 顯示高程：TIN的默認(rèn)顯示方式，同時顯示山影效果 顯示坡向：顯示TIN中每一個不規(guī)則三角形區(qū)域的坡向6.2 TIN的應(yīng)用 TIN 是英文單詞不規(guī)則三角網(wǎng)的縮寫 可以基于TIN直接轉(zhuǎn)換得到坡度、坡向或生成DEM柵格 TIN to Slope(坡度)補(bǔ)充資料: 破碎多邊形的合并(Eliminate)： 將選中的多邊形與與相鄰的面

4、積最大或有最長公共邊的多邊形合并 信息還是噪音？6.3 DEM表面分析計算坡度計算坡度Slope 地面上某點的坡度表示了地表在該點的傾斜程度地面上某點的坡度表示了地表在該點的傾斜程度 坡度與坡向的計算通常在33的DEM柵格窗口（如圖）中進(jìn)行 坡度有兩種表示方法：度或百分比坡度的應(yīng)用非常廣泛，例如： 根據(jù)坡度起伏變化，確定崩塌、泥石流區(qū)域或嚴(yán)重的土壤侵蝕區(qū)，作為災(zāi)害防治與水土保持工作的基礎(chǔ)。 提取平坦區(qū)域，為大型商業(yè)中心或房屋建筑選址。坡度可在DEM或TIN的基礎(chǔ)上提取。 根據(jù)DEM計算得到的坡度柵格計算坡向計算坡向Aspect 坡向定義為坡面法線在水平面上的投影與正北方向的夾角。 在ArcGI

5、S中Aspect表示每個柵格與它相鄰的柵格之間沿坡面向下最陡的方向。 在輸出的坡向數(shù)據(jù)中，坡向值有如下規(guī)定：正北方向為0度，正東方向為90度，以次類推。 應(yīng)用： 在一個區(qū)域內(nèi)提取所有朝南的坡面，為房地產(chǎn)建設(shè)選址提供最佳位置。 計算研究區(qū)域內(nèi)的每一點的太陽光照量，從而測定每一點的生物量。坡向可在數(shù)字高程模型DEM或TIN數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提取。 基于DEM計算坡向分布圖，坡向柵格單元中的值表示當(dāng)前柵格相對正北方向的的坡向（從0-360變化）計算山體陰影計算山體陰影HillShade 分析或模擬地面的光照情況，產(chǎn)生地形表面的陰影圖。Hillshade 可測定研究區(qū)域中給定位置的太陽光強(qiáng)度和光照時間，并且

6、對實際地面進(jìn)行逼真的立體顯示，增強(qiáng)地面的起伏感。 要計算山影，需要給定太陽方位角和太陽高度角 它的應(yīng)用有： 對地形起伏進(jìn)行生動的表示，從而顯示不同土地利用類型在地形上的分布情況。 研究陽光的照射位置與公路上發(fā)生的車禍?zhǔn)录l(fā)生率之間的相關(guān)性。 分析農(nóng)作物與太陽光照的關(guān)系 根據(jù)DEM計算得到的山影圖創(chuàng)建等值線創(chuàng)建等值線Contours在ArcGIS中Contours功能生成一個新的矢量圖層，每條線表示了具有相同高度、數(shù)量或者濃度的連續(xù)的位置的集合。生成的等值線經(jīng)過平滑處理，真實地再現(xiàn)了表面等值線。有三種方法：將DEM或Tin生成為線要素矢量主題創(chuàng)建一個新的線主題 ，并從Dem主題或Tin中提取等值

7、線，提取的等值線成為新主題中的要素1. 提取單條等值線制作地形剖面圖制作地形剖面圖在工程方面(如在公路、鐵路、管線等的設(shè)計過程中)，常常需要制作剖面圖。剖面圖的制作是以DEM數(shù)據(jù)(GRID數(shù)據(jù))或TIN數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的 基于DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行“線插值” ，得到一條具有高程值的線段 計算具有高程值的線段的剖面圖測量表面面積和體積測量表面面積和體積使用三維分析可以測量表面面積和體積，同時還可以測量兩個表面之間容積的差異-進(jìn)行開挖、填埋分析。 表面面積是沿表面的曲面進(jìn)行測量，計算出的面積總要大于二維平面測量的面積。 體積是計算TIN表面和某一指定高程所在的水平面之間的立體空間，可以是平面之上的，也可以是平面

8、之下的。測量體積，在實際應(yīng)用中一般用來計算土石方量 給定一條等高線，計算其上或以下的的表面面積和體積挖填分析 通過分析比較兩個表面模型前后的變化，還可以計算填埋及挖掘土石方量。 可視性分析實質(zhì)上屬于對地形進(jìn)行最優(yōu)化處理的范疇。例如：設(shè)置雷達(dá)站、電視臺的發(fā)射站、道路選擇、航海導(dǎo)航等、移動電話基站選址，在軍事上如布設(shè)陣地（炮兵陣地、電子對抗陣地）、設(shè)置觀察哨所、鋪架通信線路等。 主要的兩可視性分析：通視性分析Line of sight，通過此功能可以顯示兩點之間的通視情況，從而判斷從一個觀察點是否可以看到目標(biāo)物，回答了“從這里我可以看到哪個目標(biāo)？” ?？梢曈蚍治鯲iewshed Analysis，確定了從一個或多個觀察點可以觀測到的區(qū)域?；卮鹆恕皬倪@里我可