DEM 的建立与及应用实验报告

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《GIS原理》实验报告
实验名称DEM 的建立与应用
《GIS原理》实验报告
一、实验目的及要求
1）巩固掌握格网 DEM 模型及 DEM 应用；
2）熟悉 ArcGis 中栅格数据的拼接和裁剪；
3）熟悉 ArcGis 中坡度、坡向等地型属性的提取操作；4）熟悉 ArcGis 中地形透视图的建立；
5）了解 ArcGis 中等高线的提取、剖面图的创建等操作。

二、实验设备及软件平台
ArcCatalog 10.2、cMap 10.2、Scene 10.2
三、实验原理
DEM高程数据中隐含的很多立体信息，通过不同的处理
手法可以得到多种不同的信息。

四、实验内容与步骤
1 DEM 数据下载及拼接
1）DEM数据拼接
（1）打开 ArcMap 中，将数据框更名为“任务 1”。

（2）将所有的数字高程模型文件加载到 ArcMap 中（共6 个文件）。

（3）镶嵌：用ArcToolbox 中Data Management Tools(数据管理工具)/Raster( 栅格)/Raster Dataset( 栅格数据集)/Mosaic(镶嵌)或 Mosaic To New Raster(镶嵌至新栅格)进行拼接。

2）栅格数据剪裁
（1）加入四川省边界图层。

（2）使用 ArctoolsBox/Spatial Analyst Tools（空间分析工具）/Extraction(提取分析)/Extract By Mask（按掩膜提取）提取工具。

提取的结果文件命名为四川省 90米DEM。

2 地形属性的提取
1)坡度提取
（1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 2”，将四川省 90 米 DEM（任务 1 得到的结果栅格图层）加入。

（2）使用 ArcToolbox 中 SpatialAnalyst Tools （空间分析工具）/Surface（表面分析）工具集中 Slope （坡度）工具提取坡度。

2）坡向提取
使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools/Surface 工具集中 Aspect(坡向)具提取坡向。

3）表面曲率提取
使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools 空间分析工具/Surface 表面分析工具集中 Curvature 工具提取表面曲率。

3 透视图的建立
1）打开 ArcScene，将场景名改为“任务 3”，并将四川省 90 米DEM 数据加载到视图中。

并通过 Properties （右键属性）中 BaseHeights （基本高度）栏中，选择Obtainheights for layerfrom surface，选择DEM数据为地表抬升高度数据。

转换系数设置为 8，表示抬升高度（米）是实际高度的 8 倍。

2）修改显示符号系统在符号系统中，选择拉伸方式显示，并设置色带为 Elevation #1。

3）设置渲染， Rendering（渲染）栏中进行渲染，设置光照效果。

4）将其它图层（栅格或矢量）数据按地形高度进行抬升。

将四川省地州界及四川省主要公路图层加入场景。

并设置四川省地州界及四川省主要公路图层的基本高度参数。

4 建立和显示 TIN
1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 4”，将四川省90 米 DEM（任务 1 得到的结果栅格图层）加入。

2）使用 ArcToolbox 中 3D Analyst 工具/转换工具/栅格转 TIN 进行转换。

3）修改符号系统显示方式，添加渲染器。

5 创建等高线图层
1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 5”，将四川省90 米 DEM（任务 1 得到的结果栅格图层）加入。

2）使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools 空间分析工具/Surface表面分析工具集中等值线 Contour 工具提取表面等值线。

也可以使用ArcToolbox 中 3D Analyst 工具/栅格表面/等值线工具。

3）标注等高线值，用在属性选项中标注等高线的值，选择 Contour 为标注字段。

6 垂直剖面图创建
1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 6”，将四川省90 米 DEM（任务 1 得到的结果栅格图层）加入。

2）加入四川省主要公路图层。

3）创建剖面图
（1）打开 3D Analyst 工具栏。

（2）选择3D Analyst 工具栏中的“插入线Interpolate Line”功能，使用鼠标沿一段主要公路划出创建垂直剖面图经过的点的线。

（3）使用 3D Analyst 工具栏中的创建剖面图 Create Profile Graph工具，创建沿划线经过点的剖面图。

通过属性和高级属性修改显示样式。

7 坡度分级
1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 7”，将四川省坡度图层（任务 2 提取的坡度图层）加入。

2）使用重分类功能，分为三类，将中断值改为 10、20。

3）通过属性表进行计算三类中的点数。

五、实验结果与数据分析
1 DEM 数据下载及拼接
2 地形属性的提取坡度：
坡向：
表面曲率提取：
3 透视图的建立
4 建立和显示 TIN
5 创建等高线图层
6 垂直剖面图创建
7 坡度分级
六、思考及讨论
问题：为什么 9 个 DEM 数据的相接处的显示有很明显的分界？
答：因为这六个数据是在不同时间不同地点成像的，所以会有明显的分界。

问题：镶嵌后是什么坐标系统？共有多少行和列？
答：WGS_1984_UTM_Zone_47N 16983列13163行
问题：ArcGis 中除了可以按掩膜提取外，还可以按什么方式提取？
答；Extraction by Attributes, Extraction by Circle,
Extraction by Mask, Extraction by Points, Extraction by Poligon, Extraction by Rectangle, Extraction Multi Values to Points, Extraction Values to Points, Sample.
问题：怎样把坡度 25 度以上的地方查找出来？
答：在符号分类系统中将坡度为25以上的区间单独分为一段并标注颜色就能查找出坡度 25 度以上的地方了。

问题：面积怎样估算？
答：先通过图层的属性表中的Source选项卡中查看栅格图层每个像元的大小，在通过属性计算器用每一类的像元个数*每个像元的大小就可以计算出来面积了。